[发明专利]一种铝合金电子芯片托盘及其制备工艺

说明书

本发明提供了一种铝合金电子芯片托盘的制备工艺，该电子芯片托盘使用半固态流变压铸工艺进行生产，具体包括制浆工序、流变压铸工序及时效处理工序，其中，压铸方式采用真空压铸。使用该制备工艺制得的铝合金电子芯片托盘不仅具有铝材优异性能，并且有效克服铝合金材料受热易变形的技术问题，其热变形量小，具有优异外观质量及防静电性能，开拓了电子芯片托盘的市场应用，拓展压铸件的应用领域，本发明还请求保护使用该制备工艺生产的铝合金电子芯片托盘。

技术领域

本发明涉及压铸生产领域，尤其涉及一种铝合金电子芯片托盘的制备工艺及其制备的产品。

背景技术

电子芯片托盘是安装半导体集成电路芯片用的外壳，具有安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，大多使用在电子产品和电子零件上面，托盘作为烘烤测试所用的载体，在半导体集成电路领域有重要应用。

目前，行业使用在电子产品上的封装托盘主要有吸塑成型的塑料托盘，包括PE托盘、ABS托盘等，还有冲压型生产的钣金托盘等。封装托盘需具备良好的力学性能和耐高温性能，即托盘在高温或外力下不变形，若要求托盘具有较高的清洁度还需具备良好的耐腐蚀性能。而现有的塑料托盘则存在刚性较差，抗冲击性能差的问题，而且塑料老化易导致使用寿命较短；钣金托盘则存在质量重、成本昂贵等问题。

铝合金托盘具有质量较轻、力学性能佳等特点，但是仍处于研发阶段，主要因为铝合金压铸件的热变形量较大，铸件压铸残余应力会使托盘在使用过程中变形，另外，用作电子芯片托盘的铝合金压铸件外观质量及产品平面度要求较高。因此，铝合金压铸的电子芯片托盘的生产工艺也成为了压铸生产领域的新课题，而研究制得的铝合金托盘也能够开拓电子芯片封装托盘的市场应用，进一步拓展压铸件的应用领域。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种铝合金电子芯片托盘的制备工艺，该制备工艺制得的铝合金电子芯片托盘质量轻、力学性能佳，并且具有优异的外观质量，能够开拓电子芯片封装托盘的市场应用，且进一步拓展压铸件的应用领域。

本发明的基本思想是，通过针对铝合金原材料的选用、半固态浆料的制备工艺、真空压铸及压铸热变形的控制、压铸毛坯时效处理以及压铸件后处理等过程的研究与控制，制备得到用于芯片封装的铝合金托盘，该托盘力学性能好，变形量小，并且外观质量佳。该托盘开拓了电子芯片封装托盘市场应用，也拓展了压铸件的应用领域。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种铝合金电子芯片托盘的制备工艺，该电子芯片托盘使用半固态流变压铸工艺进行生产，具体地，所述制备工艺包括下述步骤：

制浆工序，将铝合金原材料进行熔化、冷却搅拌过程制备得到半固态浆料；

流变压铸工序，将半固态浆料填充模具型腔，进行真空压铸制得压铸毛坯；

时效处理工序，将压铸毛坯进行时效处理，制得电子芯片托盘。

其中，所述流变压铸工序中，型腔真空度为40～80mbar，抽气时间为0.2～1s，增压压力为200～300Mpa。

其中，所述时效处理工序中，时效处理的温度为180～250℃，时效处理时间为2～5小时。

其中，其特征在于，所述制浆工序中，所述铝合金原材料包括的各组分的质量百分比为：硅，9～12％；铜，1.2～3.5％；铝，80.6～89.0％。

其中，所述制浆工序中，所述半固态浆料的温度为585～610℃，固相率为30～50％。

其中，所述模具型腔粗糙度Ra≤0.8μm，模具分型面配合间隙≤0.02mm。

其中，所述制备工艺还包括表面处理工序，各步骤具体如下所述：