高精密蚀刻引线框架用铜合金材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高精密蚀刻引线框架用铜合金材料的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：(1)上引连铸：将纯铜杆、高纯Sn颗粒、高纯Zn块、Cu

【技术实现步骤摘要】
高精密蚀刻引线框架用铜合金材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及铜合金
，具体指一种高精密蚀刻引线框架用铜合金材料的制备方法。

技术介绍

[0002]引线框架是集成电路中起导电、散热和支撑作用的关键部件。随着电路集成度的提高，引线框架也向高精密化、节距微细化、多脚化发展，冲压法由于加工精度较差已无法满足其制造需求，蚀刻法成为制造大规模集成电路引线框架的主流。早期的引线框架材料为FeNi
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合金，后逐渐被强度、导电性、导热性更好的Cu
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Fe、Cu
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P、Cu
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Fe
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P等系列合金所替代，2010年以来，极大规模集成电路的发展促使强度和导电性更高的Cu
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Ni
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Si和Cu
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Cr系合金大量涌现，其中Cu
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Cr
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Sn系相对于Cu
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Cr
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(Zr)系和Cu
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Ni
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Si系合金具有易电镀、钎焊性好等优点，满足极大规模集成电路的应用需求，是高端引线框架的理想材料。
[0003]目前我国同类产品存在着蚀刻过程中易变形、微区腐蚀速率差异明显及蚀刻后表面处理一致性差等问题，无法满足高精密蚀刻引线框架的应用需求，严重制约着我国半导体产业的持续发展。
[0004]关于蚀刻类引线框架材料在国内外有很多的专利保护，现有技术中公开的主要包含三种合金系列，如Cu
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Fe
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P系列：日本株式会社SH铜业申请的专利技术专利《铜合金材料、铜合金材料的制造方法、引线框架和连接器》，其专利公布号为CN105316518A，公开了铜合金材料、铜合金材料的制造方法、引线框架和连接器，其成分为Fe：0.2～0.6％，Ni：0.02～0.06％，P：0.07～0.3％，Mg：0.01～0.2％，余量铜及不可避免的微量杂质，制得的铜合金材料的导电率≥75％IACS，屈服强度≥500Mpa。专利技术专利《一种半蚀刻引线框架用铜合金带材及其制备方法》，其专利公布号为CN115287495A，公开了一种半蚀刻引线框架用铜合金带材，其成分组成为Fe：2.0～3.5％，P：0.03～0.05％，Zn：0.05～0.3％，Sn：0.01～0.05％，Nb：0.1～0.5％，余量铜及不可避免的微量杂质。通过熔炼
→
半连续铸造
→
热轧
→
粗轧
→
软化退火
→
中间轧制
→
高温固溶
→
精轧
→
时效处理
→
成品轧制
→
拉弯矫直
→
去应力退火，制备了组织均匀，各向同向，同时具有抗拉强度在550MPa以上，导电率在60％IACS以上的铜合金带材，实现铜合金带材的板型度≤3I，半蚀刻后引线框架的翘曲度≤0.10mm。专利技术专利《一种高性能引线框架用铜合金及其制备方法》，其专利公布号为CN111549252B，公开了一种高性能引线框架用铜合金，其成分百分比为Fe：0.2～0.6％，P：0.05～0.15％，Zn：0.1～0.2％，Co：0.05～0.1％，Zr：0.01～0.1％，Ti：0.01～0.1％，其余为铜和不可避免的杂质元素。该专利技术通过熔铸
→
热轧
→
冷轧
→
时效
→
精轧
→
最终退火，获得抗拉强度580～630MPa，导电率78～85％IACS，软化温度达550～575℃的合金带材。
[0005]如Cu
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Ni
‑
Si系列：专利技术专利《一种引线框架用的铜镍硅系合金材料及其制备方法》，其专利公布号为CN106399748A，公开了一种引线框架用的铜镍硅系合金材料及其制备方法，其成分为：Ni：0.8～1.8％，Si：0.15～0.35％，P：0.01～0.05％，Mg：0.10～0.15％，Fe：0.05～0.1％，Cr：0.2～0.4％，Zn：0.07～0.15％，还至少包括V、Mn、Ti三种元素一种或
