一種引線支架的制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種引線支架的制造方法，包括以下步驟：熔融，注入坯模，冷卻；將鑄坯熱軋壓延；將熱軋帶材反復(fù)進(jìn)行冷軋壓延和雙級(jí)連續(xù)退火；冷軋壓延加工使其厚度變化量達(dá)到40％以上，再進(jìn)行低溫退火，得到帶材成品，制造過(guò)程中控制成分含量Fe2.0～2.6wt％、Ti0.05～0.1wt％、B0.01～0.03wt％、Na0～0.05wt％、Mo0.01～1.5wt％、其余為Cu和雜質(zhì)。采用上述帶材制成引線支架。本發(fā)明專利技術(shù)的銅鐵合金合金組織均勻、析出相細(xì)小彌散；成品的抗拉強(qiáng)度高、硬度高、電導(dǎo)率高、延伸率高，能較好地滿足電子工業(yè)領(lǐng)域?qū)σ€框架材料性能的諸多要求；本發(fā)明專利技術(shù)引線支架用銅鐵合金還具有優(yōu)良的熱加工性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及，尤其涉及一種用于半導(dǎo)體器件的引線支架的制造方法。
技術(shù)介紹
目前，電子信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)的一個(gè)重要支柱產(chǎn)業(yè)，半導(dǎo)體器件作為這個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)的基石，其包括外部封裝和內(nèi)部集成電路；集成電路(IC)包括芯片、引線和引線支架、粘接材料、封裝材料等。其中，引線支架的主要功能是為芯片提供機(jī)械支撐載體，同時(shí)也具有連接外部電路、傳送電信號(hào)以及散熱等功能。因此IC封裝需要具備高強(qiáng)度、高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱性及良好的可焊性、耐蝕性、塑封性、抗氧化性等綜合性能。我國(guó)引線支架材料的研究、試制、生產(chǎn)起步較晚，引線支架銅帶生產(chǎn)規(guī)模小、品種規(guī)格少，目前只有少數(shù)企業(yè)可以進(jìn)行批量生產(chǎn)很少型號(hào)的合金，而且存在質(zhì)量精度差，質(zhì)量不穩(wěn)定、軟化點(diǎn)低、內(nèi)應(yīng)力不均勻、寬度與厚度公差超差、外觀要求不合格等問(wèn)題。目前銅鐵合金作為制造引線支架的主要材料，已占到市場(chǎng)總額的80%，合金牌號(hào)具有100多種。其中我國(guó)生產(chǎn)的C194合金是其中具有代表性的一種。但是，目前生產(chǎn)的C194引線支架銅鐵合金的質(zhì)量還不能滿足要求，精度差，品種規(guī)格少，性能不穩(wěn)定，銅帶成品率不到50%，在板型狀況、殘余內(nèi)應(yīng)力、表面光潔度、邊部毛刺等方面存有較大缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了，尤其是引線支架用銅鐵合金的制造方法，該方法可以有效解決引線支架用銅鐵合金綜合性能不滿足生產(chǎn)要求、合金組織不均勻、析出相細(xì)小彌散化等問(wèn)題，采用本專利技術(shù)的制造方法制備的銅鐵合金的抗拉強(qiáng)度、硬度、延伸率、電導(dǎo)率及軟化溫度等特性均能較好地滿足電子工業(yè)領(lǐng)域?qū)σ€支架材料性能的諸多要求。本專利技術(shù)的引線支架的制造方法包括以下步驟(I)首先將主料及輔料在1250 1350°C熔融后注入坯模，在液相線溫度至380°C的溫度范圍內(nèi)以80°C /min以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻，在制造過(guò)程中控制合金成分及含量Fe 為 2. 0 2. 6wt%,Ti 為 0. 05 0. lwt%,B 為 0. 01 0. 03wt%,Na 為 0 0. 05wt%,Mo為0. 01 I. 5wt%、其余組分為Cu和不可避免的雜質(zhì)；(2)將得到的鑄坯在1000°C以下的加熱溫度進(jìn)行熱軋壓延，在制造過(guò)程中控制成分含量 Fe 為 2. 0 2. 6wt%, Ti 為 0. 05 0. Iwt B 為 0. 01 0. 03wt%, Na 為 0 0. 05wt%,Mo為0. 01 I. 5wt%、其余組分為Cu和不可避免的雜質(zhì)；(3)將熱軋帶材反復(fù)進(jìn)行冷軋壓延和300°C 600°C雙級(jí)連續(xù)退火，在制造過(guò)程中控制成分含量 Fe 為 2. 0 2. 6wt%, Ti 為 0. 05 0. Iwt B 為 0. 