一种高性能铜合金带材表面研磨工艺的制作方法

1.本发明涉及铜合金带材表面处理生产技术领域，具体涉及一种高性能铜合金带材表面研磨工艺。


背景技术：

2.应用于集成电路引线框的精密铜合金带材，对其表面质量和残余内应力要求极高；相关的标准和使用规范中通常要求材料表面应光洁，不应有裂纹、起皮、气泡、针孔、夹杂、起刺、压入物、压折和锈蚀等缺陷；但是铜合金带材在轧制生产过程中，都会存在轧制痕、压折、划伤等缺陷，因此需要进行酸洗处理才能达到表面要求；采用酸洗工艺处理铜合金带材表面，通常会存在污染环境及铜合金带材表面出现黑点、空孔、麻面等缺陷。
3.目前，已有生产厂家采用多工序研磨生产工艺处理铜合金带材表面，但现有多工序研磨生产工艺均采用研磨辊驱动研磨带的方式进行研磨，多工序研磨方向与铜合金带材的进给方向一致，即多工序研磨纹理呈现单一性，因此铜合金带材研磨后的表面质量并非为最佳状态。
4.另外铜合金带材在轧制过程中，虽然已经采取各种措施以控制铜合金带材的残余应力，但实际轧制后的铜合金带材仍残存有一定内应力，其最直观的表现为：当铜合金带材呈松弛状态时，铜合金带材两侧或中间某一位置呈现波浪状；而集成电路引线框用精密铜合金带材对残余应力的要求极为严格，尤其随着集成电路引脚数量的增加、引脚间距的减小、及引脚宽度的变窄，部分引线框的加工已开始采用腐蚀工艺，因此对铜合金带材残余应力的要求更加严格；现有多工序研磨生产工艺虽然可以处理铜合金带材的表面质量，但对铜合金带材的残存内应力无任何改善作用，经多工序研磨处理后的铜合金带材中仍残存有较大的内应力，因此为保证研磨处理后的精密铜合金带材能充分满足集成电路对引线框的性能要求，就需要对研磨处理后的铜合金带材进行分切挑选，分切后存在残余应力的铜合金带材只能报废或降级应用于其他领域，从而降低了可用于集成电路引线框精密铜合金带材的成品率，因此极大影响了铜合金带材加工企业的经济效益；如何进一步改进、完善高性能铜合金带材研磨生产工艺，在保证铜合金带材研磨后表面质量的同时，降低铜合金带材成品的残余应力，是高性能铜合金带材研磨生产工艺发展、改进和完善的重点方向。


技术实现要素：

5.为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种高性能铜合金带材研磨工艺，该工艺基于一种设置有两种研磨装置的高性能铜合金带材研磨生产线，其中一种研磨装置为现有的研磨辊结构，其中另一种研磨装置采用盘状的研磨头和研磨托盘组合的平面研磨结构，且在平面研磨结构的研磨装置中设置了张力控制装置和超声波发生装置；采用该工艺对铜合金带材表面进行研磨时，因两种研磨装置的研磨纹理不同，使得铜合金带材研磨后的最终表面质量得以提高；同时采用平面研磨结构的研磨装置对铜合金带材进行研磨时，其研磨工艺对铜合金带材同时施加有恒定的张力和超声波振动，在对铜合金带材表面进行
研磨的同时，通过超声振动使铜合金带材内的残余应力得到释放，从而也改善了研磨加工后铜合金带材的最终残余应力。
