[发明专利]一种铜合金引线框架材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种铜合金引线框架材料及其制备方法，所述材料由以下组分组成：Cu、Ni、Si、C、Mo、Ta，其中各组分的含量百分数如下：Ni：5％‑8％、Si：1.2％‑2.4％、C：0.01％‑0.05％、Mo：0.5％‑1％、Ta：0.2％‑0.6％，余量为Cu。该方法制得的铜合金引线框架材料抗拉强度高、导电率高，而且该方法工艺流程简单，生产周期短，绿色安全。

技术领域

本发明涉及金属复合材料加工领域，尤其涉及一种铜合金引线框架材料及其制备方法。

背景技术

铜是人类祖先最早应用的金属。它具有许多优异的特性和奇妙的功能，为人类社会的进步作出了不可磨灭的贡献；而且随着人类文明的发展不断开发出新的用途。铜既是一个古老的金属，又是一个充满生机和活力的现代工程材料。当前人类步入了丰富多彩的、以电气化和电子信息为特征的、高度文明的社会，铜应用于数据传送显得越来越重要了。由于铜合金具有较多优良的性能，因而在国民经济的有着广泛的的用途，如机械、电子、汽车、电力、通信、交通和轻工部门铜线材的消费量都很大。

当前的高新科技领域，特别是航空、航天、电力、电子行业，急需导电性高且具备优良综合力学性能的铜合金材料。以现代电子信息技术的核心——集成电路为例，其是由IC芯片和引线框架经封装而成。引线框架起到了支撑芯片、连接外部电路以及在工作时散热等作用。随着大规模、超大规模集成电路的不断发展，对于引线框架的导电性能、力学性能、抗软化性能等的要求也越来越高。

随着微电子工业的不断发展，智能家居、穿戴设备的推陈出新，以及高性能计算机更迭日趋加快，现代电子行业不仅对集成电路的线路优化、制程工艺有较高要求，作为集成电路封装不可或缺的引线框架材料，因其承担着固定芯片、信息输出和电路散热等多重任务。如何切实提高其强度、导热性和导电性已经成为了铜合金领域的研究热点。目前，现有技术中主要开发的集成电路引线框架用铜合金有Cu-Fe-P、Cu-Cr-Zr和Cu-Ni-Si合金三种。其中，Cu-Ni-Si合金以其均衡的导电性能与硬度指标被广泛应用。

但是铜合金的强度指标和导电能力具有此消彼长的相关性，即：要保证理想的导电率，就要对强度性能做出牺牲。在Cu-Ni-Si系合金中，镍和硅加入量过多会抑制合金的导电性，因此，镍和硅在Cu-Ni-Si系合金中的总添加量通常不超多5wt％。但Ni-Si添加量较少时，合金的强度就会较低，这是因为：Cu-Ni-Si系合金主要以时效中析出的沉淀相产生的沉淀强化作为强化机理。Ni-Si添加量较少时，其产生沉淀相的数量较少，成品合金的最终抗拉强度就会较低。因此，合金制备工艺的关键点在于保证不明显降低导电性能的前提下，最大程度地提高其强度。

中国专利2012年4月24日(公开号：CN104630671A)公开的一种引线框架用高性能铜合金板带热处理及加工工艺，其通过连铸、热轧、连续退火、冷轧、时效处理等工艺，制备的合金虽导电率维持在60～70％IACS，但是合金的抗拉强度仅为450MPa左右。中国专利2015年9月1日(公开号：CN105525135A)公开的一种低各向异性指数高强Cu-Ni-Si系合金及其制备工艺，该工艺通过低温退火、分级固溶精确控制织构形貌等工艺以及控制冷轧压下率，获得了横向剪切带，有效改善了各向异性。但其合金中Ni、Si的总含量为2.5～4wt％，没有产生足够数量的沉淀相，因此，抗拉强度的提高非常有限。

综上所述，针对以析出相强化为主要强化手段的铜合金材料，急需研究开发出新的铜合金成分和对应的制备工艺，以适应科技的发展。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种铜合金引线框架材料及其制备方法，该方法制得的铜合金引线框架材料抗拉强度高、导电率高，而且该方法工艺流程简单，生产周期短，绿色安全。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：