一种蚀刻用铜合金框架材料带材及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及新材料，特别是蚀刻用铜合金框架材料带材及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 铜合金框架材料具有高强度、高导电、低热膨胀、可镀性及优良的加工特性等，在 集成电路、半导体元器件等电子领域有着巨大的市场潜力。随着大规模集成电路和超大规 模集成电路的发展，电子封装向短、小、轻、薄方向发展，引线框架将向多引线、小间距方向 发展。因此，蚀刻成型加工手段得到更为广泛的应用。
[0003] 蚀刻用框架材料不但要具有高性能，还要求极地的残余应力。目前，蚀刻用框架材 料带材主要采用熔铸、热轧、冷轧、热处理及精整生产工艺流程。高强度的带材产品在下游 进行蚀刻加工后，由于带材内部存在残余应力，常常出现扭曲、翘曲等变形现象，造成后续 电镀、封装等工序不能顺利进行。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种具有低残余内应力的蚀刻用铜合金框架材 料带材。
[0005] 为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是： 一种蚀刻用铜合金框架材料带材，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%，其余为 Cu。
[0006] 本发明还提供了采用以上合金成分制备蚀刻用铜合金框架材料带材的方法，包括 步骤： (1) 将合金成分混合均匀后进行铸造， (2) 铸锭经热轧后冷却淬火，热轧开始温度为850-1000°C，最后温度为700-800°C，乳 后带坯以10-30°C /s的冷却速度进行淬火； (3) 三次退火，退火1 :第二相析出强化退火480-550°C，保温时间6-10h ;退火2和退火 3 :软化再结晶退火450-500°C，保温时间6-10h ; (4) 拉矫，拉矫延伸率0· 25-0. 45%，拉矫区张力200-400N/mm2,卷取张力20-60N/mm2; (5) 低温热处理，230-450°C，保温时间20s-120s。
[0007] 该方法中，其他组分加入熔融的铜液，待混合均匀后，进行铸造。铸锭经过加热到 再结晶温度以上进行热轧、固溶淬火，经去除表面氧化层、冷轧、退火1、冷轧、退火2、冷轧、 退火3、带材成品轧制、清洗、拉矫、最后经低温热处理得到产品。通过选用适当的合金成分 配比，通过控制热轧、淬火温度、时效热处理制度、拉矫及低温热处理工艺，达到降低带材 内部残余应力的目的。
[0008] 以下是残余内应力检测办法和检测值。
[0009] 采用分条的方法对残余内应力进行检测，将板带材分出一个残余应力完全释放 的、自由的细条，根据细条的变形来定量的反映残余应力的大小。
[0010] 具体方法为：取60mmX200mm的试样，保证长度方向和轧制方向一致，用耐酸透 明胶带严密包覆待测试样。沿试样长度方向的两边分切细条，宽度取2_±0.2_，长度为 100mm±0. 5mm，切口宽度(腐蚀位置）为0. 2-lmm。用刀片按照规定尺寸将待腐蚀部位两面 的涂覆层对称的划掉，然后平稳的放置在浓硝酸中腐蚀，待切口完全腐蚀开后迅速放入清 水中冲洗掉残酸，然后用刀片轻轻的将测量部位的胶带去除掉。用直尺测量细条相对于母 体试样的翘起高度最大值，如果细条的翘起方向不一致，用" + 号进行区分。
[0011] 将两个细条的翘曲测量值做差值，除以试样宽度60_，再做反正弦函数运算，得出 扭曲度数，即带材残余内应力的反映值。下表是部分检测值：
【主权项】
1. 一种蚀刻用铜合金框架材料带材，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%，其余为Cu。
2. 制备如权利要求I所述的蚀刻用铜合金框架材料带材的方法，其特征在于包括步 骤： (1) 将合金成分混合均匀后进行铸造， (2) 铸锭经热轧后冷却淬火，热轧开始温度为850-1000°C，最后温度为700-800°C，乳 后带坯以10-30°C/s的冷却速度进行淬火； (3) 三次退火，退火1 :第二相析出强化退火480-550°C，保温时间6-10h;退火2和退火 3 :软化再结晶退火450-500°C，保温时间6-10h; (4) 拉矫，拉矫延伸率0? 25-0. 45%，拉矫区张力200-400N/mm2,卷取张力20-60N/mm2; (5) 低温热处理，230-450°C，保温时间20s-120s。
【专利摘要】本发明涉及一种具有低残余内应力的蚀刻用铜合金框架材料带材，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%，其余为Cu。将合金成分混合均匀后进行铸造，铸锭经热轧后冷却淬火，热轧开始温度为850-1000℃，最后温度为700-800℃，轧后带坯以10-30℃/s的冷却速度进行淬火；再经过三次退火、拉矫和低温热处理得到产品。本发明通过选用适当的合金成分配比，通过控制热轧、淬火温度、时效热处理制度、拉矫及低温热处理工艺，达到降低带材内部残余应力的目的。
【IPC分类】C22C9-06, C22F1-08
【公开号】CN104726744
【申请号】CN201510116356
【发明人】陈清香, 张文芹, 张斌, 张晓敏, 樊华丽, 孟培一, 王全仁, 韩彩香, 朱永杰, 郑小英
【申请人】太原晋西春雷铜业有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月17日