功率集成電路引線框架原材料的退火方法
【專利摘要】本發明涉及一種功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述方法步驟如下，1）首先將功率集成電路引線框架原材料至于退火裝置中，進行加熱，在5—10分小時內溫度加熱至低溫區域，即溫度控制在100℃—150℃，保溫30—50分鐘后，2)繼續加熱，在1—2小時內迅速升溫至高溫區域，即溫度控制1000℃—1300℃，保溫時間為2.5—3.5小時，3)高溫保溫結束后急速降溫，在20—30分鐘內降至中溫區域，即溫度控制在500℃—600℃，在2—3小時內溫度降至室溫,即15℃—25℃，4)將原材料通過水霧進行再次冷卻，當溫度控制在5—13℃時，退出退火裝置，整個退火過程中始終以氮氣或者惰性氣體作為保護氣體。
【專利說明】功率集成電路引線框架原材料的退火方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及退火方法，具體來說涉及一種功率集成電路引線框架原材料的退火方法。
【背景技術】
[0002]功率集成電路引線框架主要由金屬帶材沖壓而成，為保證引線框架尺寸的均勻性和性能可靠性，要求金屬帶材具有均勻的物理和力學性能。現有金屬帶材的退火方法為在機械加工后進行鐘罩式退火，即需要把金屬帶盤成卷，然后按層疊加放置，蓋上鐘罩式爐殼進行退火處理。在該種方法退火下，金屬帶的物理和力學性能不夠均勻和穩定，同一卷金屬帶的外圈和內圈之間和不同層放置的不同卷金屬帶之間存在性能差異，作為一種原材料，容易造成生產引線框架過程中尺寸的不穩定和性能的不可靠。影響了產品的使用壽命，合格率降低，并且在一定程度上增加了企業的生產成本。因此，迫切的需要一種新的退火方法來解決上述技術問題。

【發明內容】

[0003]本發明正是針對現有技術中存在的技術問題，公開了一種功率集成電路引線框架原材料的退火方法，該方法使用連續的帶式在線退火方式，讓金屬帶以恒定速度通過退火裝置，保證退火過程中金屬帶的物理和力學性能的均勻和穩定性。
[0004]為了實現上述目的，本發明的技術方案如下,一種功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述方法步驟如下，I)首先將功率集成電路引線框架原材料至于退火裝置中，進行加熱，在5—10分`小時內溫度加熱至低溫區域，即溫度控制在100°C —150°C，保溫30— 50分鐘后，2)繼續加熱，在I一2小時內迅速升溫至高溫區域，即溫度控制1000°C—1300°C，保溫時間為2.5—3.5小時，3)高溫保溫結束后急速降溫，在20— 30分鐘內降至中溫區域，即溫度控制在500°C — 600°C，在2— 3小時內溫度降至室溫，即15°C —25°C，4)將原材料通過水霧進行再次冷卻，當溫度控制在5 — 13°C時，退出退火裝置，整個退火過程中始終以氮氣或者惰性氣體作為保護氣體。該技術方案退火溫度低，時間短，并且該技術方案在退火的最后過程中采用水霧進行再次冷卻，該冷卻大大的加強了該產品的穩定性，該技術方案可以保證金屬帶的物理和力學性能的均勻和穩定性，提高了產品的合格率，降低了企業生產成本。
[0005]作為本發明的進一步改進，所述退火步驟中的加熱裝置為感應爐進行加熱，采用該方式加熱效率高，并且容易控制，進一步確保了金屬帶的物理和力學性能的均勻和穩定性。
[0006]作為本發明的進一步改進，所述感應爐包括爐體、電源柜、電容器柜和冷卻系統，其中該感應爐的工作頻率為12 — 15KHZ，額定輸出功率為75KW。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述步驟I中以10 — 30°C /分的速率升溫，只有這樣才能滿足短時間內快速升溫的要求。[0008]作為本發明的進一步改進，所述步驟2中以7— 20°C /分的速率升溫。該階段對升溫速度相對緩慢了一些，防止速度過快導致高溫不穩定的情況。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述步驟3中以12 — 36°C /分的速率降溫。最后一步需要在段時間內迅速降溫，并且該速度要基本恒定，主要是確保該產品的穩定性。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述感應加熱爐中加熱材料溫度為420±5°C，電阻保溫爐為420±5°C，行進速度為5米/分鐘，退火后硬度70-80HV。
[0011]作為本發明的進一步改進，所述感應加熱爐中加熱材料溫度為450±5°C，電阻保溫爐450 ±5 °C，行進速度5.5米/分鐘，退火后硬度70-80HV。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述感應加熱爐中加熱材料溫度:480±5°C，電阻保溫爐480 ±5 °C，行進速度6米/分鐘，退火后硬度70-80HV。
