【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子封装材料的成型加工，具体涉及一种电子封装用铝硅合金制备方法及铝硅合金。
技术介绍
1、铝硅合金具有低密度、低膨胀、高导热等特性，是目前最新一代电子封装材料，广泛应用于航空航天、航海、武器装备等领域的电子封装组件。其中硅含量50%左右的铝硅50应用最广，然而铝硅50硅含量高，采用常规铸造方法易产生粗大的粗晶硅颗粒，不能满足应用要求，因此现有铝硅50制备采用较多的为喷射成形和粉末冶金两种方法。
2、喷射成形法主要是利用惰性气体将高温熔体雾化，形成细小液滴，在沉积基板上沉积并快速凝固，从而制备出无粗大初生硅相的铸锭，再经过热等静压、热处理、线切割等工序，加工出所需产品。该工艺虽解决了粗大初生硅的问题，但必须经过热等静压等工序以降低产品的孔隙率，从而使产品符合要求，工艺较为复杂，加工成本高。而粉末冶金法则是通过先制备出粉末，再进行压制、烧结或者热等静压等工序，存在的问题是工艺流程复杂，界面结合弱，性能稳定性差。
3、现有研究者亦对此展开了广泛研究，如公开号为cn108796314a的中国专利提到一种电子封装用铝硅合金的制备方法，其包括喷射沉积制坯、均匀化处理、致密化处理、等温轧制、退火处理等工序，其通过快速凝固结合传统塑性变形手段直接制造最终厚度或接近最终厚度的铝硅合金，从而减少了线切割、锯切、车削等机械加工。如公开号为cn106216680a的中国专利提到的一种粉末烧结制备的铝硅合金板的热加工及热处理工艺，其将烧结获得的高硅铝合金坯锭在300℃～500℃均匀化退火后，进行变形量≤20％的热锻后
技术实现思路
1、本专利技术所解决的技术问题在于提供一种电子封装用铝硅合金制备方法，以解决现有电子封装用铝硅合金工艺流程复杂、成本高、性能稳定性差的问题，通过更为简化的工艺得到性能优异的电子封装用铝硅合金产品。
2、本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
3、熔炼：以硅铝50中间合金为原料；将硅铝50中间合金熔化得到熔体；熔体温度为1300-1450℃时，进入保温阶段；
4、压铸：将熔体以0.5~2m/s的低速注入模具充型，注入时同步施加40~60mpa压力；充型完成后加压至150~200mpa，然后保压处理8~15s；保压处理过程中辅以超声处理；得到坯料；
5、冷却：将保压处理后的坯料进行快速冷却处理以抑制硅相粗化；冷却速率为70~100℃/s；
6、去应力回火：将快速冷却处理后的坯料加热以去应力，然后随炉冷却至室温即可。
7、进一步地，熔炼步骤中，硅铝50中间合金的硅含量为47%~53%，余量为铝，硅铝50中间合金满足gb/t27677要求。
8、进一步地，采用中频炉熔炼硅铝50中间合金。
9、进一步地，压铸步骤中，超声处理时超声频率为15~25khz。
10、进一步地，采用液氮循环系统进行快速冷却。
11、进一步地，将快速冷却处理后的坯料加热至350~450℃，保温12~20h后，随炉冷却至室温即可。
12、一种电子封装用铝硅合金，采用如上任一所述的方法制备而成，制备得到的铝硅合金抗拉强度≥168 mpa、热膨胀系数；热导率≥135 w/m.k。
13、有益效果：本专利技术所述的电子封装用铝硅合金制备方法，铝硅50的凝固顺序为：在1000℃左右下，随着温度的降低逐步析出初生硅相，当温度下降至固相温度点（577℃）后，发生共晶反应而最终凝固，形成初生硅相+共晶的凝固组织。本专利技术中，铝硅50熔体温度在1300-1450℃，熔体温度超液相线300℃以上，当短时间充型完成，熔体在进入模具后，不会瞬间凝固或接近固体，而是处于液态，随着型腔温度缓慢下降，此时采用高压协同超声波对熔体进行处理，能起到破碎枝初生硅相，形成弥散性形核质点、提高流动性、补缩的作用，初生硅相析出抑制和破碎同时进行，结合后续的快速冷却及其他工序，可抑制初生硅相粗化长大，从而无需热等静压、线切割等工序，极大简化加工工序、降低加工成本，并制备得到性能优异的电子封装用铝硅合金产品，实现铝硅50合金的高效率、低成本、高性能加工生产。
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1.一种电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，熔炼步骤中，硅铝50中间合金的硅含量为47%~53%，余量为铝，硅铝50中间合金满足GB/T27677要求。
3.根据权利要求1所述的电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，采用中频炉熔炼硅铝50中间合金。
4.根据权利要求1所述的电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，压铸步骤中，超声处理时超声频率为15~25kHz。
5.根据权利要求1所述的电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，采用液氮循环系统进行快速冷却。
6.根据权利要求1所述的电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，将快速冷却处理后的坯料加热至350~450℃，保温12~20h后，随炉冷却至室温即可。
7.一种电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，采用权利要求1~6任一所述的方法制备而成，制备得到的铝硅合金抗拉强度≥168 MPa、热膨胀系数；热导率≥135 W/m.k。
【技术特征摘要】
1.一种电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，熔炼步骤中，硅铝50中间合金的硅含量为47%~53%，余量为铝，硅铝50中间合金满足gb/t27677要求。
3.根据权利要求1所述的电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，采用中频炉熔炼硅铝50中间合金。
4.根据权利要求1所述的电子封装用铝硅合金制备方法，其特征在于，压铸步骤中，超声处理时超声频率为15~...
【专利技术属性】
技术研发人员：范曦，隆宁波，肖雨晴，倪珂，何嘉宸，赵永兴，周文星，
申请(专利权)人：湖南中创空天新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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