专利名称：连挤轧制法生产kfc铜合金引线框架材料的制作方法
技术领域：
本发明属于集成电路和半导体元器件封装材料的加工技术领域，特别是连挤轧制 法生产KFC铜合金引线框架材料。
背景技术：
引线框架材料作为集成电路和半导体元器件封装的关键材料之一，在集成电路中 起着固定芯片，保护内部元件，传递电信号并向外散发元件热量的作用，因此对材料的强 度、成形性能、导电能力、导热能力等方面都提出高的要求。铜合金以其优良的导电、导热性 及低廉的价格而被广泛地用于集成电路中作为引线框架材料，其目前已经占集成电路市场 份额的80%以上。虽然铜合金种类繁多，但是目前用量比较大的只有KFC，C1220和C194 共3种。其中Cu-Fe-P系的KFC(Cu-0. IFe-O. 03P)是最具代表性的高导电材料之一，其导 电率> 85% IACS，强度约400MPa，硬度HV120左右，具有优良的导电率，较好的强度和耐热 性能在电子行业、IT行业、通讯行业等得到广泛的应用。目前KFC铜合金引线框架材料的制造方法主要有两种第一种半连续铸造KFC铜合金锭一铣面一加热一热轧开坯一粗轧一退火一中轧 —退火一精轧一成品等工序(连铸轧制法)。第二种上引KFC引线框架坯料一粗轧一退火一中轧一退火一精整变形一成品等 工序(上引轧制法)。这两种方法的主要缺陷在于第一种方法由于铣面工序的使用造成该工艺方面必 须有相当数量的原材料被去除，材料利用率低，通常在85%左右，其次热轧开坯不但增加了 能源消耗也使设备投入增加，而且生产流程变长，产品生产成本也较高；第二种方法尽管流 程有所缩短，但KFC坯料在上引过程中由于截面尺寸大、形状不规则，使其生产速度只能达 到每小时几米的程度，其次坯料在上引过程中容易产生气孔或夹杂等铸造缺陷，而在后继 工序过程中由于缺少相应程度的高温高压变形过程，无法消除残留气孔或夹杂的存在，使 在后期的冷轧过程中容易出现成品中间纵向开裂、边缘轧制裂口等缺陷，造成产品成品率 很低，多数只能达到60%左右。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种连挤轧制法生产KFC铜合金引线框架材料， 其采用上引KFC铜合金杆为原料，然后通过连续挤压机，直接生产出接近引线框架材料的 坯料，然后经过较少道次的中扎和退火，在精整变形后，就可以对产品进行切割和包装。本发明的技术方案是这样实现的连挤轧制法生产KFC铜合金引线框架材料，其 特征在于，采用上引法生产的KFC铜合金杆连续挤压后，经轧制和退火工艺处理，再经精整 变形后得到KFC铜合金引线框架材料。所述上引法生产KFC铜合金杆的工艺条件是合金熔炼过程温度控制在1155 1165°C，用烘干的木炭覆盖合金表面，然后在1140 1150°C保温，保温过程采用石墨鳞片覆盖合金表面。所述木炭的粒径控制在30 50mm，覆盖厚度为IOOmm以上。所述石墨鳞片的覆盖厚度为30mm以上。所述轧制设定为3 4道次，每道次轧制后进行退火处理。所述上引法生产的KFC铜合金杆直接通过连续挤压设备进行连续挤压。所述退火工艺是在氮气的保护气氛下在620°C保温2小时。本发明的有益效果是采用上引法生产KFC铜合金杆，使材料成分均勻，很好的控 制杂质和气体含量。上引速度可以达到每分钟500mm至800mm的速度，给整个加工流程节约 大量时间。采用连续挤压设备加工，可以放宽对杆料表面光洁度的要求，进而可以使上引速 度更快，而且在挤压过程产生的高温高压环境下发生塑性变形，从而消除原先铸造过程产 生的材料缺陷，从源头改变和提高引线框架产品的质量。本法是连铸轧制法生产KFC铜合 金引线框架坯料的30倍以上，是上引轧制法生产KFC铜合金引线框架坯料的50到60倍。 整个工艺过程原材料利用率和产品成品率都达到95%以上。
图1是KFC铜合金引线框架材料的连续挤压生产工艺流程图
