CN113981267B - 一种铜合金引线框架材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铜合金引线框架材料，涉及有色金属技术领域。本发明提供的铜合金引线框架材料，以质量百分比计，化学成分包括：Sn 1.0~3.0%，Ni 0.5~4.0%，Zn 0.1~5.0%，P≤0.1%，B 0.005~0.01%，余量为Cu。本发明通过控制铜合金的成分在上述范围，配合制备方法的协同作用，得到了低成本、低热收缩率、高强度、高导电率和蚀刻性能优异的铜合金引线框架材料，完全可以满足大规模集成电路对高精密高精度蚀刻封装的引线框架材料的使用要求。

Description

一种铜合金引线框架材料
技术领域
本发明涉及有色金属技术领域，具体涉及一种铜合金引线框架材料。
背景技术
现代电子信息技术核心部件是集成电路，其主要由芯片和引线框架经封装而成，其中引线框架主要起着支撑芯片、保护内部元件、连接外部电路和向外散发元件热量的作用，是集成电路中的关键材料。随着电子信息高新技术的迅速发展，产品向微、薄、轻、多功能和智能化发展，促使集成电路向大规模、超大和极大规模方向发展；引线框架材料的精密封装技术发展，不仅要求引线框架合金材料具有一定的强度和导电特性，而且对材料的加工使用性能提出了更高的要求，很多研究学者只关心材料的抗软化温度及抗应力松弛特性，但对影响封装制程精度的热收缩率指标未进行研究，从而限制了高密度脚的大规模精密框架的技术及产品发展。
目前国内市场上铜基引线框架主要有C19210、C19400和C70250、CuCrZr等几种合金，其中C19210合金导电率大于80%IACS，但强度只有400MPa左右，同时热传导率为360W/(m·K)，热收缩率为0.06%，满足不了大规模集成电路对强度及热收缩率的要求，限制了其进一步使用；而C19400合金导电率大于60%IACS、抗拉强度达到450~600MPa，同时热传导率为260W/(m·K)，热收缩率为0.05%，仍不能满足超大规模集成电路的强度及多脚化的发展需求，其主要应用于中低端引线框架材料；C70250合金是一种高端的集成电路用引线框架材料，其导电率约为45%IACS、抗拉强度大于600MPa，但热传导率为190W/(m·K)，热收缩率为0.03%，合金性能难以满足精密引线框架低热收缩率的要求，只能满足中低端客户使用要求，影响了合金的产业化和应用；CuCrZr合金是大规格集成电路引线框架用铜合金材料，其导电率约为80%IACS、抗拉强度大于550MPa，但热传导率为330W/(m·K)，热收缩率为0.045%，合金性能难以满足精密引线框架低热收缩率的要求，同时CuCrZr合金中Cr、Zr元素易烧损，成分均匀性难以控制，铸造难度非常大。随着引线框架由冲压制备方式往高精密蚀刻技术方向发展，目前主流的高端引线框架材料C70250、CuCrZr合金的蚀刻性能均有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜合金引线框架材料，本发明提供的铜合金引线框架材料具有较高的强度、导电率和蚀刻性能，热收缩率较低，能够满足大规模集成电路对高精密高精度蚀刻封装的引线框架材料的使用要求。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种铜合金引线框架材料，以质量百分比计，化学成分包括：Sn 1.0~3.0%，Ni 0.5~4.0%，Zn 0.1~5.0%，P≤0.1%，B 0.005~0.01%，余量为Cu；
所述铜合金引线框架材料的制备方法，包括以下步骤：
按照所述铜合金引线框架材料的化学成分进行配料，得到合金原料；
将所述合金原料依次进行熔炼和铸造，得到合金铸坯；
将所述合金铸坯依次进行热轧、冷轧、中间退火、中轧、在线连续退火和精轧，得到铜合金引线框架材料；
所述在线连续退火的温度为700~850℃；
所述精轧后不进行退火；
经450℃×5min烘烤后所述铜合金引线框架材料的热收缩率≤0.02%。
优选地，以质量百分比计，化学成分包括：Sn 1.3~1.7%，Ni 0.75~0.9%，Zn 0.2~0.8%，P 0.03~0.08%，B 0.005~0.01%，余量为Cu。
优选地，以所述铜合金引线框架材料的总质量为100%计，所述Sn、Ni、Zn、P和B的总质量含量≤3.5%。
优选地，所述热轧的温度为730~850℃；所述热轧的加工率为60~95%。
优选地，所述冷轧的变形量为60~90%。
优选地，所述中间退火的退火温度为500~550℃，退火时间为4~8h。
优选地，所述中轧的变形量为40~80%。
优选地，所述在线连续退火的保温时间为5~120s。
优选地，所述精轧的变形量为40~60%。
优选地，所述在线连续退火后的降温速率为60~100℃/s。
本发明提供了一种铜合金引线框架材料，以质量百分比计，化学成分包括：Sn 1.0~3.0%，Ni 0.5~4.0%，Zn 0.1~5.0%，P≤0.1%，B 0.005~0.01%，余量为Cu；所述铜合金引线框架材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述铜合金引线框架材料的化学成分进行配料，得到合金原料；将所述合金原料依次进行熔炼和铸造，得到合金铸坯；将所述合金铸坯依次进行热轧、冷轧、中间退火、中轧、在线连续退火和精轧，得到铜合金引线框架材料；所述在线连续退火的温度为700~850℃；所述精轧后不进行退火；经450℃×5min烘烤后所述铜合金引线框架材料的热收缩率≤0.02%。在本发明中，通过控制铜合金的化学成分，并配合精轧前的在线连续退火，获得了较好的过饱和固溶体组织，并通过精轧后基体组织得到了较多的激活能，从而在进行热收缩试验的时候，获得较为显著的低热收缩率。本发明通过铜合金成分以及制备工艺的协同配合作用，得到了低成本、低热收缩率、高强度、高导电率和蚀刻性能优异的铜合金引线框架材料。实施例结果表明，本发明提供的铜合金引线框架材料的抗拉强度≥540MPa，电导率≥32%IACS，抗应力松弛性能(在120℃下工作1000h)≥85%，450℃×5min烘烤后材料的热收缩率≤0.02%，完全可以满足大规模集成电路对高精密高精度蚀刻封装的引线框架材料的使用要求。
具体实施方式