[0013]作為本發明的進一步改進，所述方法步驟如下，I)首先將功率集成電路引線框架原材料至于退火裝置中，進行加熱，在8分小時內溫度加熱至低溫區域，即溫度控制在125°C，保溫40分鐘后，2)繼續加熱，在I小時內迅速升溫至高溫區域，即溫度控制1200°C，保溫時間為3小時，3)高溫保溫結束后急速降溫，在25分鐘內降至中溫區域，即溫度控制在550°C，在2.5小時內溫度降至室溫，即20°C，4)將原材料通過水霧進行再次冷卻，當溫度控制在10°C時，退出退火裝置，整個退火過程中始終以氮氣或者惰性氣體作為保護氣體。
[0014]作為本發明的進一步改 進，所述水霧冷卻過程中，水壓為0.28 — 0.35MPa，水溫為20 O—35 O。
[0015]相對于現有技術，本發明的有益效果如下:該方法通過快速升溫，緩慢升溫以及迅速降溫以及最后水霧降溫等步驟，每一步驟都為金屬帶的物理和力學性能的均勻和穩定性創造了條件，該方法簡單，易于操作，大大延長了產品的使用壽命，提高了產品的合格率，并且在一定程度上為企業帶來了更多的經濟利益，便于大規模的推廣使用。
【具體實施方式】
[0016]為了加深對本發明的理解和認識，下面結合【具體實施方式】對本發明做出進一步的說明和介紹。
[0017]實施例1:
一種功率集成電路引線框架原材料的退火方法，所述方法步驟如下，I)首先將功率集成電路引線框架原材料至于退火裝置中，進行加熱，在5分小時內溫度加熱至低溫區域，SP溫度控制在100°C，保溫30— 50分鐘后，2)繼續加熱，在I小時內迅速升溫至高溫區域，即溫度控制1000°C，保溫時間為2.5小時，3)高溫保溫結束后急速降溫，在20分鐘內降至中溫區域，即溫度控制在500°C，在2小時內溫度降至室溫，即15°C，4)將原材料通過水霧進行再次冷卻，當溫度控制在5°C時，退出退火裝置，整個退火過程中始終以氮氣或者惰性氣體作為保護氣體。
[0018]實施例2:
作為本發明的進一步改進，一種功率集成電路引線框架原材料的退火方法，所述方法步驟如下，I)首先將功率集成電路引線框架原材料至于退火裝置中，進行加熱，在10分小時內溫度加熱至低溫區域，即溫度控制在150°c，保溫50分鐘后，2)繼續加熱，在2小時內迅速升溫至高溫區域，即溫度控制1300°C，保溫時間為3.5小時，3)高溫保溫結束后急速降溫，在30分鐘內降至中溫區域，即溫度控制在600°C，在3小時內溫度降至室溫，即25°C，4)將原材料通過水霧進行再次冷卻，當溫度控制在13°C時，退出退火裝置，整個退火過程中始終以氮氣或者惰性氣體作為保護氣體。
[0019]實施例3:
作為本發明的進一步改進，所述方法步驟如下，I)首先將功率集成電路引線框架原材料至于退火裝置中，進行加熱，在8分小時內溫度加熱至低溫區域，即溫度控制在125°C，保溫40分鐘后，2)繼續加熱，在I小時內迅速升溫至高溫區域，即溫度控制1200°C，保溫時間為3小時，3)高溫保溫結束后急速降溫，在25分鐘內降至中溫區域，即溫度控制在550°C，在2.5小時內溫度降至室溫，即20°C，4)將原材料通過水霧進行再次冷卻，當溫度控制在10°C時，退出退火裝置，整個退火過程中始終以氮氣或者惰性氣體作為保護氣體。
[0020]實施例4:
作為本發明的進一步改進，所述退火步驟中的加熱裝置為感應爐進行加熱，采用該方式加熱效率高，并且容易控制，進一步確保了金屬帶的物理和力學性能的均勻和穩定性。
[0021]實施例5:
作為本發明的進一步改進，所述感應爐包括爐體、電源柜、電容器柜和冷卻系統，其中該感應爐的工作頻率為12 — 15KHZ，額定輸出功率為75KW。
[0022]實施例6:
作為本發明的進一步改進，所述步驟I中以10 — 30°C /分的速率升溫，只有這樣才能滿足短時間內快速升溫的要求，一般選擇15°C /分、18°C /分、20°C /分、25°C /分、26°C /分、28°C / 分、30°C / 分等`。
[0023]實施例7:
作為本發明的進一步改進，所述步驟2中以7 — 20°C /分的速率升溫。該階段對升溫速度相對緩慢了一些，防止速度過快導致高溫不穩定的情況，一般選擇TC /分、10°C /分、12°C / 分、15°C / 分、16°C / 分、18°C / 分、20°C / 分等。
[0024]實施例8:
作為本發明的進一步改進，所述步驟3中以12—36°C/分的速率降溫。最后一步需要在段時間內迅速降溫，并且該速度要基本恒定，主要是確保該產品的穩定性。一般選擇12°C /分、18°C / 分、22°C / 分、25°C / 分、26°C / 分、28°C / 分、33°C / 分等。
[0025]實施例9:
作為本發明的進一步改進，所述感應加熱爐中加熱材料溫度為420±5°C，電阻保溫爐為420±5°C，行進速度為5米/分鐘，退火前硬度100-110HV，電阻保溫爐有效長度6m，退火后硬度70-80HV。