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明，将有助于对本发明进一步的理 解，本发明的保护范围不受这些实施例的限定，本发明的保护范围由权利要求书来限定。连挤轧制法生产KFC铜合金引线框架材料的工艺如图1所示。(1)上引法生产KFC铜合金杆以优质电解铜为原料，合金成分由添加铜铁合金控制。熔炼炉温度控制在1155°C 1165°C，使用严格烘干的木炭覆盖，以保证熔炼炉还 原氛围；木炭颗粒控制在30mm 50mm，覆盖厚度IOOmm以上。保温炉的温度为1140°C 1150°C，采用石墨磷片覆盖，其覆盖厚度30mm以上。上引KFC铜合金杆直径为20mm，上引速度在每分钟500mm到800mm之间，20mm原 材料杆在转移和运送过程中需要保证表面的洁净，不能有灰尘、油污及其他粘附杂质。(2)连续挤压将上引KFC铜合金杆送入连续挤压机挤压。连续挤压机的转速保证在每分钟4至 10转之间，生产过程中需要随时查看产品表面质量和抽检尺寸精度。连续挤压后的KFC铜合金坯料采用收线机盘卷，长度可以根据需要任意控制。(3)轧制和退火按照产品规格不同，中间轧制设定为3至4道次，每道次轧制后需要进行退火处 理，退火工艺采用氮气保护罩式退火炉620°C保温2小时处理。(4)精整变形中间轧制和退火完成后，进行最后1道次的精整变形，完成精轧工序，产品厚度规 格达到成品要求。精整变形处理后的产品，进行在线纵剪切边，然后收成重量一定的卷料，检验合格后，包装入库。 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
连挤轧制法生产KFC铜合金引线框架材料，其特征在于，采用上引法生产的KFC铜合金杆连续挤压后，经轧制和退火工艺处理，再经精整变形后得到KFC铜合金引线框架材料。
2.根据权利要求1所述的连挤轧制法生产KFC铜合金引线框架材料，其特征在于，所述 上引法生产KFC铜合金杆的工艺条件是合金熔炼过程温度控制在1155 1165°C，用烘干 的木炭覆盖合金表面，然后在1140 1150°C保温，保温过程采用石墨鳞片覆盖合金表面。
3.根据权利要求2所述的连挤轧制法生产KFC铜合金弓I线框架材料，其特征在于，所述 木炭的粒径控制在30 50mm，覆盖厚度为IOOmm以上。
4.根据权利要求2所述的连挤轧制法生产KFC铜合金弓I线框架材料，其特征在于，所述 石墨鳞片的覆盖厚度为30mm以上。
5.根据权利要求1或2所述的连挤轧制法生产KFC铜合金引线框架材料，其特征在于， 所述轧制设定为3 4道次，每道次轧制后进行退火处理。
6.根据权利要求1或2所述的连挤轧制法生产KFC铜合金引线框架材料，其特征在于， 所述上引法生产的KFC铜合金杆直接通过连续挤压设备进行连续挤压。
7.根据权利要求5所述的连挤轧制法生产KFC铜合金弓I线框架材料，其特征在于，所述 退火工艺是在氮气的保护气氛下在620°C保温2小时。
全文摘要
本发明公开了一种连挤轧制法生产KFC铜合金引线框架材料，采用上引KFC铜合金杆为原料，然后通过连续挤压机，直接生产出引线框架材料的坯料，然后经过较少道次的中扎和退火，在精整变形后，就可以对产品进行切割和包装。上引法生产KFC铜合金杆的材料成分均匀，能很好的控制杂质和气体含量，上引速度快，给整个加工流程节约大量时间。连续挤压设备加工，可以放宽对杆料表面光洁度的要求，进而可以允许更快的上引速度，而且在挤压过程产生的高温高压环境下发生塑性变形，从而消除原先铸造过程产生的材料缺陷，从源头改变和提高引线框架产品的质量。整个工艺过程原材料利用率和产品成品率都达到95％以上。
文档编号H01L23/495GK101969055SQ20101025367
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者孙海洋, 宋宝韫, 樊志新 申请人:大连交通大学