CN100395077C - 一种高导、高强异型电子框架材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高导、高强异型电子框架材料的制备方法，特点是它包括以下工艺步骤：①采用经定向凝固技术生产的单向纤维结晶组织的金属材料来制备坯料，坯料的截面形状与产品形状基本相似；②由至少三台串行的轧机对坯料直接进行连续冷轧轧制，并通过对张力加以控制来达到对各轧机速度的配合调整，实现质量的顺畅流动；③在最后一台轧机前设置退火装置对加工的材料进行在线连续退火来控制产品性能；优点在于通过连续的轧制方法，对经过定向凝固的铸态异型坯料进行大变量孔型轧制，并采用在线退火的工工艺，能够生产出符合要求的异型电子框架材料。

Description

一种高导、高强异型电子框架材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种异型电子框架材料，尤其是涉及一种高导、高强异型电子框架材料的制备方法。
背景技术
当今，电子工业已成为世界各工业发达国家的主导产业之一，集成电路和电子分离器件是现代电子工业技术的核心，是电子工业发展的基础。而高精度异型带是分离器件和集成电路封装的基本材料。随着IC向高密度、小型化、大功率和低成本发展，引线框架的铜合金便有向尺寸更薄、导电导热性能更高、强度更高的要求方向发展。现有的由铜合金带构成的电子框架材料就要求其横裁面形状不是简单的四边型，而是具有一定凸凹形状的异形电子框架材料。目前异型带的生产方法主要有以下几种：
a.轧制-拉伸法，将毛坯加工材料经过多次轧制后再进行拉伸来获得异型带；
b.轧制法，将毛坯加工材料轧制到一定厚度后剖分成一定的窄带，再进行孔型轧制；
c.拉削-拉伸法，在拉伸前先将毛坯加工材料铣削成需要的形状，再拉伸成型；
d.锻压一轧制法，将毛坯加工材料锻打成需要的形状，再一次轧制成型；
e.焊接法，将毛坯加工材料加工成不同厚度的带材，然后通过焊接的方式将这些带材加工成截面不同的型材。
但是用以上方法加工异型带都有共同的缺陷：1、所用坯料为精度较高的平带，对公差要求极为严格，如表1所示；2、所用坯料为经过热轧制和冷轧制的加工组织，为纵向剪切后规格；3、组织结构为枝晶结构，它的产品性能较低，如表2所示；4、工序流程复杂，铸坯经过热轧制或多次冷轧制及其它工序，投资成本大，成品率低。
表1
宽度(mm) 厚度(mm) 侧弯(mm/m)
44<sup>±0.2</sup> 1.52<sup>±0.02</sup> ≮1.5
表2
 TAg0.12  TPo  KFC
抗拉强度MPa ≥280 ≥280 ≥320
延伸率δ10 ≥9 ≥8 ≥8
维氏硬度Hv1 100-125 103-125 115-130
导电率％IACS ≥90 ≥85 ≥85
软化温度℃ 380°，3min 380°，3min 475°，3min
发明内容
本发明是针对解决以上技术问题而提供的一种对坯料的公差精度要求较低，成品性能较高，工序流程简单，投资成本小，成品率较高的高导、高强异型电子框架材料的制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高导、高强异型电子框架材料的制备方法，其特征在于它包括以下工艺步骤：①采用经定向凝固技术生产的单向纤维结晶组织的金属材料来制备坯料，所述的坯料为截面形状与产品形状基本相似的截面异型的铸态小规格坯料，宽度尺寸差异为±10％，厚度差异不大于成品横截面厚度的10倍；②由至少三台串行的轧机(或机架)对坯料直接进行连续冷轧轧制，并通过对张力加以控制来达到对各轧机速度的配合调整，实现质量的顺畅流动；③在最后一台轧机前设置退火装置对加工的材料进行在线连续退火来控制产品性能。
所述的坯料是将金属材料熔化后，采用异型结晶器定向结晶来制备，在熔炼过程中控制氧含量，其相对于金属材料总量的质量百分比≤0.0005％。
所述的异型结晶器包括高致密石墨套，所述的高致密石墨套具有与产品相似的孔型截面，所述的高致密石墨套外安装有镀铬铜冷却水套，在所述的镀铬铜冷却水套外缠绕有相应形状的线圈。
所述的轧机包括至少2套3辊装置，其中2个辊是固定的，中间一个辊是浮动或可控的。
与现有技术相比，本发明的优点在于通过连续的轧制方法，对经过定向凝固的铸态异型坯料进行大变量孔型轧制，并采用在线退火的工艺技术，能够生产出符合要求的异型电子框架材料，大大提高产品的性能(如表3所示)；
表3
 TAg0.12 TPo KFC
抗拉强度MPa ≥320 ≥320 ≥350
延伸率δ10 ≥11 ≥10 ≥10
维氏硬度Hv1 115-1140 120-140 130-155
导电率％IACS ≥93 ≥90 ≥90
软化温度℃ 440°，3min 440°，3min 520°，3min
而由铸态异型坯料直接轧制成异型带，由于材料成纤维状组织，提高了材料的可塑性，不仅减少了工序，更有利于连续轧制，减少了因坯料所造成的废品率，大大提高成品率；而采用大变形量连续轧制技术，不仅提高了生产的效率，还使得设备趋向小型化，大大减少了投资；大变形量连续轧制对铸坯的公差要求不严格，异型坯厚度公差≯5％，宽度公差≯7％，侧弯≮5mm/m。
附图说明
图1为用本发明方法加工的产品基本形状；
图2为本发明异型结晶器的基本结构；
图3为三辊装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
一种高导、高强异型电子框架材料的制备方法，其特征在于它包括以下工艺步骤：①将金属铜熔化后，采用异型结晶器经定向凝固技术定向再结晶来生产单向纤维结晶组织的金属材料来制备坯料，在熔炼过程中控制氧含量，其相对于金属材料总量的质量百分比≤0.0005％，坯料为截面形状与产品形状基本相似坯料的铸态小规格坯料，宽度尺寸差异为±10％，厚度差异不大于成品横截面厚度的10倍，异型结晶器的结构包括高致密石墨套1，孔型截面与产品相似，其外安装镀铬铜冷却水套2，在镀铬铜冷却水套2外缠绕成相应形状的线圈3；②由至少三台串行的轧机对坯料直接进行连续冷轧轧制，每台轧机包括至少2套3辊装置，其中2个辊是固定的，中间一个辊是浮动或可控的，通过对中间一个辊进行控制，获得对张力的控制，从而达到对各轧机速度的配合调整，实现质量的顺畅流动；③在最后一台轧机前设置退火装置对加工的材料进行在线连续退火来控制产品性能。

