C19400引线框架高精铜带制造工艺研究
一种高端制造业用引线框架铜带生产工艺
一种高端制造业用引线框架铜带生产工艺
高端制造业用引线框架铜带生产工艺可以采用以下步骤:
1. 材料准备:选择高纯度的铜板作为原材料,并进行深度清洁处理,以确保材料表面无杂质。
2. 切割:将铜板按照设计要求切割成适当大小的方形或长方形铜片。
3. 冲压:使用冲压设备将铜片冲压成带有引线形状的构件。
冲压过程需要根据引线的设计要求来进行,确保构件的精度和质量。
4. 成型和折弯:利用成型和折弯设备对冲压成的铜片进行进一步成型和折弯,以形成引线框架的形状。
5. 清洁和抛光:对成型的引线框架进行清洁和抛光处理,以去除表面的氧化物和杂质,并使其表面光滑。
6. 检测和质量控制:对成品引线框架进行检测,包括外观检查、尺寸检测、引线间隙检测等,确保其质量符合设计要求。
7. 表面处理:根据实际需要,可以对引线框架进行表面处理,如镀金、镀锡等,提高其导电性和耐腐蚀性能。
8. 包装和出厂:将成品引线框架进行包装,并做好标识,以便于运输和销售。
以上是一种常见的高端制造业用引线框架铜带生产工艺,每个具体企业可以根据自身的要求和设备情况进行适当调整和优化。
TFe2.5铁铜带材热浸镀锡工艺研究
TFe2.5铁铜带材热浸镀锡工艺研究发布时间:2022-09-21T03:37:11.761Z 来源:《工程建设标准化》2022年5月10期作者:王生1 钮松2[导读] 本文以铁铜TFe2.5(代号C19400)铜带热浸镀锡为研究对象,论述C19400基材板形、内应力等对于热浸镀锡镀层稳定性的影响。
王生1 钮松2安徽鑫科新材料股份有限公司安徽芜湖 241006摘要:本文以铁铜TFe2.5(代号C19400)铜带热浸镀锡为研究对象,论述C19400基材板形、内应力等对于热浸镀锡镀层稳定性的影响。
同时探究了IMC层厚度的影响因素和控制方法,通过调控热镀锡工艺中的镀锡温度、冷却强度、锡锅成分等,得到不同厚度的铜锡化合物层(Cu6Sn5),并进一步分析了IMC层厚度对镀层高温老化性能的影响。
重点研究了当镀锡冷却强度发生改变时Cu6Sn5 层厚度的变化规律,结果表明:Cu6Sn5 层的厚度随着冷却强度的减小而增加;当镀锡的温度较高时或者锡锅铜含量较高时,自由锡层中游离的合金相较多。
关键词:热浸镀锡,铁铜,基材,热浸镀IMC合金层1、前言在一些先进领域,铜和铜合金带材越来越多地要求镀覆锡层,产品常被应用于电子元器件、线板材、印制线路板和集成电路的可焊性与保护性镀层。
精密锡镀铜带因无毒性且具有优异的耐腐蚀性,是多种电子产品生产的首选材料,包括保险丝、汽车用连接器、重型开关柜和精密电子元件等[1-2]。
铜带锡镀后还具有良好的耐变色、抗腐蚀、易钎焊、柔软、熔点低和延展性好等优点。
因此,形成了通过特殊的镀前工艺处理,在基体金属材料表面生成结合牢固、致密、光亮、连续、均匀的合金镀层的铜带镀锡工艺[3-4]。
锡的镀覆可以采用电镀、热浸镀和化学镀等方法沉积在基体金属表层,生成致密的金属镀层,目前在工业生产中成熟采用的主要是电镀和热浸镀[5]。
其中,热浸镀锡由于环境友好、无晶须产生等优点,成为铜板带材生产和下游应用领域最受欢迎的一种镀覆工艺[6]。
C19400框架材料在气垫炉退火电导率异常降低规律研究
1 . 1 钟 罩炉退 火料轧 制洗 条后退 火 ( 试验 一 ) 选择钟罩炉退火料进行轧制 , 加 工率为 4 2 % 左
右 。然后 进行 洗条退 火试 验 , 按 气 垫炉 退 火工 艺 不 同 分组 , 数 据 如表 2所 示 。
试 样
状 态
工艺制度
H V
R m / ( N・ m m一 )
R p o ( N・ m m ) 2/
.