本发明提供了一种铜合金引线框架材料，以质量百分比计，化学成分包括：Sn 1.0~3.0%，Ni 0.5~4.0%，Zn 0.1~5.0%，P≤0.1%，B 0.005~0.01%，余量为Cu；
所述铜合金引线框架材料的制备方法，包括以下步骤：
按照所述铜合金引线框架材料的化学成分进行配料，得到合金原料；
将所述合金原料依次进行熔炼和铸造，得到合金铸坯；
将所述合金铸坯依次进行热轧、冷轧、中间退火、中轧、在线连续退火和精轧，得到铜合金引线框架材料；
所述在线连续退火的温度为700~850℃；
所述精轧后不进行退火；
经450℃×5min烘烤后所述铜合金引线框架材料的热收缩率≤0.02%。
在本发明中，以质量百分比计，所述铜合金引线框架材料包括Sn 1.0~3.0%，优选为1.0~2.0%，更优选为1.3~1.7%。在本发明中，锡原子与铜原子半径相差较大，在铜合金中添加少量锡元素，能引起较大的晶格畸变，有效的阻碍位错的运动，显著提高合金的力学性能；且在合金应力松弛过程中，能有效地拖拽位错，提高合金抗应力松弛；此外，锡元素的添加也能显著提高铜合金的耐热剥离性能。
在本发明中，以质量百分比计，所述铜合金引线框架材料包括Ni 0.5~4.0%，优选为0.5~1.0%，更优选为0.75~0.9%。在本发明中，镍元素可以起到固溶强化作用，此外镍元素的添加还可以增加铜合金的润湿性，提高引线框架材料的可焊性；同时镍元素为高熔点元素，耐腐蚀性能优异。
在本发明中，以质量百分比计，所述铜合金引线框架材料包括Zn 0.1~5.0%，优选为0.1~0.9%，更优选为0.2~0.8%。在本发明中，锌元素能够提高铜合金的耐磨性能；同时锌作为铜合金中的固溶元素，为后续低热收缩率的性能发挥做好储备，且作为高精密蚀刻的引线框架材料，Zn元素具备非常好的润湿性能，有效的促进蚀刻液与铜基体之间的润湿并进行进一步的腐蚀。
在本发明中，以质量百分比计，所述铜合金引线框架材料包括P≤0.1%，优选为0.03~0.08%。在本发明中，磷与镍元素相结合，形成镍磷化合物，析出强化相主要为Ni3P、Ni2P等，能有效阻碍位错的运动，提高合金的抗应力松弛性能。
在本发明中，以质量百分比计，所述铜合金引线框架材料包括B 0.005~0.01%。在本发明中，硼元素能有效调整合金晶粒组织大小，提高组织的均匀性，改善合金的耐应力腐蚀敏感性，本发明将硼元素的含量控制在上述范围，能够提高铜合金材料的蚀刻性能、强度及导电率。
在本发明中，以质量百分比计，所述铜合金引线框架材料包括余量的铜。
在本发明中，以所述铜合金引线框架材料的总质量为100%计，所述Sn、Ni、Zn、P和B的总质量含量优选≤3.5%，更优选≤3.0%。
本发明提供的铜合金引线框架材料的抗拉强度优选≥540MPa，更优选为580~630MPa；电导率优选≥32%IACS，更优选为35~39%IACS；抗应力松弛性能(在120℃下工作1000h)优选≥85%，更优选为86~90；450℃×5min烘烤后材料的热收缩率优选≤0.02%，更优选为0.01~0.015%。
在本发明中，所述铜合金引线框架材料的制备方法，包括以下步骤：
按照所述铜合金引线框架材料的化学成分进行配料，得到合金原料；
将所述合金原料依次进行熔炼和铸造，得到合金铸坯；
将所述合金铸坯依次进行热轧、冷轧、中间退火、中轧、在线连续退火和精轧，得到铜合金引线框架材料。
本发明经过在线连续退火形成过饱和固溶体后直接进行精轧，使得材料具备较好的过饱和固溶体，在后期检测过程的高温烘烤过程中，材料的力学性能不会降低且基体组织的晶粒度未发现早期的再结晶行为，从而使得合金具备低的热收缩率。
本发明按照上述技术方案所述铜合金引线框架材料的化学成分进行配料，得到合金原料。在本发明中，所述合金原料优选包括锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌和铜硼中间合金。
得到合金原料后，本发明将所述合金原料依次进行熔炼和铸造，得到合金铸坯。在本发明中，所述熔炼和铸造优选在工频感应炉中进行；所述熔炼和铸造的气氛优选为非真空环境，具体在大气环境下铸造。在本发明中，所述熔炼的温度优选为1200~1250℃，更优选为1210~1240℃；所述铸造的温度优选为1175~1225℃，更优选为1185~1215℃。
本发明优选在所述合金原料熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，静置15~25min，进行熔炼。
在本发明中，所述铸造优选为半连续铸造。
得到合金铸坯后，本发明将所述合金铸坯依次进行热轧、冷轧、中间退火、中轧、在线连续退火和精轧，得到铜合金引线框架材料。
在本发明中，所述热轧的温度优选为730~850℃，更优选为750~830℃；所述热轧的加工率优选为60~95%，更优选为70~90%。
本发明优选在所述热轧后，将所得热轧卷坯进行铣面处理。在本发明中，上下铣面量优选为1mm。本发明通过铣面处理去除热轧卷坯的表面缺陷。
在本发明中，所述冷轧的变形量优选为60~90%，更优选为70~85%；所述冷轧在常温状态下进行。
在本发明中，所述中间退火的退火温度优选为500~550℃，更优选为510~540℃；退火时间优选为4~8h，更优选为5~7h。在本发明中，所述中间退火优选在钟罩式退火炉中进行。
本发明优选在所述中间退火后，将所得带材进行酸洗，再进行中轧。在本发明中，所述酸洗用试剂优选为质量浓度2~20%的硫酸溶液。
在本发明中，所述中轧的变形量优选为40~80%，更优选为50~70%；所述中轧在常温状态下进行。
在本发明中，所述在线连续退火的温度优选为700~850℃，更优选为730~800℃；保温时间优选为5~120s，更优选为20~80s，进一步优选为30~60s。
在本发明中，所述在线连续退火后的降温速率优选为60~100℃/s，更优选为80~95℃/s。
本发明优选在所述在线连续退火后，将所得带材进行酸洗，再进行精轧。在本发明中，所述酸洗用试剂优选为质量浓度2~20%的硫酸溶液。
在本发明中，所述精轧的变形量优选为40~60%，更优选为45~55%；所述精轧在常温状态下进行。
