CN105921541B - Sim用钼铜复合带材及其制备方法 - Google Patents

Sim用钼铜复合带材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种SIM用钼铜复合带材,由钼带和铜丝组成，其特征是:钼带的纯度在99.95％以上，铜丝为纯度99.99％的无氧铜。上述一种SIM用钼铜复合带材的制备方法，包括下列步骤：材料的选择、带材的精密轧制、丝材平轧整形、超声清洗、表面活化处理、复合前热处理、超高频连续复合、复合后热处理、精密整形、超声清洗、收盘封装。本发明开发了铜、钼不同比例的复合带材及其制备方法，满足了SIM连接件的不同需求。

Description

SIM用钼铜复合带材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有高强高导SIM用钼铜复合带材及其制备方法，属于电子复合材料制备技术领域。
背景技术
消费者对于触摸电子产品的追求，促使越来越多的电子消费品如移动电话、IPad、智能手表Appal watch等朝着低成本、高密度集成、高质量、多功能等方向发展。原有的手机和SIM(即我们手机上用的SIM卡)连接件材料采用钨铜合金带材，该合金采用铜将钨包裹的复合工艺，由于钨存在强烈的低温脆性，致使铜钨合金带材的一致性差。由于钼和钨均为高导热导电材料，钼丝的加工性能比钨好，在电子合金材料中，钼是一种最适合替代钨的材料。
为了改善钨铜带的使用性能，经过研究开发，生产出一种以钼代钨的复合材料，并将原有的铜包裹钨的复合工艺改变为钼镶嵌在铜的凹槽中，在复合过程中，通过表面活化处理，采用超高频复合工艺，使钼与铜充分结合，提高钼铜复合材料的界面结合强度，提高铜钼带的使用性能以及使用寿命。
在铜钼复合材料中，虽然铜和钼均为高导热导电材料，但是铜比钼的导热导电性能高很多，随着铜含量的增加导热导电性能增加；而在低温条件下，钼的强度和硬度比铜高很多，随着钼基材相对含量的增加，复合材料的强度增加。由于SIM连接件要求复合材料的强度、耐高温、耐电弧烧蚀以及导电性能等存在差异。亟需开发铜、钼不同比例的复合带材(用作手机上和SIM卡链接的触点)，以满足SIM连接件的不同需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种能满足SIM连接件不同需求的SIM用钼铜复合带材及其制备方法
本发明的技术方案是；
方案之一
一种SIM用钼铜复合带材,由钼带和铜丝组成，其特征是:钼带的纯度在99.95％以上，铜丝为纯度99.99％的无氧铜。
上述一种SIM用钼铜复合带材的制备方法，包括下列步骤：
步骤1：材料的选择：钼带的纯度必须在99.95％以上，铜丝为纯度99.99％的无氧铜。
步骤2：带材的精密轧制：将待复合的钼带，通过导向系统，在精密轧制模具中轧制成具有一定截面尺寸的带材。
步骤3：丝材平轧整形：将待复合的圆丝经过平轧系统轧制出预期厚度和宽度。
步骤4：超声清洗：将步骤2和步骤3的带材通过不同的速度进行表面清洗，在超声波的作用下，可以彻底清除带材表面残留的润滑油脂以及上道产生的金属粉末等；
步骤5：表面活化处理：将钼带通过真空热处理以及表面粗糙化处理，将钼带的单面表面粗糙度达到Rz50以上，有利于保证在复合加工的结合强度。
步骤6：复合前热处理：将铜带在氢气、氮气或氩气的保护气氛情况下，在600-700℃的温度条件下保温2Min-3Min，出炉温度低于80℃。
步骤7：超高频连续复合：将两种材料分别通过高频感应线圈以及轧制模具，在保护气氛的情况下，将铜表面加热到熔融状态，轧制出一条连续复合带，复合加工率一般控制在20％-50％。
步骤8：复合后热处理：将钼铜复合带按步骤6的方法在一定的温度条件下进行处理，目的是消除复合过程中带材变形产生的内应力和表面氧化膜。
步骤9：精密整形：复合后的带材一般情况下在模具配合的下角都会存在毛刺，必须通过特殊的刀具配合收放线系统进行去除，然后再通过精密成型模具获得合适的尺寸。
步骤10：超声清洗：将精密整形后带材通过超声清洗，去除表面残留的润滑油脂。
步骤11：收盘封装：将超声清洗后的带材，根据需要进行收盘，并真空封装，有利于长期储存。
注：1、步骤2和步骤3可同时进行；
2、步骤5和步骤6可同时进行。
