PMC102超高导电纯铜带

一、牌号谱系横向梯队区分

1. PMC102（标准型）CuNiSi-P 合金：强度、导电、耐热均衡，通用功率器件引线框架主力；PMC102M 改良版：优化折弯韧性，适合微型多引脚蚀刻框架；

2. KFC（C19210）CuFe0.1P 高导铜铁磷：导电更高（85~90% IACS），强度偏低，中小功率器件；

3. C19400 CuFe2P 高铁铜：强度更高，导电下降，超大功率 IGBT 框架；

4. DK7/DK10 镍硅铜：弹性优良，用于射频 /连接器弹片，不适合引线框架（导电偏低、成本更高）；

5. 无氧铜 C10200：导电高，但高温抗蠕变差，仅简易散热片，不适合封装引线框架。

工艺关键提示

1. 蚀刻高密度引脚优先选用1/4H、1/2H；大功率厚载片选用 H 全硬态；

2. 耐受塑封 175～185℃长时间烘烤、无铅回流焊峰值 260℃；

3. 支持金线、铜线超声键合；预镀镍、镀锡附着力稳定，抑制锡须；

4. 含有微量磁性元素，射频微波元器件谨慎选用。

二、丰山原厂内控化学成分（质量分数，余量 Cu）

Ni：1.4～2.2 Si：0.35～0.65 P：0.02～0.06（脱氧 + 辅助析出强化） 杂质严控：Fe≤0.10；Pb≤0.005；Bi≤0.0005；总杂质≤0.12% 组织特征： 固溶 + 时效处理后，基体 α-Cu内均匀析出纳米级Ni₂Si弥散析出颗粒；析出相钉扎晶界，提升高温抗蠕变；无连续脆性晶间相；铸锭长时间均匀化退火，成分偏析极低，蚀刻速率均匀。

三、冶金底层机理：功率半导体三大核心需求 —— 导电散热、高温抗蠕变、精密蚀刻、键合稳定

1. Ni₂Si 纳米析出强化，实现「强度 - 导电」平衡

纯铜、KFC 依靠微量铁析出强化；PMC102 采用 Ni-Si 析出体系。 优势：同等强度条件下，导电显著优于常规 C7025镍硅铜；合金元素大部分以析出相存在，基体残留固溶原子少，减少电子散射。适用逻辑：功率芯片持续发热，框架既要足够刚性防止引脚变形，又需要优良导热快速导出芯片热量。

2. 弥散析出相钉扎晶界，高温抗蠕变性能优异（封装核心优势）

半导体制造流程：塑封固化（180℃长时间保温）→多次 SMT 回流焊。 普通纯铜、T2紫铜高温下晶粒长大、发生蠕变，引脚翘曲、框架变形； PMC102再结晶软化温度≥420℃；260℃短时高温不会快速失强，封装后引脚尺寸稳定，减少后期校直工序。

3. 组织均匀低偏析，适配超细间距化学蚀刻

功率器件引脚向小型化、窄间距发展。原材料微观成分不均会造成蚀刻速率波动，出现引脚锯齿、断线。丰山标准化均匀化轧制工艺，带材横向、纵向组织一致性高；蚀刻侧壁平直，适合 0.1mm 级别窄引脚量产。

4. 纯净晶界，超声键合可靠性高

磷元素充分去除熔体游离氧，消除晶界 Cu₂O 脆性氧化膜；表面洁净度高，无需厚镀层即可直接金线 /铜线超声键合，键合拉力离散小，降低封装失效风险。

材料先天短板 ① 导电性能低于 KFC (C19210)、无氧铜；小功率追求散热优先选KFC； ② 存在微弱磁性，不能用于射频信号元器件； ③弹性极限不足，禁止用来制作连接器弹性弹片； ④ 裸材耐盐雾一般，户外功率器件必须镀镍 +镀锡防护。

四、基础物理与带材典型力学（20℃室温）

密度：8.86 g/cm³ 弹性模量：124 GPa 热膨胀系数：17.4×10⁻⁶/℃ 热导率：300～330 W/(m・K)导电率（标准时效轧制态）：72～78 % IACS

表格

供货状态抗拉 MPa0.2% 屈服 MPa伸长率 %HV 硬度典型用途

1/4H 低硬态	320～390	≥240	≥18	100～120	高密度蚀刻 DFN、微型功率器件框架
1/2H 半硬态	390～470	≥310	≥11	130～150	通用 TO 封装、MOS 功率器件框架（主流）
H 全硬态	480～560	≥390	≥4	160～180	厚载片、大功率 IGBT 散热基座

