本發(fā)明涉及有色金屬加工，具體涉及一種無氧銅片及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、dbc(direct?bonding?copper)陶瓷覆銅板是一種重要的電子封裝材料，它通過在高溫下將銅箔直接燒結(jié)到陶瓷表面而制成，結(jié)合了陶瓷的高導(dǎo)熱、高電絕緣、高機械強度、低膨脹等特性，同時具備無氧銅的高導(dǎo)電性和優(yōu)異焊接性能。

2、dbc陶瓷覆銅板對焊接使用的無氧銅片具有特殊要求：純度需達到4n，以保證焊接后的銅層具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，與陶瓷高溫焊接后晶粒必須細小均勻，以保證陶瓷覆銅板的耐電壓可靠性。

3、cn116042983a公開了一種陶瓷覆銅板的銅板制備方法，包括下列步驟：將銅板原料進行微合金熔煉并鑄造成銅鑄錠；將所述銅鑄錠進行熱軋后銑面，再進行粗軋和退火后精軋，得到精軋銅板；對所述精軋銅板進行退火，并進行多道次的軋制和循環(huán)退火，經(jīng)后處理得到銅板。該制備方法中添加的鈣、鎂、鉬三種元素，總雜質(zhì)含量至少達到130ppm，純度無法滿足4n要求。

4、cn119082540a公開了一種高導(dǎo)電細晶銅材、其制備方法及陶瓷覆銅板，通過微量合金元素的添加，獲得有效抑制晶粒長大的化合物相，并控制熱軋工藝，獲得合適的熱軋組織，結(jié)合優(yōu)化的冷軋及退火工藝制備的銅材可以獲得在高溫下尺寸較細且均勻的晶粒，同時微量添加的合金元素能夠避免對銅導(dǎo)電性能造成影響，能夠兼顧銅的導(dǎo)電性和高溫組織穩(wěn)定性，獲得高導(dǎo)電細晶銅材。該銅材具有細小均勻的晶粒，但是并沒有涉及對其純度的研究。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種無氧銅片及其制備方法與應(yīng)用，制得的無氧銅片純度達到4n，性能符合dbc陶瓷覆銅板生產(chǎn)要求。

2、為達到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種無氧銅片的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

4、(1)將電解銅原料進行微合金熔煉與鑄造，得到鑄錠；所述微合金熔煉中添加cr、pb、cu-ni合金以及cu-fe合金；

5、(2)將步驟(1)所得鑄錠依次進行熱軋、粗軋以及中軋后進行光亮退火，得到坯料；

6、(3)步驟(2)所得坯料經(jīng)過至少2次的第一精軋與退火組合處理，得到半成品；所得半成品經(jīng)過第二精軋與后處理，得到所述無氧銅片。

7、本發(fā)明提供的無氧銅片的制備方法，通過設(shè)計添加元素及其含量的控制，同時配合軋制及退火工藝的參數(shù)，最終可以得到純度達到4n、性能符合dbc陶瓷覆銅板生產(chǎn)要求的無氧銅片，更好地保證了陶瓷覆銅板焊接后銅層的各項使用性能。

8、所述坯料經(jīng)過至少2次的第一精軋與退火組合處理，例如可以是2次、3次或4次，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

9、優(yōu)選地，步驟(1)所述電解銅原料的純度≥4n，例如可以是4n、5n或6n，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

10、優(yōu)選地，步驟(1)所述鑄錠中cr含量為5-30ppm，pb含量為3-25ppm，ni含量為5-30ppm，fe含量為5-15ppm，總雜質(zhì)含量＜100ppm。

11、所述鑄錠中cr含量為5-30ppm，例如可以是5ppm、10ppm、15ppm、20ppm或30ppm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

12、所述鑄錠中pb含量為3-25ppm，例如可以是3ppm、10ppm、15ppm、20ppm或25ppm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

13、所述鑄錠中ni含量為5-30ppm，例如可以是5ppm、10ppm、15ppm、20ppm或30ppm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

14、所述鑄錠中fe含量為5-15ppm，例如可以是5ppm、8ppm、10ppm、12ppm或15ppm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

15、所述鑄錠中總雜質(zhì)含量＜100ppm，例如可以是90ppm、80ppm、70ppm、60ppm或50ppm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

16、本發(fā)明中，通過添加cr、pb、cu-ni合金以及cu-fe合金，進一步控制鑄造后鑄錠的各元素含量及總雜質(zhì)含量范圍，可以在保證滿足dbc陶瓷覆銅板性能要求的同時，提高無氧銅片的純度。