方案之二
一种SIM用钼铜复合带材,由钼带和铜丝组成，其特征是:钼带的纯度在99.95％以上，铜丝为纯度99.99％的无氧铜，重量百分比为：钼带40％、铜丝60％。
上述一种SIM用钼铜复合带材的制备方法，包括下列步骤：
将截面尺寸为6.00mm×0.60mm、纯度为99.95％的Mo带通过精密轧机，轧制成截面尺寸为6.00mm×0.55mm的带材；将直径为5.45mm,纯度为99.99％的Cu圆丝平轧成截面尺寸为8.00mm×1.90mm(厚8.00mm宽，1.90mm厚)的扁带；将两种不同的带材分别通过CGDX-2型超声波清洗，清洗速度为5米每分钟；清洗后将Mo带在真空退火炉中用950℃，保温2小时，出炉冷却温度小于100℃，并通过毛刷将表面光洁度处理到Rz50；将Cu带通过管式退火炉在保护气氛H2的作用下，用650℃的温度进行热处理，保温2Min-3Min，出炉温度低于80℃；然后将Mo带和Cu带分别通过超高频感应加热，然后通过复合模具，将带材复合成宽度为8.00mm，厚度为1.00mm的复合带材；然后通过600℃管式炉进行表面去氧化处理以及700℃真空炉，并保温1.5小时进行去应力处理。将热处理后的带材通过去毛刺装置，去除复合后的毛刺，然后经过模具精密整形，轧制出L×8.00mm×0.85mm的复合带材；然后将MoCu60复合带材通过CGDX-2型超声清洗设备按4米每分钟的速度进行清洗。然后收盘，并真空封装。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
1、在使用过程中，钼铜复合材料的利用率高；
2、可满足大批量自动化连续生产SIM连接件的要求；
3、该材料具有高强度、耐高温、耐电弧烧蚀、导电性能等综合性能。
本发明开发了铜、钼不同比例的复合带材及其制备方法，满足了SIM连接件的不同需求。
具体实施方式
一种SIM用钼铜复合带材,由钼带和铜丝组成，其特征是:钼带的纯度在99.95％以上，铜丝为纯度99.99％的无氧铜。
上述一种SIM用钼铜复合带材的制备方法，包括下列步骤：
步骤1：材料的选择：钼带的纯度必须在99.95％以上，铜丝为纯度99.99％的无氧铜。
步骤2：带材的精密轧制：将待复合的钼带，通过导向系统，在精密轧制模具中轧制成具有一定截面尺寸的带材。
步骤3：丝材平轧整形：将待复合的圆丝经过平轧系统轧制出预期厚度和宽度。
步骤4：超声清洗：将步骤2和步骤3的带材通过不同的速度进行表面清洗，在超声波的作用下，可以彻底清除带材表面残留的润滑油脂以及上道产生的金属粉末等；
步骤5：表面活化处理：将钼带通过真空热处理以及表面粗糙化处理，将钼带的单面表面粗糙度达到Rz50以上，有利于保证在复合加工的结合强度。
步骤6：复合前热处理：将铜带在氢气、氮气或氩气的保护气氛情况下，在600-700℃的温度条件下保温2Min-3Min，出炉温度低于80℃。
步骤7：超高频连续复合：将两种材料分别通过高频感应线圈以及轧制模具，在保护气氛的情况下，将铜表面加热到熔融状态，轧制出一条连续复合带，复合加工率一般控制在20％-50％。
步骤8：复合后热处理：将钼铜复合带按步骤6的方法在一定的温度条件下进行处理，目的是消除复合过程中带材变形产生的内应力和表面氧化膜。
步骤9：精密整形：复合后的带材一般情况下在模具配合的下角都会存在毛刺，必须通过特殊的刀具配合收放线系统进行去除，然后再通过精密成型模具获得合适的尺寸。
步骤10：超声清洗：将精密整形后带材通过超声清洗，去除表面残留的润滑油脂。
步骤11：收盘封装：将超声清洗后的带材，根据需要进行收盘，并真空封装，有利于长期储存。
注：1、步骤2和步骤3可同时进行；
2、步骤5和步骤6可同时进行。
不同基材组分的钼铜复合带材的制备方法相同。下例实施例以生产40％钼60％铜的复合材料的制备为优选例，本发明的制备步骤如下：