本发明在所述精轧后不进行退火。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌及铜硼中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌和铜硼中间合金，将温度升至1200℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置15min，铸造温度为1175℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为730℃，热轧加工率为60%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为60%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为550℃，退火时间为6h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为80%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为850℃，保温时间为60s；然后以80℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为60%，得到铜合金引线框架材料。
实施例2
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌及铜硼中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌和铜硼中间合金，将温度升至1210℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置25min，铸造温度为1185℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为760℃，热轧加工率为70%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为70%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为530℃，退火时间为7h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为70%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为700℃，保温时间为120s；然后以90℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为40%，得到铜合金引线框架材料。
实施例3
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌及铜硼中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌和铜硼中间合金，将温度升至1250℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置25min，铸造温度为1225℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为850℃，热轧加工率为90%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为80%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为510℃，退火时间为5h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为50%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为750℃，保温时间为10s；然后以60℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为50%，得到铜合金引线框架材料。
实施例4
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌及铜硼中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌和铜硼中间合金，将温度升至1250℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置25min，铸造温度为1225℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为850℃，热轧加工率为95%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为75%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为500℃，退火时间为4h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为80%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为850℃，保温时间为5s；然后以70℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为60%，得到铜合金引线框架材料。
实施例5
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌及铜硼中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌和铜硼中间合金，将温度升至1230℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置20min，铸造温度为1215℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为830℃，热轧加工率为95%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为90%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为550℃，退火时间为7h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为50%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为700℃，保温时间为80s；然后以95℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为45%，得到铜合金引线框架材料。