6.为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种高性能铜合金带材表面研磨工艺，基于一种高性能铜合金带材研磨生产线；该生产线包括开卷机、剪切机a、缝带机、s辊a、研磨装置a、研磨装置b、挤水辊a、校平机、s辊b、刷洗机、挤水辊b、冲洗机、钝化槽、双列挤水辊、烘干机、s辊c、剪切机b、收卷机；所述以上设备依铜合金带材进给方向排列、依设备中心线对齐、分离固定设置；所述研磨装置a相邻设置有两组，研磨装置b设置有一组，研磨装置b设置于第二组研磨装置a出料口侧；所述研磨装置a包括有一台上带面研磨装置和一台下带面研磨装置，上带面研磨装置和下带面研磨装置依序从左至右、依设备中心线对齐、固定设置；上带面研磨装置和下带面研磨装置各设置有研磨带、研磨托辊或研磨压辊、供水管；供水管通有研磨液；所述研磨装置b包括上带面超声研磨装置、下带面超声研磨装置；在上带面超声研磨装置进料口侧，上带面超声研磨装置、下带面超声研磨装置之间，及下带面超声研磨装置出料口侧均设置有张力隔离装置，上带面超声研磨装置、张力隔离装置、下带面超声研磨装置依铜合金带材进给方向排列、依设备中心线对齐、分离固定设置；上带面超声研磨装置、下带面超声研磨装置上设置有盘状的研磨头、研磨托盘组合、研磨液注入板、张力控制装置；研磨托盘组合上设置有超声波发生装置；研磨液注入板上设置有供水管，供水管通有研磨液；基于高性能铜合金带材研磨生产线，高性能铜合金带材表面研磨工艺的特征是：上带面超声研磨装置、下带面超声研磨装置对铜合金带材进行研磨时，位于上带面超声研磨装置、下带面超声研磨装置上的铜合金带材独立设置有恒定的带材张力，同时对铜合金带材施加有超声振动；采用该工艺对铜合金带材表面进行研磨时，因研磨装置a与研磨装置b的研磨纹理不同，使得铜合金带材研磨后的最终表面质量得以提高；同时研磨装置b对铜合金带材进行研磨时，其研磨工艺对铜合金带材同时施加的恒定张力和超声波振动，使铜合金带材内的残余应力得到释放，从而也改善了研磨加工后铜合金带材内的最终残余应力；本发明的高性能铜合金带材表面研磨工艺具体流程如下：s1、研磨装置参数设置：第一组研磨装置a、第二组研磨装置a、按工艺参数要求分别设定研磨速度（研磨带线速度）和研磨压力，工艺参数依据需进行研磨加工的铜合金带材牌号确定；研磨装置b按工艺参数要求设定研磨速度（研磨头外圆周线速度）、研磨压力、铜合金带材张力、超声波功率，工艺参数依据需进行研磨加工的铜合金带材牌号制定；将按工艺配比要求配置好的研磨液置入相应的研磨装置中，每组研磨装置使用的研磨液根据需进行研磨加工的铜合金带材牌号确定，研磨液中选用的氧化铝目数及配比相同或不同；s2、穿带：将牵引带卷材设置在开卷机上；将牵引带带头用剪切机a剪切整齐，然后牵引带带头依次穿过缝带机、s辊a、第一组研磨装置a、第二组研磨装置a、研磨装置b、挤水辊a、校平机、s辊b、刷洗机、挤水辊b、冲洗机、钝化槽、双列挤水辊、烘干机、s辊c、剪切机b，最后固定在收卷机上；调整牵引带中心线对齐生产线中轴；用剪切机a剪断牵引带，以慢速牵引方式调整牵引带带尾位置至缝带机上；将牵引带卷材从开卷机卸下，更换上铜合金卷材，用剪切机a将铜合金卷材的带头剪切整齐，将牵引带带尾与铜合金卷材的带头在缝带机