A 1 1 3 / % 电 导 率/ %I A C S
收稿 日期 : 2 0 1 3—0 4—0 7
第 6期
有 色 金属 加 工
1 9
从表 2可 以看 出 , 轧制后发 生加工硬化 , 机 械 性
表 1 0 . 8 a r m 带材 钟 罩 炉 退 火 性 能
Ta b. 1 Pr o p e r t i e s o f 0. 8 a m r s t r i p a f t e r b e l l f ur n a c e a n n e a l i n g
轧 制一 清洗一 拉弯 矫一 剪切 。该 生 产工 艺 成 熟 , 使用
时间长 , 应用 范 围比较 广 。但产 品转移 到新 的生 产线
后, 在 在线淬 火 充 分 的 情 况 下 , 该 成 熟 生 产 工 艺 却 出 现 了气 垫炉洗 条退 火导 致 成 品 电导率 下 降 的现 象 , 使
件, 我 们展 开工艺 研究 , 最终 找到 了解决 问题 的方 法 。
表 2 钟 罩 炉 退 火 后 带 材 轧 制 到 洗 条厚 度性 能及 气 垫 炉 退 火 后 性 能
引线框架铜带性能与工艺分析
An a l y s i s o n Pe r f o r ma n c e a n d Pr o c e s s o f Le a d F r a me Co p p e r S t r i p T I AN J u n t a o
7卷 第 3 6 期
有 色 冶 金 设 计 与 研 究
2 0 1 6焦
1 2 月
引线框架铜带性能与工艺分析
田军涛
( 中国瑞 林 工程 技术 有 限公 司 , 江西 南 昌 3 3 0 0 3 1 )
[ 摘 要 ] 铜基 引线框 架合金 材料 是半 导体 元 器件 和 集成 电路封 装 的 主要 材料 之 一 , 其 主要 功 能 为散 热 、
率分 配 。
半 导体技术 随之不 断进行 变革 , 其 中封装材料作 为 I C
芯片 的外体 , 对其材料性 能 的要求也 在不断提 高 。
铜 基 引线框 架合 金材 料是 半 导体 元器 件 和集 成
引线 框架 铜带 按其 使用 方 向可 以分 为分 立 器件
用铜 带 和 集 成 电路 ( I C ) 用铜带ຫໍສະໝຸດ ; 按 其 断 面 形 状 可 分
为异 形带和平带 ;按其性能特点可分为高导 电型 ( 如 K F C) 、 中强 中导 型 ( 如C 1 9 4 ) 、 高 强 中导 型 ( 如 C1 9 5 、 K L F 一 1 ) 和高 强 高导 型 ( 如O MC L 一 1 ) 等; 按 其 强 化机
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中间合金,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℃。
C19400合金热轧板带开裂原因分析
C19400合金热轧板带开裂原因分析沈韶峰;陈忠平【摘要】文章针对企业C19400合金铸锭在热轧生产过程中出现板带开裂问题,借助OM、SEM和EDS检测分析,对开裂原因进行了分析;通过控制铸坯杂质含量、改进铸造工艺、优化热轧道次加工率等措施,解决了C19400合金热轧板开裂的问题.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2019(048)004【总页数】5页(P19-23)【关键词】C19400合金;热轧板;开裂【作者】沈韶峰;陈忠平【作者单位】中铝华中铜业有限公司,湖北黄石435005;中铝材料应用研究院有限公司苏州分公司,江苏苏州215026【正文语种】中文【中图分类】TG339随着电子信息技术的不断发展,其相关产品也不断向小型化、薄型化、轻量化、高速化、多功能化和智能化发展,使得集成电路向大规模和超大规模方向发展,引线框架向着引线节距微细化、多脚化的方向发展。
这就对引线框架材料的各项性能提出更高要求,使得引线框架材料具有更高的强度和硬度、优越的导热性和导电性,尤其是具有弯曲、微细加工和刻蚀性能好、钎焊性能好、使用中不发生热剥离、电镀性能好、树脂的密着性好等一系列加工特性。
