CN103700641B - 一种引线框架用钢带及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种引线框架用钢带，其组分及重量百分比含量为：C：0.01～0.10%，Si：0.002～0.03%，Mn：0.12～0.18%，S≤0.02%，P≤0.02%，Alt≤0.07%；生产步骤：热轧板经酸洗后，采用可逆轧机进行冷轧；常规脱脂后在罩式退火炉中进行再结晶退火；采用阶段式冷却；进行二次轧制；进行分条。本发明能显著减少对下游高速模具的损耗，钢带厚度公差控制±0.01～0.015mm,宽度公差±0.05mm,镰刀弯≤1.5mm/m,硬度HV：130～160，性能稳定，公差通条波动小，板形良好，可满足高速冲床高速连续冲制要求，不会出现卡模的现象；经抛光，为镜面；钢带表面纹路均匀细密，适于后序镀铜、镀银，并且保证了电子行业金丝和芯片与钢带表面焊接牢固，不易产生虚焊。

Description

一种引线框架用钢带及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种热轧钢带及生产方法，具体地属于一种应用于电子行业三极管引线框架用钢带及生产方法。

背景技术

引线框架用钢带广泛应用于电子行业，其传统原料为铜带，但铜带价格太高，约是钢带的上十倍，钢带代替铜带也能满足热传导的基本功能。因而三极管支架钢带需求量逐年增加。三极管支架钢带后序加工表面需镀铜、镀银或镀镍，并且在高速冲床上冲制成形，故其对板型、表面质量、尺寸精度以及力学性能均要求很高，生产难度大。

引线框架用冷轧钢带成品主要是厚度0.254-0.42mm，宽度为20-100mm规格的冷轧钢带，硬度HV130-160，表面粗糙度Ra≤0.25um。现有的生产厂家一般选用2.0-3.0mm热轧酸洗卷原料,钢种为SPCC，SPCC。由于含碳量、含锰量和其他杂质成分较高，影响后序材料加工及高速冲制，表面粗糙度达不到要求，影响功能区的芯片和金丝的焊接性能。

现有专利技术中对引线框架用钢带具体冷轧工艺（轧制、再结晶退火、平整、表面理等）鲜有涉及，中国专利申请号为201010245908的文献，及专利申请号为200610154851.7文献，二均主要涉及下游三极管支架引线框架的制备，而非涉及冷轧钢带制造工艺。

发明内容

本发明在于解决目前引线框架用冷轧钢带存在生产工艺相对复杂、生产成本高、钢带性能不均、板形不良，表面粗糙度及表面质量控制难度大的问题，而提供一种产品性能稳定、板形良好、厚差均匀、表面光洁好，满足功能区的导热、导电及焊接的要求，且工艺相对简单的引线框架用钢带及其生产方法。

实现上述目的的措施：

一种引线框架用钢带，其组分及重量百分比含量为：C：0.01～0.10%，Si：0.002～0.03%，Mn：0.12～0.18%，S≤0.02%，P≤0.02%，Alt≤0.07%，其余为铁及不可避免的杂质。

优选地，C的重量百分比含量在0.03～0.06%。

生产一种引线框架用钢带的方法，其步骤：

1）热轧板经酸洗后，采用可逆轧机进行冷轧，轧制道次为6～8道，控制轧制厚度为成品厚度的1～3倍，控制第一道次的钢板运行速度在100～200米/分钟及压下率在22%-33%，最后一道压下率控制在8-20%，控制其总压下率在70～90%，其余道次为常规运行速度；

2）常规脱脂后在罩式退火炉中进行再结晶退火：退火气氛采用体积含量为75%H₂和25%NH₃的混合保护气，退火加热温度控制在580～700℃，退火保温时间控制在8～12个小时；加热速率前段8～10℃/min, 在380℃～500℃阶段采用20m³/h大气量的75%H₂和25%NH₃还原气进行吹扫；

3）采用阶段式冷却，即先带加热罩缓冷至520～540℃，然后风冷至250～300℃，最后水冷至70～80℃出炉；

4）进行二次轧制，控制钢带表面的粗糙度≤0.15µm，压下率在15～25%，运行速度在100～300m/min；

5）进行分条。

本发明中各化学元素及主要工序的作用

C：碳是提高钢带强度最显著的元素之一，碳含量增加，抗拉强度提高，同时，钢的碳含量对钢带成形性能的影响是通过影响钢的屈服强度来实现的。故碳重量百分比含量控制在0.01～0.10%，