实施例6
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌及铜硼中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌和铜硼中间合金，将温度升至1220℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置20min，铸造温度为1190℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为750℃，热轧加工率为75%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为70%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为520℃，退火时间为4h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为60%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为730℃，保温时间为20s；然后以100℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为50%，得到铜合金引线框架材料。
实施例7
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌及铜硼中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌和铜硼中间合金，将温度升至1240℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置20min，铸造温度为1210℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为820℃，热轧加工率为85%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为85%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为510℃，退火时间为5h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为80%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为800℃，保温时间为30s；然后以95℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为50%，得到铜合金引线框架材料。
实施例8
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌及铜硼中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入锡磷青铜边角料、电解铜、电解镍、纯锌和铜硼中间合金，将温度升至1220℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置18min，铸造温度为1195℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为750℃，热轧加工率为90%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为85%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为540℃，退火时间为8h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为70%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为780℃，保温时间为40s；然后以65℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为55%，得到铜合金引线框架材料。
对比例1
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：电解铜、铜铁中间合金和磷铜中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入电解铜、铜铁中间合金和磷铜中间合金，将温度升至1230℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置25min，铸造温度为1180℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为930℃，热轧加工率为90%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为80%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为540℃，退火时间为8h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为60%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为650℃，保温时间为30s；然后以75℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为40%，得到铜合金引线框架材料。
对比例2