将截面尺寸为6.00mm×0.60mm、纯度为99.95％的Mo带通过精密轧机，轧制成截面尺寸为6.00mm×0.55mm的带材；将直径为5.45mm,纯度为99.99％的Cu圆丝平轧成截面尺寸为8.00mm×1.90mm(厚8.00mm宽，1.90mm厚)的扁带；将两种不同的带材分别通过CGDX-2型超声波清洗，清洗速度为5米每分钟；清洗后将Mo带在真空退火炉中用950℃，保温2小时，出炉冷却温度小于100℃，并通过毛刷将表面光洁度处理到Rz50；将Cu带通过管式退火炉在保护气氛H2的作用下，用650℃的温度进行热处理，保温2Min-3Min，出炉温度低于80℃；然后将Mo带和Cu带分别通过超高频感应加热，然后通过复合模具，将带材复合成宽度为8.00mm，厚度为1.00mm的复合带材；然后通过600℃管式炉进行表面去氧化处理以及700℃真空炉，并保温1.5小时进行去应力处理。将热处理后的带材通过去毛刺装置，去除复合后的毛刺，然后经过模具精密整形，轧制出L×8.00mm×0.85mm的复合带材；然后将MoCu60复合带材通过CGDX-2型超声清洗设备按4米每分钟的速度进行清洗。然后收盘，并真空封装。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (3)

1.一种SIM用钼铜复合带材的制备方法，所述的SIM用钼铜复合带材, 由钼带和铜丝组成:钼带的纯度在99.95%以上，铜丝为纯度99.99%的无氧铜；其特征是:包括下列步骤：
步骤1：材料的选择：钼带的纯度必须在99.95%以上，铜丝为纯度99.99%的无氧铜；
步骤2：带材的精密轧制：将待复合的钼带，通过导向系统，在精密轧制模具中轧制成具有一定截面尺寸的带材；
步骤3：丝材平轧整形：将待复合的圆丝经过平轧系统轧制出预期厚度和宽度；
步骤4：超声清洗：将步骤2和步骤3的带材通过不同的速度进行表面清洗，在超声波的作用下，可以彻底清除带材表面残留的润滑油脂以及上道产生的金属粉末等；
步骤5：表面活化处理：将钼带通过真空热处理以及表面粗糙化处理，将钼带的单面表面粗糙度达到Rz50以上，有利于保证在复合加工的结合强度；
步骤6：复合前热处理：将铜带在氢气、氮气或氩气的保护气氛情况下，在600-700℃的温度条件下保温2Min-3Min，出炉温度低于80℃；
步骤7：超高频连续复合：将两种材料分别通过高频感应线圈以及轧制模具，在保护气氛的情况下，将铜表面加热到熔融状态，轧制出一条连续复合带，复合加工率控制在20%-50%；
步骤8：复合后热处理：将钼铜复合带按步骤6的方法在一定的温度条件下进行处理，目的是消除复合过程中带材变形产生的内应力和表面氧化膜；
步骤9：精密整形：复合后的带材一般情况下在模具配合的下角都会存在毛刺，必须通过特殊的刀具配合收放线系统进行去除，然后再通过精密成型模具获得合适的尺寸；
步骤10：超声清洗：将精密整形后带材通过超声清洗，去除表面残留的润滑油脂；
步骤11：收盘封装：将超声清洗后的带材，根据需要进行收盘，并真空封装，有利于长期储存。
2.如权利要求1所述一种SIM用钼铜复合带材的制备方法，其特征是:步骤2和步骤3同时进行，步骤5和步骤6同时进行。
3.一种SIM用钼铜复合带材的制备方法，所述的SIM用钼铜复合带材,由钼带和铜丝组成:钼带的纯度在99.95%以上，铜丝为纯度99.99%的无氧铜，重量百分比为：钼带40%、铜丝60%；其特征是:包括下列步骤：
将截面尺寸为6.00mm×0.60mm、纯度为99.95%的Mo带通过精密轧机，轧制成截面尺寸为6.00mm×0.55mm的带材；将直径为5.45mm,纯度为99.99%的Cu圆丝平轧成截面尺寸为8.00mm×1.90mm的扁带；将两种不同的带材分别通过CGDX-2型超声波清洗，清洗速度为5米每分钟；清洗后将Mo带在真空退火炉中用950℃，保温2小时，出炉冷却温度小于100℃，并通过毛刷将表面光洁度处理到Rz50；将Cu带通过管式退火炉在保护气氛H2的作用下，用650℃的温度进行热处理，保温2Min-3Min，出炉温度低于80℃；然后将Mo带和Cu带分别通过超高频感应加热，然后通过复合模具，将带材复合成宽度为8.00mm，厚度为1.00mm的复合带材；然后通过600℃管式炉进行表面去氧化处理以及700℃真空炉，并保温1.5小时进行去应力处理；将热处理后的带材通过去毛刺装置，去除复合后的毛刺，然后经过模具精密整形，轧制出L×8.00mm×0.85mm的复合带材；然后将MoCu60复合带材通过CGDX-2型超声清洗设备按4米每分钟的速度进行清洗；然后收盘，并真空封装。
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