專利名稱：鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著控制技術(shù)的發(fā)展，在電子裝置中需要越來越多的大電流元器件，如大電流固體繼電器、大電流DC/DC轉(zhuǎn)換器、大電流VDMOS、開關(guān)管等，這些器件因為電流大，一般采用金屬外殼。由于大功率器件金屬外殼，通常采用銅底座、鋼密封框，或鋼底座，就必須研制大電流低阻封裝引線，要求其電阻小，膨脹系數(shù)與基板材料大致相同。過去國內(nèi)只有4J29可伐包銅絲，做可伐玻璃匹配堪培拉用低阻引線。但因可伐的熱導(dǎo)率很小，導(dǎo)熱性差，其熱導(dǎo)率只有銅的1/23、鋼的1/3.5，價格又貴，4J29可伐包銅絲復(fù)合引線與銅、鋼等基板材料的熱膨脹系數(shù)嚴(yán)重失配，無法實現(xiàn)氣密封接。因此研制高質(zhì)量的鐵鎳合金包銅引線是非常必要的，但在制造該復(fù)合引線時，一般采用鐵鎳合金4J50包紫銅，往往會造成銅芯與鐵鎳合金接合處空洞較多，漏氣率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法，采用該方法制造的封裝引線中的鐵鎳合金與無氧銅桿的接觸面相互滲透，結(jié)合牢固，可實現(xiàn)氣密封裝，電阻小。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法，它包括下列工藝步驟步驟一，選用質(zhì)量比為Fe50Ni50的鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材，兩者反復(fù)清洗后獲新鮮表面，將無氧銅桿材嵌套入鐵鎳合金圓管中得復(fù)合坯材，無氧銅桿材的直徑稍小于鐵鎳合金圓管的內(nèi)徑，兩者之間留有一定間隙；步驟二，復(fù)合坯材冷定壁復(fù)合將復(fù)合坯材在室溫下拉拔至少一次，道次變形量達10-30％，消除鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材之間的間隙，使兩者緊密貼合；步驟三，復(fù)合坯材熱定壁復(fù)合將步驟二中所得的坯材置于保護氣體中，加熱至800-850℃之間進行高溫拉拔，使鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材嵌套更緊密，實現(xiàn)復(fù)合坯材的熱定壁，再在800-850℃之間氫氣保護退火1-2小時；然后在800-850℃之間再高溫拉拔熱復(fù)合，經(jīng)熱復(fù)合后鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材在后續(xù)的拉拔中實現(xiàn)同步形變，最后在800-900℃之間氫氣保護退火1-2小時；步驟四，冷拉在室溫下拉拔步驟三所得的坯材至所需直徑，即得成品封裝引線。
在本發(fā)明中，步驟一中采用反電解清洗法清洗鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材，步驟三中所述保護氣體為還原性氣體，如氫氣；熱定壁中的總變形量為10％-20％；熱復(fù)合中的總變形量為10％-20％。
采用上述技術(shù)方案后，選用Fe50Ni50鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材作為原材料，無氧銅可提高內(nèi)芯的導(dǎo)電性，兩者經(jīng)過反電解清洗后獲得新鮮表面，拉拔后的結(jié)合面嚙合堅固，可防止拉制過程中鐵鎳合金與銅芯界面之間形成空洞或夾層。復(fù)合坯材中無氧銅桿材的直徑稍小于鐵鎳合金圓管的內(nèi)徑，兩者之間留有一定間隙，是因為在拉拔過程中鐵鎳合金圓管首先發(fā)生形變，管徑變小，可消除它們之間的間隙，經(jīng)冷定壁復(fù)合兩者緊貼在一起。在還原性氣氛下高溫定壁復(fù)合，鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材相互滲透，形成牢固的結(jié)合界面。由于采用了高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的無氧銅芯，使引線的電阻率可降到鐵鎳合金圓管的30％以下，熱導(dǎo)率也大大提高。外面采用用Fe50Ni50鐵鎳合金圓管，使相鄰材料的熱膨脹系數(shù)之差控制在±4ppm/℃以內(nèi)，又能和玻璃、銅或鋼基板實現(xiàn)氣密封接。


