[发明专利]一种用于安全加密芯片引线框架的铜合金板材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于安全加密芯片引线框架的铜合金板材及其制备方法，属于金属材料技术领域。本发明中，Ni、Si、Cr是主要的析出强化元素，时效处理后可形成纳米级Ni₂Si、Ni₃Si和Cr析出相，极大地强化合金，同时控制4≤Ni的重量百分数/Si的重量百分数≤5，进而限定了析出相元素比例，进一步提高铜合金板材的屈服强度；控制Si含量在0.3%~0.5%，能够提高铜合金板材的导电率。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种用于安全加密芯片引线框架的铜合金板材及其制备方法。

背景技术

物联网连接了人、物和服务器的网络系统，是互联网的一种延伸和扩展。近年来，物联网的技术日益成熟，包括智能电器以及可穿戴设备等智能终端和智能产品走进了人们的日常生活。芯片作为电子产品的核心部件，成为智能终端和智能产品的“心脏”，智能芯片的发展为物联网安全提供了一个新的方向。芯片具有体积小的特点，同时芯片可以实现复杂的电路运算，非常适用于物联网设备身份识别、密钥生成等应用。随着集成电路技术和信息安全技术的发展，安全芯片内部集成了处理器模块、存储器模块和密码算法模块，可以独立地进行密钥生成和加/解密等操作，能够完成数据的安全保护及身份认证等服务，作为一个完全封闭的硬件装置，具有封闭性好、破解难度和破解代价高等特点，使安全芯片在信息安全领域发挥越来越重要的作用。

然而，随着攻击技术的发展，安全芯片受到的威胁越来越多。这些威胁大致可以分为物理攻击、软件攻击、物理/软件联合攻击，提高安全芯片的安全性已经成为信息化社会的迫切需求。引线框架作为集成电路的芯片载体，实现了芯片内部电路引出端与外引线的电气连接，形成电气回路的关键结构件，起到了和外部导线连接的桥梁作用。提高引线框架材料的导电性能，降低由于电流通过使其产生的辐射，成为提高芯片安全性的一个重要方面。

铜合金由于具有强度高、导电率高、弹性好、弹性滞后小、耐疲劳、耐腐蚀等优良特性，其中，高强高导铜合金由于具有突出的强度和导电率的综合性能，成为高端芯片引线框架的理想材料。实际应用较多的引线框架铜合金主要包括Cu-Fe-P系合金、Cu-Cr-Zr系合金和Cu-Ni-Si系合金，但是这些合金的屈服强度低于600MPa，存在屈服强度低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于安全加密芯片引线框架的铜合金板材及其制备方法。本发明提供的铜合金板材屈服强度达到650MPa以上。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种用于安全加密芯片引线框架的铜合金板材，包括以下重量百分数的组分：0.5%~2.0%的Ni，0.3%~0.5%的Si，0.3%~0.5%的Cr，0.2%~0.5%的Sn，其余为Cu，且4≤Ni的重量百分数/Si的重量百分数≤5。

优选地，所述铜合金板材还包括0%~0.5%重量百分数的Mg，0%~0.1%重量百分数的P。

本发明还提供了上述技术方案所述的用于安全加密芯片引线框架的铜合金板材的制备方法，包括以下步骤：

将Cu、Ni和Si混合后进行第一熔化，得到熔融料；

将所述熔融料、Cr和Sn混合后进行第二熔化，然后依次进行除渣和浇铸，得到铸锭；

将所述铸锭依次进行均匀化、热轧、铣面、粗轧、一次固溶淬火、中轧、二次固溶淬火、一次精轧、一次钟罩时效、二次精轧、二次钟罩时效、三次精轧和三次钟罩时效，得到所述用于安全加密芯片引线框架的铜合金板材。

优选地，所述均匀化的温度为800~950℃，保温时间为1~8h。

优选地，所述热轧的开轧温度≥850℃，终轧温度≥700℃，变形量为50%~90%。

优选地，所述粗轧的变形量为40%~80%。