而C19400合金作为引线框架用材料,对其质量要求也越来越高[1-3]。
C19400合金在生产过程中需要进行热轧、在线淬火、冷轧、时效等多种工艺处理。
企业在C19400合金板带的生产过程中,尤其是热轧过程中,常存在热轧板坯边部开裂的现象,致使后续的冷轧无法正常进行,严重影响企业的正常生产。
在热轧开裂问题上国内外研究机构均开展了诸多研究,文献[4]从化学成分、加热温度和加热速度、开轧温度和终轧温度对HPb59-1铅黄铜的热轧裂边可能原因进行分析。
文献[5]从杂质含量超标、组织疏松、开轧温度过低等对5083铝合金板热轧裂边进行分析。
文献[6]则从成分偏聚、杂质含量超标阐述引起H62黄铜热轧开裂的因素。
文献[7]认为热轧开裂是铸造过程中力学因素和冶金特性综合作用的结果。
C19400合金中厚板热轧工艺数学模型研究
C19400合金中厚板热轧工艺数学模型研究C19400合金中厚板热轧工艺数学模型研究摘要:本文针对C19400合金中厚板热轧工艺进行数学模型研究。
通过研究C19400合金热轧工艺参数对板材厚度、表面质量和机械性能的影响,建立了热轧过程中的数学模型。
结果表明,在一定的热轧温度、轧制压力和轧制速度条件下,通过优化参数可以获得更好的加工效果。
本研究对提高C19400合金板材的加工质量和机械性能具有重要意义。
一、引言C19400合金是一种高强度、耐蚀性和导热性能优异的铜合金,广泛应用于航空航天、电子电器、汽车制造等领域。
在市场需求不断增长的背景下,C19400合金板材的生产工艺研究变得越来越重要。
而热轧工艺是C19400合金板材制备的一种主要方法,因此对热轧工艺进行研究具有重要意义。
二、实验方法本研究选择了常见的C19400合金作为研究对象,通过实验获得了板材在不同热轧工艺参数下的厚度、表面质量和机械性能等数据。
基于实验结果,建立了热轧工艺数学模型。
三、热轧工艺数学模型在热轧过程中,板材的变形受到温度、压力和速度的共同影响。
数学模型的建立旨在通过优化这些参数,实现对板材加工效果的优化。
模型的基本假设如下:1. 板材在热轧过程中视为理想弹塑性体;2. 板材的变形满足公式:ε = ε0exp(Q/RT);3. 式中,ε为应变,ε0为应变速率,Q为活化能,R为理想气体常数,T为温度;4. 板材的力学性能与应力、应变有关,满足公式:σ = Kεn;5. 式中,σ为应力,K为材料参数,n为材料的流动应力指数。
基于这些假设,我们可以得到热轧工艺数学模型如下:1. 板材的温度变化满足公式:dT/dt = α(θ−T);2. 式中,θ为轧制温度,α为热传导参数;3. 板材的厚度变化满足公式:dh/dt =(v0−v)/(1+(h0/hl)^(1/3));4. 式中,v0为板材初始速度,v为板材实际速度,h0为板材初始厚度,hl为板材终止厚度。
C194高导电铜合金 C19400高弹性铍铜替代材料.
C194高导电铜合金 C19400高弹性铍铜替代材料
C194高导电铜合金 C19400高弹性铍铜替代材料
C194/C19400概述:
高性能沉淀硬化铜合金,具有极高强度、
高弹性、耐热性、搞疲劳性,同时兼备了 高导电性等优点,在很多要求高导电性的 场合能够替代高弹性铍铜。
提高IC框架材料C19400性能的几个途径
提高IC框架材料C19400性能的几个途径方君健【摘要】根据Cu-Fe相图,Fe在Cu中溶解度变化和合金成份特点,通过减少热轧道次,来保证合金的固溶效果,同时增加基体中sn含量,提高IC的强度和抗软化能力;采取钟罩炉二次分级时效退火,提高电导率.经过多批次生产实践,材料性能完全满足客户要求.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2011(040)001【总页数】4页(P7-10)【关键词】IC框架材料;热轧道次;Sn;二次分级时效;强度;电导率【作者】方君健【作者单位】中铝华中铜业有限公司,湖北黄石435005【正文语种】中文【中图分类】TG146引线框架铜带在半导体(集成)电路中主要起支撑芯片、散失工作的热量和连接外部电路的作用,它既是芯片的载体,又是连接外部电路的引线,是实现半导体器件功能的关键结构件。