[0026]實施例10:
作為本發明的進一步改進，所述感應加熱爐中加熱材料溫度為450±5°C，電阻保溫爐450±5°C，行進速度5.5米/分鐘，退火前硬度100-110HV，電阻保溫爐有效長度6m，退火后硬度70-80HV。
[0027]實施例11:
作為本發明的進一步改進，所述感應加熱爐中加熱材料溫度:480±5°C，電阻保溫爐480±5°C，行進速度6米/分鐘，退火前硬度100-110HV，電阻保溫爐有效長度6m，退火后硬度 70-80HV。
[0028]實施例12:
作為本發明的進一步改進，所述水霧冷卻過程中，水壓為0.28—0.35MPa,水溫為20 O—35 O。
[0029]本發明還可以將實施例之間進行組合形成新的實施方式。
[0030]需要說明的是上述實施例僅僅是本發明的較佳實施例，并沒有用來限定本發明的保護范圍，在上述基礎上所作出的等同替換或者替代均屬于本發明的保護范圍，本發明的保護范圍以權利要求書為準。
【權利要求】
1.一種功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述方法步驟如下，I)首先將功率集成電路引線框架原材料至于退火裝置中，進行加熱，在5 —10分小時內溫度加熱至低溫區域，即溫度控制在1001:—1501:，保溫30— 50分鐘后，2)繼續加熱，在I一2小時內迅速升溫至高溫區域，即溫度控制1000°C—1300°C，保溫時間為2.5—3.5小時，3)高溫保溫結束后急速降溫，在20— 30分鐘內降至中溫區域，即溫度控制在500°C—600°C，在2— 3小時內溫度降至室溫，即15°C — 25°C，4)將原材料通過水霧進行再次冷卻，當溫度控制在5 — 13°C時，退出退火裝置，整個退火過程中始終以氮氣或者惰性氣體作為保護氣體。
2.根據權利要求1所述的功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述退火步驟中的加熱裝置為感應爐進行加熱。
3.根據權利要求2所述的功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述感應爐包括爐體、電源柜、電容器柜和冷卻系統，其中該感應爐的工作頻率為12 — 15KHZ，額定輸出功率為75KW。
4.根據權利要求1或2或3所述的功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述步驟I中以10 — 30°C /分的速率升溫。
5.根據權利要求1或2或3所述的功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述步驟2中以7— 20°C /分的速率升溫。
6.根據權利要求1或2或3所述的功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述步驟3中以12 — 36°C /分的速率降溫。
7.根據權利要求2或3所述的功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述感應加熱爐中加熱材料溫度為420±5°C，電阻保溫爐為420±5°C，行進速度為5米/分鐘，退火后硬度70-80HV。
8.根據權利要求2或3所述的功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述感應加熱爐中加熱材料溫度為450±5°C，電阻保溫爐450±5°C，行進速度5.5米/分鐘，退火后硬度70-80HV。
9.根據權利要求2或3所述的功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述感應加熱爐中加熱材料溫度:480±5°C，電阻保溫爐480±5°C，行進速度6米/分鐘，退火后硬度70-80HV。
10.根據權利要求2或3所述的功率集成電路引線框架原材料的退火方法，其特征在于，所述方法步驟如下，I)首先將功率集成電路引線框架原材料至于退火裝置中，進行加熱，在8分小時內溫度加熱至低溫區域，即溫度控制在125°C，保溫40分鐘后，2)繼續加熱，在I小時內迅速升溫至高溫區域，即溫度控制1200°C，保溫時間為3小時，3)高溫保溫結束后急速降溫，在25分鐘內降至中溫區域，即溫度控制在550°C，在2.5小時內溫度降至室溫，即 .20°C，4)將原材料通過水霧進行再次冷卻，當溫度控制在10°C時，退出退火裝置，整個退火過程中始終以氮氣或者惰性氣體作為保護氣體；所述水霧冷卻過程中，水壓為0.28-.0.35MPa,水溫為 20°C—35°C。
【文檔編號】C21D1/26GK103602792SQ201310414003
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】鄭康定, 曹光偉, 馮小龍, 段華平, 馬葉軍 申請人:寧波康強電子股份有限公司