上对齐，将牵引带带尾与铜合金卷材的带头固定连接；以慢速牵引方式将铜合金卷材的带头牵引固定在收卷机上，停止铜合金卷材送进；s3、钝化槽钝化液注入：将按工艺要求配置好的钝化液注入钝化槽中，并加热至工艺要求设定温度；s4、在线处理：启动高性能铜合金带材研磨生产线自动运行，研磨装置的供水管供给研磨液；两组研磨装置a和研磨装置b的研磨速度、铜合金卷材送进速度逐渐增加，最终达到工艺设定要求，进入正常工作状态，正常生产；经研磨处理后铜合金带材卷取时温度低于工艺要求设定的温度；s5、生产结束操作：手动调整研磨装置的研磨速度、降低铜合金卷材送进速度逐渐降低至慢速；剪切机b剪断铜合金卷材的带尾，收卷机收卷完成铜合金卷材，铜合金卷材带尾用胶带固定；将两组研磨装置a和研磨装置b的供水管供给的研磨液切换为工业纯净水，按工艺要求持续冲洗研磨装置a和研磨装置b至设定时间；供水管停止工业纯净水供给；手动调整、逐渐增加研磨装置a的研磨带速度，和研磨装置b的研磨头速度至工艺要求设定速度；其中研磨装置a在增加研磨带速度时，应防止研磨托辊与研磨压辊间产生转速差，避免研磨托辊或研磨压辊产生磨损；其中研磨装置b在增加研磨头转速前，应使研磨头脱离研磨托盘组合，防止研磨托盘组合产生磨损；研磨带和研磨头持续运转工艺要求设定时间，使研磨辊、研磨带、研磨托辊或研磨压辊、研磨头彻底干燥，停止研磨带、研磨头旋转。
7.进一步的，牵引带带尾与铜合金卷材的带头采用翻折搭接连接。
8.进一步的，研磨装置a的研磨速度为1000 ~1800米/分钟，研磨压力为2.0~2.5mpa；研磨装置b的研磨线速度为1200 ~2000米/分钟，研磨压力为1.0~2.0mpa；研磨装置b的铜合金带材张力为1.0~3.0kn；超声波功率为1.0~2.0kw；研磨装置a和研磨装置b的具体参数设定值需根据具体加工的铜合金带材牌号确定。
9.进一步的，研磨液配比为：水重量份为80~90，研磨砂重量份为20~10；研磨砂为800~3000目氧化铝；研磨液具体配比及氧化铝目数的选用，需根据具体加工的铜合金带材牌号确定。
10.进一步的，铜合金卷材送进速度为15~20米/分钟，具体设定值需根据具体加工的铜合金带材牌号确定；铜合金卷材慢速牵引速度为2.0米/分钟。
11.进一步的，钝化液温度50~70℃，具体设定值需根据具体加工的铜合金带材牌号确定。
12.由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种高性能铜合金带材研磨工艺，该工艺基于一种设置有两种研磨装置的高性能铜合金带材研磨生产线，其中研磨装置a为现有的研磨辊结构，其中研磨装置b采用盘状的研磨头和研磨托盘组合的平面研磨结构，且在研磨装置b中设置了张力控制装置和超声波发生装置；采用该工艺对铜合金带材表面进行研磨时，因两种研磨装置的研磨纹理不同，使得铜合金带材研磨后的最终表面质量得以提高；同时研磨装置b对铜合金带材进行研磨时，其研磨工艺对铜合金带材同时施加有恒定的张力和超声波振动，通过超声振动使铜合金带材内的残余应力得到释放，从而也改善了研磨加工后铜合金带材的最终残余应力；采用该工艺生产的集成电路接线框用铜合金带材具有表面质量高、残余应力小的优点，提高了铜合金带材分切后可应用于集成电路引线框的成品率，从而极大提高了精密铜
合金带材生产企业的经济效益。
附图说明
