KFC铜合金引线框架带材的连续挤压制造技术
KFC铜合金引线框架带材的连续挤压制造技术
0 引言
引线框架材料作为集成电路和半导体元器件封 装的关键材料之一，在集成电路中起着固定芯片、保 护内部元件、传 递 电 信 号 并 向 外 散 发 元 件 热 量 的 作 用，因此人们对该材料的强度、成形性能、导电能力和 导热能力等方面都提出高的要求。目前铜合金以其 优良 的 导 电 性、导 热 性，以 及 低 廉 的 价 格 被 广 泛 地 用 于集成电路中作为引线框架材料，其使用量已占框架 材料用量的 80% 以上［1-3］。其中铜-铁-磷系的 KFC 是 最具代表性的铜合金引线框架材料之一，具有优良的 导电率、较好的强度和耐热性能，在电子、IT 和通讯等 行业得到广泛应用。
制造技术 /工艺装备
现代制造工程（ Modern Manufacturing Engineering）
2011 年第 பைடு நூலகம்2 期
KFC 铜合金引线框架带材的连续挤压制造技术
孙海洋1 ，闫志勇2 ，樊志新1 （ 1 大连交通大学连续挤压工程研究中心，大连 116028； 2 大连康丰科技有限公司，大连 116100）
图 7 ～ 图 9 所示为其中一次生产试验过程的主轴 转速、挤压温度和主机电流动态信号采集曲线。
图 7 主轴转速动态信号采集曲线
图 8 挤压温度动态信号采集曲线
流增大。同时，挤压温度略有升高，见图 8。图 10 所 示为生产试验加工出的 KFC 铜合金引线框架带坯，按 照企业要求对直材进行检验，然后进行人工盘卷。采 用连续挤压法生产出的 KFC 引线框架带坯，产品形状 完整，尺寸规范，表面 光 洁，无 擦 伤，无 压 入 物，无 暗 渣，初步达到企业提出的产品质量要求。
两种方法的区别是，前者通过对半连续铸锭的热 轧，获得热轧卷坯，然后经过双面铣削，得到供高精度 冷轧 使 用 的 卷 坯，经 过 中 扎、热 处 理 和 精 轧 得 到 成 品 带材； 后者采用水平连铸或上引的方法直接得到卷 坯，后经类 似 工 序 得 到 成 品 带 材。 前 者 工 艺 成 熟，热 轧可 以 充 分 改 变 铸 造 组 织，但 热 轧、铣 面 等 工 序 的 加 入造 成 工 艺 流 程 长，设 备 投 资 增 加，使 成 品 的 生 产 周 期延长，成品率下降，而且生产成本高。而对于后者，
连续挤压法加工KFC引线框架材料与传统加工方法的比较
连续挤压法加工KFC引线框架材料与传统加工方法的比较提纲：一、引言A. 研究背景和意义B. 研究对象和内容C. 研究方法和步骤二、引线框架材料的特点和工艺要求A. 引线框架材料的种类和特点B. 工艺要求和加工难点三、连续挤压法加工KFC引线框架材料的原理和特点A. 连续挤压法加工原理和过程B. 连续挤压法加工的特点和优势四、传统加工方法加工KFC引线框架材料的方式和存在问题A. 传统加工方法的方式和流程B. 传统加工方法的存在问题和局限性五、连续挤压法加工KFC引线框架材料的应用实例和前景展望A. 连续挤压法加工KFC引线框架材料的应用实例B. 连续挤压法加工KFC引线框架材料的前景展望六、结论A. 结论和评价B. 参考文献注：KFC引线框架材料，即快餐店用的鸡肉油炸机的框架材料，一般为铝合金材料。
第一章：引言A.研究背景和意义随着餐饮业的高速发展，快餐店逐渐成为人们日常饮食的主要选择之一。
而快餐店中的炸鸡机、炸薯条机等烹饪设备的框架，作为支撑设备的重要部件，成为快餐店的核心设备之一。
快餐店中常用的鸡肉油炸机框架材料一般为铝合金材料，这种材料在制造、加工和使用过程中存在着一系列技术问题和挑战。
目前，传统的加工方法仍然是市场主流，采用的是常规的铣削、钻孔、切割等工艺加工，但这种传统方法在生产效率、产品质量、资源利用等方面都存在着一定的局限性。
