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汽车电子领域对于功率器件的要求越来越高,传统汽车功率器件多采用铜引线框架的铝线封装工艺。高温条件下,铜引线框架在铝线键合界面处会生成铜铝金属间化合物(IMC,intermetallic compounds),该化合物的的生长会降低键合强度、增大导通电阻、增大功率损耗,降低芯片的可靠性。选用正确的镀层可减缓IMC的生长,提高器件的可靠性。本论文系统研究了铝线封装工艺下使用铜引线框架(简称铜框架)、镀镍铜引线框架(简称铜镍框架)和镀镍镍磷铜引线框架(简称铜镍镍磷框架)制备的芯片产品的工艺参数和产品的可靠性,找到了最佳工艺参数区间,测试了高温储存、高低温循环等条件下产品的导通电阻、键合强度和界面分层情况,从金属间化合物生长的角度阐述了不同框架的差异,分析了相关机理,并通过改变塑封料的热膨胀系数,进一步提升产品高低温循环下的可靠性。本论文通过研究框架镀层对铝线封装工艺和产品可靠性的影响,为行业内选用正确的框架镀层提供重要的参考依据。通过正交实验方法,研究了铜引线框架、铜镍引线框架和铜镍镍磷引线框架对贴片、键合以及成型工艺的影响,找出了最佳工艺参数区间。贴片工艺中,三种引线框架的压膜头高度为0.15～0.3 mm、贴片速度为10～50 mm/s;键合工艺中,三种引线框架的键合压力为350±30 g、键合功率为40±5 mw;成型工艺中,三种引线框架的成型温度为175±5℃、注塑压强为70±10 kgf/cm2、注塑时间为15±3 s;结果表明:相关性能均能满足业内要求和行业标准,引线框架镀层对于贴片、键合和成型工艺的影响较小,三种框架的工艺差异性很小。通过改变高温存储的温度和时间,研究了使用铜引线框架、铜镍引线框架和铜镍镍磷引线框架的产品的高温可靠性,并从金属间化合物生长的角度阐述了相关机理。对于铜引线框架产品,高温存储条件下,发现了非常明显的铜铝金属间化合物的生长。该金属间化合物能够显著增大导通电阻,降低键合强度,降低产品的高温可靠性。该铜铝金属间化合物的厚度随着温度的升高和时间的延长,明显增加。对于铜镍框架和铜镍镍磷框架芯片,200℃1000 h高温存储后,没有发现明显的金属间化合物,产品的导通电阻几乎不变,尽管键合强度分别从692 g和691 g降低到635 g和630 g,下降了8%和9%,但依旧满足产品的设计要求。在-55～150℃的高低温循环条件下,三种引线框架对产品的导通电阻和键合强度影响很小,均可满足产品的设计要求,但是对产品的分层情况影响巨大。高低温循环条件下,铜框架产品最难分层,铜镍镍磷框架产品的分层性能居中,铜镍框架产品最易分层。为进一步提升铜镍框架和铜镍镍磷框架产品的高低温可靠性,适量增加了塑封料中Si O2填料的配比,从而间接降低了引线框架和塑封料之间的热膨胀系数差异,增强了界面结合力。当Si O2填料的含量由84%增加至87%和89%时,铜镍框架、铜镍镍磷框架的分层现象有改善,但铜镍框架分层现象较铜镍镍磷框架严重。当Si O2填料的含量增加至89%时,铜镍镍磷框架产品2000次循环后的分层现象减弱基本消失,满足使用要求。综合比较工艺参数和产品的可靠性,在铝线封装工艺中铜镍镍磷引线框架产品的键合强度、导通电阻、高温存储和高低温循环等性能,可满足汽车电子功率器件的使用要求。