13.图1为高性能铜合金带材研磨生产线示意图a；图2为高性能铜合金带材研磨生产线示意图b；图3为高性能铜合金带材研磨生产线示意图c；图4为高性能铜合金带材研磨生产线示意图d；图5为上带面超声研磨装置外观示意图；图6为上带面超声研磨装置剖面结构示意图；图7为上带面研磨头组合外观示意图；图8为研磨头爆炸结构示意图；图9为研磨盘外观示意图；图10为研磨托盘组合外观示意图；图11为研磨托盘组合爆炸结构示意图；图12为研磨液注入板外观示意图；图13为上带面超声研磨装置剖面局部a放大示意图；图14为阻尼辊组合外观示意图；图15为牵引辊组合外观示意图；图16为下带面超声研磨装置外观示意图；图17为下带面超声研磨装置剖面结构示意图一；图18为下带面超声研磨装置剖面结构示意图二；图19为下带面超声研磨装置研磨托盘组合设置方式示意图；图20为张力隔离装置外观示意图；图21为张力隔离装置剖面结构示意图。
14.图中：1、开卷机；2、剪切机a；3、缝带机；4、s辊a；5、研磨装置a；6、研磨装置b；6.1、上带面超声研磨装置；6.1.1、上带面超声研磨装置底座；6.1.2、上带面研磨头组合；6.1.2.1、研磨头；6.1.2.1.1、研磨盘；6.1.2.1.1.1、研磨凸脊；6.1.2.1.1.2、研磨液导槽；6.1.2.1.1.3、研磨盘中心凹槽；6.1.2.1.2、研磨带；6.1.2.1.4.1、径向研磨凸脊；6.1.2.1.4.2、径向研磨液导槽；6.1.2.1.4.3、研磨块中心凹槽；6.1.2.2、上研磨盘浮动板；6.1.2.3、研磨盘变速箱；6.1.2.4、加压缸；6.1.2.5、上研磨盘滑动导杆；6.1.2.6、龙门架；6.1.3、研磨托盘组合；6.1.3.1、托盘基板；6.1.3.1.1、真空腔；6.1.3.2、研磨托盘；6.1.3.3、研磨液注入板；6.1.3.3.1、研磨液注入腔；6.1.3.4、注入板导块；6.1.3.5、超声波发生器；6.1.3.6、注入头挡块；6.1.4、阻尼辊组合；6.1.4.1、上压辊；6.1.4.2、下压辊；6.1.4.3、盘式磁流变液离合器；6.1.5、牵引辊组合；6.1.5.1、伺服电机；6.2、张力隔离装置；6.2.1、张力隔离装置底座；6.2.2、入料口导辊组合；6.2.3、出料口导辊组合；6.2.4、上托式浮动导辊组合；6.2.5、浮动导辊支撑板；6.2.6、浮动导辊导柱；6.2.7、浮动支撑缸；6.3、下带面超声研磨装置；6.3.1、下带面超声研磨装置底座；6.3.2、上带面研磨头组合；6.3.2.2、下研磨盘浮动板；6.3.2.5、下研磨盘滑动导杆；6.3.3、研磨托盘龙门架；6.3.4、下带面超声研磨装置面板；8、挤水辊a；9、校平机；10、s辊b；11、刷洗机；12、挤水辊b；13、冲洗
机；14、钝化槽；15、双列挤水辊；16、烘干机；17、s辊c；18、剪切机b；19、收卷机；20、铜合金带材。
实施方式
15.通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
16.一种高性能铜合金带材表面研磨工艺，基于一种高性能铜合金带材研磨生产线；参见说明书附图1、2、3、4：该生产线包括开卷机1、剪切机a2、缝带机3、s辊a4、研磨装置a5、研磨装置b6、挤水辊a8、校平机9、s辊b10、刷洗机11、挤水辊b12、冲洗机13、钝化槽14、双列挤水辊15、烘干机16、s辊c17、剪切机b18、收卷机19；所述以上设备依铜合金带材进给方向排列、依设备中心线对齐、分离固定设置；所述研磨装置a5相邻设置有两组，研磨装置b6设置有一组，研磨装置b6设置于第二组研磨装置a5出料口侧；所述研磨装置a5包括有一台上带面研磨装置和一台下带面研磨装置，上带面研磨装