專利名稱：連擠軋制法生產(chǎn)kfc銅合金引線框架材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路和半導(dǎo)體元器件封裝材料的加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是連擠軋制 法生產(chǎn)KFC銅合金引線框架材料。
背景技術(shù)：
引線框架材料作為集成電路和半導(dǎo)體元器件封裝的關(guān)鍵材料之一，在集成電路中 起著固定芯片，保護內(nèi)部元件，傳遞電信號并向外散發(fā)元件熱量的作用，因此對材料的強 度、成形性能、導(dǎo)電能力、導(dǎo)熱能力等方面都提出高的要求。銅合金以其優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性 及低廉的價格而被廣泛地用于集成電路中作為引線框架材料，其目前已經(jīng)占集成電路市場 份額的80%以上。雖然銅合金種類繁多，但是目前用量比較大的只有KFC，C1220和C194 共3種。其中Cu-Fe-P系的KFC(Cu-0. IFe-O. 03P)是最具代表性的高導(dǎo)電材料之一，其導(dǎo) 電率> 85% IACS，強度約400MPa，硬度HV120左右，具有優(yōu)良的導(dǎo)電率，較好的強度和耐熱 性能在電子行業(yè)、IT行業(yè)、通訊行業(yè)等得到廣泛的應(yīng)用。目前KFC銅合金引線框架材料的制造方法主要有兩種第一種半連續(xù)鑄造KFC銅合金錠一銑面一加熱一熱軋開坯一粗軋一退火一中軋 —退火一精軋一成品等工序(連鑄軋制法)。第二種上引KFC引線框架坯料一粗軋一退火一中軋一退火一精整變形一成品等 工序(上引軋制法)。這兩種方法的主要缺陷在于第一種方法由于銑面工序的使用造成該工藝方面必 須有相當(dāng)數(shù)量的原材料被去除，材料利用率低，通常在85%左右，其次熱軋開坯不但增加了 能源消耗也使設(shè)備投入增加，而且生產(chǎn)流程變長，產(chǎn)品生產(chǎn)成本也較高；第二種方法盡管流 程有所縮短，但KFC坯料在上引過程中由于截面尺寸大、形狀不規(guī)則，使其生產(chǎn)速度只能達 到每小時幾米的程度，其次坯料在上引過程中容易產(chǎn)生氣孔或夾雜等鑄造缺陷，而在后繼 工序過程中由于缺少相應(yīng)程度的高溫高壓變形過程，無法消除殘留氣孔或夾雜的存在，使 在后期的冷軋過程中容易出現(xiàn)成品中間縱向開裂、邊緣軋制裂口等缺陷，造成產(chǎn)品成品率 很低，多數(shù)只能達到60%左右。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金引線框架材料， 其采用上引KFC銅合金桿為原料，然后通過連續(xù)擠壓機，直接生產(chǎn)出接近引線框架材料的 坯料，然后經(jīng)過較少道次的中扎和退火，在精整變形后，就可以對產(chǎn)品進行切割和包裝。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金引線框架材料，其 特征在于，采用上引法生產(chǎn)的KFC銅合金桿連續(xù)擠壓后，經(jīng)軋制和退火工藝處理，再經(jīng)精整 變形后得到KFC銅合金引線框架材料。所述上引法生產(chǎn)KFC銅合金桿的工藝條件是合金熔煉過程溫度控制在1155 1165°C，用烘干的木炭覆蓋合金表面，然后在1140 1150°C保溫，保溫過程采用石墨鱗片覆蓋合金表面。所述木炭的粒徑控制在30 50mm，覆蓋厚度為IOOmm以上。所述石墨鱗片的覆蓋厚度為30mm以上。所述軋制設(shè)定為3 4道次，每道次軋制后進行退火處理。所述上引法生產(chǎn)的KFC銅合金桿直接通過連續(xù)擠壓設(shè)備進行連續(xù)擠壓。所述退火工藝是在氮氣的保護氣氛下在620°C保溫2小時。本發(fā)明的有益效果是采用上引法生產(chǎn)KFC銅合金桿，使材料成分均勻，很好的控 制雜質(zhì)和氣體含量。上引速度可以達到每分鐘500mm至800mm的速度，給整個加工流程節(jié)約 大量時間。采用連續(xù)擠壓設(shè)備加工，可以放寬對桿料表面光潔度的要求，進而可以使上引速 度更快，而且在擠壓過程產(chǎn)生的高溫高壓環(huán)境下發(fā)生塑性變形，從而消除原先鑄造過程產(chǎn) 生的材料缺陷，從源頭改變和提高引線框架產(chǎn)品的質(zhì)量。本法是連鑄軋制法生產(chǎn)KFC銅合 金引線框架坯料的30倍以上，是上引軋制法生產(chǎn)KFC銅合金引線框架坯料的50到60倍。 整個工藝過程原材料利用率和產(chǎn)品成品率都達到95%以上。


圖1是KFC銅合金引線框架材料的連續(xù)擠壓生產(chǎn)工藝流程圖
