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键合铜丝微合金化元素的选择

发布时间:2020/12/11 9:03:46 | 点击:39

  综合上述键合铜丝微合金化的研究成果,为开发低硬度、高柔软度的新型键合铜丝,本研究拟选取Ag、Mg、Sn等作为键合铜丝微合金化元素,选取主要依据如下:


键合铜丝(蓝)


  当微量Ag固溶于铜中,可以明显提高铜的再结晶温度,同时,键合过程中键合球的形状得以改善,进而提高键合铜丝的键合强度,但不会对铜的电导率与热导率产生显著影响,对铜的塑性影响也较小。添加微量Mg 可显著改善键合球的形状和抑制键合球颈部晶粒的长大,而且Mg可与铜丝中的微量氧形成氧化物,防止铜的氧化,从而提高铜键合丝的抗氧化性能。


  Sn主要用来进一步改善键合铜丝的可焊接特性,有效避免铜丝在焊接过程中的第二点逃丝现象,同时添加微量Sn,在提高铜的强度的同时可有效提高丝材的延伸性能。


  单--微合金化元素加入到高纯铜中,其作用往往有限,我们考虑在高纯铜中加入两种或三种微合金化元素,以期所加入的微量元素达到对键合铜丝性能的最优化。


  另外,微合金化元素不能直接与高纯铜混合后进行熔炼,必须以中间合金的方式加入到高纯铜中,只是因为:


  (1)有些微合金化的元素熔点低于纯铜的熔点,在与高纯铜混合熔炼过程中容易发生烧损现象,导致加入到高纯铜中微合金化元素的量减小,未达到预期值,直接影响到成品丝材的力学性能。


  (2)有些元素的熔点高于纯铜的熔点,在与高纯铜混合熔炼过程中不能充分的熔化与铜进行固溶,从而达不到欲加入量。


  (3)采取中间合金的方式能有效避免低熔点元素烧损和高熔点元素难以固溶的缺点,可准确控制欲加入微合金化元素的量,大大缩短熔炼的时间,保证了成品丝材的质量。