置和下带面研磨装置依序从左至右、依设备中心线对齐、固定设置；上带面研磨装置和下带面研磨装置各设置有研磨带、研磨托辊或研磨压辊、供水管；供水管通有研磨液；所述研磨装置b6包括上带面超声研磨装置6.1、下带面超声研磨装置6.3；在上带面超声研磨装置6.1进料口侧，上带面超声研磨装置6.1、下带面超声研磨装置6.3之间，及下带面超声研磨装置6.3出料口侧设置有张力隔离装置6.2，上带面超声研磨装置6.1、张力隔离装置6.2、下带面超声研磨装置6.3依铜合金带材进给方向排列、依设备中心线对齐、固定设置；上带面超声研磨装置6.1、下带面超声研磨装置6.3上设置有盘状的研磨头6.1.2.1、研磨托盘组合6.1.3、研磨液注入板6.1.3.3、张力控制装置；研磨托盘组合6.1.3上设置有超声波发生装置；研磨液注入板6.1.3.3上设置有供水管，供水管通有研磨液；上带面超声研磨装置6.1整体结构参见说明书附图5、6：其包括上带面研磨装置底座6.1.1、上带面研磨头组合6.1.2、研磨托盘组合6.1.3、张力产生装置，研磨托盘组合6.1.3固定设置在上带面研磨装置底座6.1.1的上端面，上带面研磨头组合6.1.2通过龙门架6.1.2.6设置在研磨托盘组合6.1.3上部；上带面研磨头组合6.1.2结构参见说明书附图7、8、9：其包括研磨头6.1.2.1、上研磨盘浮动板6.1.2.2、研磨盘变速箱6.1.2.3、加压缸6.1.2.4、龙门架6.1.2.6，研磨头6.1.2.1通过连接轴、轴承转动设置在上研磨盘浮动板6.1.2.2下部，研磨盘变速箱6.1.2.3固定设置在上研磨盘浮动板6.1.2.2上部，研磨头6.1.2.1与研磨盘变速箱6.1.2.3的输出轴通过连接轴、联轴器固定连接，研磨盘变速箱6.1.2.3的输出轴驱动研磨头6.1.2.1旋转；上研磨盘浮动板6.1.2.2通过上研磨盘滑动导杆6.1.2.5与龙门架6.1.2.6滑动连接，加压缸6.1.2.4的缸体固定连接在龙门架6.1.2.6横梁中部的下端面，加压缸6.1.2.4的活塞杆端部与研磨盘变速箱6.1.2.3固定连接，加压缸6.1.2.4的活塞杆驱动研磨头6.1.2.1沿上研磨盘滑动导杆6.1.2.5上下运动，上带面超声研磨装置6.1工作时，通过活塞杆对研磨头6.1.2.1施加研磨压力；研磨头6.1.2.1包括研磨盘6.1.2.1.1、研磨带6.1.2.1.2；研磨盘6.1.2.1.1为圆盘状，其上部通过连接轴、联轴器与研磨盘变速箱6.1.2.3的输出轴固定连接；研磨盘6.1.2.1.1下盘面外侧绕轴线均布设有研磨凸脊6.1.2.1.1.1，下盘面中间设有研磨盘中心
凹槽6.1.2.1.1.3，相邻研磨凸脊6.1.2.1.1.1之间形成研磨液导槽6.1.2.1.1.2；研磨带6.1.2.1.2为柔性无纺布，通过粘结固定设置在研磨盘6.1.2.1.1下盘面，形成与研磨凸脊6.1.2.1.1.1、研磨液导槽6.1.2.1.1.2相似的形状；研磨托盘组合6.1.3结构参见说明书附图10、11、12：研磨托盘组合6.1.3包括托盘基板6.1.3.1、研磨托盘6.1.3.2、研磨液注入板6.1.3.3、注入板导块6.1.3.4；托盘基板6.1.3.1为厚板状，上板面前后两侧设有两个真空腔6.1.3.1.1，真空腔6.1.3.1.1通过管道连接有真空发生器，