[发明专利]一种新型电子封装高硅铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型电子封装高硅铝合金，按质量百分比计，高硅铝合金的成分为：Sc 0.1～0.5%、Si 15～40%、Mg 0.25～0.45%、Mo 0～1%、其余为Al。本发明通过对高硅铝合金进行了钪变质和激光表面复合处理技术，提高高硅铝合金力学性能、耐磨性和抗疲劳性能。本发明还公开了一种新型电子封装高硅铝合金的制备方法。

技术领域

本发明涉及铝合金材料技术领域，具体涉及一种新型电子封装高硅铝合金及其制备方法。

背景技术

高硅铝合金具有密度相对较小、热导性能较高、热膨胀系数较低、力学性能良好、无毒等特点，并且与一些常用的电镀金属均可镀，具备一定的焊接性能，便于精密机械加工。因此，高硅铝合金电子封装材料符合新型电子封装发展的要求。高硅铝合金作为电子封装材料的优势不仅在于其比重小可以实现轻质化的目的，还在于材料的一些物理性能会因为合金成分配比的变化而改善，在低成本的基础上又具备优越的综合性能，其基本成分铝与硅的资源十分富足，所以高硅铝合金电子封装材料在航空、航天及国防等领域内具有十分广阔的应用前景。

电子封装应用场景的扩大和某些场景条件日趋苛刻，对电子封装材料的力学性能、耐磨性能和抗疲劳性能都提出了更高的要求。提高铝合金强度常用的方法是晶粒细化：CN107937763A中公开了一种铝合金电子封装材料及其制备方法，合金材料的组成包括硅铝合金90～96％、铜0 .06～0 .13％、锰0 .01～0 .1％、锌0 .08～0 .15％、铬0 .02～0.06％、钛0 .03～0 .07％、铜 0 .15～0 .25％、锆0 .1～0 .15％、稀土0 .04～0 .16％、钼1～2％，余量为镁，进一步的，硅铝合金中所占质量百分比，硅55～65％，铝35～45％。该方案中主要采用稀土元素，获得较好的合金组织和性能。但上述方案中合金元素多，增加了合金成本，并且冶炼难度加大，后期为了使材料均匀化，需要热轧和冷轧等处理工序，增多了产品工序，增加了生产成本。本专利提供一种工艺简单、方便可行且易于推广应用的新型电子封装高铝硅合金及其制备方法。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种力学性能和表面性能良好的新型电子封装高硅铝合金。

为了实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种新型电子封装高硅铝合金，其特征在于，按质量百分比计，高硅铝合金的成分为：Sc 0.1～0.5%、Si 15～40%、Mg 0.25～0.45%、Mo 0～1%、其余为Al。

优选的技术方案为，按质量百分比计，高硅铝合金的成分为：Sc 0.1～0.5%、Si 15～40%、Mg 0.25～0.45%、Mo 0.1～1%、其余为Al。

本发明的目的之二在于提供一种新型电子封装高硅铝合金的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，高硅铝合金的成分为：Sc 0.1～3%、Si 15～40%、Mg 0.25～0.45%、Mo0～1%、其余为Al；新型电子封装高硅铝合金的制备方法包括如下步骤：

S1：熔炼，850～900℃下熔化纯铝及纯硅，待完全熔化后按配比加入纯镁、纯钼和铝钪中间合金，形成混合熔体；向熔体中加入精炼剂除渣；

S2：浇注，将合金熔体浇入预热模具中凝固成型。

优选的技术方案为，所述预热模具的温度为200～250℃。

优选的技术方案为，还包括对S2所得成型铸件的固溶和时效热处理。

优选的技术方案为，所述固溶热处理的工艺参数为：温度为520～560℃，时间为10～24h。

优选的技术方案为，所述时效热处理的工艺参数为：温度为150～180℃，时间为4～8h。

优选的技术方案为，还包括热处理后成型件的激光表面处理。