当前位置:文档之家› 高性能引线框架用铜合金及其设备制作方法与相关技术

高性能引线框架用铜合金及其设备制作方法与相关技术

一种高性能引线框架用铜合金及其制备方法,其成分包括:0.2

~0.6wt

%Fe

,0.05

~0.15wt

%P

,0.1

0.2wt

%Zn

,0.05

~0.15wt

%Co

,0.01

~0.1wt

%Zr

,0.01

~0.1wt

%Ti

,其余为铜和不可避免的杂质元素;其

中,Fe

和P

元素的质量百分比值为4

~6:1

,Fe

和Co

元素的质量百分含量总和范围为0.3

~0.7

%,Zr

和Ti

元素

的质量百分含量总和范围为0.05

~0.15

%。其制备方法包括熔铸、热轧、冷轧、时效、精轧、最终退火。

本技术通过降低Fe

元素含量、控制热轧终了温度和阶梯时效制度,使合金析出更加充分,且细小和弥散

分布,配之以合理冷轧变形量,实现强度、导电弯曲和蚀刻性能的匹配。

技术要求

1.

一种高性能引线框架用铜合金,其特征在于,所述铜合金的成分包括:0.2wt

%~

0.6wt

%Fe

,0.05wt

%~0.15wt

%P

,0.1wt

%~0.2wt

%Zn

,0.05wt

%~0.15wt

%Co

,0.01wt

%~

0.1wt

%Zr

,0.01wt

%~0.1wt

%Ti

,其余为铜和不可避免的杂质元素;其中,Fe

和P

元素的质量百分比值

为4

~6:1

,Fe

和Co

元素的质量百分含量总和范围为0.3

%~0.7

%,Zr

和Ti

元素的质量百分含量总和范围

为0.05

%~0.15

%。

2.

根据权利要求1

所述的铜合金,其特征在于,所述的铜合金成分还包括其他元素,所述其他元素为

Sn

、Ag

、Si

、Cr

、Ni

、Mg

中的一种或几种混合元素,所述其他元素的总质量百分比含量小于0.1

%。

3.

根据权利要求1

所述的铜合金,其特征在于,所述的铜合金成分中,铜采用电解铜,Fe

采用Cu-

10wt

%Fe

中间合金,Co

采用Cu-10wt

%Co

中间合金,Zr

采用Cu-15wt

%Zr

中间合金,P

采用Cu-14wt

%P

间合金,钛采用海绵钛,Zn

采用纯Zn

4.

根据权利要求1-3

任一所述的铜合金,其特征在于,所述的铜合金制得的合金产品抗拉强度580MPa-

630MPa

,电导率78-85

%IACS

,软化温度达550

℃~575

℃。

5.

一种如权利要求1-3

任一所述的高性能引线框架用铜合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)

熔铸:首先将电解铜、Cu-10wt

%Fe

中间合金、Cu-10wt

%Co

中间合金、Cu-15wt

%Zr

中间合金、Cu-

14wt

%P

中间合金、海绵钛和纯Zn

作为原材料在1200

℃~1280

℃熔化后浇铸获得铸锭;

2)

热轧:将经步骤1)

得到的铸锭加热至950

℃~1000

℃进行热轧,终轧温度控制在720

℃以上,终轧后进

行在线喷淋淬火;

3)

冷轧:将经步骤2)

得到的热轧板表面氧化皮去除后进行冷轧变形,变形量控制在50

%~80

%;

4)

时效:以5

℃/min

~10

℃/min

的升温速率加热至400

℃~500

℃,保温30min

~180min

;然后再以5

℃/min

~10

℃/min

的升温速率加热至500

℃~600

℃,保温30min

~120min

5)

精轧:将经步骤4)

得到的板带进行精轧,变形量控制在40

%~60

%;6)

最终退火:将经步骤5)

得到的板带进行保温,获得高性能铜合金带材。

6.

根据权利要求5

所述的方法,其特征在于,所述步骤6)

中将经步骤5)

