稀土對引線框架用銅合金氧化性能的影響.pdf

1、銅合金由于具有優(yōu)良的導電導熱以及良好的強度，已在現代集成電路塑料封裝中占據了引線框架材料的較大份額。但銅合金容易氧化，其氧化膜被認為是塑料封裝再流焊工藝中分層和裂紋的主要原因之一，因此引線框架銅合金的氧化特性引起了人們廣泛關注。本文研究了不同的熱處理對Cu-Cr和Cu-Cr-RE合金硬度和導電率的影響，著重研究了合金在中低溫下的氧化行為。 本文試樣為Cu-0.8Cr、Cu-0.8Cr-0.05Y和Cu-0.8Cr-0.05Nd合

2、金，采用真空中頻感應爐制備，對鑄錠分別經兩種工藝(A：鑄態(tài)+冷軋+時效；B：鑄態(tài)+固溶處理+冷軋+時效)處理后，利用高溫金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、顯微硬度計、渦流導電儀等手段，研究了上述試樣的顯微硬度和導電率隨時效時間變化規(guī)律；在300℃和600℃下的氧化行為，以及相應氧化膜的顯微形貌和結構；探討了合金的氧化機理以及稀土的添加對合金氧化行為的影響，結果如下： (1)對經過工藝 B 處理的 3 種合金Cu-0.8Cr、C

3、u-0.8Cr-0.05Y和Cu-0.8Cr-0.05Nd來說，在相同冷加工變形量下，未添加稀土Cu-Cr合金氧化增重量大于添加了稀土的Cu-Cr-Nd和Cu-Cr-Y合金，稀土Y和Nd對合金抗氧化能力的影響相當。不同形變量對合金的氧化行為影響不大。 (2)與Cu-Cr合金比較，Cu-Cr-Y合金形成的氧化膜其平整性、致密性和黏附性都有所提高，認為Y降低了氧化膜的生長速率，促進了Cr在晶界處偏聚，利于生成Cr<,2>O<,3>，

4、而穩(wěn)定性較高Cr<,2>O<,3>對氧向內部擴散有一定的阻礙作用。 (3)Cu-Cr和Cu-Cr-Y合金的氧化動力學曲線遵循拋物線規(guī)律：氧化初期合金氧化速率很快，隨著氧化時間的增加，合金氧化速率逐漸變的緩慢。 (4)根據氧化速率常數的表達式K<,p>=Aexp(-E/RT)，經計算得到：工藝B處理的Cu-Cr-Y合金的K<,p><工藝A處理的Cu-Cr-Y合金的K<,p><工藝B處理的Cu-Cr合金的K

<工藝A處理