CN103602792B - 功率集成电路引线框架原材料的退火方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种功率集成电路引线框架原材料的退火方法，其特征在于，所述方法步骤如下，1）首先将功率集成电路引线框架原材料至于退火装置中，进行加热，在5-10分小时内温度加热至低温区域，即温度控制在100℃-150℃，保温30-50分钟后，2)继续加热，在1-2小时内迅速升温至高温区域，即温度控制1000℃-1300℃，保温时间为2.5-3.5小时，3)高温保温结束后急速降温，在20-30分钟内降至中温区域，即温度控制在500℃-600℃，在2-3小时内温度降至室温,即15℃-25℃，4)将原材料通过水雾进行再次冷却，当温度控制在5-13℃时，退出退火装置，整个退火过程中始终以氮气或者惰性气体作为保护气体。
Description
技术领域
本发明涉及退火方法，具体来说涉及一种功率集成电路引线框架原材料的退火方法。
背景技术
功率集成电路引线框架主要由金属带材冲压而成，为保证引线框架尺寸的均匀性和性能可靠性，要求金属带材具有均匀的物理和力学性能。现有金属带材的退火方法为在机械加工后进行钟罩式退火，即需要把金属带盘成卷，然后按层叠加放置，盖上钟罩式炉壳进行退火处理。在该种方法退火下，金属带的物理和力学性能不够均匀和稳定，同一卷金属带的外圈和内圈之间和不同层放置的不同卷金属带之间存在性能差异，作为一种原材料，容易造成生产引线框架过程中尺寸的不稳定和性能的不可靠。影响了产品的使用寿命，合格率降低，并且在一定程度上增加了企业的生产成本。因此，迫切的需要一种新的退火方法来解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，公开了一种功率集成电路引线框架原材料的退火方法，该方法使用连续的带式在线退火方式，让金属带以恒定速度通过退火装置，保证退火过程中金属带的物理和力学性能的均匀和稳定性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种功率集成电路引线框架原材料的退火方法，其特征在于，所述方法步骤如下，1）首先将功率集成电路引线框架原材料至于退火装置中，进行加热，在5—10分小时内温度加热至低温区域，即温度控制在100℃—150℃，保温30—50分钟后，2)继续加热，在1—2小时内迅速升温至高温区域，即温度控制1000℃—1300℃，保温时间为2.5—3.5小时，3)高温保温结束后急速降温，在20—30分钟内降至中温区域，即温度控制在500℃—600℃，在2—3小时内温度降至室温,即15℃—25℃，4)将原材料通过水雾进行再次冷却，当温度控制在5—13℃时，退出退火装置，整个退火过程中始终以氮气或者惰性气体作为保护气体。该技术方案退火温度低，时间短，并且该技术方案在退火的最后过程中采用水雾进行再次冷却，该冷却大大的加强了该产品的稳定性，该技术方案可以保证金属带的物理和力学性能的均匀和稳定性，提高了产品的合格率，降低了企业生产成本。
作为本发明的进一步改进，所述退火步骤中的加热装置为感应炉进行加热，采用该方式加热效率高，并且容易控制，进一步确保了金属带的物理和力学性能的均匀和稳定性。
作为本发明的进一步改进，所述感应炉包括炉体、电源柜、电容器柜和冷却系统，其中该感应炉的工作频率为12—15KHZ，额定输出功率为75KW。
作为本发明的进一步改进，所述步骤1中以10—30℃/分的速率升温，只有这样才能满足短时间内快速升温的要求。
作为本发明的进一步改进，所述步骤2中以7—20℃/分的速率升温。该阶段对升温速度相对缓慢了一些，防止速度过快导致高温不稳定的情况。
作为本发明的进一步改进，所述步骤3中以12—36℃/分的速率降温。最后一步需要在段时间内迅速降温，并且该速度要基本恒定，主要是确保该产品的稳定性。
作为本发明的进一步改进，所述感应加热炉中加热材料温度为420±5℃，电阻保温炉为420±5℃，行进速度为5米/分钟，退火后硬度70-80HV。
作为本发明的进一步改进，所述感应加热炉中加热材料温度为450±5℃，电阻保温炉450±5℃，行进速度5.5米/分钟，退火后硬度70-80HV。
作为本发明的进一步改进，所述感应加热炉中加热材料温度：480±5℃，电阻保温炉480±5℃，行进速度6米/分钟，退火后硬度70-80HV。