见图1。
图1 集成电路IC框架近年来,电子行业发展迅速,对引线框架材料的需求日益增强。
铜铁系列框架材料以其优良的综合性能,目前其用量约占全部引线框架材料的70%左右。
随着集成电路芯片的高度集成化,IC向短、小、轻、薄方向发展,电子封装也随着向高密度封装发展,引线间距减小,厚度减薄,要求引线框架材料有更高的强度、耐热性;同时集成电路功率的增加,提出了更高的散热要求,因此要求引线框架材料拥有良好的导热、导电性。
目前引线框架铜带常用供货状态有SH态和H态,一般通过控制精轧冷加工量来实现各种状态,常规厚度0.254mm。
随着冷加工量的增大,材料的硬度和强度相应提高。
但随冷变形量增加,材料中大颗粒Fe相易脱落,引起表面产生起皮、凹坑、划伤等缺陷;同时随着变形量的增加,材料变形储能增加,再结晶温度降低,抗软化能力也降低。
所以在保证材料强度和硬度前提下,采取尽量小的变形量,达到高的抗软化能力和表面质量是现代铜板带追求的目标。
理想的集成电路用C19400铜带(SH态)应有如下特性:(1)较高的强度和良好的成型性:强度480~530Mpa、硬度HV140~160、延伸率>4%;(2)较好的导电性:电导率≥60%IACS;(3)耐热性:470℃3min退火后硬度≥原始硬度的80%;(4)表面质量:200mm距离目视不见凹坑、凸起和压痕。
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C19400引线框架高精铜带制造工艺研究葛小牛;徐向棋【摘要】通过金相组织观察、硬度测试、拉伸性能测试、导电率等方法,对C19400引线框架高精铜带制造工艺中的铸造工艺、热轧工艺、热处理工艺和冷轧工艺等进行了研究和分析,发现添加适量的固溶Fe后,并优化铸造、热轧、热处理和冷轧工艺后提高了成品的强度,硬度和导电性,且满足成品尺寸和表面精度的要求.【期刊名称】《铜陵学院学报》【年(卷),期】2017(016)006【总页数】3页(P108-110)【关键词】C19400铜合金;力学性能;制造工艺【作者】葛小牛;徐向棋【作者单位】安徽鑫科铜业有限公司,安徽芜湖 241006;铜陵学院,安徽铜陵244000【正文语种】中文【中图分类】TG339随着电子工业的迅猛发展,铜合金引线框架材料取得了惊人的发展,在目前拥有的70多个品种中,使用量也在不断增长。
引线框架材料大多用于集成电路和半导体分立器件上,它的主要功能是支撑芯片、散失热量和连接外部电路,是集成电路中极为关键的部件[1]。
从上世纪80年代开始,铜合金引线框架材料因其高传导性、良好的加工性能、良好的电镀钎焊性能及必要的强度等特点,备受市场青睐。
我国引线框架材料的生产始于上世纪80年代末期,但就其发展速度来讲,远远落后于集成电路生产的发展,这是因为铜合金引线框架高精铜带在生产制造工艺方面存在诸多技术难题。
铜合金带材作为引线框架首先材料已为人们共识。
迄今,具备电导率80%IACS以上、抗拉强度600MPa以上、90°弯曲加工性良好的材料尚未开发出来,为满足高性能、低成本的产业化要求,引线框架材料除应具有高强高导外,还应具有较好的导热、耐蚀、耐氧化等其他性能[2-3]。
如:性能均匀性、尺寸公差精度、版形等。
一般来说,铜基材料的强度和导电率是一对矛盾体,电导率高则强度低,强度高则电导率很难提高,因此为了获得高导电高强度的引线框架材料,必须利用合金元素的特殊性能来改善其综合性能。
同时由于受到生产技术水平以及设备的影响,国内生产出的引线框架材料无论在品种、性能、精度、板形、表面质量等方面远落后于国外先进工业国家。
为了满足发展需求,研发高强高导的铜基引线框架材料势在必行。
本文将以C19400引线框架高精度铜带为研究对象,优化其铸造、热轧、热处理和冷轧等工艺,改善产品的性能。
一、C19400引线框架高精铜带生产流程C19400引线框架高精铜带主要由立式半连续铸锭,经加热、热轧及双面铣削后再冷轧,中间退火采用带保护气强对流钟罩炉,成品退火采用气垫式连续退火炉,铜带经表面清洗、拉伸弯曲矫直、剪切后包装入库,流程为:熔炼→立式半连铸→加热→热轧→铣面→粗轧→切边→退火→酸洗→中精轧→清洗→拉弯矫直→剪切→包装→入库。
