[发明专利]高精密蚀刻引线框架用铜合金材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高精密蚀刻引线框架用铜合金材料及其制备方法，涉及铜合金技术领域。本发明提供的高精密蚀刻引线框架用铜合金材料，按质量百分比计包括：Cr 0.18%‑0.38%、Sn 0.18%‑0.32%、Zn 0.12%‑0.32%、Si 0.002%‑0.05%，余量为Cu以及不可避免的杂质。该铜合金材料具有蚀刻性能优异、耐高温性能好、应力松弛性能好、内应力低、表面质量高、折弯性能优秀、中等强度高导电率等特点，实际应用中表现优异，填补了有关市场的空白，有效避免了关键核心材料技术“卡脖子”困境。

技术领域

本发明涉及铜合金技术领域，尤其是涉及一种高精密蚀刻引线框架用铜合金材料及其制备方法。

背景技术

我国是引线框架材料消费大国，市场需求巨大，年增幅8%以上。引线框架是集成电路（IC）中支撑芯片、连接外部电路、散走热量的关键部件。目前最广泛应用的引线框架材料是美国环球金属制品有限公司最早开发的中强高导型Cu-Fe-P系合金（C19400、KFC等），具有低成本、强度中等、导热及导电性好、浸润及加工成型性优良、钎焊性好等特点。

随着电路集成度的提高，引线框架向高精密化、节距微细化、多脚化方向发展。由于冲压法的加工精度较差，无法满足日益增高的应用要求，蚀刻法正在或者已经成为制造极大规模集成电路引线框架的主流方法。

市场现有的诸如C19400、C19010等引线框架材料，在过去的应用场景表现良好，但面对极大规模集成电路引线框架等领域日益增高的应用要求，在应力松弛性能（C19400应力松弛性能见附图3）、耐高温性能（C19400耐高温性能见附图4）、导电性（C19400硬态下导电率只在60%IACS左右）、强度（C19400硬态下抗拉强度只有410-490MPa）、蚀刻性能（C19400存在蚀刻过程中微区蚀刻不均匀现象）等方面逐渐展现不足。

在部分高端引线框架材料领域，我国的品种存在蚀刻过程中易变形、微区腐蚀速率差异明显、蚀刻后表面处理一致性差等问题，在材料本身以及表面质量、内应力控制等方面与国外有较明显的差距，不能满足高精密蚀刻引线框架用材料的应用要求，致使高精密蚀刻引线框架用材料依赖于日本、韩国、欧洲等地区，严重制约我国半导体产业的持续稳定发展，属于关键核心材料技术“卡脖子”问题。

因此，解决现有引线框架材料的有关问题，开发同时具有蚀刻性能优异、耐高温性能好、应力松弛性能好、内应力低、表面质量高、中等强度高导电率等特点的适合极大规模集成电路日益增高的应用要求的高精密蚀刻引线框架用铜合金材料对于我国极大规模集成电路的持续稳定发展以及提升我国高端铜合金产品、整体铜合金产业的国际竞争力有重要意义。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种高精密蚀刻引线框架用铜合金材料，以解决上述问题中的至少一种。

本发明的第二目的在于提供上述高精密蚀刻引线框架用铜合金材料的制备方法。

第一方面，本发明提供了一种高精密蚀刻引线框架用铜合金材料，按质量百分比计包括：Cr 0.18%-0.38%、Sn 0.18%-0.32%、Zn 0.12%-0.32%、Si 0.002%-0.05%，余量为Cu以及不可避免的杂质。

作为进一步技术方案，按质量百分比计包括：Cr 0.23%、Sn 0.23%、Zn 0.19%、Si0.014%，余量为Cu以及不可避免的杂质。

作为进一步技术方案，按质量百分比计还包括0.001%-0.15%的微量元素；

所述微量元素包括B、Mg、Ti、Zr、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y或Sc中的至少一种。

第二方面，本发明提供了上述高精密蚀刻引线框架用铜合金材料的制备方法，包括如下步骤：