一种金合金箔材钎料制备方法与流程

文档序号:12676820阅读:333来源:国知局

本发明涉及芯片焊接技术领域,尤其涉及一种可加工方便使用的金锡合金箔材的制备方法。



背景技术:

金锡共晶合金钎料,共晶温度为280℃,具有强度高,抗氧化性能好,抗热疲劳和蠕变性能优良,熔点低和流动性好的特点,使其成为光电子封装的最佳焊料,尤其是其高可靠性的特点,被广泛应用于焊接精密仪器及军用电子产品。随着电子器件的快速发展,对金锡钎料的需求越来越大。目前,现有技术制备出的金锡合金钎料,不仅脆性大难以成型,且焊接性能也受到了影响。复合扩散法制备出的焊片组织粗大;复合法和复合扩散法制备出的金锡箔材,焊接性能差;而超声铸造热轧法制备出的焊片虽说钎焊性能较好,但生产效率低。



技术实现要素:

本发明旨在解决金锡合金的加工问题,提供了一种制备可加工金锡合金箔材的热轧方法,本方法工艺过程简单经济,焊片均匀可剪切且焊接性能好,适合工业化生产。

本发明所述的可加工金锡合金箔材的制备方法,对于硬脆性的金锡合金,得到均匀致密和少偏析的铸锭且大变形后得到0.1mm的箔材是其关键一步,在此基础上再对合金进行均匀化退火处理得到光亮的合金箔材。

本发明的可加工金锡合金箔材制备方法,包括如下步骤:

A.配制金锡合金原料,合金中锡含量为20%,余量为金,将配制的原料放入石墨坩埚中在普通熔炼炉中450℃下熔炼,将熔化的合金液浇入预热的石墨铸模,冷却后取出,得到2-8mm的铸锭。

B.将金锡合金铸锭在220℃均匀化退火1h。将退火后的铸锭在240-150℃液体油中加热,热轧得到合金钎料箔材,轧制最终厚度为0.1-0.05mm。

C.去除合金表面的油污。将清洗后的合金箔材在240-180℃下的真空退火炉中的退火1h。

优选的技术方案是,所述步骤A中采用预热的石墨浇模浇注,得到2-8mm厚的铸锭。

优选的技术方案是,所述步骤B热轧温度随着铸锭的厚度变化而发生变化。

优选的技术方案是,所述步骤C金锡合金箔材清洗后在真空退火炉中退火1h,其退火温度为240-180℃。

本发明可加工金锡合金箔材热轧方法,相比现有技术的热轧方法,在于随着铸锭厚度的改变其轧制温度也发生变化。其有益效果在于:采用石墨坩埚熔炼和预热的石墨铸模浇注,冷却后得到铸锭,铸锭在220℃下退火1h,并在240-150℃热轧。随着铸锭厚度的改变轧制温度随着发生变化,最终得到0.1-0.05mm厚度的箔材。本发明制备出的金锡合金箔材可进行机械加工,焊接性能良好,流动性好,钎焊温度响应快。本发明工艺过程简单,易于实施,生产效率高且经济,适用于工业化生产。

具体实施方式

下面对本发明作详细说明。这些实施仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1:

配制AuSn20合金,采用石墨坩埚450℃下熔炼并浇注到预热的石墨铸模中,冷却后取出厚2mm的铸锭,将铸锭在220℃均匀化退火1h。将退火后的铸锭在预热到240℃热轧机热轧。将轧制后的金锡箔材清洗后在200℃下的真空退火炉中退火1h后取出,获得可剪切厚0.1mm光亮的金锡合金箔材。

实施例2:

配制AuSn20合金,采用石墨坩埚400℃熔炼并浇注到预热的石墨铸模中,冷却后取出厚2.5mm的铸锭,将铸锭在220℃下均匀化退火1h。将退火后铸锭在预热到220℃热轧机下热轧,得到0.1mm的金锡合金箔材。将轧制后的金锡箔材清洗后在190℃真空退火炉中退火1h,获得可剪切厚0.1mm光亮的金锡合金箔材。

实施例3

配制AuSn20合金,采用石墨坩埚450℃下熔炼炉中熔炼并浇注到未预热的石墨铸模中,冷却后取出厚1.0mm的铸锭,将铸锭在200℃下均匀化退火1h。将退火后的铸锭在预热到210℃热轧机下热轧,得到0.1mm厚的箔材。将轧制的箔材清洗后再在200℃真空退火炉中退火1h,获得可剪切的厚0.1mm的金锡合金箔材。

实施例4

配制AuSn20合金,采用石墨坩埚炉450℃下熔炼炉中熔炼并浇注到未预热的石墨铸模中,冷却后取出厚3mm的铸锭,将铸锭在220℃下均匀化退火1h。将退火后的铸锭在预热到190℃热轧机下热轧,得到0.05mm的金锡合金箔材。将轧制的箔材清洗后再在180℃真空退火炉中退火1h,获得可剪切的厚0.05mm的金锡合金箔材。

在上述的实施方案中,金锡合金在热油中加热,并进行轧制。

最后需要说明的是,以上所述仅为本发明的最佳实施例,而不是对本发明技术方案的限定,任何对本发明专利技术特征所做的等同替换或相应改进,仍在本发明专利的保护范围内。

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