Si：硅可提高钢的硬度和强度，但是其为冲制用钢带不希望含有的一种元素，故硅重量百分比控制在0.002～0.03%，

Mn：随着钢中锰含量的增加，屈服强度也上升。锰使钢加工硬化，加工硬化快将对后序加工的模具有磨损。但锰含量太低也将失去防止钢的热脆能力。因此，锰重量百分比控制在0.12～0.18%。

Alt：钢中适量的铝能消除钢的时效硬化性，但当钢中铝重量百分数的>0.07%时，在铝与氮化合生成AlN后，多余的金属铝在钢中则起到了合金化的作用，使钢的屈服极限又出现了升高的趋势。因此，将钢带中铝重量百分比控制≤0.07%范围内。

P：磷能使铁素体在室温下硬度和强度增高，塑性下降，即产生冷脆现象，同时磷能引起剧烈的加工硬化，它又是偏析比较严重的一种元素，并且很难经扩散退火完全消除，所以容易出现带状组织，给冲制带来不利影响。钢带中磷重量百分比控制≤0.020%范围内。

S: 硫是钢带发生热脆的根源；硫化物夹杂促使钢中形成带状组织，不利冲制，故硫重量百分比控制≤0.020%。

本发明与现有技术相比，其特点：

1、本发明生产涉及的引线框架用生产中，通过原料的选择，低C及低Mn的钢带，大大减少了对下游高速模具的损耗。

2、用本发明生产出的引线框架用钢带厚度公差控制±0.01～0.015mm, 宽度公差±0.05mm,镰刀弯≤1.5mm/m, 硬度HV：130～160，性能稳定，公差通条波动小，板形良好，可满足高速冲床高速连续冲制要求，不会出现卡模的现象。

3、用本发明生产出的引线框架用钢带表面经抛光，为镜面。钢带表面纹路均匀细密，适于后序镀铜、镀银，并且保证了电子行业金丝和芯片与钢带表面焊接牢固，不易产生虚焊。

具体实施方式

下面对本发明予以详细描述：

实施例1

一种引线框架用钢带，其组分及重量百分比含量为：C：0.01%，Si：0.01%，Mn：0.15%，S：0.015%，P：0.012%，Alt：0.068%，其余为铁及不可避免的杂质。

生产一种引线框架用钢带的方法，其步骤：

1）热轧板经酸洗后，采用可逆轧机进行冷轧，轧制道次为6道，控制轧制厚度为成品厚度的2倍，控制第一道次的钢板运行速度在120米/分钟及压下率在33%，最后一道压下率控制在15%，控制其总压下率在75%，其余道次为常规运行速度；

2）常规脱脂后在罩式退火炉中进行再结晶退火：退火氛围采用体积含量为75%H₂和25%NH₃的混合保护气，退火加热温度控制在580～590℃，退火保温时间控制在9个小时；加热速率在380℃以下为8℃/min，380℃以上为1.5℃/min,380℃～390℃阶段采用20m³/h大气量还原气（75%H₂和25%NH₃）进行吹扫；

3）采用阶段式冷却，即先带加热罩缓冷至520-525℃，然后风冷至250～255℃，最后水冷至75℃出炉；

4）进行二次轧制，控制钢带表面的粗糙度≤0.15µm，压下率为18%，运行速度在100m/min；

5）进行分条。

经检测，钢带厚度公差为±0.01mm, 宽度公差±0.05mm,镰刀弯为1.2mm/m, 硬度HV：138，性能稳定，板形良好。

实施例2

一种引线框架用钢带，其组分及重量百分比含量为：C：0.06%，Si：0.005%，Mn：0.12%，S：0.018%，P：0.015%，Alt：0. 065%，其余为铁及不可避免的杂质。

