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(dǎo)電導(dǎo)熱以及良好的強(qiáng)度，已在現(xiàn)代集成電路塑料封裝中占據(jù)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(rèn)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(guān)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(dǎo)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(yīng)爐制備，對鑄錠分別經(jīng)兩種工藝(A：鑄態(tài)+冷軋+時(shí)效；B：鑄態(tài)+固溶處理+冷軋+時(shí)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(jì)、渦流導(dǎo)電儀等手段，研究了上述試樣的顯微硬度和導(dǎo)電率隨時(shí)效時(shí)間變化規(guī)律；在300℃和600℃下的氧化行為，以及相應(yīng)氧化膜的顯微形貌和結(jié)構(gòu)；探討了合金的氧化機(jī)理以及稀土的添加對合金氧化行為的影響，結(jié)果如下： (1)對經(jīng)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(dāng)。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(rèn)為Y降低了氧化膜的生長速率，促進(jìn)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(nèi)部擴(kuò)散有一定的阻礙作用。 (3)Cu-Cr和Cu-Cr-Y合金的氧化動力學(xué)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(shí)間的增加，合金氧化速率逐漸變的緩慢。 (4)根據(jù)氧化速率常數(shù)的表達(dá)式K<,p>=Aexp(-E/RT)，經(jīng)計(jì)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