因此，为了提高铝合金引线框架材料的制造效率和质量，社会对新型的加工技术进行了广泛研究。
B.研究对象和内容本文的研究对象是KFC引线框架材料，旨在比较连续挤压法加工与传统加工方法在制造KFC引线框架材料中的差异。
本文旨在通过比较不同加工方法的制造工艺、性能特点、优缺点和应用前景等方面，全面展现连续挤压法加工KFC引线框架材料的优点和潜力。
C.研究方法和步骤为了深入研究连续挤压法加工KFC引线框架材料与传统加工方法的差异，本文主要使用文献综述和实验对比方法。
文献综述主要搜集和分析国内外文献，了解不同加工方法的技术理论和发展趋势。
铜合金连续挤压工艺中的模具设计
硬件设备100铜合金连续挤压工艺中的模具设计◆张 宇摘要：连贯型挤压工艺作为当代高科技的工件加工技术已被广泛运用到稀土金属加工领域当中，对于铜质合金材料的连惯型挤压操作程序、挤压操作过程工艺指标选取、模具工件整体构架、模具结构选取和模具原料选取等项内容展开分析，且就CuMg0.3型合金工料实施了连贯型挤压操作实验，成功地进行挤压操作并挤压出完整的铜排工件。
铜排工件的完整挤压操作过程及其作业结果充分说明此连惯型挤压工艺处置程序、挤压技术指标确定、模具工件结构设计和模具工料选取等内容是恰当的，笔者就此展开研究以供同行借鉴。
关键词：铜合金材料；连续型挤压；操作过程; 模具结构设计引言连贯型挤压操作工艺因为其本身具备操作效率高、加工质量高、过程能耗低等特点，在稀土金属工件加工领域获取了大面积的运用。
连贯型挤压工艺已经广泛的运用到铜金属和铜质合金材料的加工领域当中，且将紫铜金属、铜银型合金材料等作为加工坯料加工制作出了铜材扁平线和实心的铜质材料。
在一个本身设有轮槽结构的挤压扁轮做持续旋转的状态下，且处在压紧轮施予的某种程度压力下，依托其轮槽和坯料二者之间产生的摩擦效果，把金属坯料持续性地拉入由挤压轮结构中的沟槽、导向平板、模腔结构所构成的挤压型模腔体内部，且在其模腔体内产生塑性变形过程，最终由模具通孔内挤压出所欲得到的工业制品。
铜质合金材料连贯型挤压操作中的变形状况、温度条件、应力分布状况合控制速度变化趋势等相关规律是不可能在具体实践操作过程中清晰地看得到的，总体是依照相关拟定数值进行模拟控制，其所实施的参数仿真结果需十分贴近实验数据结果，其所拟定的控制参数亦应最大限度的满足实际需求。
1 连续型挤压定形技术1.1 连续型挤压定型工艺操作程序引线型框架产品、铜金属带等一些利用铜质合金材料所加工出的板带产品，其具体加工制作的常用加工操作程序是: 加入铜杆、固体料溶化、预热过程、连惯型挤压操作、冷轧式定形、延长时效、精细轧制。
铜及铜合金连续挤压技术的研究和应用
TLJ400 400 250 20
170
100~2000 1400
TLJ500 500 400 25
250
200~3800 2000
TLJ630 630 600 30
320
300~6400 3000
2 连续挤压技术在铜加工中的应用 与传统的挤压生产工艺相比，连续挤压技术取消了加热
连续挤压技术的工作原理如图 1 所示 ：模腔位于挤压轮 侧面，坯料在旋转挤压轮的带动下进入挤压腔内，在轮槽摩 擦力的作用下，坯料温度升高压力加大，达到一定值后便从 模孔中挤出，形成产品。产品的尺寸与形状取决于模具，只 需简单地更换模具即可生产出不同规格的产品。
图 1 连续挤压原理图 近年来连续挤压技术在理论研究、技术创新与设备研发 等方面也取得了较多的进展，主要包括 ：连续挤压金属变形 力学理论研究、连续挤压金属塑性变形过程的计算机数值模 拟、连续挤压设备三维制图技术与优化设计等。在装备方面 的主要技术创新包括 ：渐变冷却长寿命挤压轮、大扩展比组 合式腔体、全自动液压换向增压器、长寿命高温合金连续挤 压模具、连续挤压生产线计算机智能控制系统、杆坯料表面 清理设备、端驱动前铰式锁靴系统等 [1]。
