一種蝕刻用銅合金框架材料帶材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及新材料，特別是蝕刻用銅合金框架材料帶材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 銅合金框架材料具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電、低熱膨脹、可鍍性及優(yōu)良的加工特性等，在 集成電路、半導(dǎo)體元器件等電子領(lǐng)域有著巨大的市場潛力。隨著大規(guī)模集成電路和超大規(guī) 模集成電路的發(fā)展，電子封裝向短、小、輕、薄方向發(fā)展，引線框架將向多引線、小間距方向 發(fā)展。因此，蝕刻成型加工手段得到更為廣泛的應(yīng)用。
[0003] 蝕刻用框架材料不但要具有高性能，還要求極地的殘余應(yīng)力。目前，蝕刻用框架材 料帶材主要采用熔鑄、熱軋、冷軋、熱處理及精整生產(chǎn)工藝流程。高強(qiáng)度的帶材產(chǎn)品在下游 進(jìn)行蝕刻加工后，由于帶材內(nèi)部存在殘余應(yīng)力，常常出現(xiàn)扭曲、翹曲等變形現(xiàn)象，造成后續(xù) 電鍍、封裝等工序不能順利進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有低殘余內(nèi)應(yīng)力的蝕刻用銅合金框架材 料帶材。
[0005] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種蝕刻用銅合金框架材料帶材，它由以下合金成分制成，Ni2. 2-4. 2% ;SiO. 25-1. 2% ; Mg0.0 5-0. 30% ;Fe0.0 1-0. 2% ;ΜηΟ· 002-0. 01% ;ΖηΟ· 005-0. 015%，其余為 Cu。
[0006] 本發(fā)明還提供了采用以上合金成分制備蝕刻用銅合金框架材料帶材的方法，包括 步驟： (1) 將合金成分混合均勻后進(jìn)行鑄造， (2) 鑄錠經(jīng)熱軋后冷卻淬火，熱軋開始溫度為850-1000°C，最后溫度為700-800°C，乳 后帶坯以10-30°C /s的冷卻速度進(jìn)行淬火； (3) 三次退火，退火1 :第二相析出強(qiáng)化退火480-550°C，保溫時(shí)間6-10h ;退火2和退火 3 :軟化再結(jié)晶退火450-500°C，保溫時(shí)間6-10h ; (4) 拉矯，拉矯延伸率0· 25-0. 45%，拉矯區(qū)張力200-400N/mm2,卷取張力20-60N/mm2; (5) 低溫?zé)崽幚恚?30-450°C，保溫時(shí)間20s-120s。
[0007] 該方法中，其他組分加入熔融的銅液，待混合均勻后，進(jìn)行鑄造。鑄錠經(jīng)過加熱到 再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行熱軋、固溶淬火，經(jīng)去除表面氧化層、冷軋、退火1、冷軋、退火2、冷軋、 退火3、帶材成品軋制、清洗、拉矯、最后經(jīng)低溫?zé)崽幚淼玫疆a(chǎn)品。通過選用適當(dāng)?shù)暮辖鸪煞?配比，通過控制熱軋、淬火溫度、時(shí)效熱處理制度、拉矯及低溫?zé)崽幚砉に?，達(dá)到降低帶材 內(nèi)部殘余應(yīng)力的目的。
[0008] 以下是殘余內(nèi)應(yīng)力檢測(cè)辦法和檢測(cè)值。
[0009] 采用分條的方法對(duì)殘余內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)，將板帶材分出一個(gè)殘余應(yīng)力完全釋放 的、自由的細(xì)條，根據(jù)細(xì)條的變形來定量的反映殘余應(yīng)力的大小。
[0010] 具體方法為：取60mmX200mm的試樣，保證長度方向和軋制方向一致，用耐酸透 明膠帶嚴(yán)密包覆待測(cè)試樣。沿試樣長度方向的兩邊分切細(xì)條，寬度取2_±0.2_，長度為 100mm±0. 5mm，切口寬度(腐蝕位置）為0. 2-lmm。用刀片按照規(guī)定尺寸將待腐蝕部位兩面 的涂覆層對(duì)稱的劃掉，然后平穩(wěn)的放置在濃硝酸中腐蝕，待切口完全腐蝕開后迅速放入清 水中沖洗掉殘酸，然后用刀片輕輕的將測(cè)量部位的膠帶去除掉。用直尺測(cè)量細(xì)條相對(duì)于母 體試樣的翹起高度最大值，如果細(xì)條的翹起方向不一致，用" + 號(hào)進(jìn)行區(qū)分。
[0011] 將兩個(gè)細(xì)條的翹曲測(cè)量值做差值，除以試樣寬度60_，再做反正弦函數(shù)運(yùn)算，得出 扭曲度數(shù)，即帶材殘余內(nèi)應(yīng)力的反映值。下表是部分檢測(cè)值：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種蝕刻用銅合金框架材料帶材，其特征在于：它由以下合金成分制 成，Ni2. 2-4. 2% ;SiO. 25-1. 2% ;MgO. 05-0. 30% ;FeO. 01-0. 2% ;MnO. 002-0. 01% ; ZnO. 005-0. 015%，其余為Cu。
2. 制備如權(quán)利要求I所述的蝕刻用銅合金框架材料帶材的方法，其特征在于包括步 驟： (1) 將合金成分混合均勻后進(jìn)行鑄造， (2) 鑄錠經(jīng)熱軋后冷卻淬火，熱軋開始溫度為850-1000°C，最后溫度為700-800°C，乳 后帶坯以10-30°C/s的冷卻速度進(jìn)行淬火； (3) 三次退火，退火1 :第二相析出強(qiáng)化退火480-550°C，保溫時(shí)間6-10h;退火2和退火 3 :軟化再結(jié)晶退火450-500°C，保溫時(shí)間6-10h; (4) 拉矯，拉矯延伸率0? 25-0. 45%，拉矯區(qū)張力200-400N/mm2,卷取張力20-60N/mm2; (5) 低溫?zé)崽幚恚?30-450°C，保溫時(shí)間20s-120s。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有低殘余內(nèi)應(yīng)力的蝕刻用銅合金框架材料帶材，它由以下合金成分制成，Ni2.2-4.2%；Si0.25-1.2%；Mg0.05-0.30%；Fe0.01-0.2%；Mn0.002-0.01%；Zn0.005-0.015%，其余為Cu。將合金成分混合均勻后進(jìn)行鑄造，鑄錠經(jīng)熱軋后冷卻淬火，熱軋開始溫度為850-1000℃，最后溫度為700-800℃，軋后帶坯以10-30℃/s的冷卻速度進(jìn)行淬火；再經(jīng)過三次退火、拉矯和低溫?zé)崽幚淼玫疆a(chǎn)品。本發(fā)明通過選用適當(dāng)?shù)暮辖鸪煞峙浔?，通過控制熱軋、淬火溫度、時(shí)效熱處理制度、拉矯及低溫?zé)崽幚砉に?，達(dá)到降低帶材內(nèi)部殘余應(yīng)力的目的。
【IPC分類】C22C9-06, C22F1-08
【公開號(hào)】CN104726744
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510116356
【發(fā)明人】陳清香, 張文芹, 張斌, 張曉敏, 樊華麗, 孟培一, 王全仁, 韓彩香, 朱永杰, 鄭小英
【申請(qǐng)人】太原晉西春雷銅業(yè)有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日