二、工艺优化(一)铸造工艺铜带一般不仅要有高的导电率,还必须有一定的强度和耐高温性能,为此需要在熔炼时添加一些微量元素,形成固溶强化,C19400引线框架高精度铜带在生产中加入一定量的纯铁。
由于铜铁为难混溶合金,且铁的熔点较高,在使用电解铜和工业纯铁熔炼C19400引线框架高精铜带时会出现铁漂浮在铜表面,易与空气接触快速形成铁渣。
C19400引线框架高精度铜带在铸造时,首先,将配比好的铜、铁同时加入熔炼炉中溶解,并且使用木炭覆盖表面,防止熔体和空气接触吸气。
然后采取快速冷却,使高温状态下有较高溶解度的熔体快速冷却到常温,从而得到Fe元素过饱和的组织。
在生产C19400过程中,为保证铸坯不发生开裂,并结合能耗问题,设定拉铸温度在1150℃-1250℃之间。
此外,调整冷却水流量大面和小面冷却水在600m3/h和200m3/h,使铸锭表面不出现挂铜、肌瘤等问题。
连铸坯出结晶器后,保持2-3m的红锭,之后浸没入水冷区快速冷却,保留高温过饱和组织。
(二)热轧工艺C19400在热轧过程中温度的变化会极大影响铜带的性能以及后续冷加工,终轧温度过低,过饱和固溶的Fe会大量析出,造成带材变形不均匀、热轧开裂以及冷轧板形差甚至开裂等现象。
因此,适当提高终轧温度,减少固溶Fe析出是热轧过程中至关重要的因素,在生产过程中,通过提高轧制速度,减少除鳞水道次等方法降低坯料的温降。
为保证C19400产品的终轧温度,步进炉加热时,设定加热温度在900℃以上来保证开轧温度;此外,由于C19400产品容易发生氧化,步进炉中的气氛需要控制为微还原性气氛,减少表面氧化皮的产生,提高热轧料卷的表面质量。
图1为C19400热轧后的金相组织,由图可知,热轧后仍然存在一定纤维状组织,未完全再结晶。
其中,金相组织中较多黑色为晶界析出的富Fe相,是由很多细小弥散的黑色颗粒和破碎的Cu基体晶界混在一起形成的。
这一部分富Fe 相位于晶界处,对导电率的影响最大。
经测算,热轧后的导电率约为21-27%IACS,说明Fe相在Cu中的固溶度仍然较大[4]。
图1 热轧料金相组织(三)热处理工艺C19400框架材料导电率的提高主要依赖于退火时效,使固溶在Cu中的Fe弥散析出,从而提高基体的导电率。
试制的C19400中间热处理退火采用罩式炉退火和连续式气垫炉退火。
罩式炉退火特点是一次性可退火料卷多,保温时间较长,可以保证充分的时效时间。
经过摸索和实验,确定了罩式炉退火时的升温速率、保温时间、保温温度和降温速率对导电性能的影响,选择最佳退火工艺,得到最大导电率可达60%IACS以上。
通过罩式炉一次退火时效后的组织发现,富Fe析出物的数量大大增加。
但是,组织中存在两种问题:(1)退火后组织晶粒长大不明显,可能是晶粒在长大过程中受到析出的富Fe相阻碍,晶界被钉扎,再结晶过程难以进行。
(2)退后组织不均匀,在料卷内圈位置,富Fe相主要呈片状析出,分布较为集中;而在料卷外圈位置,富Fe相析出较为均匀,各区域的数量没有明显差异。
经过中轧后,分别使用罩式炉和气垫炉退火发现:(1)气垫炉退火相比于罩式炉退火,得到的组织更加均匀,富Fe相分布更加弥散;(2)罩式炉退火后的导电率提高较为明显,均可以达到70%IACS以上。
而气垫炉退火后的导电率略有降低。
为保证成品导电率在63%IACS以上,留底产品的导电率需保证64%IACS以上。
经一次罩退一次气退的在制料导电率可达64%IACS,经两次罩退的在制料导电率可达70%IACS。
使用不同的在制料退火工艺,可以保证成品导电率在63%IACS-65%IACS以上。
表1为C19400在退火前后的导电性和力学性能的变化。
表1 C19400试制品在退火前后的力学性能和导电性规格状态抗拉强度/MPa延伸率/%硬度(HV0.3)导电率(%IACS)0.6 mm 气垫炉退火 360 27 100 64硬态466 / 142 65 0.7 mm 罩式炉退火 350 25 100 75硬态 466 / 146 65为提高高精度铜带的性能,需要对这个中间退火后的半成品进行最后成品退火。