作为本发明的进一步改进，所述方法步骤如下，1）首先将功率集成电路引线框架原材料至于退火装置中，进行加热，在8分小时内温度加热至低温区域，即温度控制在125℃，保温40分钟后，2)继续加热，在1小时内迅速升温至高温区域，即温度控制1200℃，保温时间为3小时，3)高温保温结束后急速降温，在25分钟内降至中温区域，即温度控制在550℃，在2.5小时内温度降至室温,即20℃，4)将原材料通过水雾进行再次冷却，当温度控制在10℃时，退出退火装置，整个退火过程中始终以氮气或者惰性气体作为保护气体。
作为本发明的进一步改进，所述水雾冷却过程中，水压为0.28—0.35MPa,水温为20℃—35℃。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：该方法通过快速升温，缓慢升温以及迅速降温以及最后水雾降温等步骤，每一步骤都为金属带的物理和力学性能的均匀和稳定性创造了条件，该方法简单，易于操作，大大延长了产品的使用寿命，提高了产品的合格率，并且在一定程度上为企业带来了更多的经济利益，便于大规模的推广使用。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解和认识，下面结合具体实施方式对本发明做出进一步的说明和介绍。
实施例1：
一种功率集成电路引线框架原材料的退火方法，所述方法步骤如下，1）首先将功率集成电路引线框架原材料至于退火装置中，进行加热，在5分小时内温度加热至低温区域，即温度控制在100℃，保温30—50分钟后，2)继续加热，在1小时内迅速升温至高温区域，即温度控制1000℃，保温时间为2.5小时，3)高温保温结束后急速降温，在20分钟内降至中温区域，即温度控制在500℃，在2小时内温度降至室温,即15℃，4)将原材料通过水雾进行再次冷却，当温度控制在5℃时，退出退火装置，整个退火过程中始终以氮气或者惰性气体作为保护气体。
实施例2：
作为本发明的进一步改进，一种功率集成电路引线框架原材料的退火方法，所述方法步骤如下，1）首先将功率集成电路引线框架原材料至于退火装置中，进行加热，在10分小时内温度加热至低温区域，即温度控制在150℃，保温50分钟后，2)继续加热，在2小时内迅速升温至高温区域，即温度控制1300℃，保温时间为3.5小时，3)高温保温结束后急速降温，在30分钟内降至中温区域，即温度控制在600℃，在3小时内温度降至室温,即25℃，4)将原材料通过水雾进行再次冷却，当温度控制在13℃时，退出退火装置，整个退火过程中始终以氮气或者惰性气体作为保护气体。
实施例3：
作为本发明的进一步改进，所述方法步骤如下，1）首先将功率集成电路引线框架原材料至于退火装置中，进行加热，在8分小时内温度加热至低温区域，即温度控制在125℃，保温40分钟后，2)继续加热，在1小时内迅速升温至高温区域，即温度控制1200℃，保温时间为3小时，3)高温保温结束后急速降温，在25分钟内降至中温区域，即温度控制在550℃，在2.5小时内温度降至室温,即20℃，4)将原材料通过水雾进行再次冷却，当温度控制在10℃时，退出退火装置，整个退火过程中始终以氮气或者惰性气体作为保护气体。
实施例4：
作为本发明的进一步改进，所述退火步骤中的加热装置为感应炉进行加热，采用该方式加热效率高，并且容易控制，进一步确保了金属带的物理和力学性能的均匀和稳定性。
实施例5：
作为本发明的进一步改进，所述感应炉包括炉体、电源柜、电容器柜和冷却系统，其中该感应炉的工作频率为12—15KHZ，额定输出功率为75KW。
实施例6：
作为本发明的进一步改进，所述步骤1中以10—30℃/分的速率升温，只有这样才能满足短时间内快速升温的要求，一般选择15℃/分、18℃/分、20℃/分、25℃/分、26℃/分、28℃/分、30℃/分等。
实施例7：
作为本发明的进一步改进，所述步骤2中以7—20℃/分的速率升温。该阶段对升温速度相对缓慢了一些，防止速度过快导致高温不稳定的情况，一般选择7℃/分、10℃/分、12℃/分、15℃/分、16℃/分、18℃/分、20℃/分等。
实施例8：
作为本发明的进一步改进，所述步骤3中以12—36℃/分的速率降温。最后一步需要在段时间内迅速降温，并且该速度要基本恒定，主要是确保该产品的稳定性。一般选择12℃/分、18℃/分、22℃/分、25℃/分、26℃/分、28℃/分、33℃/分等。
