[发明专利]一种高性能铜铬银合金带材的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能铜铬银合金带材的制备方法，铜铬银合金带材按照重量百分比计，铬含量1.0％‑1.5％，银含量0.1‑0.15％，钴含量0.01‑0.015％，铍含量0.1‑0.15％，钛0.1‑0.15％，锡0.1‑0.15％，镁0.1‑0.15％，铌0.1‑0.15％，铟0.1‑0.15％，其余的余量为铜；制备的铜铬银合金带材的抗拉强度≥550MPa、伸长率≥6％、导电率≥88％IACS、软化温度≥550℃。

技术领域

本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其涉及一种引线框架用铜铬银合金带材的制备方法。

背景技术

集成电路是现代电子信息技术的核心，是电子、计算机和信息工业发展的基础。引线框架是集成电路关键部件之一，起着支撑集成电路芯片、保护内部元件、连接外部电路和散发工作热量的重要作用。随着近年来电子、信息和通讯等高新技术严业的迅速发展，集成电路正朝着高度集成化、小型化、轻量化、高速化、智能化和低能化等方向发展，电子封装也向高密度封装方向发展。其中，强度、导电以及导热性是产品寿命最重要的影响因素。高密度的封装使引线框架材料的引线间距减小，厚度减薄，因此要求引线框架材料具有更高的强度；更大规模的集成电路大大增加了电路运行功率，对引线框架材料提出了更小的阻抗、更高的散热要求，因此要求其具有良好的导电、导热性。

作为理想的引线框架材料和电子封装材料，必须满足以下特性：良好的导热导电性能；良好的匹配性、钎焊性、耐蚀性、热耐性和耐氧化性；足够的强度，刚度和成型性；平整度好，残余应力小；易冲裁加工，且不起毛刺；材料的成本要尽可能低，以满足大规模商业化应用的要求。

目前常见应用于框架材料的铜合金带，根据其强度及导电率主要分为两大类：一类是高强度和中低导电率的铜合金带，代表性的为铜镍硅系列，如C70250合金，其强度为600MPa，导电率只有40％IACS左右；另一类是具有中等强度和高导电率的铜合金带，代表性的为铜铬系合金，如C18080，具有600MPa的强度，80％IACS以上的导电率，但是其软化温度只有500℃以下，不能满足框架材料对高导电率和高软化温度的要求。

铜铬锆合金带材是应用于框架材料理想的材料，不仅具有较高强度、导电率，而且软化温度大于500℃。但是目前铜铬锆合金带材的制备工艺较复杂，一般采用真空熔炼和热轧的方法，工艺流程长，成本锆，合金的性能不稳定，制约了应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种引线框架用高性能铜铬银合金带材的制备方法，优化合金成分，并采用上引连铸和连续挤压相结合的技术，实现铜铬银合金带的制备，满足框架材料对铜合金带材高强度、高导电率、高软化温度的要求。

本发明的技术方案是，铜铬银合金按照重量百分比计，铬含量1.0％-1.5％，银含量0.1-0.15％，钴含量0.01-0.015％，铍含量0.1-0.15％，钛0.1-0.15％，锡0.1-0.15％，镁0.1-0.15％，铌0.1-0.15％，铟0.1-0.15％，其余的余量为铜；铬含量与锆含量的比值为10：1，银含量与钴含量的比值为10：1，钴含量、铍含量、钛含量、锡含量、镁含量、铌含量、铟含量的比值为1：1：1：1：1：1：1。

本发明的制备方法是：上引连铸—连续挤压—第一次轧制—第一次固溶—第二次轧制—第一次时效——第二次固溶—第三次轧制—第二次时效——第四次轧制—第三次时效—精整。

(1)上引连铸：采用工频上引连铸炉，将高纯阴极铜烘干后投放进熔炼装置中，熔炼装置包括熔炼炉、隔仓、保温炉三部分组成，其中熔炼炉温度为1400-1450℃，保温炉温度为1350-1400℃，隔仓安装有在线除气装置，通过在线除气装置向铜液内充入99.996％的氩气，并通过受控的旋转石墨轴和转子，将氩气压入铜液中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铜液中，从而达到除气、脱氧的目的，气源出口压力0.5MPa，流量0.5～1.0Nm³/h，转子转速控制在150～200r/min，通过在线除气装置，使铜液中的氧含量小于3ppm。