本发明涉及电子封装材料生产,具体涉及一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法。
背景技术:
1、铝硅合金作为一种新型封装材料,由于其密度小、热膨胀系数低、热传导性好、容易加工成所需形状以及可以电镀的优点,同时又能够满足工业轻量化的需求,因此具有广阔的应用前景。
2、铝硅合金的封装材料具有以下四种生产方法:熔渗法、粉末冶金法、真空热压法、熔铸法和喷射沉积法。
3、熔渗法首先制备高强度的基体硅质骨架,然后再将熔点低的;铝渗透填充到骨架中,其存在后续加工困难,微观组织不均匀以及制备时间长等缺点。
4、粉末冶金法通过冷压形成半成品,再通过烧结的手段制备出成品,成品容易氧化。
5、真空热压法,存在工序复杂的问题。
6、熔铸法通过模具进行定型生产,由于内外冷却速度的不均匀,容易产生内部结构不均匀的问题。
7、因此采用喷射沉积法进行铝硅分装材料的制备越来越广泛。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本发明提供了一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法,本发明是通过以下技术方案来实现的。
2、一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法,该方法包括以下步骤:
3、s1:液态合金制备,按材料配比将原料投入到熔炉中熔炼;
4、s2:雾化液的形成,通过气体雾化器将液态的合金雾化成液态的小液滴,并喷射到沉积腔中;
5、s3:沉积坯的成型,雾化的小液滴撞击在沉积盘上,形成沉积坯;
6、s4:沉积坯的热处理;
7、s5:热轧,通过双向挤压机将沉积坯挤压成目标厚度的板材;
8、s6:模切,通过模切机将板材模切成固定的尺寸。
9、进一步地,所述步骤1中,液态合金制备的材料包括: si:40-60%;cu:2.0-2.6%;zn:7.6-8.4,各种材料投入熔炉后,在材料的顶部覆盖一层覆盖剂,然后将熔炉的温度升到1500℃以上并持续2h。
10、进一步地,材料在熔炉中熔炼时,不断搅拌并通过六氯乙烷除气。
11、进一步地,步骤s2中,使用氮气进行雾化,气体压力为0.7-0.85mpa,喷嘴的倾斜角度为10-30°。
12、进一步地,所述s3中,沉积的距离为450-550mm,沉积盘的旋转角度为50-100r/min,过热温度为120-150℃。
13、进一步地,所述步骤s4中,热处理包括固溶处理、淬火处理和二级时效处理。
14、进一步地,所述固溶处理的温度和时间为490℃×4h,固溶后的沉积坯转移到常温水中进行淬火,转移的时间小于5s,所述二级时效处理的温度和时间分别为120℃×4h以及160℃×12h。
15、进一步地,沉积坯在热轧之前需要进行预热,挤压用的模具也需要预热,挤压成的板材的厚度为0.5-1mm。
16、本发明的有益效果如下:
17、1、在沉积的时候采用氮气进行保护,可以减少材料的氧化;
18、2、雾化的液态金属逐层在沉积盘上凝固形成沉积坯,沉积坯的内部结构均匀,不会产生宏观偏析,显微组织都是细小且均匀的等轴晶,材料的致密性高;
19、3、通过热处理进一步提高材料的性能;
20、4、通过热轧以及模切制备固定厚度和形状的分装材料。
1.一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:s1:液态合金制备,按材料配比将原料投入到熔炉中熔炼;s2:雾化液的形成,通过气体雾化器将液态的合金雾化成液态的小液滴,并喷射到沉积腔中;s3:沉积坯的成型,雾化的小液滴撞击在沉积盘上,形成沉积坯;s4:沉积坯的热处理;s5:热轧,通过双向挤压机将沉积坯挤压成目标厚度的板材;s6:模切,通过模切机将板材模切成固定的尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法,其特征在于,所述步骤1中,液态合金制备的材料包括: si:40-60%;cu:2.0-2.6%;zn:7.6-8.4,各种材料投入熔炉后,在材料的顶部覆盖一层覆盖剂,然后将熔炉的温度升到1500℃以上并持续2h。
3.根据权利要求2所述的一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法,其特征在于,材料在熔炉中熔炼时,不断搅拌并通过六氯乙烷除气。
4.根据权利要求1所述的一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法,其特征在于,步骤s2中,使用氮气进行雾化,气体压力为0.7-0.85mpa,喷嘴的倾斜角度为10-30°。
5.根据权利要求1所述的一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法,其特征在于,所述s3中,沉积的距离为450-550mm,沉积盘的旋转角度为50-100r/min,过热温度为120-150℃。
6.根据权利要求1所述的一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法,其特征在于,所述步骤s4中,热处理包括固溶处理、淬火处理和二级时效处理。
7.根据权利要求6所述的一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法,其特征在于,所述固溶处理的温度和时间为490℃×4h,固溶后的沉积坯转移到常温水中进行淬火,转移的时间小于5s,所述二级时效处理的温度和时间分别为120℃×4h以及160℃×12h。
8.根据权利要求7所述的一种喷射沉积铝硅电子封装材料制备方法,其特征在于,沉积坯在热轧之前需要进行预热,挤压用的模具也需要预热,挤压成的板材的厚度为0.5-1mm。