在不发生回复再结晶的温度下保温一定时间,进行低温退火,使组织中的位错和晶界发生一系列复杂的变化,硬度可以从150-155HV提高到160-165HV。
(四)冷轧工艺冷轧时,为保证表面不出现色差、公差在±0.005μm、板型良好,需要对加工率、加工道次等工艺进行研究。
轧制道次压下量分配以满足各道次轧制力相近为依据,并在轧制时用轧制油进行冷却轧辊,降低变形抗力,使用挤干辊保证表面不出现油印。
使用张力辊,保持轧制过程中的稳定,配合AGC厚度闭环控制,提高公差精度[5]。
为提高板形精度在试制C19400时采用20辊轧机进行冷轧生产。
20辊轧机轧辊较多,轧辊的合理配置是板形控制的一大重点。
装配的轧辊保证辊系配比合理,中间辊的配对要求保证在0.005mm以内,和工作辊接触的轧辊锥度也需要控制,锥长保证为110mm,锥深0.06%-0.1%。
所有轧辊的同心度和圆轴度保证在0.002mm。
为保证板形良好,在轧制时采用ABB板形控制系统,保证板形控制在10I以内[6]。
20辊轧机的控制主要在于冷却液的配比。
较低冷却液因冷却不足或油膜不均会出现色差等缺陷,较高冷却液流量会导致辊系间以及轧辊和带面之间打滑,造成带面划伤。
因此在轧制低粗糙度C19400产品时,带材表面冷却液和辊缝冷却的流量要比其它材料轧制的流量要适当下调。
另外对与带材表面接触的挤油辊维护也是重要点,需定期清理修磨,否则易造成带面划伤。
轧制低粗糙度产品就需要低粗糙度轧辊,一般轧辊的粗糙度要控制在Ra0.05-0.08μm之间。
为达到此目标使用全自动MV479L型进口磨床对轧辊进行磨削。
需要攻关的难点有两点,一是辊面存在横纹、斜纹等磨削纹路,二是辊面存在磨削短线划伤。
在解决辊面纹路时重点在控制床身精度、顶针跳动、砂轮平衡、圆跳动等设备精度方面的保障;在解决辊面划伤需要从砂轮的目数、砂轮粘合剂的选型,同时砂轮修磨、磨削工艺以及切削液浓度、过滤精度都要严格管控。
三、成分及性能分析C19400通过上述的铸造、热轧、热处理、冷轧等工艺的优化后,分别进行了化学成分和力学性能分析。
(一)成分分析采用德国SPECTRO MAXx直读光谱仪成分检测系统,检测了铸坯的化学成分(见表2),经分析,C19400试制品的各项成分指标均符合企业标准Q/XK(JD)006-2015 《引线框架用铜合金带材》中的相关规定。
表2 C19400引线框架高精铜带化学成分化学成分 Cu Fe Pb ZnPC19400/H04 97.53 2.24 <0.005 0.092 0.024 C19400/H06 97.54 2.26<0.005 0.091 0.020日本标准余量<3% <0.03 ≤0.03 ≤0.25通过与日本标准(JIS 3110:2006)对比,可以看出各元素含量均符合JIS标准,且杂质元素如Pb元素含量远低于JIS中标准的要求。
(二)力学性能测试表3 力学性能试验表合金或标准厚度mm 状态抗拉强度/MPa延伸率\/%硬度(HV0.3)导电率(%IACS)C19400/H04 0.254 H04 424 6.0 131 64.18C19400/H06 0.254 H06 486 5.0 142 63.54日本标准 0.254 SH 420-490 / 130-150 >60利用长春试验机研究所电子万能拉伸试验机和莱州华银数字显示硬度计,分别检测了试制的C19400的力学性能(见表3),分析可知,在满足电导率的情况下所有力学性能指标均符合企业标准Q/XK(JD)006-2015《引线框架用铜合金带材》中的相关规定,并且经过优化制造工艺后,试制的C19400引线框架高精铜带在尺寸精度、抗拉强度和硬度性能上均高于日本标准要求。
四、结论C19400引线框架高精铜带在生产过程,通过添加固溶元素Fe,然后在铸造时控制拉铸温度和速度,并在900℃以上进行热轧而形成Fe的过饱和组织,然后采用罩式和气垫炉进行多次退火后,调控Fe的均匀弥散析出,在冷轧时使用多辊轧制并结合板形动态控制等技术,最后对成品进行低温退火,可以使产品质量提升,成本降低。