D0I:10.13374/i.issm1001-053x.2004.03.018 第26卷第3期 北京科技大学学报 VoL.26 No.3 2004年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2004 A-Si合金挤压棒材再结晶组织演变 陈亚军王自东陈琦刘玉敏连玉栋 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要对5mm的进口A-1%Si合金棒材的段料在不同温度下保温12h,水淬处理.通过对 不同条件下得到的再结晶组织进行对比研究，分析了该材料再结晶规律，提出了其优化热处 理工艺.结果表明：该材料原有的等轴晶组织转变为塑性和导电性能良好的单晶组织， 关键词热处理；再结晶；单晶；晶粒尺寸；组织 分类号TG450 随着电子事业的飞速发展，对集成电路的键 1 实验方案 合线的质量提出了更高的要求”.铝由于密度小、 导电和导热性能良好等优点四，使得其在键合线 实验用材料为挤压所得的进口材料，化学成 生产中具有明显的优势.要得到高质量的线材， 分Si为1%，A1为99%（质量分数），5mm.在一段 材料上随机取6段试样（每段5060mm),其中一 必须提高拉拔之前的棒材的塑性和导电性能.合 金棒材组织中的横向晶界，是影响塑性和导电性 段不做热处理，其余5段分别在500,520,540,560， 570℃下保温12h,然后水淬处理.将以上6段材 能的决定性因素， 料分别取横向和纵向试样，按热处理温度不同分 目前，可以通过定向凝固工艺直接生产出具 有柱状晶或单晶组织的棒材，或者对传统工艺生 为6组，每组横向、纵向各一（纵向取直径处，长 产的棒材进行热处理，通过再结晶改变其组织， 度分别11.0,10.4,10.4,10.4,11.0,10.4mm).在 XQ-2型试样镶嵌机上镶嵌成22mm×15mm的 得到单晶组织的棒材.显然，对于传统工艺生产 的合金棒材，热处理过程中显微组织的演变对产 试样，经过打磨、抛光和侵蚀，并在通过金相显微 品质量和性能有决定性作用，.本实验通过对不 镜进行微观组织观察 同热处理条件下铝合金的组织演变进行研究，试 2实验结果及讨论 图改变棒材的最初组织，得到具有较高的拉伸性 能和导电性能的合金材料，为拉拔出高质量的铝 图1为未经过热处理的5mm的A-1%Si合 基键合线做好前期准备· 金棒材的原始组织照片.可见，该材料组织为均 (a) (b) 0.4mm 0.4mm 图1进口ASi%材料的原始组织照片.(a)横截面，(b)纵截面 Fig.1 Original microstructures of Al-1%Si bar 收稿日期2003-08-10陈亚军男，25岁，硕士研究生 ★国家“863"计划资助项目(No.2002AA33607)第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 。 卜 合金挤压棒材再结晶组织演变 陈 亚 军 王 自东 陈 琦 刘 玉 敏 连 玉 栋 北京 科技大 学材料科学 与 工 程 学 院 ， 北 京 摘 要 对 中 的进 口 卜 合 金 棒材 的段料在 不 同温 度 下 保温 ， 水 淬 处 理 通 过 对 不 同条件 下 得 到 的再结 晶组 织 进 行对 比研 究 ， 分 析 了该 材料 再 结晶规律 ， 提 出 了其 优 化 热 处 理 工 艺 结果 表 明 该材料 原有 的等 轴 晶组 织转 变 为塑 性和 导 电性 能 良好 的单 晶 组 织 关键词 热 处 理 再 结 晶 单 晶 晶粒尺 寸 组 织 分 类号 随着 电子事 业 的飞速 发展 ， 对 集 成 电路 的键 合 线 的质 量 提 出 了更 高 的要 求 铝 由于 密度 小 、 导 电和 导 热 性 能 良好 等 优 点 【 ， 使得 其 在 键 合 线 生产 中具 有 明显 的优 势 要 得 到 高质 量 的线 材 ， 必 须提 高拉 拔 之前 的棒材 的塑性和 导 电性 能 合 金 棒材 组 织 中的横 向晶界 ， 是 影 响塑性和 导 电性 能 的决 定 性 因素 目前 ， 可 以通 过 定 向凝 固工 艺直 接 生产 出具 有柱状 晶或 单 晶组 织 的棒材 ， 或 者 对 传 统 工 艺 生 产 的棒 材 进 行 热 处 理 ， 通 过 再 结 晶改变 其 组 织 ， 得 到 单 晶组 织 的棒 材 显 然 ， 对 于 传 统 工 艺 生 产 的合 金棒材 ， 热 处理 过程 中显微组 织 的演 变对 产 品质 量 和 性 能有 决 定 性 作 用 【 ， 本 实验 通 过 对 不 同热 处 理 条件 下 铝 合 金 的组 织 演变进 行 研 究 ， 试 图改变棒材 的最初 组 织 ， 得 到具 有较 高 的拉 伸 性 能和 导 电性 能 的合 金 材料 ， 为拉拔 出高质 量 的铝 基 键 合 线 做 好 前 期 准 备 实验 方 案 实验 用 材料 为挤 压 所 得 的进 口 材 料 ， 化 学成 分 为 ， 为 质 量 分 数 ， 中 在 一 段 材料 上 随机 取 段试 样 每段 一 ， 其 中一 段不 做 热 处 理 ， 其 余 段 分别在 ， ， ， ， ℃ 下 保 温 ， 然 后 水 淬 处 理 将 以上 段 材 料 分别 取 横 向和 纵 向试 样 ， 按 热 处 理温度不 同分 为 组 ， 每 组横 向 、 纵 向各 一 纵 向取 直 径 处 ， 长 度 分 别 ， ， ， ， ， 在 一 型 试 样 镶 嵌 机 上 镶 嵌 成 中 时 的 试 样 ， 经 过 打 磨 、 抛 光 和 侵 蚀 ， 并在通过 金 相 显微 镜 进 行 微观 组 织 观 察 实验 结 果 及 讨 论 图 为 未经 过 热 处 理 的杯 的 一 合 金 棒材 的 原始 组 织 照 片 可 见 ， 该 材 料 组 织 为均 图 进 口 卜 材 料 的原 始 组 织 照 片 横 截面 ， 纵 截面 · 一 收 稿 日期 一 一 陈亚 军 男 ， 岁 ， 硕 士 研 究生 国家 “ ， 计 划 资助项 目 ， DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2004．03．018