两种，上述元素为总含量的0.02～0.5％，其余为铜。通过熔炼
→
铸造
→
热轧
→
时效处理
→
铣面
→
初轧
→
中轧
→
在线固溶
→
精轧
→
时效处理，获得的引线框架材料的抗拉强度达到600MPa以上，电导率60％IACS。
[0006]又如Cu
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Cr
‑
(Zr)系列：专利技术专利《一种高强、中导新型铜合金Cu
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Zn
‑
Cr
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RE导条及制备方法》，其专利公布号为CN106521232B，公开了一种高强、中导新型铜合金Cu
‑
Zn
‑
Cr
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RE导条及制备方法，其成分百分比为Cr：0.25
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0.35％，Zn：6
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10％，RE：0.05
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0.15％，Fe：0
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0.05％，Pb：0
‑
0.03％，其余为铜，该专利技术通过调节合金化元素Zn、RE的含量获得抗拉强度330MPa，断后伸长率15％的合金导条。专利技术专利《一种高强高导Cu
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Zn
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Cr
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Zr系铜合金及制备方法和应用》，其专利公布号为CN114507793A，公开了一种高强高导Cu
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Zn
‑
Cr
‑
Zr系铜合金，其成分百分比为Zn：0.1～1.0％，Cr：0.01～0.8％，Zr：0.1～0.5％，Mg：0.05～1.0％，Ca：0.05～1.0％，V：0.05～0.2％，余量为铜。该专利技术通过铸造
→
热轧
→
第一次淬火
→
第一次冷轧
→
第一次时效
→
第二次冷轧
→
第二次时效处理，获得抗拉强度≥712MPa，导电率≥70.2％IACS，断后伸长率≥4.3％的合金带材。
[0007]从现有技术文件不难看出，关于引线框架铜合金材料的制备工艺通常较为复杂，或者对设备的工作能力要求苛刻，仍然存在一些可以改进的地方，因此本专利技术对现有的引线框架用高强高导铜合金材料的制备方法作出了进一步的改进。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种工艺简单的高精密蚀刻引线框架用铜合金材料的制备方法，制得的铜合金材料兼具优良的力学、电学和蚀刻性能。
[0009]本专利技术解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精密蚀刻引线框架用铜合金材料的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：(1)上引连铸：将纯铜杆、高纯Sn颗粒、高纯Zn块、Cu
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Cr中间合金、高纯Nb颗粒、Cu
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Y中间合金、纯Ni块、覆盖剂放入坩埚，进行大气熔炼，待金属完全熔化后保温一段时间，随后开始连续铸造铜合金排；(2)高温时效处理：将步骤(1)所得的铜合金排置于保温炉中进行高温时效处理；(3)冷轧处理：将步骤(2)所得的铜合金排进行酸洗和冷轧处理得到铜合金带；(4)低温退火处理：将步骤(3)所得的铜合金带进行低温退火处理；(5)二次冷轧处理：将步骤(4)所得的铜合金带进行二次冷轧处理；步骤(2)中，所述高温时效处理的具体步骤如下：随炉加热至580～635℃，保温30～90min，取出后空冷。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，按照重量百分比计，所述的铜合金排由以下组分组成Sn：0.18wt.％，Zn：0.16wt.％，Cr：0.20wt.％，Nb：0.06wt.％，Ni：0.04wt.％，Y：0.04wt.％，杂质含量≤0.05wt％，余量为Cu。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述上引连铸的具体步骤如下：首先进行纯铜杆的熔炼，待纯铜杆完全熔化后加入覆盖剂，覆盖剂是碎玻璃和脱水木炭的混合物，覆盖剂的添加顺序为先加入碎玻璃，待碎玻璃完全覆盖于铜液表面后再加入木炭；然后继续保持1300～1350℃保温，加入高纯Sn颗粒、高纯Zn块、Cu
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Cr中间合金、高纯Nb颗粒、Cu...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚留奎，黄伟，陈子明，黄滢秋，宋士鑫，刘晓彬，蒋博宇，阮金琦，张延松，冯宏伟，
申请(专利权)人：中国兵器科学研究院宁波分院，
类型：发明
国别省市：