Cu-Ni-Si系合金作為高強(qiáng)高彈銅合金的代表,具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能,是大規(guī)模集成電路引線框架端子制造的關(guān)鍵原材料。Cu-Ni-Co-Si系合金相對(duì)于Cu-Ni-Si系合金而言,具有更高的強(qiáng)度和導(dǎo)電性能,可滿足超大規(guī)模集成電路引線框架材料微型化的發(fā)展趨勢(shì)。但相關(guān)專利和產(chǎn)品已被國外所壟斷,而新型的Cu-Ni-Co-Si系合金在國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方面還處于空白階段。因此,本論文系統(tǒng)研究不同合金元素對(duì)Cu-Ni-Co-Si系合金組織性能的影響規(guī)律,確定沉淀強(qiáng)化相的類型,研究合金在固溶時(shí)效處理過程中的相變特征,揭示出合金元素-沉淀強(qiáng)化相-加工工藝-機(jī)械物理性能的內(nèi)在關(guān)系,為高強(qiáng)高彈Cu-Ni-Co-Si系合金板帶材國產(chǎn)化生產(chǎn)和應(yīng)用提供理論依據(jù),具有十分重要的意義。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:通過設(shè)計(jì)不同Ni/Si質(zhì)量比的Cu-Ni-Si合金,系統(tǒng)的研究Ni/Si比對(duì)Cu-Ni-Si 合金組織性 能的影響規(guī)律,確定 出了綜合性能優(yōu)異的 Ni/Si 比為 4.2～5.1。在Cu-Ni-Si合金中分別添加微量的Co、Cr、Ti和RE元素后,四種合金的硬度和導(dǎo)電率均有提升,其中Co元素的添加能夠促進(jìn)析出相的... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２引線框架材料??目前集成電路引線框架材料中有８０％以上采用高精度銅合金沖蝕而成

?新型高強(qiáng)高彈銅鎳硅系合金制備及其微觀組織性能的研究???２．２．４?Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ?系合金??目前，能達(dá)到超大規(guī)模集成電路ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ?Ｌａｒｇｅ?Ｓｃａｌｅ?Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）所需??綜合性能的理想高性能銅合金主要有兩類：其一是高強(qiáng)高導(dǎo)型銅合金，即抗??拉強(qiáng)度大于６００ＭＰａ，導(dǎo)電率不小于８０％ＩＡＣＳ；其二是超高強(qiáng)度中導(dǎo)型銅合??金，即抗拉強(qiáng)度不小于８００ＭＰａ，導(dǎo)電率不小于５０％１ＡＣＳ。圖２－１為Ｃｕ－Ｃｒ、??Ｃｕ－Ｚｒ、Ｃｕ－Ｆｅ、Ｃｕ－Ｓｎ和Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ等五個(gè)系列合金的性能情況ｔ４１４５Ｌ從圖２－??１可知Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ系合金最有希望成為超高強(qiáng)度中導(dǎo)型合金�，F(xiàn)己開發(fā)的Ｃｕ－??Ｎｉ－Ｓｉ系銅合金框架材料最高性能己達(dá)到抗拉強(qiáng)度為８００ＭＰａ，導(dǎo)電率為??４０％ＩＡＣＳ［４６－４７］〇??漏??〇［??ｋｎ?ｉｔ?ｉ?Ｉ?ｔ．ｉＸｔ??３００?４００?５００?ＭＯ?７００?ｔＯＯ??抗拉強(qiáng)廋／ＭＰａ??圖２－１高性能銅合金抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電率Ｍ??Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ合金是一種較為典型的時(shí)效強(qiáng)化型合金，通過適當(dāng)?shù)奶幚砜色@??得高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性，世界各國現(xiàn)己開發(fā)出了?２０余種Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ系銅合金框??架材料，最高性能己達(dá)到抗拉強(qiáng)度７５０ＭＰａ，電導(dǎo)率４５％１ＡＣＳ，如Ｃ７０２５０合??金己經(jīng)廣泛用作超大規(guī)模集成電路引線框架材料！４８］。??超高強(qiáng)銅合金是國家重大工程和國防軍工等所必需的關(guān)鍵材料，加快設(shè)??計(jì)、研制和產(chǎn)業(yè)化的研究，具有重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。盡管近年來開??發(fā)了一些Ｃｕ－Ｔｉ、Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｎ、Ｃｕ－Ｎｉ－Ｍｎ、Ｃｕ－Ｎｉ－Ａｌ合金，它們具有超高強(qiáng)度和??高溫抗應(yīng)

體的錯(cuò)??配度大到一定程度時(shí)，共格界面將被破壞，界面能升高。第二相尺寸細(xì)小，??與基體保持共格關(guān)系，以切過機(jī)制阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，切過機(jī)制的強(qiáng)化主要包括??共格強(qiáng)化、有序強(qiáng)化、表面強(qiáng)化和層錯(cuò)強(qiáng)化；第二相尺寸較大時(shí)，第二相與??基體轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍哺窕蚍枪哺耜P(guān)系。位錯(cuò)會(huì)以繞過機(jī)制通過析出相，在其周圍??形成位錯(cuò)環(huán)，這種機(jī)制稱為Ｏｒｏｗａｎ繞過機(jī)制［６８］，此時(shí)的臨界切應(yīng)力即為合??金的屈服強(qiáng)度。切過機(jī)制產(chǎn)生的強(qiáng)化效果隨析出相的尺寸增加而增強(qiáng)，繞過??機(jī)制則正好相反＠］，切過機(jī)制和繞過機(jī)制示意圖如圖２－２所示。??Ｉ???．?Ｐａｒｔｉｃｌｅ????Ｏｄｅｒ＊！?ｐａｒｔｉｅｓ?ｃｕｔ?ＩｗｃｔｏｋＫＷ．ｏｍ??ｔｏ?ｐｒｏｄｕｃｅ?ｎｅｗ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?ａｎｔ卜ｐｈａｓｅ?ｂｏｕｎｄ？ｒｖ?ＩＡＰＢ）?ｗ?＾?Ｌ＊?■?＊?ｂＭｗｎｉ?一??圖２－２切過機(jī)制和繞過機(jī)制示意圖Ｗ??（３）細(xì)晶強(qiáng)化??合金熔煉過程中通過快速凝固或者加入微量元素限制晶�？焖匍L大，最??終獲得細(xì)小的晶粒組織的方式，稱為細(xì)晶強(qiáng)化。晶粒的尺寸越細(xì)小，同體積??內(nèi)的晶界面積越大，由于晶界兩側(cè)的晶粒取向不同，晶粒間的相互滑移變得??困難，使得合金的屈服強(qiáng)度增加，達(dá)到了強(qiáng)化的目的［？］。??時(shí)效過程中，隨著溫度的升高或者時(shí)效時(shí)間的延長，晶粒會(huì)逐漸長大并??發(fā)生粗化，使得強(qiáng)化效果大大減弱［７｜］。實(shí)際生產(chǎn)中，往往通過控制熱處理工??－１２?－??

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：2954966