01 0. 03wt%, Na 為0 0. 05wt%,Mo為0. 01 I. 5wt%、其余組分為Cu和不可避免的雜質(zhì)；(4)進(jìn)行冷軋壓延加工使其厚度變化量達(dá)到40%以上，再進(jìn)行420°C以下的低溫退火，得到帶材成品，在制造過(guò)程中控制成分含量Fe為2.0 2. 6wt %、Ti為0. 05 0. IwtB 為 0. 01 0. 03wt%, Na 為 0 0. 05wt%, Mo 為 0. 01 I. 5wt%、其余組分為Cu和不可避免的雜質(zhì)。 (5)采用上述帶材制成引線支架。優(yōu)選地，步驟(I)中的主料為I號(hào)電解銅，輔料為銅鐵中間合金、銅硼中間合金、單質(zhì)鈦、單質(zhì)鈉和混合稀土。優(yōu)選地，在步驟(2)熱軋壓延加工過(guò)程中控制帶材的晶粒直徑小于50 y m ;優(yōu)選地，在步驟(3)中冷軋退火加工過(guò)程中控制帶材的晶粒直徑小于50 Pm。優(yōu)選地，經(jīng)步驟(4)制得的銅鐵合金還含有As、Sb、Bi、Bb、Co、Ni元素中至少一種以上的元素且總量小于0. 05wt%。優(yōu)選地，所述銅合金的抗拉強(qiáng)度為600MBa以上、硬度180Hv以上、電導(dǎo)率66%IACS以上、延伸率7. 0%以上。本專利技術(shù)的引線支架銅鐵合金的制備方法的有益效果是(I)本專利技術(shù)銅鐵合金綜合性能優(yōu)越、合金組織均勻、析出相細(xì)小彌散，且合金價(jià)格相對(duì)較低，生產(chǎn)效率高；(2)成品的抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MBa以上、硬度180Hv以上、電導(dǎo)率66% IACS以上、延伸率7. 0%以上，能較好地滿足電子工業(yè)領(lǐng)域?qū)σ€框架材料性能的諸多要求；(3)本專利技術(shù)引線支架用銅鐵合金還具有優(yōu)良的熱加工性，有利于生產(chǎn)制造，是生產(chǎn)弓I線支架等電氣電子部件的最佳材料。具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚地理解本專利技術(shù)的引線支架的制造方法，下面通過(guò)具體實(shí)施方式詳細(xì)描述其技術(shù)方案。為滿足引線支架等電氣電子部件用材料所要求的種種特性，本專利技術(shù)提供了，其中制造引線支架的銅鐵合金選擇最佳的Ti、B、Na、Mo的組分含量，以最合適的鑄坯冷卻條件、鑄坯的軋制加工條件和熱處理?xiàng)l件等先進(jìn)的工藝手段進(jìn)行生產(chǎn)制造。本專利技術(shù)中所有含量、配比或百分比均為質(zhì)量比。引線支架用銅鐵合金，該銅鐵合金中的Fe :2. 0 2. 6wt%> Ti :0. 05 0. Iwt%>B :0. 01 0. 03wt%,Na 0 0. 05wt%,Mo :0. 01 I. 5wt%，銅合金中還含有 As、Sb、Bi、Bb、Co、Ni元素中至少一種以上的元素且總量小于0. 05wt%，并且S含量在25BBm以下；該銅鐵合金的抗拉強(qiáng)度600MBa以上、硬度180Hv以上、電導(dǎo)率66% IACS以上、延伸率7.0%以上。本專利技術(shù)銅鐵合金的各成分含量Fe是合金中的主要強(qiáng)化元素，合金經(jīng)過(guò)合適的時(shí)效處理后，F(xiàn)e元素以彌散分布的質(zhì)點(diǎn)形式分布于銅基體中而起到時(shí)效強(qiáng)化作用。由于常溫下Fe在Cu中的飽和溶解度極小(在300°C以下僅為0. 0004% )，合金可以實(shí)現(xiàn)較高的電導(dǎo)率；通過(guò)添加少量的Fe可以細(xì)化晶粒，延遲銅的再結(jié)晶過(guò)程，提高其強(qiáng)度及硬度，但Fe元素過(guò)量會(huì)降低銅的塑性、電導(dǎo)率與導(dǎo)熱率，F(xiàn)e元素的添加量控制在2. 0 2. 6的范圍。Ti的加入可以防止在金屬基體與鍍層中間出現(xiàn)脆性第二相等作用，可以改善合金的焊接性能，但過(guò)量添加Ti元素會(huì)降低合金的導(dǎo)電性能，將Ti元素的含量限制在0. 05 0. I的范圍。在室溫時(shí)，B在銅中的溶解度幾乎為零，會(huì)降低銅的電導(dǎo)率及導(dǎo)熱率，但其對(duì)銅的力學(xué)性能及焊接性能有良好的影響，B還能提高銅鐵合金熔體的流動(dòng)性，B在冶煉銅鐵合金時(shí)是以脫氧劑的形式加入，多余的B固溶在銅基體中能防止氫脆；在合金的時(shí)效過(guò)程中，B還與Fe結(jié)合，形成Fe3B的析出物而起到一定的時(shí)效強(qiáng)化作用。