稀土Y对C194合金组织及性能影响的研究

论文摘要

作为集成电路中关键的一个组成部分,近年来引线框架材料得到了极大的发展。铜合金材料具有优良的导电导热性能,而且价格相对低廉,在集成电路封装领域应用广泛。Cu-Fe-P合金因其优良的导电导热性能以及机械性能等特点,在铜合金引线框架材料中占据65%以上的份额。本文主要对添加了不同稀土Y的C194（Cu-2.3Fe-0.12Zn-0.03P）合金进行加工工艺和性能的研究。对熔炼出来的合格铸锭进行热轧,将热轧板材固溶处理,分析固溶的金相组织和力学性能,确定出合适的固溶温度。通过时效温度对铜合金组织与性能的影响进行了大量的综合实验,确定最佳工艺。探讨稀土Y对C194合金组织与性能的影响,得出最佳的稀土Y添加量。研究结论如下:稀土C194合金热轧时,铸锭热轧开坯温度为950℃,保温时间30min;固溶处理温度为625℃,保温时间120min;经过70%冷变形后再进行时效处理。时效处理条件为:一次时效为双级时效,其工艺条件为:500℃×2h+480℃×2h,即500℃条件下保温2h,炉冷至480℃后再保温2h;二次时效温度为480℃,保温时间为2h。时效后测得添加0.05wt%Y的合金具有最佳的综合性能（电导率最高达62.83%IACS,抗拉强度达到470.28MPa）。合金中起强化作用的是Fe2P和Fe3P。实验证明:适量稀土元素Y的加入能净化合金的基体和晶界、细化晶粒和提高合金的抗拉强度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 引线框架铜合金的发展
• 1.3 国内外引线框架铜合金的研究现状
• 1.4 引线框架用铜合金的强化机制及导电原理
• 1.4.1 引线框架用铜合金的强化机制
• 1.4.2 铜合金的导电原理
• 1.4.3 Cu-Fe-P系引线框架材料
• 1.5 稀土元素及其在铜和引线框架铜合金中的应用
• 1.5.1 稀土元素概述
• 1.5.2 稀土元素在铜中的应用
• 1.5.3 稀土元素在引线框架铜合金中的应用
• 1.5.4 稀土元素Y及其应用
• 1.6 本文的研究目标、内容、意义以及创新点
• 第2章 试验的内容、条件和方法
• 2.1 稀土C194合金的成分设计
• 2.2 稀土元素的选择
• 2.3 试验的主要内容
• 2.4 试验条件
• 2.4.1 试验材料
• 2.4.2 试验设备
• 2.5 试验方法
• 2.5.1 试验方案
• 2.5.2 试样检测方法
• 2.6 C194合金的熔铸路线及参数
• 2.6.1 熔炼技术路线
• 2.6.2 熔炼参数的确定
• 第3章 试验结果及分析
• 3.1 铸态C194合金的组织与性能分析
• 3.1.1 铸态合金组织及微量Y对其影响分析
• 3.1.2 铸态合金电导率及微量Y对其影响分析
• 3.2 稀土C194合金热轧工艺研究
• 3.3 稀土C194合金的固溶处理
• 3.4 时效前冷变形对合金性能的影响
• 3.5 稀土C194合金的一次时效
• 3.5.1 正交实验结果与分析
• 3.5.2 合金时效后显微组织分析
• 3.6 稀土C194合金的二次冷轧
• 3.7 稀土C194合金的二次时效
• 3.7.1 稀土C194合金的二次时效性能分析
• 3.7.2 C194合金的二次时效组织分析
• 3.8 稀土C194合金的退火
• 3.9 正交实验结果与分析
• 3.10 本章小节
• 第4章 稀土Y对C194合金性能的影响
• 4.1 稀土Y对合金组织性能影响的讨论
• 4.2 稀土Y对合金时效过程影响的探讨
• 4.3 稀土Y对合金带材性能的影响
• 4.4 细化剂对合金性能的影响
• 4.4.1 细化剂对合金熔铸组织的影响
• 4.4.2 细化剂与稀土对合金力学性能及电导率影响的比较
• 4.4.3 细化剂对合金性能产生影响的机理
• 第5章 结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及攻读硕士学位期间发表的论文
• 个人简历
• 发表的论文