L 前沿技术 eading-edge technology
铜及铜合金连续挤压技术的研究和应用
童金林
（浙江力博实业股份有限公司，浙江 绍兴 ３１２０００）
摘 要 ：本文介绍了连续挤压技术的工作原理和铜及铜合金连续挤压技术的研究进展和应用。
关键词 ：铜及铜合金 ；连续挤压
中图分类号 ：ＴＧ３７６
文献标识码 ：Ａ
1 连续挤压技术的工作原理 连续挤压技术是由英国斯普林菲尔德实验室提出的塑
性加工新技术，被誉为有色金属加工行业的一次技术革命。 我国连续挤压技术的发展始于上世纪八十年代中后期，通过 引进、吸收、消化得以不断提升。历经 30 多年的发展，我国 已成为连续挤压技术的设备生产大国和工艺技术应用大国， 工艺设备的应用涵盖了铜铝加工等多个行业、领域。从初创 时的仿制、改进，到现在的拥有自主知识产权的再创新，我 国已形成了完全具有自主知识产权的连续挤压关键技术体 系，并已具备国际先进水平。
KFC引线框架铜合金带材生产工艺[发明专利]
![KFC引线框架铜合金带材生产工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7a6f35726bec0975f565e210.png)
专利名称：KFC引线框架铜合金带材生产工艺专利类型：发明专利
发明人：李保成
申请号：CN201310548981.9
申请日：20131108
公开号：CN104630540A
公开日：
20150520
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种KFC引线框架铜合金带材生产工艺，工艺流程包括熔铸-KFC连铸卷坯铣面-冷轧-钟罩退火-冷轧-连续退火炉退火-冷轧。
先经过钟罩退火再经过在连续退火炉中760℃退火，出现明显的再结晶组织，效果好，晶粒的分布也十分均匀。
提高了塑性加工性能和沉淀硬化效果。
申请人：青岛宏泰铜业有限公司
地址：266700 山东省青岛市平度市同和街道办事处驻地宏泰铜业有限公司
国籍：CN
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KFC引线框架材料连续挤压产品气泡和夹杂缺陷的研究
KFC引线框架材料连续挤压产品气泡和夹杂缺陷的研究孙海洋;闫志勇;樊志新【摘要】本文主要针对生产实际中KFC引线框架材料连续挤压产品气泡和夹杂缺陷进行研究,通过分析缺陷的产生原因,提出了相应的解决办法和预防措施.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2014(049)004【总页数】5页(P88-92)【关键词】挤压成形;连续挤压;KFC引线框架;气泡;夹杂【作者】孙海洋;闫志勇;樊志新【作者单位】大连交通大学连续挤压工程研究中心,辽宁大连116028;大连康丰科技有限公司,辽宁大连116100;大连交通大学连续挤压工程研究中心,辽宁大连116028【正文语种】中文【中图分类】TG376引线框架材料在集成电路中起着固定芯片、保护内部元件、传递电信号并向外散发元件热量的作用，其在集成电路器件和各组装程序中占有极重要的地位。
而铜-铁-磷系的KFC是最具代表性的铜合金引线框架材料之一，其具有优良的导电率，较好的强度和耐热性能，在电子、IT、通讯等行业得到广泛应用。
采用连续挤压的方法生产KFC引线框架材料近几年已经开始在国内应用推广。
其生产工艺流程如图1所示。
图1 连续挤压法生产工艺流程图但是采用连续挤压法生产的KFC引线框架材料产品有时仍存在一些质量问题。
本文主要以生产实际为基础，研究KFC引线框架材料连续挤压产品出现的气泡和夹杂缺陷，找出其产生原因并提出解决办法或预防措施。
1 KFC引线框架材料连续挤压产品的主要缺陷及危害1.1 气泡图2 KFC带坯表面气泡缺陷KFC引线框架材料连续挤压产品的气泡缺陷主要分两类，一是挤压过程中出现的挤压气泡，其次是在连续挤压后的退火工序中出现的退火气泡。