实施例9：
作为本发明的进一步改进，所述感应加热炉中加热材料温度为420±5℃，电阻保温炉为420±5℃，行进速度为5米/分钟，退火前硬度100-110HV, 电阻保温炉有效长度6m，退火后硬度70-80HV。
实施例10：
作为本发明的进一步改进，所述感应加热炉中加热材料温度为450±5℃，电阻保温炉450±5℃，行进速度5.5米/分钟，退火前硬度100-110HV, 电阻保温炉有效长度6m，退火后硬度70-80HV。
实施例11：
作为本发明的进一步改进，所述感应加热炉中加热材料温度：480±5℃，电阻保温炉480±5℃，行进速度6米/分钟，退火前硬度100-110HV, 电阻保温炉有效长度6m，退火后硬度70-80HV。
实施例12：
作为本发明的进一步改进，所述水雾冷却过程中，水压为0.28—0.35MPa,水温为20℃—35℃。
本发明还可以将实施例之间进行组合形成新的实施方式。
需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上所作出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (7)
1.一种功率集成电路引线框架原材料的退火方法，其特征在于，所述方法步骤如下，1）首先将功率集成电路引线框架原材料至于退火装置中，进行加热，以10—30℃/分的速率升温，在5—10分内温度加热至低温区域，即温度控制在100℃—150℃，保温30—50分钟后，2)继续加热，以7—20℃/分的速率升温，在1—2小时内迅速升温至高温区域，即温度控制1000℃—1300℃，保温时间为2.5—3.5小时，3)高温保温结束后急速降温，以12—36℃/分的速率降温，在20—30分钟内降至中温区域，即温度控制在500℃—600℃，在2—3小时内温度降至室温,即15℃—25℃，4)将原材料通过水雾进行再次冷却，当温度控制在5—13℃时，退出退火装置，整个退火过程中始终以氮气或者惰性气体作为保护气体。
2.根据权利要求1所述的功率集成电路引线框架原材料的退火方法，其特征在于，所述退火步骤中的加热装置为感应炉进行加热。
3.根据权利要求2所述的功率集成电路引线框架原材料的退火方法，其特征在于，所述感应炉包括炉体、电源柜、电容器柜和冷却系统，其中该感应炉的工作频率为12—15KHZ，额定输出功率为75KW。
4.根据权利要求2或3所述的功率集成电路引线框架原材料的退火方法，其特征在于，所述感应加热炉中加热材料温度为420±5℃，电阻保温炉为420±5℃，行进速度为5米/分钟，退火后硬度70-80HV。
5.根据权利要求2或3所述的功率集成电路引线框架原材料的退火方法，其特征在于，所述感应加热炉中加热材料温度为450±5℃，电阻保温炉450±5℃，行进速度5.5米/分钟，退火后硬度70-80HV。
6.根据权利要求2或3所述的功率集成电路引线框架原材料的退火方法，其特征在于，所述感应加热炉中加热材料温度：480±5℃，电阻保温炉480±5℃，行进速度6米/分钟，退火后硬度70-80HV。
7.根据权利要求2或3所述的功率集成电路引线框架原材料的退火方法，其特征在于，所述方法步骤如下，1）首先将功率集成电路引线框架原材料至于退火装置中，进行加热，在8分内温度加热至低温区域，即温度控制在125℃，保温40分钟后，2)继续加热，在1小时内迅速升温至高温区域，即温度控制1200℃，保温时间为3小时，3)高温保温结束后急速降温，在25分钟内降至中温区域，即温度控制在550℃，在2.5小时内温度降至室温,即20℃，4)将原材料通过水雾进行再次冷却，当温度控制在10℃时，退出退火装置，整个退火过程中始终以氮气或者惰性气体作为保护气体；所述水雾冷却过程中，水压为0.28—0.35MPa,水温为20℃—35℃。
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| "集成电路用铜合金引线框架材料的应用及产业化";陈兴章;《上海有色金属》;20021231;第23卷(第4期);正文第145-148 * |
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