[发明专利]一种薄金属板带应力分布的评价方法

说明书

一种薄金属板带应力分布的评价方法，对薄金属板带沿轧向、横向进行蚀刻分切制取样条并对样条沿厚度方向进行半蚀刻，测量板带平放时样条挠曲高度及垂直放置时样条侧弯量，通过样条挠曲高度及侧弯量来评价板带厚度方向的应力分布情况，应用于半蚀刻加工工艺金属的其潜在板形进行判断，从而为应力定量测试指明测量方法。当挠曲高度≥0.5mm,则认定应力分布不均匀，采用X射线测量板带上下表面、1/4厚度、1/2厚度、3/4厚度部位的应力；当挠曲高度0.5mm，通过侧弯量来进一步判断应力分布。当侧弯≥20mm，可判断板带应力分布不均，采用X射线测量板带上下表面、1/4厚度、1/2厚度、3/4厚度的应力。当侧弯＜20mm，可判断厚度应力均匀，只需用X射线测量单表面的应力。

技术领域

本发明涉及应力评价技术领域，具体涉及一种薄金属板带应力分布的评价方法。

背景技术

电子行业使用半蚀刻工艺加工金属部件如均热板、引线框架等，对于原材料的表观板形、潜在板形要求较高。薄金属板带生产中，一般经过热轧、冷轧、热处理、剪切等工序，各工序均会不同程度地产生残余应力，特别对于带材不同部位之间由于变形不均匀或温度不均匀还会导致应力分布不一致。虽然薄金属板带后续会通过连续张力退火、拉弯矫等工艺来降低金属板带内应力，但是缺乏对整个工艺流程、不同批次内应力的评价方法，造成各个控制工序无法得到有效的应力反馈。

测量内应力方法可分为非破坏法与破坏法，非破坏法包括X射线法、超声法、压痕应变电阻法、磁性法、中子衍射法，破坏法包括盲孔法、分条变形法、切口法。对于薄板材的内应力测试方法有X射线、分条变形法等。

根据日本标准JBMA-T304-201，其在评价铜板带边部应力时，对边部进行分条并表征挠曲、侧弯、扭转等，考虑挠曲变形与厚度方向应力分布有关，其测试值受反弯、自重影响，理论上其与分条长度的平方成正比，与厚度成反比，与应力梯度成正比。此方法适合冲压料的边部因分切造成的应力的评价。

对于蚀刻金属板带，一般采用下游加工厂的蚀刻图形进行半蚀刻评价板带的应力是否合格，对于应力判断缺乏对比性，评价结果缺乏通用性。然而，全部采用X射线测试进行应力评估难以优化测试点数量，其测试成本较高。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明克服应力评价标准不统一、成本高的问题，提供一种薄(厚度在1mm以下)金属板带应力分布的评价方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种薄金属板带应力分布的评价方法，其特征在于，所述方法包括：对金属板带中间部位的轧向、横向分别采用蚀刻的方法分条出宽度为2～50mm、长度为100±0.5mm长方形样条，所述样条一端与金属板带连接、另一端蚀刻开，同时对所述样条进行厚度方向的半蚀刻，统计金属板带水平放置时的样条挠曲情况，当任一半蚀刻深度的样条的挠曲高度小于0.5mm时，则将金属板带垂直放置测量样条的侧弯量，通过侧弯量评价金属板带厚度方向的应力分布情况。

进一步地，对所述样条进行半蚀刻的深度为金属板带厚度的1/4、1/2、3/4中的一种或多种。

进一步地，当任一半蚀刻深度的样条的挠曲高度≥0.5mm，则可判断金属板带应力分布不均匀，采用X射线测量金属板带上下表面、1/4厚度部位、1/2厚度部位、3/4厚度部位的应力。

进一步地，当侧弯量≥20mm，则可判断金属板带应力分布不均匀，采用X射线测量金属板带上下表面、1/4厚度部位、1/2厚度部位、3/4厚度部位的应力；当侧弯量＜20mm，则可判断金属板带应力分布均匀，采用X射线只测量金属板带表面的应力。

进一步地，先对金属板带两面贴耐腐蚀胶带进行保护，一面刻划所需样条的刻缝，另外一面刻划出样条上对应半蚀刻部位的刻缝，然后除去半蚀刻部位覆盖的耐腐蚀胶带，进行蚀刻至所需深度，最后贴住半蚀刻部位的耐腐蚀胶带，再去除所需样条的刻缝部位的耐腐蚀胶带，对所需样条的刻缝部位进行蚀刻。