生产一种引线框架用钢带的方法，其步骤：

1）热轧板经酸洗后，采用可逆轧机进行冷轧，轧制道次为7道，控制轧制厚度为成品厚度的2倍，控制第一道次的钢板运行速度在100米/分钟及压下率在28%，最后一道压下率控制在10%，控制其总压下率在72%，其余道次为常规运行速度；

2）常规脱脂后在罩式退火炉中进行再结晶退火：退火氛围采用体积含量为75%H₂和25%NH₃的混合保护气，退火加热温度控制在615～625℃，退火保温时间控制在10个小时；加热速率在380℃以下为9℃/min, 380℃以上为1.5℃/min ，380℃～390℃阶段采用20m³/h大气量还原气（75%H₂和25%NH₃）进行吹扫；

3）采用阶段式冷却，即先带加热罩缓冷至530～535℃，然后风冷至280～285℃，最后水冷至71℃出炉；

4）进行二次轧制，控制钢带表面的粗糙度≤0.15µm，压下率为20.5%，运行速度在120m/min；

5）进行分条。

经检测，钢带厚度公差为±0.011mm, 宽度公差±0.05mm,镰刀弯为1.4mm/m, 硬度HV：146，性能稳定，板形良好。

实施例3

一种引线框架用钢带，其组分及重量百分比含量为：C：0.045%，Si：0.03%，Mn：0.165%，S：0.013%，P：0.01%，Alt：0.0 52%，其余为铁及不可避免的杂质。

生产一种引线框架用钢带的方法，其步骤：

1）热轧板经酸洗后，采用可逆轧机进行冷轧，轧制道次为8道，控制轧制厚度为成品厚度的2.5倍，控制第一道次的钢板运行速度在165米/分钟及压下率在25%，最后一道压下率控制在18%，控制其总压下率在80%，其余道次为常规运行速度；

2）常规脱脂后在罩式退火炉中进行再结晶退火：退火氛围采用体积含量为75%H₂和25%NH₃的混合保护气，退火加热温度控制在630～640℃，退火保温时间控制在8.5个小时；加热速率在400℃以下为10℃/min, 400℃以上为1.5℃/min ，400℃～410℃阶段采用大20m³/h气量还原气（75%H₂和25%NH₃）进行吹扫；

3）采用阶段式冷却，即先带加热罩缓冷至528～533℃，然后风冷至290～295℃，最后水冷至76℃出炉；

4）进行二次轧制，控制钢带表面的粗糙度≤0.15µm，压下率为22%，运行速度在210m/min；

5）进行分条。

经检测，钢带厚度公差为±0.0105mm, 宽度公差±0.04mm,镰刀弯为1.3mm/m, 硬度HV：153，性能稳定，板形良好。

实施例4

一种引线框架用钢带，其组分及重量百分比含量为：C：0.083%，Si：0.0023%，Mn：0.142%，S：0.009%，P：0.008%，Alt：0.0 58%，其余为铁及不可避免的杂质。

生产一种引线框架用钢带的方法，其步骤：

1）热轧板经酸洗后，采用可逆轧机进行冷轧，轧制道次为8道，控制轧制厚度为成品厚度的2.5倍，控制第一道次的钢板运行速度在200米/分钟及压下率在22%，最后一道压下率控制在19%，控制其总压下率在88%，其余道次为常规运行速度；

2）常规脱脂后在罩式退火炉中进行再结晶退火：退火氛围采用体积含量为75%H₂和25%NH₃的混合保护气，退火加热温度控制在685～695℃，退火保温时间控制在12个小时；加热速率在400℃以下为9.5℃/min, 400℃以上为1.5℃/min ，400℃～420℃阶段采用20m³/h大气量还原气（75%H₂和25%NH₃）进行吹扫；

3）采用阶段式冷却，即先带加热罩缓冷至532～537℃，然后风冷至288～293℃，最后水冷至80℃出炉；

4）进行二次轧制，控制钢带表面的粗糙度≤0.15µm，压下率为24%，运行速度在290m/min；

5）进行分条。

经检测，钢带厚度公差为±0.012mm, 宽度公差±0.03mm,镰刀弯为1.3mm/m, 硬度HV：159，性能稳定，板形良好。

实施例5

一种引线框架用钢带，其组分及重量百分比含量为：C：0.098%，Si：0.018%，Mn：0.178%，S：0.0093%，P：0.0086%，Alt：0.059%，其余为铁及不可避免的杂质。