气泡缺陷对产品质量的影响主要有：①气泡在表面，如果出现在靠近带坯卷料的一端，则可以去除该部分，只要剩余的卷料满足下游用户对最小卷重的要求，就可以进入下工序加工；②气泡在表面，但出现在卷料的中间部分，缺陷段被去除后造成卷料被切断，如果切出的单卷重量达不到最小卷重的要求，则整卷带坯报废；③气泡在内部，通常情况下，由于生产过程中没有先进的检测手段，则有缺陷的坯料容易流入下工序加工，但在后继加工中被暴露出来，则仍需要采用前述的方法处理。
铜排连续挤压生产线的工艺流程
铜排连续挤压生产线的工艺流程一、原料准备。
铜排生产嘛，原料那肯定是铜材啦。
这些铜材可不是随随便便就拿来用的呢。
得先检查它的质量呀，就像咱们挑水果一样，得挑那种质量好的。
比如说，铜材的纯度得达标，要是里面杂质太多，那做出来的铜排肯定不行。
而且铜材的规格也要符合要求，长度呀、粗细呀之类的。
要是这些没弄好，就像盖房子地基没打好一样，后面的流程都会受到影响呢。
二、挤压前的预处理。
这一步可重要啦。
要把铜材进行清洗，为啥要清洗呢？你想啊，铜材在存放或者运输的过程中，肯定会沾上一些脏东西，要是不洗干净就拿去挤压，那些脏东西就会混到铜排里面去，多不卫生，而且也会影响铜排的质量呀。
清洗完了之后呢，有时候还需要对铜材进行加热，这就像是给铜材做个热身运动，让它变得软软的，这样在挤压的时候就会比较顺利。
三、连续挤压过程。
这个过程可神奇啦。
铜材被送到挤压机里面，挤压机就像一个超级大力士一样，通过特殊的模具，把铜材一点点地挤压成我们想要的形状，也就是铜排的形状啦。
这个过程就像是捏橡皮泥一样，不过可比捏橡皮泥难多啦。
在挤压的时候，要控制好压力呢，如果压力太大，铜排可能就会变形过度，要是压力太小呢，又挤不出来想要的形状。
而且挤压的速度也很关键，就像我们走路，速度要刚刚好才行。
四、冷却定型。
刚挤压出来的铜排还很热呢，就像刚出炉的面包一样。
这个时候就要给它降温啦，让它冷却定型。
如果冷却不好，铜排的形状可能就会发生变化，而且它的性能也会受到影响。
冷却的方式有很多种呢，有的是用风冷，就像吹风扇一样，让风把热量带走；有的是用水冷，就像给铜排洗个凉水澡，不过水冷的时候要注意不能让水进到铜排里面去，不然又会出问题啦。
五、后处理。
铜排冷却定型之后呀，还没有大功告成呢。
还得进行一些后处理。
比如说切割，把铜排按照一定的长度切割好，这样才方便使用。
还有可能要对铜排的表面进行处理，让它变得更光滑呀，或者在表面涂上一些保护的东西，就像给铜排穿上一件漂亮的衣服一样，这样可以防止铜排被氧化或者腐蚀呢。
论连续挤压技术在铜质条状导带毛坯制造中的应用
论连续挤压技术在铜质条状导带毛坯制造中的应用摘要该技术针对国内弹药行业条带毛坯制造普遍存在的材料利用率低这一共性问题，首次采用连续挤压工艺方式代替原有的挤压拉伸工艺方式，完成了某产品条带毛坯连续挤压工艺研究与应用，开辟了工艺制造技术新途径。
有利于推动条带毛坯制造技术的升级和推广应用。
关键词铜质；条状导带毛坯；连续挤压1 引言炮弹是战争的主要消耗品，我国每年生产大口径炮弹约30万发左右。
条带毛坯是炮弹的核心零部件之一，在炮弹发射时起密闭火药气体、使炮弹旋转、膛内定位等作用。
目前国内弹药行业条带毛坯制造仍沿用上世纪五十年代前苏联传统的挤压拉伸工艺，材料利用率平均只有55％左右，突出问题是制造工艺存在“三高一低”，即：材料消耗高、加工工时高、能源消耗高、加工效率低。
生产成本居高不下，大量的优质铜材被浪费，不符合国家建立资源节约型社会的发展方针。
2 概述针对国内弹药行业条带毛坯制造普遍存在的材料消耗高、加工工时高、能源消耗高、加工效率低共性问题，有必要开辟新的工艺路线和制造方法，以改变目前行业条带毛坯制造材料利用率偏低的局面，降低条带毛坯制造成本，带动产业制造技术升级。