B的加入是為了脫氧，固溶在銅基體中防止氫脆，而不是通過(guò)析出Fe3B來(lái)強(qiáng)化。在充分發(fā)揮B元素的有利作用的同時(shí)，應(yīng)盡量降低B含量，以保證合金的高導(dǎo)電性能，將B元素的含量限定在0. 01 0. 03的范圍。加入微量的Na使銅的電導(dǎo)率下降，但能提高銅的抗高溫氧化能力，且對(duì)銅有脫氧 作用。與限定B元素的原則相同，Na元素的含量限制在0 0. 05的范圍。混合稀土元素Mo的作用主要是(I)脫氧去氫稀土的化學(xué)活性很強(qiáng)，與氧的親和力遠(yuǎn)大于銅與氧的親和力，且生成熔點(diǎn)比銅高、密度比銅小的稀土氧化物，收到良好的脫氧作用；稀土與氫結(jié)合成密度小的氫化物，上浮至銅液表面，在高溫下重新分解，排出氫氣，或被氧化進(jìn)入熔渣而被除去；(2)熔體凈化稀土對(duì)其它有害元素的脫除作用也很明顯，這些高熔點(diǎn)的稀本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種引線支架的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟：?（1）首先將主料及輔料在1250～1350℃熔融后注入坯模，在液相線溫度至380℃的溫度范圍內(nèi)以80℃/min以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻，在制造過(guò)程中控制合金成分及含量Fe為2.0～2.6wt％、Ti為0.05～0.1wt％、B為0.01～0.03wt％、Na為0～0.05wt％、Mo為0.01～1.5wt％、其余組分為Cu和不可避免的雜質(zhì)；?（2）將得到的鑄坯在1000℃以下的加熱溫度進(jìn)行熱軋壓延，在制造過(guò)程中控制成分含量Fe為2.0～2.6wt％、Ti為0.05～0.1wt％、B為0.01～0.03wt％、Na為0～0.05wt％、Mo為0.01～1.5wt％、其余組分為Cu和不可避免的雜質(zhì)；?（3）將熱軋帶材反復(fù)進(jìn)行冷軋壓延和300℃～600℃雙級(jí)連續(xù)退火，在制造過(guò)程中控制成分含量Fe為2.0～2.6wt％、Ti為0.05～0.1wt％、B為0.01～0.03wt％、Na為0～0.05wt％、Mo為0.01～1.5wt％、其余組分為Cu和不可避免的雜質(zhì)；?（4）進(jìn)行冷軋壓延加工使其厚度變化量達(dá)到40％以上，再進(jìn)行420℃以下的低溫退火，得到帶材成品，在制造過(guò)程中控制成分含量Fe為2.0～2.6wt％、Ti為0.05～0.1wt％、B為0.01～0.03wt％、Na為0～0.05wt％、Mo為0.01～1.5wt％、其余組分為Cu和不可避免的雜質(zhì)。?（5）采用上述帶材制成引線支架。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種引線支架的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟 (O首先將主料及輔料在1250 1350°C熔融后注入坯模，在液相線溫度至380°C的溫度范圍內(nèi)以80°C /min以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻，在制造過(guò)程中控制合金成分及含量Fe為2.O 2. 6wt%,Ti 為 O. 05 O. lwt%、B 為 O. 01 O. 03wt%,Na 為 O O. 05wt%,Mo 為O.01 I. 5wt%、其余組分為Cu和不可避免的雜質(zhì)； (2)將得到的鑄坯在1000°C以下的加熱溫度進(jìn)行熱軋壓延，在制造過(guò)程中控制成分含量 Fe 為 2. O 2. 6wt %、Ti 為 O. 05 O. Iwt %、B 為 O. 01 O. 03wt %、Na 為 O O. 05wt %、Mo為O. 01 I. 5wt%、其余組分為Cu和不可避免的雜質(zhì)； (3)將熱軋帶材反復(fù)進(jìn)行冷軋壓延和300°C 600°C雙級(jí)連續(xù)退火，在制造過(guò)程中控制成分含量 Fe 為 2. O 2. 6wt%, Ti 為 O. 05 O. Iwt B 為 O. 01 O. 03wt%, Na 為 O O.05wt%,Mo為O. 01 I. 5wt%、其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葛艷明，袁志偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇金源鍛造股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：