[发明专利]一种高强中导铜铁磷锌镁合金箔材及其加工方法

说明书

本发明公开了一种高强中导铜铁磷锌镁合金箔材及其加工方法，该合金箔材的成分为：铁2.1‑2.4%，磷0.015‑0.05%，锌0.05‑0.1%，镁0.03‑0.08%，余量为铜和少量杂质；其加工方法包括熔炼铸造、固溶、铣面、一次冷轧、一级时效、二次冷轧、二级时效、三次冷轧、去应力退火和拉弯矫直。本发明在Cu‑Fe‑P的基础上，添加微量的Zn、Mg，经铸造、热加工、冷加工、时效处理，获得厚度0.04‑0.15mm高强高导铜铁磷锌镁合金箔材，该产品抗拉强度达到500MPa、导电率≥70%IACS，抗软化温度超过450℃，可满足通讯、手机等行业用超薄高强结构支撑件。

技术领域

本发明为铜合金箔材加工技术领域，具体涉及一种高强中导铜铁磷锌镁合金箔材及其加工方法。

背景技术

随着5G时代的到来，电力、电子等设备向集成化和小型化、排布密集化趋势发展，要求内部电子支撑件也向更薄、高强、优良的传热方面发展，对铜合金性能要求越来越高，生产成本越来越低。这就要求通讯、手机等行业用铜合金产品向高性能箔材方向发展。

集成电路（IC）由芯片、引线框架和塑封三部分组成。其中，引线框架的主要功能是为芯片提供机械支撑载体，并作为导电介质连接IC外部电路，传送电信号，以及与塑封材料一起，向外散发芯片工作时产生的热量，成为IC中极为关键的零部件。随着集成电路向高密度，小型化，多功能化发展，对引线框架和电子封装材料的要求越来越高。

当前常见的应用于超薄高强结构支撑件的铜合金箔材，主要是高强低导的磷铜合金箔材，主要代表性为铜锡磷（Cu-Sn-P）系合金，其厚度在0.1-0.2mm之间，抗拉强度达到600MPa，但导电率不足30%，且抗软化温度在400℃以下，不能满足当前超薄高强结构支撑件对导电、散热及抗软化等性能的要求。因此，开发一种导电性能好、散热及抗软化条件好的超薄高强结构的铜合箔材带具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中铜合金箔材导电性能、耐热性能及蚀刻拱起性能差的问题，本发明在Cu-Fe-P的基础上，添加微量的Zn、Mg，提供了一种高强中导铜铁磷锌镁合金箔材及其加工方法，获得一种导电性能更优、蚀刻性能更好的铜合金材料，可满足通讯、手机等行业用超薄高强结构支撑件、连接器。

本发明通过以下技术方案实现：

一种高强中导铜铁磷锌镁合金箔材，包括以下重量百分含量的原料：铁2.1-2.4%，磷0.015-0.05%，锌0.05-0.1%，镁0.03-0.08%，余量为铜和杂质；所述的杂质含量低于0.1%。

优选地，所述的铜铁磷锌镁合金箔材的厚度为0.04-0.15mm，产品具有较高的强度及优良导电率。

本发明中所述的高强中导铜铁磷锌镁合金箔材的制备方法包括以下步骤：

（1）熔炼铸造：按照合金化学成分进行熔炼铸造，熔炼温度1280-1320℃，铸造温度1240-1280℃，浇铸速度70-110mm/min，加工成铸锭;

（2）固溶：采用步进式均匀化加热方式进行加热，温度范围为800~1200℃，速率为10~14 m/min，然后在温度930-960℃下进行热加工，总加工率为90~96%，终轧温度控制在700-760℃，进行高温淬火，溶淬火前温度超过700℃，确保铸锭内成分完全固溶，导电率≤40%IACS，解决了固溶不完全造成的成品导电率低下的难题；

（3）铣面：采用铣刀转速650-850rpm，机列运行速度3-6m/min进行1~3次铣面；

（4）一次冷轧：在80-120℃进行低温轧制，轧程加工率为80-96%，轧辊速度120-180m/min，冷却量在0.5-0.7bar；