[发明专利]一种电子部件用铜合金及其制备方法

说明书

一种电子部件用铜合金及其制备方法，铜合金成分包括：Cr 0.2～0.6wt％，Zr 0.02‑0.08wt％，Al 0.1‑0.2wt％，Ti 0.05‑0.15wt％，Si 0.03‑0.15wt％，B 0.02‑0.06wt％，余量为Cu及不可避免的杂质元素。本发明采用的合金成分及其含量，能够降低非真空条件下的制备难度，提高合金的蚀刻性能和表面抗氧化性能，其制备方法易于实施，且成本低。本发明得到铜合金产品性能可达抗拉强度580‑650MPa，延伸率大于2％，电导率80‑88％IACS，可用于极大规模集成电路引线框架和小型化电子通讯连接器、端子、继电器等元件。

技术领域

本发明涉及有色金属加工技术领域，具体涉及一种电子部件用铜合金及其制备方法。

背景技术

随着微电子、通讯、交通、航天、航空等高技术领域的快速发展，电子部件也向高集成化、小型化、薄壁化方向发展，电子部件的传输量和发热量加大，这对铜合金材料提出了更高的要求，除了具备足够强度以满足厚度减薄后的强度支撑需求外，还需要有高的导电导热性能，通电时难以产生焦耳热，并且易于散发产生的热量。同时，还需要有较高的耐热性能，确保高温下不发生软化。制备方式也大量采用蚀刻方式，需要具有较好的蚀刻性能。市场急需要强度达到约600MPa，同时导电率大于80％IACS的合金材料。Cu-Cr-Zr系合金是满足这些性能的理想材料，但由于Zr元素极易氧化烧损，很难在非真空条件下制备大规格方锭，这限制了其在日益增长的小型化电子部件上的广泛应用。

非真空条件下，Cu-Cr-Zr合金铸造过程中炉内的Zr损失、半连铸熔体转移和结晶器内熔体的Zr损失，以及如何在铸锭全长范围内保证Zr的稳定，如何提高Zr元素的收得率，是现阶段面临的技术难题。常规做法是使用覆盖剂或者惰性气体对熔体进行保护，但是由于连铸过程持续时间较长，熔体中的氧含量仍然会持续增加，导致Zr的收得率较低。专利CN107287468B和CN108526422A通过添加廉价的常见元素Mg、Si等元素替代或降低Zr含量，生产难度降低，但合金的耐热性能为460℃，相比Cu-Cr-Zr合金有较大差距。专利CN1042350C通过添加Fe、Ti等元素，制备了适用于电气元件、具有高强度和高导电性的铜合金，但Fe和Ti元素形成的金属间化合物相对化学蚀刻性能有较大影响。。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种易于非真空条件下制备且同时兼具有高强度、高导电导热、高耐热性能和蚀刻性能优异的铜合金及其制备方法，产品可用于极大规模集成电路引线框架和小型化电子通讯连接器、端子、继电器、大电流电子元件、散热部件等。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种电子部件用铜合金，其特征在于，所述铜合金的成分包括：Cr 0.2wt％～0.6wt％，Zr 0.02wt％-0.08wt％，Al 0.1wt％-0.2wt％，Ti 0.05wt％-0.15wt％，Si0.03wt％-0.15wt％，B 0.02wt％-0.06wt％，余量为Cu及不可避免的杂质元素。

进一步地，所述铜合金的成分还包括其他元素，所述其他元素为Mg、Sn、Ag、Ni、Zn、Co中的一种或几种混合，所述其他元素总含量＜0.5wt％。

进一步的，添加的Cr元素和Zr元素含量可进一步降低以减小制备难度，优化的合金成分包括：Cr 0.2wt％～0.4wt％，Zr 0.03wt％-0.05wt％，Al 0.1wt％-0.2wt％，Ti0.05wt％-0.15wt％，Si 0.03wt％-0.15wt％，B 0.02wt％-0.06wt％，余量为铜及不可避免的杂质元素。

进一步的，所述铜合金制得的产品性能：抗拉强度580MPa-650MPa，延伸率大于2％，电导率80-88％IACS。

一种上述的电子部件用铜合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：