得到的板带在550

℃保温30S

技术说明书

一种高性能引线框架用铜合金及其制备方法

技术领域

本技术涉及属于高性能铜合金制备技术领域,具体涉及一种引线框架用高强度、高导电的耐热铜合金及

其制备方法。

背景技术

引线框架材料是电子信息、汽车、航空航天、武器装备等领域芯片支撑不可或缺的关键材料,铜基合金

具有优良的导电性,是制备引线框架优选的材料,Cu-Fe-P

系合金具有成本低、熔铸工艺相对简单等优

势,被广泛应用在引线框架材料中。随着微电子、通讯、交通、航天、航空等高技术领域的快速发展,

电子部件也向高集成化、小型化、薄壁化方向发展,这时对引线框架材料提出了更高的要求,除了具备

高强度、较高导电导热性能之外,还需要有较高的软化温度、抗氧化性、良好的蚀刻性、弯曲成形性和

抗应力松弛等性能。商业化的C19400

合金具有中等的抗拉强度,但导电率和耐热性能偏低,其综合性

能仍然不能满足目前高性能引线框架的要求。

CuFeP

系合金的最大不足在于强度、导电率和耐热性均偏低,限制其在小型化部件上的应用。专利

CN101899587

针对小型化部件的要求,提出了Cu-Fe-P

类合金的制备方法,与C19400

合金相比,降低Fe

元素的添加量,同时增加了Sn

和其他微量元素,其抗拉强度可以达到550MPa

,同时导电率可以达到

80

%IACS

,该专利是基于提高铜合金冲压性能而提出的,主要是通过调控织构类型和织构强度来优化

其冲压性能。随着对引线框架材料要求的不断提高,冲压法已不能满足材料高精度和形状多样化的要

求,而蚀刻法是制备高精度引线框架材料的首选方法,也适合开发不同形状的引线框架材料。传统的铜

合金板带制备工艺已不能满足目前引线框架行业对蚀刻性能的要求,提升铜合金的蚀刻性能是目前引线

框架用的铜合金面临的关键问题。

技术内容

针对上述已有技术存在的不足,本技术提供一种高性能引线框架用铜合金及其制备方法,旨在提高铜合

金强度和导电性的同时获得优异的耐热性和蚀刻性能,能较好地满足电子工业领域对引线框架材料性能

的诸多要求。

本技术是通过以下技术方案实现的。一种高性能引线框架用铜合金,其特征在于,所述铜合金的成分包括:0.2wt

%~0.6wt

%Fe

,0.05wt

~0.15wt

%P

,0.1wt

%~0.2wt

%Zn

,0.05wt

%~0.15wt

%Co

,0.01wt

%~0.1wt

%Zr

,0.01wt

%~

0.1wt

%Ti

,其余为铜和不可避免的杂质元素;其中,Fe

和P

元素的质量百分比值为4

~6:1

,Fe

和Co

元素

的质量百分含量总和范围为0.3

%~0.7

%,Zr

和Ti

元素的质量百分含量总和范围为0.05

%~0.15

%。

进一步地,所述的铜合金成分还包括其他元素,所述其他元素为Sn

、Ag

、Si

、Cr

、Ni

、Mg

中的一种或

几种混合元素,所述其他元素的总质量百分比含量小于0.1

%。

进一步地,所述的铜合金成分中,铜采用电解铜,Fe

采用Cu-10wt

%Fe

中间合金,Co

采用Cu-10wt

%Co

中间合金,Zr

采用Cu-15wt

%Zr

中间合金,P

采用Cu-14wt

%P

中间合金,钛采用海绵钛,Zn

采用纯Zn

进一步地,所述的铜合金制得的合金产品抗拉强度580MPa-630MPa

,电导率78-85

%IACS

,软化温度达

550

℃~575

℃。

一种如上所述的高性能引线框架用铜合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)

熔铸:首先将电解铜、Cu-10wt

%Fe

中间合金、Cu-10wt

%Co

中间合金、Cu-15wt

%Zr

中间合金、Cu-

14wt

%P

中间合金、海绵钛和纯Zn

作为原材料在1200

℃~1280

℃熔化后浇铸获得铸锭;

2)

热轧:将经步骤1)

得到的铸锭加热至950

℃~1000

℃进行热轧,终轧温度控制在720

℃以上,终轧后进

行在线喷淋淬火;

3)

冷轧:将经步骤2)

得到的热轧板表面氧化皮去除后进行冷轧变形,变形量控制在50

%~80

%;

4)

时效:以5

℃/min

~10

℃/min

的升温速率加热至400

℃~500

℃,保温30min

~180min

;然后再以5

℃/min

~10

℃/min

的升温速率加热至500

℃~600

℃,保温30min

~120min

5)

精轧:将经步骤4)

得到的板带进行精轧,变形量控制在40

%~60

%;

6)

最终退火:将经步骤5)

得到的板带进行保温,获得高性能铜合金带材。

进一步地,所述步骤6)

中将经步骤5)

得到的板带在550

℃保温30S

本技术的有益技术效果如下:

1)

本技术在现有CuFeP

系C19400

合金基础上,通过降低Fe

元素含量和添加微量Co

、Ti

和Zr

元素,增加

Co

、Ti

和Zr

的微粒析出相进一步强化合金,提高合金的耐热性能,且同时提高合金的强度和导电率,合

金产品抗拉强度580-630MPa

,电导率78-85

%IACS

,软化温度达550

~575

℃,具有较好的强度、导电、

耐热的综合性能;

相关主题