圖1為本發(fā)明的流程2為采用本發(fā)明方法拉拔后得到的封裝引線中鐵鎳合金與無氧銅結(jié)合界面的金相圖具體實施方式
根據(jù)圖1所示，選用質(zhì)量比為Fe50Ni50的4J50鐵鎳合金圓管，直徑為12mm，壁厚為3mm，無氧銅桿材直徑為5mm，對兩者進行反電解清洗，獲得新鮮表面后烘干，將無氧銅桿材嵌套入鐵鎳合金圓管中形成同軸包覆結(jié)構(gòu)，得復(fù)合坯材，由于無氧銅桿材嵌的直徑小于鐵鎳合金圓管，兩者之間留有一定間隙。選用的鐵鎳合金圓管與無氧銅桿材的物理性能見表一。
表一

復(fù)合坯材的冷定壁復(fù)合將復(fù)合坯材在室溫下拉拔兩次，道次變形量達10-30％，消除鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材之間的間隙，使兩者緊密貼合，拉拔后復(fù)合坯材的直徑為9.5mm。
復(fù)合坯材的熱定壁復(fù)合將復(fù)合坯材置于充有氫氣的高溫爐內(nèi)加熱到850℃，保溫30分鐘，進行高溫拉拔，拉拔后復(fù)合坯材的直徑為8.7mm，完成復(fù)合坯材的熱定壁，使嵌套更緊密；然后將復(fù)合坯材在850℃下氫氣保護退火，時間為一個半小時；在還原性氣氛下，將復(fù)合坯材加熱至850℃，高溫拉拔熱復(fù)合，經(jīng)熱復(fù)合后鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材在后續(xù)的拉拔中實現(xiàn)同步形變，并清洗復(fù)合坯材的表面，最后在800-850℃之間氫氣保護退火1-2小時，經(jīng)高溫復(fù)合后，復(fù)合坯材直徑為4.5mm。
冷拉室溫下在立式拉絲機中拉拔復(fù)合坯材至所需直徑，即得成品封裝引線，包裝。
成品檢驗，檢測封裝引線的表面狀態(tài)、引線直徑，測電阻率計算值，以及膨脹系數(shù)等。
表二為采用本方法制造的封裝引線的技術(shù)指標(biāo)對比

從上表可以看出本方法制造的引線產(chǎn)品質(zhì)量達到了國外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
從圖2可以看出，本方法制造的封裝引線中鐵鎳合金與無氧銅結(jié)合界面互相滲透，嚙合緊密，結(jié)合牢固。
權(quán)利要求
1.鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法，它包括下列工藝步驟步驟一，選用質(zhì)量比為Fe50Ni50的鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材，兩者反復(fù)清洗后獲新鮮表面，將無氧銅桿材嵌套入鐵鎳合金圓管中得復(fù)合坯材，無氧銅桿材的直徑稍小于鐵鎳合金圓管的內(nèi)徑，兩者之間留有一定間隙；步驟二，復(fù)合坯材冷定壁復(fù)合將復(fù)合坯材在室溫下拉拔至少一次，道次變形量達10-30％，消除鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材之間的間隙，使兩者緊密貼合；步驟三，復(fù)合坯材熱定壁復(fù)合將步驟二中所得的坯材置于保護氣體中，加熱至800-850℃之間進行高溫拉拔，使鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材嵌套更緊密，實現(xiàn)復(fù)合坯材的熱定壁，再在800-850℃之間氫氣保護退火1-2小時；然后在800-850℃之間再高溫拉拔熱復(fù)合，經(jīng)熱復(fù)合后鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材在后續(xù)的拉拔中實現(xiàn)同步形變，最后在800-850℃之間氫氣保護退火1-2小時；步驟四，冷拉在室溫下拉拔步驟三所得的坯材至所需直徑，即得成品封裝引線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法，其特征在于步驟一中采用反電解清洗法清洗鐵鎳合金圓管和無氧銅桿材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法，其特征在于步驟三中所述保護氣體為還原性氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法，其特征在于所述保護氣體為氫氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法，其特征在于熱定壁中的總變形量為10％-20％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法，其特征在于熱復(fù)合中的總變形量為10％-20％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵鎳合金包無氧銅低阻封裝引線的制造方法，它包括下列工藝步驟選用質(zhì)量比為Fe
文檔編號B23P23/00GK1733420SQ20051004079
公開日2006年2月15日 申請日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
發(fā)明者趙兵, 陳獻華, 陳偉勇 申請人:趙兵, 陳獻華, 陳偉勇