即采用：阴极铜→上引连铸→连续挤压→成品锯切→退火→酸洗→打磨→成品检验的工艺路线，利用上引连铸铜杆一次挤压成型，缩短工艺流程，提高毛坯材料利用率，为国内弹药行业首次应用。
网上检索日本、韩国、芬兰等国采用连续挤压技术制造条带毛坯技术目前尚处于实验室研究和学术论文发表阶段，未在大批量生产中应用。
3 试验准备3.1 技术原理某产品条带毛坯连续挤压工艺是利用上引连铸的成卷铜杆由旋转的放线盘水平放出，通过校直装置达到平直状态，校直后毛坯进入挤压轮，由电机带动挤压轮旋转，使铜杆进入挤压轮轮槽，经压实轮在环形轮槽内压实，在摩擦力的作用下铜杆被连续咬入而实现连续挤压。
挤压时坯料与工具表面在不需外部加热的情况下因摩擦发热使变形区的温度升高，铜杆发生变形通过腔体内的模具（某产品条带毛坯成型模）挤出弹带成品。
锻造·冲压·钣金篇——金属挤压技术进展
挤 压 等 工 艺 ，以 降 低成 本 ，简化
工 艺 。近 年 来 ，世 界 各 国 对挤 压 铸 造 铝 基 复 合 材料 的研 究 工作 十 分 活 跃 ， 由于挤 压铸 造 工 艺 是 制
正向挤压
压 轮 压 实 ，在 巨大 摩 擦 力 和挤 压
力的 作 用 下 产 生 足 够温 度后 被 连 续 送 进 挤 压 腔 内 ，坯 料 在 腔体 挡
限化 及 超 高 压 油 泵 直 接 控 制 是 未 来 挤 压 装备 的 发 展趋 势 。 重金属挤压 （ Ｈｅ ａ ｖ ｙ Ｍｅ ｔ ａ ｌ
性 能零 部 件 生 产 上 。 日本 宇 部 公 司 进 行 的 铝 镁 合
金 半 固态 挤 压 铸 造 研 发 ，扩 大 了
Ｅ ｘ ｔ ｒ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ）用 挤压 方 法将 铜 、镍 等 重 金 属 及其 合 金加 工成 管 、
比较 ，挤 压 装 备 前 沿技 术 、挤 压
压 出 口模 孔 的形 状 ，可 以 获 得 类
型 多样 的挤 压 制 品 ，是 应 用 广泛
的金 属 成形 工 艺 。
挤压方法
背压静液挤压 串联挤压的筒静液挤压
双 动式静液挤压
拉伸 一 静液挤压
连续 挤 压 方法
近 日， 日本 宇 部 公 司 在挤 压 铸 造 机 上 进 行 了铝 镁 合 金 的 半 固 态 挤 压 铸 造 方 面 研 发 工 作 ，该研 发 工 作 将 进 一 步 提 升 其 在 国际压 铸 行 业 的技 术 水 平 。挤 压 铸 造 是
压 器 带 、汽 车 用铝 合金 型材 ） ；
越 高 ，因此 挤 压 机 的大 型 化 、智
能 作 用 ，且 使 用 范 围广 ，节 约 能 源 。 目前 这 种 工 艺 已被 广 泛 应 用 到 汽 车 、摩 托 车 等 重 要安 全和 高
KFC铜合金引线框架材料上引速度对连续挤压生产过程的影响
KFC铜合金引线框架材料上引速度对连续挤压生产过程的影响I. 绪论A. 研究背景和意义B. 研究目的和意义C. 研究方法和步骤II. 材料和方法A. 实验材料B. 实验方法C. 实验流程III. 实验结果A. 引速度对连续挤压生产过程的影响B. 不同引速度下的金属材料变形情况C. 实验数据分析与比较IV. 讨论A. 引速度对连续挤压生产过程的影响原因B. 引速度对金属材料变形的影响机理C. 其他因素对实验结果的影响V. 结论和展望A. 研究结果总结B. 实验的不足和改进方向C. 研究的应用前景和意义第一章绪论A. 研究背景和意义铜合金引线是电子行业中常用的连接电路的材料之一。
随着科学技术的不断进步，越来越多的电子设备和仪器需要使用铜合金引线。
由于铜合金引线的特殊需求，比如高强度和良好的延展性等特性，使得其的制造工艺成为了一个非常关键的问题。
其中铜合金引线的引速度也是一个十分重要的参数。
