本發(fā)明涉及半導(dǎo)體零部件制造，具體涉及一種半導(dǎo)體零部件腔體用6061鋁合金及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
1、鋁合金具有優(yōu)良的機械性能、耐熱性能和抗腐蝕性能，在半導(dǎo)體行業(yè)、航空航天、光學(xué)儀器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，市面上常見的半導(dǎo)體零部件腔體用鋁合金牌號有6061、6063、7075等。其中，6061鋁合金不僅具有高強度和優(yōu)異的機械性能，高強度保證了半導(dǎo)體零部件腔體的穩(wěn)定性和長壽命，還具有良好的腐蝕抵抗性，能有效防止氧化和腐蝕，而且，其熱膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體零部件腔體的熱膨脹系數(shù)接近，可以達到更好的熱穩(wěn)定性。因此，6061鋁合金被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造和航空航天領(lǐng)域。
2、目前，半導(dǎo)體零部件腔體用鋁合金常用軋制方式制備厚度≥200mm的板材。但是，軋制方法無法消除鑄造鋁合金內(nèi)部組織成分不均勻現(xiàn)象，且軋制方法會導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)比較松散，內(nèi)部容易含有氣孔和缺陷，造成鋁合金耐腐蝕性不強，在經(jīng)過化學(xué)拋光處理后，容易出現(xiàn)不均勻外觀色差，影響品質(zhì)。
3、例如cn114686787a公開了一種含顆粒狀富鐵相的6061鋁合金及其制備方法和氣體分配盤，所述制備方法包括：將6061鋁合金坯料依次進行均勻化退火、第一預(yù)熱并第一保溫、至少三次鍛造、熱處理退火、第二預(yù)熱并第二保溫、熱軋、固溶處理并冷卻、冷軋、時效處理和校平，得到含顆粒狀富鐵相的6061鋁合金，可以用于制備氣體分配盤。上述技術(shù)方案主要采用鍛造、熱軋、冷軋來調(diào)整鋁合金的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，操作繁瑣，費時耗能。
4、例如cn116837307a公開了一種氣體分配盤用6061鋁合金及其制備方法，所述制備方法包括：對6061鋁合金坯料依次進行均勻化退火、一次熱處理、鍛造、二次熱處理、熱軋、固溶處理、靜壓處理、時效處理、機械加工、物理拋光、化學(xué)拋光，得到氣體分配盤用6061鋁合金。上述技術(shù)方案主要采用鍛造、熱軋、靜壓處理來調(diào)整鋁合金的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，操作繁瑣，費時耗能。
5、綜上所述，需要開發(fā)一種用于大尺寸的半導(dǎo)體零部件腔體的6061鋁合金的制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體零部件腔體用6061鋁合金及其制備方法和用途，所述制備方法將6061鋁合金坯料依次進行均勻化退火、預(yù)熱、鍛造、固溶處理、冷卻、冷壓、時效處理，得到半導(dǎo)體零部件腔體用6061鋁合金；其中，所述鍛造得到厚度≥200mm的鋁合金坯料。本發(fā)明所述制備方法省略了軋制，通過鍛造工藝得到厚度≥200mm的鋁合金坯料，主要通過鍛造工藝就可以有效調(diào)整鋁合金坯料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，最終用于制備得到大尺寸的半導(dǎo)體零部件腔體，本發(fā)明所述制備方法可以簡化操作，降低成本與能耗。
2、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明的目的之一在于提供一種半導(dǎo)體零部件腔體用6061鋁合金的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
4、將6061鋁合金坯料依次進行均勻化退火、預(yù)熱、鍛造、固溶處理、冷卻、冷壓、時效處理，得到半導(dǎo)體零部件腔體用6061鋁合金；
5、其中，所述鍛造得到厚度≥200mm的鋁合金坯料。
6、本發(fā)明所述制備方法省略了軋制，通過鍛造工藝得到厚度≥200mm的鋁合金坯料，主要通過鍛造工藝就可以有效調(diào)整鋁合金坯料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，最終用于制備得到大尺寸的半導(dǎo)體零部件腔體，本發(fā)明所述制備方法可以簡化操作，降低成本與能耗。
7、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述6061鋁合金坯料的成分包括：si0.6-0.8％，fe≤0.05％，cu?0.15-0.25％，mn?0.05-0.15％，mg?0.8-1.2％，cr0.04-0.35％，zn≤0.05％，ti?0.05-0.15％，余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)。
8、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述均勻化退火的溫度為550-580℃，例如550℃、555℃、560℃、565℃、570℃、575℃或580℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
9、優(yōu)選地，所述均勻化退火的時間為12-24h，例如12h、14h、16h、18h、20h、22h或24h等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
10、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述預(yù)熱在電阻式加熱爐中進行。
11、優(yōu)選地，所述預(yù)熱的溫度為350-450℃，例如350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃或450℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
12、優(yōu)選地，所述預(yù)熱的保溫時間為6-12h，例如6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
13、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述鍛造采用油壓機進行，先拔長后墩粗，單組拔長墩粗的鍛造比為3-4，重復(fù)2-3次，得到厚度≥200mm的鋁合金坯料。
14、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述固溶處理的溫度為500-530℃，例如500℃、505℃、510℃、515℃、520℃、525℃或530℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
15、優(yōu)選地，所述固溶處理的保溫時間為6-8h，例如6h、6.5h、7h、7.5h或8h等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
16、優(yōu)選地，所述冷卻采用水冷，且冷卻水的溫度≤25℃。
17、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述冷壓采用油壓機進行。
18、優(yōu)選地，所述冷壓的壓下量為1-3％，例如1％、1.5％、2％、2.5％或3％等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
19、優(yōu)選地，所述冷壓的保壓時間為1-3min，例如1min、1.5min、2min、2.5min或3min等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
20、優(yōu)選地，所述冷壓后的平面度≤0.5mm。
21、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述時效處理的溫度為150-250℃，例如150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃或250℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
22、優(yōu)選地，所述時效處理的保溫時間為8-12h，例如8h、8.5h、9h、9.5h、10h、10.5h、11h、11.5h或12h等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
23、優(yōu)選地，所述時效處理后，采用空冷方式進行冷卻，之后還包括依次進行的機加工、化學(xué)清洗處理。
24、優(yōu)選地，所述化學(xué)清洗處理包括：先用50-100g/l的氫氧化鈉水溶液清洗2-5min，然后用氫氟酸和硝酸的混酸清洗10-30s，接著用15-30％的稀硝酸清洗2-5min，接著用50-100g/l的氫氧化鈉水溶液清洗2-5min，最后用純水超聲波清洗，清洗至表面無毛刺臟污，外觀整體紋路顏色均勻一致無色差。
25、本發(fā)明的目的之二在于提供一種半導(dǎo)體零部件腔體用6061鋁合金，所述半導(dǎo)體零部件腔體用6061鋁合金采用目的之一所述制備方法制備得到。
26、本發(fā)明的目的之三在于提供一種半導(dǎo)體零部件腔體用6061鋁合金的用途，將目的之一所述制備方法制備得到的半導(dǎo)體零部件腔體用6061鋁合金，或者，將目的之二所述的半導(dǎo)體零部件腔體用6061鋁合金，用于制備半導(dǎo)體零部件腔體。
27、與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：
28、本發(fā)明所述制備方法省略了軋制，通過鍛造工藝得到厚度≥200mm的鋁合金坯料，主要通過鍛造工藝就可以有效調(diào)整鋁合金坯料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，最終用于制備得到大尺寸的半導(dǎo)體零部件腔體，本發(fā)明所述制備方法可以簡化操作，降低成本與能耗。