Claims (4)

1.一种高导、高强异型电子框架材料的制备方法，其特征在于它包括以下工艺步骤：①采用经定向凝固技术生产的单向纤维结晶组织的金属材料来制备坯料，所述的坯料为截面形状与产品形状基本相似的截面异型的铸态小规格坯料，宽度尺寸差异为±10％，厚度差异不大于成品横截面厚度的10倍；②由至少三台串行的轧机对坯料直接进行连续冷轧轧制，并通过对张力加以控制来达到对各轧机速度的配合调整，实现质量的顺畅流动；③在最后一台轧机前设置退火装置对加工的材料进行在线连续退火来控制产品性能。
2.如权利要求1所述的一种高导、高强异型电子框架材料的制备方法，其特征在于所述的坯料是将金属材料熔化后，采用异型结晶器定向结晶来制备，在熔炼过程中控制氧含量，其相对于金属材料总量的质量百分比≤0.0005％。
3.如权利要求2所述的一种高导、高强异型电子框架材料的制备方法，其特征在于所述的异型结晶器包括高致密石墨套，所述的高致密石墨套具有与产品相似的孔型截面，所述的高致密石墨套外安装有镀铬铜冷却水套，在所述的镀铬铜冷却水套外缠绕有相应形状的线圈。
4.如权利要求1所述的一种高导、高强异型电子框架材料的制备方法，其特征在于所述的轧机包括至少2套3辊装置，其中2个辊是固定的，中间一个辊是浮动或可控的。
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