一种金锡合金线材的制造方法

摘要

本实用属于合金线材制造领域，特别涉及一种金锡合金线材的制造方法，其步骤包括，按照需求质量比对金和锡进行预合金并铸锭；将预合金投至连铸设备内进行熔融；从连铸设备将金锡线材母线拉出；利用结晶器将母线抽拉至需求的直径；用酒精棉擦拭水洗后的样品，裁剪完成金锡线材。本发明可连续进行大批量的金锡合金线材生产，生产效率高，加工难度低，所得产品组成均匀，不易断裂，质量有保证。

权利要求

1.一种金锡合金线材的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：①按照需求质量比对金和锡进行预合金并铸锭；

②将步骤①得到的预合金投至连铸设备内进行熔融；

③从连铸设备将金锡线材母线拉出，其中利用结晶器将母线抽拉至需求的直径，结晶器的内径为1-3mm；

④用酒精棉擦拭水洗后的样品，裁剪完成金锡线材；

所述预合金由金、锡组成，其各组分的质量百分比为：金锭：75-80％；锡锭：20-25％；所述步骤②熔融温度为350-500℃；所述步骤③中母线拉出冷却温度130-150℃。

2.根据权利要求1所述的金锡合金线材的制造方法，其特征在于：所述各组分的质量百分比为：金锭：80％；锡锭：20％。

说明书

一种金锡合金线材的制造方法

技术领域

[0001] 本实用属于合金线材制造领域，特别涉及一种使金锡合金线材更容易制造的方法。

背景技术

[0002] 低温金合金中的AuSn20材料,针对大功率光电器件的高导热需要，这些特性使得低温金合金在大功率LED，电动汽车和激光器等微电子领域，以及光通信和光电器件的战略领域中得到广泛应用。金合金材料如AuSn、AuGe、AuZn、AuGeNi等,都可能用在微电子学、光电子学、半导体发光和MEMS等领域有广阔的应用前景。基于电致发光的大功率LED和高功率激光器以及基于光通信原理的Intel光脑技术，都要求光电子封装材料和工艺进行变革。两方面的特殊要求使得低温金合金,如AuSn20、AuSn25、AuGe12等材料,成为光电子封装关注的焦点。

[0003] 国内目前采用的AuSn20多数采用预成型片，然后采用铸造拉拨轧制法和叠层冷轧复合法制得。铸造拉拨轧制法需要添加第三组元Pd或Pt，影响了金锡合金的纯度，焊接性能也会受到影响。而叠层冷轧复合法难以控制金与锡的反应量，未合金化的金或锡都会对焊料产生不良影响。在微电子学、光电子学和MEMS中应用的焊盘一般只需要3-5μm，而Au、Sn多层冷轧制造AuSn20合金箔带材厚度为0.025～0.10mm。使用的预成型片最薄厚度为25μm，且得到的合金较脆，无法进行微加工，更无法满足图形复杂、精确定位和圆片级凸点的要求。

[0004] 本发明就是为了提供一种新的金锡合金线材的制造方法来解决以上问题。

发明内容

[0005] 本发明的主要目的是为了提供一种使金锡合金线材更容易制造的方法。

[0006] 本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种金锡合金线材的制造方法，包括如下步骤：

[0007] ①按照需求质量比对金和锡进行预合金并铸锭；

[0008] ②将步骤①得到的预合金投至连铸设备内进行熔融；

[0009] ③从连铸设备将金锡线材母线拉出；

[0010] ④利用结晶器将母线抽拉至需求的直径；

[0011] ⑤用酒精棉擦拭水洗后的样品，裁剪完成金锡线材。

[0012] 具体的，所述预合金由金、锡组成，其各组分的质量百分比为：金锭：75-80％；锡锭：20-25％。

[0013] 进一步的，所述各组分的质量百分比为：金锭：80％；锡锭：20％。

[0014] 具体的，所述步骤②熔融温度为350-500℃。

[0015] 具体的，所述步骤③母线拉出冷却温度130-150℃。

[0016] 具体的，所述步骤④中结晶器的内径为1-3mm。

[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

[0018] 本发明可连续进行大批量的金锡合金线材生产，生产效率高，加工难度低，所得产品组成均匀，不易断裂，质量有保证。

附图说明

具体实施方式

[0019] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0020] 实施例1

[0021] ①在石墨坩锅内投入80％金锭和20％锡锭，熔解后倒入石墨铸具内，然后倒出冷却，裁剪成长度≦3cm的预合金；

[0022] ②步骤①得到预合金投料至连铸机内，设定温度500℃，待全部熔融；

[0023] ③当冷却温度达至130℃，通氮气保护，将母线拉出；

[0024] ④拉出母线从直径1mm的结晶器中抽出成为线材；

[0025] ⑤用酒精棉擦拭水洗后的样品，裁剪变成具有一定长度的金锡线材。

[0026] 实施例2

[0027] ①在石墨坩锅内投入75％金锭和25％锡锭，熔解后倒入石墨铸具内，然后倒出冷却，裁剪成长度≦3cm的预合金；

[0028] ②步骤①得到预合金投料至连铸机内，设定温度350℃，待全部熔融；

[0029] ③当冷却温度达至150℃，通氮气保护，将母线拉出；

[0030] ④拉出母线从直径2mm的结晶器中抽出成为线材；

[0031] ⑤用酒精棉擦拭水洗后的样品，裁剪变成具有一定长度的金锡线材。

[0032] 实施例3

[0033] ①在石墨坩锅内投入72％金锭和28％锡锭，熔解后倒入石墨铸具内，然后倒出冷却，裁剪成长度≦3cm的预合金；

[0034] ②步骤①得到预合金投料至连铸机内，设定温度450℃，待全部熔融；

[0035] ③当冷却温度达至140℃，通氮气保护，将母线拉出；

[0036] ④拉出母线从直径3mm的结晶器中抽出成为线材；

[0037] ⑤用酒精棉擦拭水洗后的样品，裁剪变成具有一定长度的金锡线材。

[0038] 通过以上方法制造金锡合金线材，加工难度低，生产效率高。经过预合金之后的金锡合金组成比较均匀，这样连铸形成的线材质量也比较稳定，不会轻易断裂。结晶器的内径在1-3mm中间时，金锡合金的流速适当，熔融合金能够形成连续不断的线材，而不需要再经过拉长等二次处理，也不会因为再加工而发生断裂。

[0039] 以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。