[發明專利]一種引線框架用高性能銅基合金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010773056.6
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111876629B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 天水華洋電子科技股份有限公司
• 主分類號: C22C9/01
• 分類號: C22C9/01;C22F1/08;C22C1/02;B21B37/74;H01L23/495
• 代理公司: 北京金宏來專利代理事務所(特殊普通合伙) 11641
• 代理人: 許振強

本發明提供了一種引線框架用高性能銅基合金材料及其制備方法，屬于引線框架用銅合金加工技術領域。該銅基合金材料包括以下按重量比計的材料：鋁0.14～0.22wt％、鋯0.02～0.05wt％、鉑0.01?0.03wt％、鈦0.01～0.03wt％及余量銅。本發明通過加入鋯、鉑、鈦使銅鋁合金硬度、抗拉強度、導熱性、抗高溫軟化性、延伸率及導電率得以改善，還滿足了引線框架材料薄型化趨勢要求；考慮到銅引線框架材料薄型化、輕型化會影響引線框架本身的硬度、抗拉強度，加入微量的鋯、鉑，而鋯、鉑加入量又對延伸率和導電率會產生一定影響，通過加入微量的鈦、鋁改善其導電率及延展性。

技術領域

本發明屬于引線框架用銅合金加工技術領域，尤其涉及一種引線框架用高性能銅基合金材料及其制備方法。

背景技術

引線框架是電子信息產業中的重要基礎材料，其作為集成電路的芯片載體，是一種借助于鍵合材料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，起到了和外部導線連接的橋梁作用。

引線框架對集成電路的可靠性和耐久性有重大影響，故對引線框架材料在抗拉強度、導熱性和延展性、導電性等方面有嚴格的性能要求，上世紀80年代以來銅合金以其優良的導電導熱性能而被廣泛應用于引線框架。現有的銅合金大致分為銅一鐵系、銅一鎳-硅系、銅一鉻系、銅一鎳一錫系等，三元、四元等多元系銅合金能夠取得比傳統二元合金更優的性能，更低的成本，銅一鐵系合金的牌號最多，具有較好的機械強度，抗應力松弛特性和低蠕變性，是一類很好的引線框架材料。隨著電子通訊等相關信息產業的快速發展，對引線框架的性能要求也越來越高，如何有效改善引線框架材料導熱、導電、強度、硬度、高軟化溫度、耐熱性、抗氧化性、耐蝕性、焊接性、塑封性、反復彎曲性和加工成型性能等已成為集成電路發展過程中非常突出的問題。強度為450～500MPa、導電率為80％IACS的引線框架銅合金材料已不能滿足超大規模集成電路的需求了，超大規模集成電路需要強度為500MPa以上、導電率為80％IACS以上的銅合金材料。

發明內容

本發明的目的在于針對現有引線框架銅合金材料存在的強度及導電率有待提高的問題，提供一種引線框架用高性能銅基合金材料及其制備方法。

本發明采用的技術方案是一種引線框架用高性能銅基合金材料，包括以下按重量比計的材料：鋁0.14～0.22wt％、鋯0.02～0.05wt％、鉑0.01-0.03wt％、鈦0.01～0.03wt％及余量銅。

進一步的，本發明的一些實施方案中，所述引線框架用高性能銅基合金材料，包括以下按重量比計的材料：鋁0.17～0.20wt％、鋯0.02～0.04wt％、鉑0.01-0.02wt％、鈦0.01～0.02wt％及余量銅。

作為優選，本發明的一實施方案中，引線框架用高性能銅基合金材料，包括以下按重量比計的材料：鋁0.18wt％、鋯0.03wt％、鉑0.02wt％、鈦0.02wt％及余量銅。

本發明的技術方案還提供了上述引線框架用高性能銅基合金材料的制備方法，包括的步驟有熔煉鑄造、熱粗軋、一次時效退火、熱精軋、二次時效退火、成品軋制、退火冷卻。

所述熔煉溫度為1240～1400℃。

所述熱粗軋溫度為840～880℃。

所述一次時效退火溫度為500～650℃，保溫3～5h。

所述熱精軋的變形量在30～50％。

所述二次時效退火溫度為500～650℃，保溫3～5h。

所述成品軋制的加工率為30～50％。

成品軋制時，加工至厚度0.05-0.15mm。

所述退火冷卻時退火溫度為360～400℃，退火完成后冷卻至室溫。

與現有技術相比，本發明的有益技術效果：