17、優(yōu)選地，步驟(1)所述鑄錠的厚度為90-120mm，例如可以是90mm、100mm、110mm或120mm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

18、優(yōu)選地，步驟(2)所述熱軋之前還包括預(yù)熱的步驟。

19、優(yōu)選地，所述預(yù)熱的溫度為500-800℃，例如可以是500℃、550℃、600℃、700℃或800℃，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

20、優(yōu)選地，步驟(2)所述熱軋至鑄錠的厚度為13-16mm，例如可以是13mm、14mm、15mm或16mm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

21、優(yōu)選地，步驟(2)所述熱軋之后、粗軋之前還包括銑面處理的步驟。

22、所述銑面處理可以去除坯料表面的氧化層及裂邊，有利于后續(xù)軋制的進行。

23、優(yōu)選地，步驟(2)所述粗軋至鑄錠的厚度為2-5mm，例如可以是2mm、3mm、4mm或5mm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

24、優(yōu)選地，步驟(2)所述中軋至鑄錠的厚度為1-1.5mm，例如可以是1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

25、優(yōu)選地，步驟(2)所述光亮退火的溫度為250-350℃，例如可以是250℃、270℃、300℃、320℃或350℃，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用，優(yōu)選為270-320℃。

26、優(yōu)選地，步驟(3)所述第一精軋與退火組合處理中，第一精軋的厚度變形率20-30％，例如可以是20％、22％、25％、28％或30％，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

27、優(yōu)選地，步驟(3)所述第一精軋與退火組合處理中，退火的溫度為180-250℃，例如可以是180℃、200℃、220℃、230℃或250℃，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

28、優(yōu)選地，步驟(3)所述半成品的厚度為0.6-0.8mm，例如可以是0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm或0.8mm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

29、優(yōu)選地，步驟(3)所述第二精軋至半成品的厚度為0.2-0.5mm，例如可以是0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.45mm或0.5mm，但不限于所列舉的數(shù)值，數(shù)值范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值同樣適用。

30、本發(fā)明所述第二精軋之后得到的成品為冷軋半硬態(tài)，不退火。

31、優(yōu)選地，步驟(3)所述后處理包括依次進行的清洗、鈍化以及剪切。

32、作為本發(fā)明所述制備方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述制備方法包括如下步驟：

33、(1)將純度≥4n的電解銅原料進行微合金熔煉與鑄造，得到厚度為90-120mm的鑄錠；所述微合金熔煉中添加cr、pb、cu-ni合金以及cu-fe合金；所述鑄錠中cr含量為5-30ppm，pb含量為3-25ppm，ni含量為5-30ppm，fe含量為5-15ppm，總雜質(zhì)含量＜100ppm；

34、(2)將步驟(1)所得鑄錠依次進行500-800℃預(yù)熱、熱軋至厚度為13-16mm、銑面處理、粗軋至厚度為2-5mm以及中軋至厚度為1-1.5mm，然后在250-350℃下進行光亮退火，得到坯料；

35、(3)步驟(2)所得坯料經(jīng)過至少2次的第一精軋與180-250℃退火組合處理，第一精軋的厚度變形率20-30％，得到厚度為0.6-0.8mm的半成品；所得半成品經(jīng)過第二精軋至厚度為0.2-0.5mm，然后依次進行清洗、鈍化以及剪切，得到所述無氧銅片。

36、第二方面，本發(fā)明提供了一種無氧銅片，所述無氧銅片通過第一方面所述無氧銅片的制備方法制備得到。

37、本發(fā)明提供的無氧銅片，純度可達到4n，總雜質(zhì)＜100ppm，能更好地保證陶瓷覆銅板焊接后銅層的各項使用性能。

38、第三方面，本發(fā)明提供了一種如第二方面所述無氧銅片的應(yīng)用，所述無氧銅片用于制備dbc陶瓷覆銅板。

39、將本發(fā)明提供的無氧銅片用于制備dbc陶瓷覆銅板，能夠保證焊接后的銅層具有細小均勻的晶粒外觀，焊接結(jié)合率高。

40、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

41、本發(fā)明提供的無氧銅片的制備方法，通過設(shè)計添加元素及其含量的控制，同時配合軋制及退火工藝的參數(shù)，最終可以得到純度達到4n、性能符合dbc陶瓷覆銅板生產(chǎn)要求的無氧銅片，更好地保證了陶瓷覆銅板焊接后銅層的各項使用性能。