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步解釋說明，將有助于對本發(fā)明進一步的理 解，本發(fā)明的保護范圍不受這些實施例的限定，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書來限定。連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金引線框架材料的工藝如圖1所示。(1)上引法生產(chǎn)KFC銅合金桿以優(yōu)質(zhì)電解銅為原料，合金成分由添加銅鐵合金控制。熔煉爐溫度控制在1155°C 1165°C，使用嚴格烘干的木炭覆蓋，以保證熔煉爐還 原氛圍；木炭顆粒控制在30mm 50mm，覆蓋厚度IOOmm以上。保溫爐的溫度為1140°C 1150°C，采用石墨磷片覆蓋，其覆蓋厚度30mm以上。上引KFC銅合金桿直徑為20mm，上引速度在每分鐘500mm到800mm之間，20mm原 材料桿在轉(zhuǎn)移和運送過程中需要保證表面的潔凈，不能有灰塵、油污及其他粘附雜質(zhì)。(2)連續(xù)擠壓將上引KFC銅合金桿送入連續(xù)擠壓機擠壓。連續(xù)擠壓機的轉(zhuǎn)速保證在每分鐘4至 10轉(zhuǎn)之間，生產(chǎn)過程中需要隨時查看產(chǎn)品表面質(zhì)量和抽檢尺寸精度。連續(xù)擠壓后的KFC銅合金坯料采用收線機盤卷，長度可以根據(jù)需要任意控制。(3)軋制和退火按照產(chǎn)品規(guī)格不同，中間軋制設(shè)定為3至4道次，每道次軋制后需要進行退火處 理，退火工藝采用氮氣保護罩式退火爐620°C保溫2小時處理。(4)精整變形中間軋制和退火完成后，進行最后1道次的精整變形，完成精軋工序，產(chǎn)品厚度規(guī) 格達到成品要求。精整變形處理后的產(chǎn)品，進行在線縱剪切邊，然后收成重量一定的卷料，檢驗合格后，包裝入庫。 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金引線框架材料，其特征在于，采用上引法生產(chǎn)的KFC銅合金桿連續(xù)擠壓后，經(jīng)軋制和退火工藝處理，再經(jīng)精整變形后得到KFC銅合金引線框架材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金引線框架材料，其特征在于，所述 上引法生產(chǎn)KFC銅合金桿的工藝條件是合金熔煉過程溫度控制在1155 1165°C，用烘干 的木炭覆蓋合金表面，然后在1140 1150°C保溫，保溫過程采用石墨鱗片覆蓋合金表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金弓I線框架材料，其特征在于，所述 木炭的粒徑控制在30 50mm，覆蓋厚度為IOOmm以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金弓I線框架材料，其特征在于，所述 石墨鱗片的覆蓋厚度為30mm以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金引線框架材料，其特征在于， 所述軋制設(shè)定為3 4道次，每道次軋制后進行退火處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金引線框架材料，其特征在于， 所述上引法生產(chǎn)的KFC銅合金桿直接通過連續(xù)擠壓設(shè)備進行連續(xù)擠壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金弓I線框架材料，其特征在于，所述 退火工藝是在氮氣的保護氣氛下在620°C保溫2小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連擠軋制法生產(chǎn)KFC銅合金引線框架材料，采用上引KFC銅合金桿為原料，然后通過連續(xù)擠壓機，直接生產(chǎn)出引線框架材料的坯料，然后經(jīng)過較少道次的中扎和退火，在精整變形后，就可以對產(chǎn)品進行切割和包裝。上引法生產(chǎn)KFC銅合金桿的材料成分均勻，能很好的控制雜質(zhì)和氣體含量，上引速度快，給整個加工流程節(jié)約大量時間。連續(xù)擠壓設(shè)備加工，可以放寬對桿料表面光潔度的要求，進而可以允許更快的上引速度，而且在擠壓過程產(chǎn)生的高溫高壓環(huán)境下發(fā)生塑性變形，從而消除原先鑄造過程產(chǎn)生的材料缺陷，從源頭改變和提高引線框架產(chǎn)品的質(zhì)量。整個工藝過程原材料利用率和產(chǎn)品成品率都達到95％以上。
文檔編號H01L23/495GK101969055SQ20101025367
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者孫海洋, 宋寶韞, 樊志新 申請人:大連交通大學(xué)