[发明专利]一种半导体用高品质铝合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种半导体用高品质铝合金的制备方法，包括以下步骤：步骤1、采用半连续铸造工艺获得铝合金铸锭；步骤2、铝合金铸锭采用多级均匀化热处理工艺进行均质处理；步骤3、均质处理后的铝合金铸锭进行进行深冷处理；步骤4、对深冷处理后的铝合金铸锭进行少锻次、大锻比、中间去应力退火迭代工艺锻造；步骤5、对步骤4所得的锻件依次进行高温短时固溶、精整、低温长时时效处理，获得半导体用高品质铝合金。本发明很好地抑制的锻造变形过程中合金组织发生动态回复、动态再结晶以及亚动态再结晶，在组织上晶粒细化效果显著，在性能上表现为强塑性水平更好、加工性能极佳。

技术领域

本发明涉及有色金属压力加工技术领域，尤其是涉及一种半导体用高品质铝合金及其制备方法。

背景技术

本发明涉及一种半导体用高品质铝合金属于Al-Mg-Si系合金，该系列合金由于具备良好的加工性能、优异的焊接性能及耐蚀性能在航空航天、轨道交通、汽车工业、电子信息等领域得到广泛应用。

高品质铝合金，是指冶金缺陷无、合金组织细小均匀，具备良好的使用性能的铝合金。随着半导体行业综合技术水平的迅速提升，对高品质铝合金的需求快速增加，而同类型的国产铝合金制品存在晶粒粗大、晶体内部缺陷明显、不同部位组织差异较大，对阳极氧化和使用性能均大打折扣。

发明内容

本发明设计了一种半导体用高品质铝合金及其制备方法，其解决的技术问题是目前半导体用Al-Mg-Si系合金制品问题，如晶粒粗大、组织不均、粗大第二相破碎不充分、疏松气孔等。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种半导体用高品质铝合金，其特征在于：其化学成分质量百分比为：0.4-0.9%Si，0.2-0.5%Cu，0.1-0.2%Mn，0.8-1.5%Mg，0.2-0.3%Zn，0.1-0.2%Ti，0.1-0.25%Cr，0.05-0.1%Zr，0.05-0.1%RE，Fe＜0.5%，余量为Al。

优选地，0.6%Si，0.3%Cu，0.15%Mn，1.3%Mg，0.28%Zn，0.15%Ti，0.15%Cr，0.05%Zr，0.05%RE，Fe＜0.5%，余量为Al。

本发明合金组分中添加了Zr和RE元素，Zr和RE元素能增加合金结晶过程中的形核质点，可有效细化合金组织；此外，Zr和RE元素的添加，能有效抑制合金锻压变形后退火过程中晶粒长大和再结晶行为，在实现细化晶粒的同时，很好的保持了变形态组织，提升合金强度性能。

一种半导体用高品质铝合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、采用半连续铸造工艺获得铝合金铸锭；

步骤2、铝合金铸锭采用多级均匀化热处理工艺进行均质处理；

步骤3、均质处理后的铝合金铸锭进行进行深冷处理；

步骤4、对深冷处理后的铝合金铸锭进行少锻次、大锻比、中间去应力退火迭代工艺锻造；

步骤5、对步骤4所得的锻件依次进行高温短时固溶、精整、低温长时时效处理，获得半导体用高品质铝合金。

步骤1中半连续铸造是指从熔化炉或静置炉保温流出的技术熔体，通过流槽和分流漏斗，以一定的速度将金属液浇入到一个或一组结晶器内，并在结晶器内冷凝成形，浇注一段时间把一定长度的铸锭拉出来在进行第二次浇注的铸造方法。半连续铸造控制出于几个优点考量：工艺过程的稳定性、高品质产品的需要、提高生产率和减少废品率、减少操作人员与熔体接触机会。

优选地，所述步骤2中采用双级均匀化热处理工艺：一级均热的温度为520—550℃，时间为18-30h ；二级均热的温度为560—590℃，时间为18-30h 。