[发明专利]一种铜芯密封封接复合丝材的制备方法

说明书

本发明公开了一种铜芯密封封接复合丝材的制备方法，该方法为：先将机加工成圆台状的导电材料和机加工有圆台状通孔的玻璃密封封接材料在中间增加一层BAg72Cu焊接材料后过盈装配，得挤压铸锭并真空封焊；然后依次进行等温挤压、加热矫直、旋锻、无酸洗磷化处理、冷拉拔和喷砂处理得到复合丝材成品。本发明的复合丝材的内外尺寸均匀，且内外材料之间的复合性更加优异，在实际应用过程中不会出现漏气现象，使用寿命大大延长，具有重大的经济效益。

技术领域

本发明属于铜芯玻璃金属材料制备技术领域，具体涉及一种铜芯玻璃金属芯柱丝材的制备方法。

背景技术

铜芯玻璃金属材料作为密封继电器、压缩机绝缘端子、锂电池盖组等芯柱材料在电子封装材料领域得到了广泛的应用。铜芯玻璃金属材料主要由外层的玻璃密封封接材料及内部的导电材料复合制备。玻璃密封封接材料主要包括铁镍钴玻封合金（4J29）、铁镍定膨胀玻封合金（4J42、4J25、4J50）、铁镍铬玻封合金（4J6、4J47、4J49）、铁素体不锈钢(446)等，具有优异的力学性能、抗腐蚀性能且在0℃～500℃的工作温度区间内，具有较小的线膨胀系数。内部的导电材料主要包括电阻率较低的银、铜(TU00、TU0)及其合金等。玻璃密封封接材料对其机械性能、抗腐蚀性能、内外材料尺寸比及气密性均有十分严苛的要求。因此其加工工艺对产品质量稳定性具有决定性作用。

电子封装材料在我国属于新兴领域，其代表的铜芯玻璃金属材料制备工艺主要包括挤压、拉拔、热处理等工序，但现有产品质量较差，主要表现为单卷材料头尾的铜芯尺寸差异性较大，内外部材料的复合界面不均匀，气密性检测呈现漏气率较高的现象。造成以上质量问题的主要原因包括以下几个方面：（1）复合铸锭挤压后，挤压棒材头尾的铜芯尺寸已产生差异，后续加工工艺无法消除；（2）对棒坯进行后续拉拔过程中，导致强度较高的外部封接材料及强度较低的内部导电材料在塑性变形过程中，金属流动不可控，一方面会造成内外尺寸比例失衡，更加严重的会造成复合层破裂，导致产品呈现较差的气密性。

由上述可知，采用传统的挤压工艺制备的铜芯玻璃金属材料尺寸难以控制，且内外材料的复合性较差，在实际使用过程中会大量出现漏气现象，造成封接零部件的报废，造成巨大的经济损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种铜芯密封封接复合丝材的制备方法。该制备方法制备的铜芯密封封接复合丝材的内外尺寸均匀，且内外材料之间的复合性更加优异，在实际应用过程中不会出现漏气现象，使用寿命大大延长，具有重大的经济效益。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铜芯密封封接复合丝材的制备方法，其特征在于，该复合丝材的外径与内径之比为m:n，其中m和n取大于0的自然数，该方法包括以下步骤：

步骤一、对外层的玻璃密封封接材料及内部的导电材料分别进行机械加工，将导电材料加工成圆台状结构，将玻璃密封封接材料的中心处沿中轴线加工成与圆台状导电材料相配合的通孔，然后在机加工后的玻璃密封封接材料和导电材料之间设置厚度为0.2mm~0.3mm的BAg72Cu焊接材料，再将玻璃密封封接材料和导电材料过盈配合进行装配，得到圆柱状的挤压铸锭，最后对挤压铸锭进行真空封焊；

圆柱状的所述挤压铸锭的两端分别定义为挤压铸锭的前端和挤压铸锭的后端，所述挤压铸锭的前端和挤压铸锭的后端均为圆环状；所述挤压铸锭的前端的圆台状导电材料的外径小于挤压铸锭的后端的圆台状导电材料的外径；

步骤二、采用紫铜管材对步骤一中封焊后的挤压铸锭的外表面进行包覆形成紫铜包套，然后加热至900℃～1050℃，保温１h～２h后进行等温挤压，得到挤压棒坯；

步骤三、对步骤二中得到的挤压棒坯进行多次加热矫直，矫直后对挤压棒坯进行截头去尾，直到挤压棒坯的头尾两端的内部导电材料的横截面积相当，完成加热矫直；