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：电解铜、镍板、铜硅中间合金和铜镁中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入电解铜、镍板、铜硅中间合金和铜镁中间合金，将温度升至1260℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置25min，铸造温度为1220℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为880℃，热轧加工率为90%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为80%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为540℃，退火时间为8h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为70%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为900℃，保温时间为30s；然后以80℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为30%，得到铜合金引线框架材料。
对比例3
本实施例提供的铜合金引线框架材料采用以下原料熔炼：电解铜、镍板、铜硅中间合金和铜镁中间合金。铜合金引线框架材料的化学成分见表1。
（1）熔炼：在工频感应炉中加入电解铜、镍板、铜硅中间合金和铜镁中间合金，将温度升至1220℃，待电解铜熔化后，添加灼烧的木炭进行覆盖，充分搅拌后，静置25min，铸造温度为1195℃，进行半连续铸造。
（2）热轧：对半连续铸造后的铸锭进行热轧，铸锭热轧温度为750℃，热轧加工率为90%。
（3）铣面：将热轧卷坯进行铣面处理，上下铣面量为1mm。
（4）冷轧：对铣面后的合金进行冷轧开坯，加工量为85%。
（5）中间退火：对粗轧后板坯进行中间退火处理，退火温度为540℃，退火时间为8h。
（6）中轧：对经过中间退火处理、酸洗后的板带材进行中轧，加工量为70%。
（7）在线连续退火：对中轧后的板带进行在线连续退火，在线连续退火的温度为550℃，保温时间为40s；然后以80℃/s的降温速率降温至室温。
（8）精轧：对经过在线连续退火、酸洗后的带材进行精轧，加工量为55%，得到铜合金引线框架材料。
对比例4
以中国专利CN106756202A中的实施例9作为对比例4，450℃×5min烘烤后的热收缩率为0.056%。
表1 实施例1~8及对比例1~3的铜合金的化学成分（wt%）
合金 Cu Sn Ni P B Zn
实施例1 Bal. 1.3 0.8 0.03 0.006 0.2
实施例2 Bal. 1.5 0.75 0.05 0.005 0.4
实施例3 Bal. 1.7 0.9 0.06 0.008 0.6
实施例4 Bal. 1.7 0.9 0.08 0.005 0.8
实施例5 Bal. 1.4 0.78 0.07 0.007 0.7
实施例6 Bal. 1.6 0.85 0.05 0.006 0.3
实施例7 Bal. 1.5 0.76 0.04 0.007 0.4
实施例8 Bal. 1.7 0.78 0.07 0.006 0.5
对比例1 Bal. / / / 2.25 0.04
对比例2 Bal. 2.6 0.6 0.15 / /
对比例3 Bal. 1.5 0.8 0.05 0.005 0.5
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表2中，抗拉强度的检测标准是GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验方法》；导电率的检测标准是GB/T 32791-2016《铜及铜合金导电率涡流测试方法》；抗应力松弛率的检测标准是GB/T39152-2020《铜及铜合金弯曲应力松弛试验方法》。
本发明提供的铜合金引线框架材料具有较高的强度、导电率和蚀刻性能，热收缩率较低，而且成本较低，能够满足大规模集成电路对高精密高精度蚀刻封装的引线框架材料的使用要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铜合金引线框架材料，其特征在于，以质量百分比计，化学成分包括：Sn 1.0~3.0%，Ni 0.5~4.0%，Zn 0.1~5.0%，P≤0.1%，B 0.005~0.01%，余量为Cu；
所述铜合金引线框架材料的制备方法，包括以下步骤：
按照所述铜合金引线框架材料的化学成分进行配料，得到合金原料；
将所述合金原料依次进行熔炼和铸造，得到合金铸坯；
将所述合金铸坯依次进行热轧、冷轧、中间退火、中轧、在线连续退火和精轧，得到铜合金引线框架材料；
所述在线连续退火的温度为700~850℃；
所述精轧后不进行退火；
经450℃×5min烘烤后所述铜合金引线框架材料的热收缩率≤0.02%。
2.根据权利要求1所述的铜合金引线框架材料，其特征在于，以质量百分比计，化学成分包括：Sn 1.3~1.7%，Ni 0.75~0.9%，Zn 0.2~0.8%，P 0.03~0.08%，B 0.005~0.01%，余量为Cu。
3.根据权利要求1或2所述的铜合金引线框架材料，其特征在于，以所述铜合金引线框架材料的总质量为100%计，所述Sn、Ni、Zn、P和B的总质量含量≤3.5%。
4.根据权利要求1所述的铜合金引线框架材料，其特征在于，所述热轧的温度为730~850℃；所述热轧的加工率为60~95%。
5.根据权利要求1所述的铜合金引线框架材料，其特征在于，所述冷轧的变形量为60~90%。
6.根据权利要求1所述的铜合金引线框架材料，其特征在于，所述中间退火的退火温度为500~550℃，退火时间为4~8h。
7.根据权利要求1所述的铜合金引线框架材料，其特征在于，所述中轧的变形量为40~80%。
8.根据权利要求1所述的铜合金引线框架材料，其特征在于，所述在线连续退火的保温时间为5~120s。
9.根据权利要求1所述的铜合金引线框架材料，其特征在于，所述精轧的变形量为40~60%。
10.根据权利要求1所述的铜合金引线框架材料，其特征在于，所述在线连续退火后的降温速率为60~100℃/s。
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