生产一种引线框架用钢带的方法，其步骤：

1）热轧板经酸洗后，采用可逆轧机进行冷轧，轧制道次为7道，控制轧制厚度为成品厚度的1.5倍，控制第一道次的钢板运行速度在168米/分钟及压下率在21%，最后一道压下率控制在12%，控制其总压下率在85%，其余道次为常规运行速度；

2）常规脱脂后在罩式退火炉中进行再结晶退火：退火氛围采用体积含量为75%H₂和25%NH₃的混合保护气，退火加热温度控制在640～650℃，退火保温时间控制在11个小时；加热速率在450℃以下为8.5℃/min, 450℃以上为1.5℃/min ，455℃～465℃阶段采用20m³/h大气量还原气（75%H₂和25%NH₃）进行吹扫；

3）采用阶段式冷却，即先带加热罩缓冷至522～527℃，然后风冷至268～273℃，最后水冷至76℃出炉；

4）进行二次轧制，控制钢带表面的粗糙度≤0.15µm，压下率为23%，运行速度在235m/min；

5）进行分条。

经检测，钢带厚度公差为±0.0115mm, 宽度公差±0.02mm,镰刀弯为1.0mm/m, 硬度HV：155，性能稳定，板形良好。

实施例6

一种引线框架用钢带，其组分及重量百分比含量为：C：0.055%，Si：0.009%，Mn：0.132%，S：0.0083%，P：0.0089%，Alt：0.052%，其余为铁及不可避免的杂质。

生产一种引线框架用钢带的方法，其步骤：

1）热轧板经酸洗后，采用可逆轧机进行冷轧，轧制道次为7道，控制轧制厚度为成品厚度的2倍，控制第一道次的钢板运行速度在175米/分钟及压下率在18%，最后一道压下率控制在8%，控制其总压下率在79%，其余道次为常规运行速度；

2）常规脱脂后在罩式退火炉中进行再结晶退火：退火氛围采用体积含量为75%H₂和25%NH₃的混合保护气，退火加热温度控制在660～670℃，退火保温时间控制在8.5个小时；加热速率在430℃以下为9℃/min, 430℃以上为1.5℃/min ，430℃～450℃阶段采用20m³/h大气量还原气（75%H₂和25%NH₃）进行吹扫；

3）采用阶段式冷却，即先带加热罩缓冷至527～532℃，然后风冷至265～270℃，最后水冷至75℃出炉；

4）进行二次轧制，控制钢带表面的粗糙度≤0.15µm，压下率为22%，运行速度在275m/min；

5）进行分条。

经检测，钢带厚度公差为±0.0106mm, 宽度公差±0.02mm,镰刀弯为1.3mm/m, 硬度HV：153，性能稳定，板形良好。

上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。

Claims (1)

1.生产一种引线框架用钢带的方法，其步骤：

1）将组分及重量百分比含量为：C：0.01%或0.083～0.10%，Si：0.002～0.009%，Mn：0.12～0.18%，S≤0.02%，P≤0.02%，Alt:0.052~0.07%，其余为铁及不可避免的杂质的热轧板经酸洗后，采用可逆轧机进行冷轧，轧制道次为6～8道，控制轧制厚度为成品厚度的1～3倍，控制第一道次的钢板运行速度在100～200米/分钟及压下率在22%-33%，最后一道压下率控制在8-20%，控制其总压下率在70～90%，其余道次为常规运行速度；

2）常规脱脂后在罩式退火炉中进行再结晶退火：退火气氛采用体积含量为75%H₂和25%NH₃的混合保护气，退火加热温度控制在580～660℃或670~700℃，退火保温时间控制在8.5～12个小时；加热速率前段8～10℃/min,在380℃～500℃阶段采用20m³/h大气量的75%H₂和25%NH₃还原气进行吹扫；

3）采用阶段式冷却，即先待加热罩缓冷至520～540℃，然后风冷至250～300℃，最后水冷至70～80℃出炉；

4）进行二次轧制，控制钢带表面的粗糙度≤0.15µm，压下率在15～25%，运行速度在100～300m/min；

5）进行分条。