摘要
C70350合金是新一代引线框架材料，由于它综合性能突出，是未来高精密集成电路蚀刻引线框架的首选材料。随着高端引线框架向着轻、薄、高精度化发展，要求蚀刻引线框架材料具有高强度低残余应力的性能。因此，如何通过不同处理工艺调控合金微结构保持高强度的同时降低残余应力，探明 C70350 合金残余应力的影响机制，对我国电子信息领域高强度低残余应力铜合金带材开发具有重要意义。 本文对冷轧态 C70350 合金进行不同超声时间、不同超声振幅和温度加不同超声振幅工艺处理，为探求强度和残余应力的协同调控。研究不同超声振动时间、不同超声振幅和温度加不同超声振幅对带材组织性能和残余应力的影响规律，利用多种微观分析手段表征了不同工艺处理后 C70350 合金微结构特征，系统研究了 C70350 合金不同工艺处理过程中微观组织演变规律，为高精密蚀刻引线框架生产加工提供了理论依据。主要研究内容及结论如下： 1. 探明冷轧态 C70350 合金微结构特征与强度-残余应力的内在关联。冷轧态合金抗拉强度和导电率分别为 845.3 MPa、46.6 %IACS，横向和轧向残余应力分别为 52 MPa 和 83 MPa；冷轧态 C70350 合金内部晶粒主要以变形晶粒为主，变形晶粒内部充满位错；KAM图显示合金内部存在大量应变区域，应变集中分布，冷轧态合金的几何必要位错密度为 2.85×1015 m-2。合金中织构主要含有立方型织构{001}＜100＞、黄铜型织构{110}＜112＞、S 型织构{123}＜634＞和黄铜 R 型织构{025} ＜100＞，同时存在板织构和退火织构。合金内部位错主要在析出相、晶界和孪晶界周围堆积，位错以高密度的位错墙形式存在，位错分布呈现无规则，位错堆积导致应力集中。 2. 优选出冷轧态 C70350 合金获得良好强度与残余应力的工艺参数。冷轧态C70350 合金经过不同超声振幅处理后，当超声振幅为 30 μm 时，抗拉强度 842.5 MPa，横向和轧向残余应力分别为-26 MPa和 61 MPa；不同超声振动时间处理后，当超声振动时间为 3 min 时，抗拉强度为 874.7 MPa，横向和轧向的残余应力分别为-24 MPa和 53 MPa。随着超声振幅和超声振动时间的增加，合金内部位错塞积开动，位错均匀分布，晶粒细化，几何位错密度增加；织构强度增加，织构含量有所转变，织构类型并未发生变化，晶粒的取向发生转变，最终获得最优的抗拉强度和残余应力。 3. 探明200℃不同超声振幅处理后C70350合金性能和微结构特征演变规律。200℃下，随着超声振幅的增加，残余应力先增大后减小最后逐渐稳定，抗拉强度和导电率先增加后降低。200℃下，超声振幅为 30 μm，相较于冷轧态，横向和轧向残余应力从 52 MPa、83 MPa降低至 32 MPa、41 MPa，抗拉强度和导电率从845.3 MPa、46.6 %IACS 升高至 866.9 MPa、47.2 %IACS。200℃下，合金发生回复作用，导致内应力降低，高温会使材料屈服强度降低，随着超声振幅增加，促使合金带材发生塑性变形，同时高温加超声振动使得合金内部不稳定位错变得稳定并消失，晶格畸变减少，最终导致残余应力释放。
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