一套模具撬起百亿市场:引线框架精度攻关难在哪?

2025-10-14 14:32:46 来自: ITES深圳工业展 551

【导语】 随着电子产业的持续扩张,2023年全球引线框架市场规模已达279.2亿元,预计2029年将突破352亿元,2023-2029年复合增长率稳定在3.8%,一个规模近千亿的细分赛道正加速成型。

随着电子产业的持续扩张,2023年全球引线框架市场规模已达279.2亿元,预计2029年将突破352亿元,2023-2029年复合增长率稳定在3.8%,一个规模近千亿的细分赛道正加速成型。从市场格局来看,全球引线框架行业呈现“头部集中”特征。三井高科技(日本)、长华科技(中国台湾)、新光电气(日本)等前八大企业,合计掌控全球60%左右的市场份额。国内市场则以长三角、珠三角为核心产区,康强电子、三金电子等企业凭借技术突破,正推动引线框架“国产替代”加速落地。然而,在引线框架从金属带材变成“芯片桥梁”的过程中,为什么说一套套微米级精度的jn体育app下载,既是决定产品精度的“标尺”,更是卡住产能咽喉的“关键锁”?

IC半导体引线框架模具

IC半导体引线框架模具,图源/台进半导体科技


引线框架的“三重身份”

半导体引线框架是半导体封装中重要的结构性和功能性部件,通常由金属材料(如铜合金、铁镍合金等)通过冲压或蚀刻工艺制成,因此也可以分为冲压引线框架与蚀刻引线框架两大类。冲压引线框架凭借成本与效率优势成为主流引线框架制程,占据约74%的市场份额。

2.jpg

蚀刻引线框架与冲压引线框架密度图,图源/有色金属材料与工程

在芯片封装环节,引线框架主要扮演以下三种不同的角色:

机械支撑:承载指甲盖大小的芯片,维持封装结构的整体稳定,避免芯片在后续组装与使用过程中受损;电气连接:通过键合材料(如金线、铜线)连接芯片内部电路与外部引线,实现电信号的高效、可靠传输;散热释放:将芯片工作时产生的热量快速传导至外部散热结构,防止高温影响芯片性能与使用寿命。

3.jpg

引线框架位置示意图,图源/新材料纵横

可以说,在传统封装中,没有高精度的引线框架,即便性能卓越的芯片也难以落地实用——而引线框架的精度,恰恰取决于模具的制造水平。


作为“精度命脉”,模具难在哪?

目前主流的引线框架靠冲压工艺制造,包括精密jn体育app下载制作、高速带材冲压加工、高速选择性电镀、喷镀模制作、切断校平、清洗检测以及包装出货等环节。

4.jpg

冲压引线框架制造工艺图,资料来源/网络

以常见的SOP系列引线框架来说,生产时要靠多工位级进模高速冲压:每分钟500次以上,引脚间距通常小于0.5mm,且需保证微米级尺寸精度(如线切割型腔精度需控制在±2μm以内)。在这个过程中,需同步调试冲床参数、冲切力控制等复杂工艺,而这些工艺的稳定性,进一步对模具的几何精度和表面粗糙度提出了极高要求。

随着芯片节点的不断推进,引线框架也逐渐朝着小型化、高精度方向迈进。除了“微米级精度”要求,冲压模具还面临三大技术难点:

  • 既要耐冲,又要耐用

高精密模具需承受每分钟千次级的高频冲击,同时保证上千万冲次以上的使用寿命,这要求需采用SKD11、硬质合金等材料,并通过渗碳、PVD涂层(如TiN)提升冲头寿命,普通钢材难以胜任。

  • 既要高精度,又要低公差

冲压步距精度需维持在0.02mm以内,累计误差不超过0.05mm,且冲裁毛刺需小于0.02mm;此外,模具的刃口精度和间隙控制必须精确到0.01mm以内,否则可能导致引脚变形、短路或焊接不良,传统加工工艺难以实现;

面对“T”型、“M”型等异形截面及高密度引脚设计,模具凸模与凹模精度在2-3μm以内,加工难度大。

  • 既要能导电,又要抗变形

引线框架常用高导电铜带,需保证90%以上的导电率,同时具备足够的维氏硬度。模具冲压时既要避免材料断裂,又要防止变形,对冲压力度与角度的控制极为苛刻。

精密模具的制造,谁能来解决?

针对jn体育app下载制造长期的痛难点,目前有哪些前沿加工方案在攻关?

精密模具制造依赖精密机床。以华英光宝为例,其生产的引线框架模具要求型腔加工精度±2μm、表面光洁度Ra0.05μm,且组装后500mm长模板的型腔累计误差需控制在0.005mm以内。为实现这一目标,公司采用牧野机床的高精密油基线切割机床,可实现0.05mm最小线径切割,搭配光学曲线磨加工的异形冲子,完美匹配模具精度需求。

无独有偶,马扎克的UD-400/5X五轴加工中心采用龙门式结构和45000转/分钟电主轴,能够实现高精度型腔加工(精度±2μm);安田(YASDA)的YMC650加工中心成功实现了ISO230-2定位精度0.0006mm,重复精度0.0002mm的精度,均能满足半导体引线框架模具的制造要求,成为高端模具制造的“核心装备”。

值得期待的是,上述头部企业将于明年3月底齐聚ITES 深圳工业展7号馆,品牌原厂将带来针对半导体零部件加工的解决方案。

引线框架加工.jpg

正在进行引线框架加工

除模具制造之外,各相关供应商也在积极进行引线框架工艺链的技术革新,升级质量与效率。

从封装材料看:博威合金在半导体引线框架材料(如C18150、C7025合金)领域实现国产替代,打破外资垄断;金川集团的锻打一体化生产线进军高端异型铜带领域,搭配自主研发的1250KN高频大吨位锻打装备,实现每分钟1000次的精密锻打,在保证0.015mm冲压精度的同时,兼顾铜带“高导电率+高硬度”的双重需求。

从技术创新看:康强电子突破了2μm级超细间距技术,蚀刻引线框架市占率在国内位居第一。2025年推出第三代EMC环氧塑封料,适配Chiplet先进封装;华天科技通过‌双圈QFN引线框架‌技术,突破传统单圈引脚布局限制,采用内外双圈排列设计,显著增加引脚数量并优化信号传输性能。

如果您对半导体产业链感兴趣,有相关加工的创新方案,还想深度接触华星光电、欧司朗光电、比亚迪半导体、康惠半导体、中微半导体、长园科技等头部企业,链接合作机遇,锁定2026 ITES深圳工业展,展会黄金席位立即预定!

640 (1).jpg

从引线框架到精密jn体育app下载,每一个零部件的一小步,都是中国半导体产业向上的大一步。引线框架市场的高端国替速度,或许会比我们想象中更快。


Baidu
map