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引線框架是半導體封裝的基礎材料，是集成電路的芯片載體，借助于鍵合材料（金絲、鋁絲、銅絲）實現芯片內部電路引出端與外引線的電氣連接，形成電氣回路的關鍵結構件，起到和外部導線連接的橋梁作用，主要功能是起到電路連接、散熱、機械支撐等作用。
框架構成：主要由兩部分組成，芯片焊盤和引腳。芯片焊盤在封裝過程中為芯片提供機械支撐，引腳是連接芯片到封裝外的電學通路，每一個引腳末端都與芯片上的一個焊盤通過引線連接，為內引腳，另一端提供與基板或PC板的機械和電學連接，為管腳。
比較成熟的引線框架粗化工藝主要有微蝕刻和銅氧化(也稱棕化或褐化)兩種。其中微蝕刻工藝是指在刻蝕工程對引線框架表面進行表面微蝕刻,增加框架表面積的方法，如圖1所示。銅氧化工藝是指在電鍍完成后，使用強氧化劑在銅合金表面生成一層致密的氧化層，使銅合金表面發生粗化的方法，如圖2所示。相對而言，微蝕刻工藝成本低，是比較傳統的表面處理方法，但是無法穩定控制，銅表面粗糙度隨著時間的推移變動會越來越大。而銅氧化工藝雖然可靠性好，但成本高，可操作性差。因此，我們開發了一種新型的銅粗化工藝，采取電解電鍍的方式，成本相對較低，穩定性也比較好。
PPF(Pre-Plating frame Finish預電鍍),作為無鉛零錫須危險替代物的一種選擇，由德州儀器在1989年引入，采用PPF處理的lead frame,免去了后道電鍍工藝post plating（就是指鍍錫或錫鉛）,不但符合綠色環保要求，同時能夠大節約后電鍍相關的成本，如設備、廢水、樓層空間、產能損失和循環時間等。
目前normal PPF一般采用NIPdAu這三層（也有采用鎳鈀金銀的，比如三星的upgrade U-PPF）。
鎳層較厚，含磷，也較硬。鍍層的焊接性能是由鎳層來體現的，真正需要焊接形成金屬間化物的是鎳而不是金，金僅僅是為了保護鎳不被氧化或腐蝕，金層在焊接一開始就溶解到焊料之中去了。金層不能太厚，厚的話影響可焊性（上板焊錫），當然金層相對厚一點對WB有利。鈀層在鎳金層中間，是防止鎳與金的直接接觸后發生噬金現象導致金層的疏孔。鈀的價格相對于金來說不是很貴。。
有化學鍍鎳鈀金與電鍍鎳鈀金之分。
化學鍍是通過化學置換反應將金從溶液中置換到被鍍表面，只要置換上來的金將鍍層完全覆蓋，則該置換反應自動停止，化學鍍的工藝相對容易控制，鍍金層往往只有約0.03～0.1微米的厚度，且厚度都均勻一致。
電鍍鎳金是通過施電的方式，在電鍍液一定的情況下，通過控制電鍍的時間來實現對鍍層厚度的控制。
PPF(Pre-Plating frame Finish預電鍍),作為無鉛零錫須危險替代物的一種選擇，在沒有進行PPF的情況下，在封裝后線要進行電鍍錫工藝（Post plating）。
常溫下純錫鍍層會長出樹枝狀的突出物，稱之為錫須(晶須)，錫須的生長主要是有電鍍層上開始的，具有較長的潛伏期，從幾天到幾個月甚至幾年，錫須的長度太長，會造成導體或零組件之間的短路，一般很難準確預測錫須所帶來的危害。
實現引線框架可焊性鍍層無鉛化的一個主流方向是采用多層預鍍框架（Pre-Plated Frame，PPF），這是一種在電鍍過程中一次性完成內腿引線鍵合鍍層和外腿可焊性鍍層表面處理的特殊引線框架。常用的PPF是在銅基底表面先預鍍一層Ni，再鍍上貴金屬材料加以保護。貴金屬除了Pd、Pt，就是Au、Ag，當前有三層和四層結構，如圖1所示，鎳鈀金（Ni-Pd-Au）和鎳鈀銀金（Ni-Pd-Ag-Au）。PPF工藝由于免除了后純錫電鍍的一些工序，為半導體制造商帶來簡化IC裝配流程的優勢，從而節省了大量的投資和縮短了制造周期。這種預鍍框架具有生產效率高、成本較低、耐高溫性、無晶須生成等優點。Lin、Bui等對PPF的力學性能和可焊性進行研究，分析不同鍍層厚度表現出不同抗沖擊強度和與SnAgCu焊料之間的潤濕性。
預鍍框架特別是4層的PPF（Ni/Pd/Ag/Au）相對于3層結構（Ni/Pd/Au）更容易與Cl、S等元素發生反應，產生變色、腐蝕。很多金屬，包括Ag、Pb、Sn、Cu、Ni等金屬在絕緣體（如玻璃、陶瓷、樹脂）表面都會發生金屬沿表面遷移現象，在使用銀鍍層的引線框架時，Ag遷移可發生在引腳之間的模封體環氧樹脂內，導致相鄰引腳漏電或者短路。PPF工藝有化學鍍和電鍍之分，其中化學鍍鎳鈀金（Electroless Nickel Immersion Palladium and Immersion Gold，ENIPIG）表面處理工藝被人們重視并被廣泛研究。ENIPIG工藝流程：除油→微蝕→預浸→活化→后浸→化鎳→化鈀→化金。在化學鍍和電鍍過程中，使用到各種化學劑，包括活化劑、微蝕劑等，對于鍍液中雜質含量要求相當嚴格，不能有雜質金屬積累。在電鍍和化學鍍過程中，對于框架的清洗和烘干均是關鍵工藝，因為雜質積累、鍍液滯留和水膜形成會在應用過程中引入使用可靠性的問題。
【文章轉載于公眾號刨芯片的熊大大 】
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