一种封装材料板材的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种封装材料板材的制备方法，具体涉及一种Al-Si合金封装材料板材的制备方法
【背景技术】
[0002]Al-Si合金是一种比较典型的电子封装材料，被广泛用于封装各种电子芯片。目前，Al-Si合金的喷射沉积制备工艺相对成熟，其原理是在氮气(或其他惰性气体等)为载体的雾化作用下，将Al-Si熔体雾化成微小的固态颗粒和半固态熔滴，并形成高速射流，射流中的颗粒和熔滴撞击到高速旋转的沉积盘上发生能量转换、变形和铺展，并以较快速度冷却、凝固、堆垛形成Al-Si合金沉积锭。根据堆积理论，固态颗粒和半固态熔滴堆垛沉积而形成的Al-Si合金沉积锭中不可避免地形成了空隙(孔隙)。在封装制件制造过程中，由于这些空隙(孔隙)存在，严重影响着封装制件的焊接性能、金属镀层涂覆以及气密性等性能，无法满足电子元器件的封装要求。
[0003]通常情况下，封装制件为块状盒盖件，现有技术中，块状盒盖件的加工工艺为:沉积圆锭扒皮一致密化处理(热等静压)一圆锭线切割成板块一机械加工。该制造工艺主要存在制造工序多、热等静压处理设备投入大、处理批次多、效率低、成本高的缺陷；圆锭线切割取板块样，加工周期长，材料利用率低，造成成形效率低，制造成本高等不足。
[0004]经查，相关参考文献有:专利号为ZL03119606.3的中国发明专利《低密度低膨胀系数高热导率硅铝合金封装材料及制备方法》(授权公告号为CN1287449C);申请号为201110263931.7的中国发明专利申请公开《新型高硅铝合金电子封装材料及其制备方法》(申请公布号为CN10298485A);申请号为201210058570.7的中国发明专利申请公开《一种喷射沉积S1-Al合金电子封装材料的制备工艺》(申请公布号为CN102534321A)。上述专利文献主要涉及封装材料的制备方法和工艺、未涉及封装制件所需板材的制备方法，文献和专利中涉及的封装材料主要采用热等静压+线切割工艺制备封装制件用板坯，存在热等静压处理效率低、线切割加工工时长、材料利用率低、制造成本高等不足。因此如何提高材料利用率，缩短成形工序，减少加工周期，降低制造成本，一直是本领域技术人员亟需解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单合理、制造成本低的封装材料板材的制备方法，大大提高了材料的利用率，缩短了制造工序。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种封装材料板材的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
[0007]I)沉积圆徒机械加工:沉积圆徒表面进行机械机皮和片平沉积圆徒两端面，加工后的还料直径Φ 10mm?Φ250ι?πι,还料高度300mm?800mm,沉积圆徒Si成分含量在20?40wt%,其余成分为Al ；
[0008]2)沉积圆锭加热:将步骤I)加工后的沉积圆锭进行加热，加热温度至370°C?500°C，保温时间2h?6h;
[0009]3)模具配装:根据所需板材规格，配装挤压凹模，配装完成后将挤压凸、凹模配装在挤压机上，其中，凹模配装后不可移动；
[0010]4)模具和盛锭筒整体预热:接着启动挤压机，移动挤压凸模和盛锭筒，到位后，关闭挤压机，开启挤压机加热系统，加热温度至350°C?450°C，保温时间12h?18h ；
[0011]5)热挤压成形板材:开启挤压机，挤压凸模和盛锭筒回程至初始位置，在挤压凸、凹模工作端面上涂抹润滑剂；将经步骤2)加热保温后的沉积圆锭装入挤压机盛锭筒内，进行板材热挤压成形，挤压杆挤压运行速度为0.5mm/s?2.5mm/s ;挤压比为3?27 ;挤压完成后，挤压凸模和盛锭筒回程至初始位置，进行压余剪切；
[0012]6)板块普通锯切下料:将上述挤压成形的封装材料板材进行空冷至室温后，根据尺寸要求进行板块普通锯切下料。
[0013]作为改进,所述步骤3)中的板材规格为板厚度范围5mm?20mm,宽度范围80?300mmo
[0014]再改进，所述步骤4)移动挤压凸模和盛锭筒的具体要求为:挤压凸模移动要求挤压凸、凹模的工作端面之间的间距不小于15mm ;盛锭筒移动要求挤压凸、凹模在盛锭筒内。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于:采用本发明技术后，块状盒盖件制造工艺为:沉积圆锭扒皮一热挤压成形板材一板块取样(普通锯切)，工艺简单合理，可实现规模化生产，提高成形效率；通过沉积圆锭坯直接热挤压成所需规格的板材，大大提高了后续板块取样工序的材料利用率和取样效率；通过热挤压工序可以替代热等静压致密化处理，实现组织致密化，有效降低了致密化处理成本，提高致密化效率。
【附图说明】
[0016]图1是本发明实施例1中Al_27Si封装材料挤压板材显微组织；
[0017]图2本发明实施例2中Al_40Si封装材料挤压板材显微组织。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0019]实施例1
[0020](I)沉积圆锭机械加工
[0021]沉积圆锭表面进行机械扒皮和片平沉积圆锭两端面。加工后的坯料直径Φ 180mm，坯料高度300mm，沉积圆锭Si成分含量27%，其余成分为Al。
[0022](2)沉积圆锭加热
[0023]经步骤(I)处理后的沉积圆锭进行加热，加热到370°C后进行保温，保温时间3h。
[0024](3)模具配装
[0025]根据所需板材规格(15_厚、150_宽)，配装挤压凹模；配装完成后将挤压凸、凹模配装在挤压机上，其中，凹模配装后不可移动。
[0026](4)模具和盛定筒整体预热。
[0027]经步骤(3)后，启动挤压机，移动挤压凸模和盛锭筒，挤压凸模移动要求挤压凸模和凹模的工作端面之间的间距不小于15mm;盛锭筒移动要求挤压凸、凹模在盛锭筒内。关闭挤压机，开启挤压机加热系统，加热到400°C后进行保温，保温时间12h。
[0028](5)热挤压成形板材
[0029]经步骤(4)加热和保温后，开启挤压机，挤压凸模和盛锭筒回程至初始位置，挤压凸、凹模工作端面上涂抹润滑剂。将经步骤(2)加热和保温后的沉积圆锭装入挤压机盛锭筒内，进行板材热挤压成形，挤压杆挤压运行速度2.5mm/s ;挤压比为11.3。挤压