B. 研究目的和意义引速度是铜合金引线生产中至关重要的参数之一，它直接影响到铜合金引线的质量和生产效率。
因此，研究引速度对铜合金引线连续挤压生产过程的影响，将有助于优化铜合金引线生产工艺，提高生产效率和质量，并降低生产成本。
因此，本文旨在通过实验研究，探究引速度对铜合金引线连续挤压生产过程的影响。
C. 研究方法和步骤本研究采用实验方法进行，首先制备实验所需的铜合金引线材料，并采用连续挤压生产工艺进行连续挤压生产，探究不同引速度对铜合金引线生产质量的影响。
然后，通过对实验数据的分析，确定不同引速度下铜合金引线的变形情况，并探究引速度对变形机理的影响。
最后，通过对实验结果的讨论和总结，得出结论并提出对铜合金引线生产工艺的优化建议。
第二章材料和方法A. 实验材料本研究所使用的材料是铜合金引线，化学成分为铜 99.5%、锡0.3%、钴 0.2%。
其标准杆直径为2mm，长度为500mm。
B. 实验方法铜合金引线的生产采用连续挤压工艺。
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图 11 KFC 铜合金引线框架材料专用 连续挤压生产线平面布置图
3． 2． 2 KFC 引线框架材料的连续挤压生产 按照企业现场的生产需要，企业自己生产的上引杆
料，每卷重量在 1 000kg 左右，如图 12 所示，初步确定的 正常单班产量不低于 4 000kg，产品规格与前期生产试 验的产品规格相同，产品的企业编号为 71 /27 /15 规格。
国内企业在 KFC 铜合金引线框架带材的生产方 面，普遍存在质量不稳定、品种规格少等问题，与国外 生产企业相比，还存在一定差距。
本文提出 KFC 铜合金引线框架带材的连续挤压 制造技术，通过连续挤压技术的引入，改变传统 KFC 铜合 金 引 线 框 架 带 材 的 生 产 工 艺，从 生 产 效 率、节 能
其他检测结果： 产品表面光滑、清洁，无缺陷； 表 面粗糙度≤0． 45μm，满足用户合同中表面粗超度 ≤ 0． 5μm的要求； 边缘毛刺≤0． 01μm，满足用户合同中 边缘毛刺≤0． 05μm 的要求； 侧弯、扭曲、卷曲、抗拉强 度和硬度等指标的检测也满足用户合同中的要求。
两种方法的区别是，前者通过对半连续铸锭的热 轧，获得热轧卷坯，然后经过双面铣削，得到供高精度 冷轧 使 用 的 卷 坯，经 过 中 扎、热 处 理 和 精 轧 得 到 成 品 带材； 后者采用水平连铸或上引的方法直接得到卷 坯，后经类 似 工 序 得 到 成 品 带 材。 前 者 工 艺 成 熟，热 轧可 以 充 分 改 变 铸 造 组 织，但 热 轧、铣 面 等 工 序 的 加 入造 成 工 艺 流 程 长，设 备 投 资 增 加，使 成 品 的 生 产 周 期延长，成品率下降，而且生产成本高。而对于后者，
2 Dalian Konform Technical Limited Company，Dalian 116100，Liaoning，China）
Abstract： Because there were problems of long process flow，more equipment investment，low yield and high cost in the main production methods of KFC copper alloy lead frame strip，the continuous extrusioforward． Furthermore， the feasibilities of technology and technique were verified by the factories' production practice． The method increased the production efficiency，product quality and product variety，especially had the advantage in energy saving and emission reduction． Key words： KFC copper alloy； lead frame； continuous extrusion； strip