推荐工况边界 长期持续工作温度 ≤180℃；短时耐受 260℃回流焊峰值温度适配工艺：高速冲压、化学蚀刻、超声键合、锡钎焊

五、功率半导体五大核心服役优势

（一）高温尺寸稳定，封装后引脚不易翘曲变形

对比无氧铜、普通紫铜，塑封烘烤、多次回流焊后蠕变量更小，大幅降低引脚偏移、短路不良，适合自动化封装产线。

（二）强度优于 KFC，适合大功率厚尺寸散热载片

同等厚度下屈服更高，功率模块装配锁附、冷热循环不易发生平面翘曲，保证芯片与框架贴合，降低热阻。

（三）蚀刻均匀性优良，窄间距引脚量产良率高

晶粒均匀，蚀刻边线平直；是进口功率半导体封装常用替代材料。

（四）键合与电镀工艺兼容性优良

支持 Au/Cu/Al 键合；预镀镍阻挡层致密，镀锡不易产生锡须，满足车载功率器件长期可靠性标准。

（五）无铅环保，满足 RoHS/ELV 车载规范

不含铅、镉；大量用于车规级功率半导体国产化替代。 ⚠️工况红线

1. 需要弹性往复振动接触的弹片，选用 C195、DK7 镍硅铜，禁止 PMC102；

2. 射频、微波元器件慎用（微弱磁性）；

3. 极小功率、追求低温升器件优先选用导电更高的 KFC；

4. 不能混淆 PMC102（引线框架合金铜）与无氧铜，二者体系完全不同。

六、引线框架典型失效形式、成因与工艺对策

1 塑封、回流焊后引脚翘曲、偏移

成因：误用 TU1 无氧铜；选用硬度不足软态材料； 对策：功率框架统一采用 PMC1021/2H；规范升温速率，减少热应力。

2 蚀刻引脚边缘锯齿、断筋不良

成因：原材料成分偏析、晶粒粗大；蚀刻参数不匹配； 对策：采购原厂均匀化退火 PMC102；优化蚀刻液温度、喷淋压力。

3 金线键合拉力不足、脱键失效

成因：原材料氧含量超标；冲压后表面油污氧化； 对策：要求原料低氧管控；蚀刻后完善脱脂、活化清洗工序。

4 功率器件长期运行温升偏高

成因：大功率场景错误选用低导电镍硅弹性铜； 对策：引线框架优先选用 PMC102、KFC 这类高导框架专用合金。

七、横向材料选型对标（功率半导体引线框架场景）

1. PMC102 vsKFC(C19210)PMC102：屈服强度更高，适合大功率、厚载片；导电略低；KFC：导电、散热更佳，中小功率细引脚框架。

2. PMC102 vs C19400(CuFe2P)C19400：强度更高，导电更低；用于超大电流IGBT 模块； PMC102：强度与导电均衡，绝大多数通用功率器件性价比更好。

3. PMC102 vs 无氧铜C10200无氧铜：导电高，但高温抗蠕变差，仅简易散热片，不适合封装引线框架。

八、典型应用场景

1. TO-220、TO-247、DFN、QFN 功率 MOS、IGBT 引线框架；

2. 新能源车载功率半导体、BMS 功率器件散热载片；

3. 工业变频器、电源模块功率芯片基座；

4. 进口丰山材料国产化替代功率器件封装基材；统一工况：经历塑封高温烘烤、多次回流焊，兼顾导电散热、引脚刚性、精密化学蚀刻的功率半导体引线框架。

九、选材总结

PMC102 丰山专利 Cu-Ni-Si-P析出强化铜合金，平衡中等高导电导热、高温抗蠕变、精密蚀刻成型、超声键合可靠性，是中大功率半导体引线框架主流高端材料。核心选型准则 ① 通用功率器件优先选用 1/2H 半硬态；窄间距微型框架选用1/4H；大功率厚散热基座选用 H 全硬态； ② 小功率、散热需求切换 KFC；超大功率持续重载评估 C19400； ③严禁当作纯无氧铜使用，不可用于射频弹性触点。

工况取舍边界：中小功率细引脚框架选用 KFC；超大功率 IGBT 选用C19400；简易散热件选用无氧铜；中大功率功率半导体引线框架，兼顾高温尺寸稳定、蚀刻良率与散热性能，PMC102综合性能优。