一种引线框架用铜合金板带材残余应力水平评估方法

本发明涉及残余应力检测领域，具体的说是一种引线框架用铜合金板带材残余应力水平评估方法。

背景技术：

1、集成电路向大规模和超大规模方向发展，引线框架的节距从几毫米逐步降低至零点几毫米，引脚数成倍增加多达上千条。传统物理冲压成形法已经不能满足加工精度的要求，目前化学蚀刻法已逐渐成为新一代引线框架的主流制备方法。

2、化学蚀刻即是通过化学腐蚀的方法来加工引线框架：利用化学感光材料的光敏特性，在金属基体上形成抗蚀掩膜，通过腐蚀剂腐蚀裸露的金属，得到所需要的引线框架产品。蚀刻加工后板带带外部材料被除去，内部的组织显露出来，在此过程中材料的应力平衡状态被打破，极易出现翘曲现象，即过高的残余应力导致蚀刻后引线框架的形态不一致，严重影响引线框架后续的服役稳定性。

3、残余应力是一种当外界产生应力的各种因素(外力、温度变化、加工处理过程等)去除后，在材料内部依然存在且保持平衡的应力。其主要分为宏观和微观两个层面：宏观残余应力由工件不同部分的宏观变形不均匀性引起，应力平衡范围涉及整个工件；微观残余应力晶粒及亚晶粒之间的变形不均匀性引起，其作用范围在几个晶粒之间。另外，工件塑性变形中的点阵缺陷(如空位、间隙原子、位错等)引起残余应力一般也归为微观残余应力范畴。

4、铜合金板带材残余应力检测方法包括有损检测和无损检测。有损检测主要包括盲孔法、切槽法、钻孔法等，无损检测主要包括磁性法、超声波法、x射线衍射法等。目前，一些生产企业及部分研究院所采用x射线衍射法对引线框架用板带材表面进行残余应力测试，测试厚度可达到数十微米。然而，板带材轧制变形过程中的应力流动并不均匀，由此引起的组织及应力梯度势必影响后续化学蚀刻的逐层剥离过程，因此如何对板带材整个厚度进行残余应力的评估已经成为关键难题，且这种评估方法随着引线框架板带材的不断薄化而日趋迫切。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种引线框架用铜合金板带材残余应力水平评估方法，采用本发明的方法，对板带材进行随机取样并逐层剥离，通过逐层残余应力测试和综合分析，可以实现板带材残余应力水平的精准检测和统计性评估，因而能获得符合新一代引线框架残余应力水平要求的铜合金板带材。

2、为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

3、一种引线框架用铜合金板带材残余应力水平评估方法，主要包括如下步骤：

4、(1)在铜合金板带材上随机截取方形样品；

5、(2)测量方形样品的厚度，依据厚度将方形样品平分为上下两部分，将上下两部分中的其中一部分平分为m层，m取4～7，将剩余一部分视为一层，则将方形样品整体沿厚度方向分为(m+1)层；

6、(3)对方形样品按照步骤(2)的分层进行逐层剥离：对每一层依次进行微细研磨和电解抛光，得到(m+1)个处理后的样本；

7、(4)利用x射线衍射法，在相同参数下，对各个样本在板带材轧制方向和横向上均进行表面残余应力测试；

8、(5)对所有样本在轧制方向上残余应力测试值取绝对值，并计算所有样本在轧制方向上残余应力测试值的平均值erd和标准差σrd；对所有样本在横向方向上残余应力测试值取绝对值，并计算所有样本在横向方向上残余应力测试值的平均值etd和标准差σtd；则该铜合金板带材残余应力水平即为(erd±σrd，etd±σtd)。

9、进一步地，步骤(3)中，采用不小于3000目的砂纸对每一层依次进行微细研磨。

10、进一步地，所述铜合金板带材为cunisi板带材。

11、有益效果：

12、(1)、针对引线框架板带材苛刻服役条件和制备要求，本发明通过开发引线框架用铜合金板带材残余应力水平评估方法，较为全面且精准的评估了不同批次板带材残余应力水平，获得了残余应力水平较为一致的引线框架用铜合金板带材。

13、(2)、本发明的核心在于解决目前企业及科研院所单纯关注板带材表面而忽略整个厚度层残余应力水平及波动程度的问题。通过对不同批次板带材沿厚度层残余应力的精准测试，并对同向异号残余应力进行取绝对值处理，而后对沿厚度层残余应力进行加和平均，得到板带材沿厚度方向的残余应力基础水平erd(轧制方向)和etd(横向)；而后，对不同方向不同厚度层残余应力绝对值进行标准差求取，得到σrd(轧制方向)和σtd(横向)，将沿板带材厚度方向的残余应力波动程度考量在内；而后将板带材残余应力不同方向基础水平及波动程度进行耦合，(erd±σrd，etd±σtd)即为该批次板带材的残余应力水平。通过以上综合计算和分析，更真实且更富统计性的反映引线框架用铜合金板带材残余应力水平，减少因某一单层过高残余应力而引起的蚀刻过程中的引线框架的翘曲和开裂现象。

1.一种引线框架用铜合金板带材残余应力水平评估方法，其特征在于，主要包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种引线框架用铜合金板带材残余应力水平评估方法，其特征在于，步骤(3)中，采用不小于3000目的砂纸对每一层依次进行微细研磨。

3.根据权利要求1所述的一种引线框架用铜合金板带材残余应力水平评估方法，其特征在于，所述铜合金板带材为cunisi板带材。