3． 1． 2 生产试验过程记录 采用动态信号测试系统对 KFC 铜合金引线框架
带坯生产过程中的主轴转速、主机电流以及挤压温度 （ 变形区接触工具特定位置的温度） 进行数据采集，通
孙海洋，等： KFC 铜合金引线框架带材的连续挤压制造技术
2011 年第 12 期
过对生产过程数据的分析，可以判断工艺的可行性和 合理性，并为后继的优化和改进提供方向性指导。
图 7 ～ 图 9 所示为其中一次生产试验过程的主轴 转速、挤压温度和主机电流动态信号采集曲线。
图 7 主轴转速动态信号采集曲线
图 8 挤压温度动态信号采集曲线
流增大。同时，挤压温度略有升高，见图 8。图 10 所 示为生产试验加工出的 KFC 铜合金引线框架带坯，按 照企业要求对直材进行检验，然后进行人工盘卷。采 用连续挤压法生产出的 KFC 引线框架带坯，产品形状 完整，尺寸规范，表面 光 洁，无 擦 伤，无 压 入 物，无 暗 渣，初步达到企业提出的产品质量要求。
摘要：针对目前 KFC 铜合金引线框架带材主要生产方法中存在的生产工艺流程长、设备投资大、产品成品率低和成本高 等问题，提出 KFC 铜合金引线框架带材的连续挤压制造技术，并通过企业的生产运行，验证了该方法的技术可行性和工 艺可行性，使企业的产品生产效率、质量和品种等多方面水平得到提高，尤其具有良好的节能减排优势。 关键词：KFC 铜合金； 引线框架； 连续挤压； 带材 中图分类号：TH16 文献标志码：B 文章编号：1671—3133（2011）12—0083—05
图 13 KFC 引线框架材料连续挤压生 产过程动态曲线历史记录界面
图 14 所示为实际生产过程中，根据对产品的设 定，完成自动剪切后的带坯收卷情况。
图 14 连续挤压 KFC 引线框架带坯收卷
3． 2． 3 后继加工过程 企业 KFC 引线框架材料的后继加工过程基本按
照本文前面设计的工艺流程进行，由于连续挤压坯料 的规格已经达到原中轧后期的尺寸要求，而且坯料本 身为软态，所以实际生产过程中减少了中轧道次和退 火次数，企业初步估算采用新方法后产品生产效率将 提高 10 ～ 15 倍。 3． 2． 4 最终产品测试
法。由于连续挤压技术目前在有色金属加工领域应用
广泛，笔者又在连续挤压技术和
工程应用方面具有一定的经验，
故提出了采用连续挤压法生产
KFC 铜合金引线框架带材的设
想，其工艺流程如图 3 所示。
采用连续挤压法生产 KFC
铜合金引线 框 架 带 材，与 传 统
生产方法相比其生产过程得到
一定程度地简化，去除了铣面、
制造技术 /工艺装备
现代制造工程（ Modern Manufacturing Engineering）
2011 年第 12 期
KFC 铜合金引线框架带材的连续挤压制造技术
孙海洋1 ，闫志勇2 ，樊志新1 （ 1 大连交通大学连续挤压工程研究中心，大连 116028； 2 大连康丰科技有限公司，大连 116100）
Continual extrusion manufacturing technology of KFC copper alloy lead frame strip
SUN Hai-yang1 ，YAN Zhi-yong2 ，FAN Zhi-xin1 （ 1 Engineering Research Center of Continuous Extrusion，Dalian Jiaotong University，Dalian 116028，Liaoning，China；
