[發(fā)明專利]一種銅鐵磷鋅錫合金箔材及其生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010199551.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN111304486B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭麗麗;李學(xué)帥;田原晨;姜業(yè)欣;李洪巖;鄭朋艷;蘇花鮮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中色奧博特銅鋁業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22C9/00
• 分類號(hào): C22C9/00;C22F1/08;B21B1/40;B21B3/00;C22C1/02
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 李桂存

本發(fā)明公開了一種銅鐵磷鋅錫合金箔材及其生產(chǎn)工藝，該合金箔材包括鐵2.1?2.3%，磷0.02?0.05%，鋅0.08?0.2%，錫0.01?0.04%，余量為銅。其生產(chǎn)工藝包括熔煉鑄造、固溶處理、一次冷軋、一級(jí)時(shí)效、表面清洗、二次冷軋和二次時(shí)效。為了保證成分均勻性，熔煉溫度達(dá)1300℃需斷電靜置15?30min方可鑄造，經(jīng)900?1100℃加熱3~6h，消除鑄錠內(nèi)部的樹枝晶，經(jīng)熱加工實(shí)現(xiàn)鑄錠動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，低溫軋制，確保軋制過程中不發(fā)生表面氧化；采用分級(jí)時(shí)效辦法進(jìn)行時(shí)效處理，雙級(jí)時(shí)效可以實(shí)現(xiàn)晶粒度豐滿飽和、均勻。本發(fā)明生產(chǎn)的厚度為40μm的銅鐵磷鋅錫合金箔材，在導(dǎo)電率不下降的情況下，滿足抗拉強(qiáng)度超過500MPa，實(shí)現(xiàn)了銅鐵磷鋅錫合金箔生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金箔材加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅鐵磷鋅錫合金箔材及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

在集成電路中，引線框架作為連接芯片與外部元件的載體，其功能是：①支撐和固定芯片、保護(hù)內(nèi)部元件、將IC組裝成整體支撐框架結(jié)構(gòu)的外殼；②負(fù)擔(dān)與外部電路連接以傳遞電信號(hào)，同時(shí)向外散發(fā)元件熱量，起到導(dǎo)電導(dǎo)熱作用。因此，框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，如何提高框架材料的性能已成為集成電路發(fā)展過程中突出問題之一。近年來，人們對(duì)Cu—Fe系合金進(jìn)行了相當(dāng)深入的研究，誕生了一大批滿足IC框架要求的合金，由于工藝性能優(yōu)良、價(jià)格低廉，在框架制造中得到了廣泛應(yīng)用，目前是銅合金引線框架材料中的主流合金.Cu—Fe系合金性能最好的和使用最廣泛的合金是Cu—Fe—P系合金，也稱為鐵合金磷銅排，其成分要求為：Fe:0.05-0.15％，P:0.025-0.04％，剩余為Cu。但是傳統(tǒng)熔煉工藝的鐵合金磷銅排的成分配比達(dá)不到要求，鑄錠含氣量大，晶粒粗大，裂紋，偏析，去渣效果不好。

引線框架在集成電路內(nèi)部起著支撐芯片、連接電路和散熱的作用，為保證集成電路的可靠性和耐久性，對(duì)高性能銅鐵磷合金引線材料有了更高的要求，如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度(600MPa以上)與高電導(dǎo)(80％IACS以上)成了急需解決的問題。目前獲得高強(qiáng)高導(dǎo)高性能銅鐵磷合金的途徑有：一是引入更多微量合金元素，如Zn、Sn、Mg等，實(shí)現(xiàn)固溶強(qiáng)化；二是形變強(qiáng)化，通過對(duì)銅合金進(jìn)行冷塑性變形從而提高其強(qiáng)度、硬度。添加更多微量合金元素能夠適當(dāng)提高合金強(qiáng)度，但同時(shí)也存在很多問題，按照合金化理論，合金化的程度越高，合金的強(qiáng)度就越高，但是電導(dǎo)率較低；如果電導(dǎo)率升高，強(qiáng)度則降低，因此，很難同時(shí)滿足達(dá)到電導(dǎo)率和強(qiáng)度同時(shí)增長的要求。并且，目前對(duì)于第四以及第四以上組元添加種類及其在合金中的存在形式和作用研究的很不充分。

目前Cu-Fe-P-Zn-Sn的箔材，一是由于成分變化，合金組員增多，導(dǎo)致熔煉鑄造困難；二是因需經(jīng)過多個(gè)軋程，大加工率生產(chǎn)對(duì)導(dǎo)電率影響極大，導(dǎo)電率急劇衰減，難以保證60%IACS以上；三是由于成品厚度為0.04mm，板形和公差精度難以控制，故設(shè)計(jì)了該發(fā)明專利。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的銅鐵磷鋅錫的箔材熔煉鑄造困難，大加工率生產(chǎn)對(duì)導(dǎo)電率影響極大，導(dǎo)電率急劇衰減，難以保證60%IACS以上，成品厚度薄板形和公差精度難以控制，本發(fā)明提供了一種銅鐵磷鋅錫合金箔材及其生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)的厚度為40μm的銅鐵磷鋅錫合金箔材，抗拉強(qiáng)度達(dá)到500MPa、導(dǎo)電率≥65%IACS。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種銅鐵磷鋅錫合金箔材，包括以下重量百分?jǐn)?shù)的成分，鐵2.1-2.3%，磷0.02-0.05%，鋅0.08-0.2%，錫0.01-0.04%，余量為銅。

優(yōu)選地，所述的銅鐵磷鋅錫合金箔材得厚度為0.04mm。

在本發(fā)明中，所述的銅鐵磷鋅錫合金箔材得生產(chǎn)工藝包括以下步驟：

（1）熔煉鑄造：按照合金化學(xué)成分進(jìn)行熔煉鑄造，熔煉溫度1280~1320℃，鑄造溫度1250~1300℃，澆鑄速度70~90mm/min，加工成鑄錠；