热轧开坯和 粗 轧 等 工 序，减 少 了中轧的道次。企业设备投资 的减少、能源消耗的降低，以及
图 3 连续挤压法生 产工艺流程
生产效率和产品成品率的提高，完全符合企业可持续发
展遵循的节能减排和高效生产的目标，实现了企业经济
效益和社会效益的双丰收。
图 4 TLJ400 铜及铜合金连续挤压生产线
铜合金引线框架材料是由国内某 KFC 铜合金引线 框架材料生产企业提供直径 20mm 的上引铸造 KFC 铜合金圆杆，单卷重量为 100 ～ 120kg，如图 5 所示。
图 5 KFC 铜合金圆杆
企业提出试验生产常用的一种型号产品，其尺寸 如图 6 所示。
3 连续挤压法生产 KFC 铜合金引线框架带材
图 6 某规格 KFC 铜合金引线框架带坯尺寸
3． 1 KFC 铜合金引线框架带坯生产试验 确定和设计完成的连续挤压法 KFC 铜合金引线
框架带材生产工艺，经过计算机进一步地分析和模拟 优化 后，需 要 进 行 带 坯 的 生 产 性 试 验，其 主 要 目 的 是 84
本次生产试验使用的是笔者所在的工程化试验 基地的 TLJ400 铜及铜合金连 续 挤 压 生 产 线，如 图 4 所示。
图 1 铸锭轧制法生 产工艺流程
图 2 铸坯轧制法生 产工艺流程
2 连续挤压法生产 KFC 铜合金引线框架带 材工艺的提出
传统 KFC 铜合金引线框架带材生产方法的缺陷，
使人们希望寻找到新的高效、环保和质量稳定的加工方
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2011 年第 12 期
现代制造工程（ Modern Manufacturing Engineering）
其工艺流程缩短、设备投资少，但生产效率低、成品质 量不稳定等问题严重制约了该方法的推广。
验证采用连续挤压法制造引线框架带坯的技术可行 性和工艺可行性。 3． 1． 1 生产试验设备、原材料和产品规格
采用连续挤压法生产的 KFC 引线框架带坯横断 86
面示意图如图 15 所示。成品主要化学成分检测结果 为： P 含量为 0． 026% ，Fe 含量为 0． 07% ，杂质含量小 于 0． 2% ，完全符合国家标准。
图 15 KFC 引线框架带坯横断面示意图
成品尺寸检测结果为： 上、下底宽度公差为0mm和 － 0． 05mm，中间和两边的厚度公差为 + 0． 010mm 和 － 0． 005mm，满足用户合同中要求的公差范围。
图 9 主机电流动态信号采集曲线
从图 7 中可以看出，试验过程中连续挤压机主轴 转速为 5r / min。从图 9 中可以看出，多数情况下主机 电流稳定在 430 ～ 440A 左右，但在 4 194． 3s 以后有一 段曲线波动较大，主机电流高于 440A，这是由于该时 间段中采用的 KFC 铜合金杆料其上引铸造速度较慢， 根据经验，较慢的上引铸造速度生产的杆料组织结构 更加 致 密，从 而 造 成 挤 压 过 程 中 阻 力 的 增 加，主 机 电
0 引言
引线框架材料作为集成电路和半导体元器件封 装的关键材料之一，在集成电路中起着固定芯片、保 护内部元件、传 递 电 信 号 并 向 外 散 发 元 件 热 量 的 作 用，因此人们对该材料的强度、成形性能、导电能力和 导热能力等方面都提出高的要求。目前铜合金以其 优良 的 导 电 性、导 热 性，以 及 低 廉 的 价 格 被 广 泛 地 用 于集成电路中作为引线框架材料，其使用量已占框架 材料用量的 80% 以上［1-3］。其中铜-铁-磷系的 KFC 是 最具代表性的铜合金引线框架材料之一，具有优良的 导电率、较好的强度和耐热性能，在电子、IT 和通讯等 行业得到广泛应用。