两个真空腔6.1.3.1.1之间设有通孔；研磨托盘6.1.3.2为厚板状，对应真空腔6.1.3.1.1的板面阵列设有若干通孔，研磨托盘6.1.3.2上板面左右两端设有过渡圆弧；研磨托盘6.1.3.2通过螺栓固定设置设置在托盘基板6.1.3.1的上板面，研磨托盘6.1.3.2的若干通孔与真空腔6.1.3.1.1连通；研磨液注入板6.1.3.3为厚板状，其与研磨头6.1.2.1相邻的侧边设有与研磨头6.1.2.1相配合圆弧面，下部设有研磨液注入腔6.1.3.3.1，研磨液注入腔6.1.3.3.1通过管道连接有研磨液供给装置，上带面超声研磨装置6.1工作时研磨液供给装置向研磨液注入腔6.1.3.3.1供给研磨液；注入板导块6.1.3.4通过螺栓固定设置在研磨托盘6.1.3.2上盘面前后两侧，其位于铜合金带材进料侧的端面设置有注入头挡块6.1.3.6；研磨液注入板6.1.3.3通过注入板导块6.1.3.4滑动设置在研磨托盘6.1.3.2的铜合金带材进料侧，上带面超声研磨装置6.1工作时，研磨液注入板6.1.3.3通过设置在注入板导块6.1.3.4端面的注入头挡块6.1.3.6进行固定；参见说明书附图6、13：上带面超声研磨装置6.1工作时，研磨头6.1.2.1设置在研磨液注入板6.1.3.3的下侧，研磨头6.1.2.1的外缘及研磨托盘6.1.3.2的上板面使研磨液注入腔6.1.3.3.1构成一封闭空腔；研磨头6.1.2.1旋转时，研磨带6.1.2.1.2上若干个与研磨液导槽6.1.2.1.1.2相似形状的凹槽依次与研磨液注入腔6.1.3.3.1连通，研磨液注入腔6.1.3.3.1内的研磨液沿研磨带6.1.2.1.2上的凹槽进入研磨盘中心凹槽6.1.2.1.1.3中，再经其他沿研磨带6.1.2.1.2上的凹槽流出，实现铜合金带材研磨过程中研磨液的均匀供给；研磨液导槽6.1.2.1.1.2设置为圆弧状或渐开线状，以延长研磨液流经研磨液导槽6.1.2.1.1.2的时间，使研磨液与铜合金带材20的研磨面充分接触，并减少研磨液的消耗；另外为防止铜合金带材20在研磨过程中与研磨液注入板6.1.3.3发生摩擦，研磨液注入板6.1.3.3与铜合金带材20的相邻面之间设置有间隙，同时为防止因设置的间隙处出现研磨液大量泄漏，研磨液注入板6.1.3.3与铜合金带材20的相邻面上还设置有三道防泄漏槽；所述超声波发生器6.1.3.5穿过托盘基板6.1.3.1上的通孔，通过螺栓固定设置在研磨托盘6.1.3.2的下部；上带面超声研磨装置6.1工作时，超声波发生器6.1.3.5产生的超声波振动通过研磨托盘6.1.3.2传递至铜合金带材上；参见说明书附图14、15：张力产生装置包括阻尼辊组合6.1.4、牵引辊组合6.1.5，其中阻尼辊组合6.1.4固定设置在上带面超声研磨装置6.1的入料口侧，牵引辊组合6.1.5固定设置在上带面超声研磨装置6.1的出料口侧；阻尼辊组合6.1.4、牵引辊组合6.1.5均设置有一对上压辊6.1.4.1和下压辊6.1.4.2，上压辊6.1.4.1和下压辊6.1.4.2表面设置有相互抵触的弹性橡胶层；其中阻尼辊组合6.1.4的下压辊6.1.4.2固定连接有盘式磁流变液离合器1.4.3，其中牵引辊组合6.1.5的下压辊6.1.4.2连接有伺服电机1.5.1；上带面超声研磨装置6.1工作时，牵引辊组合6.1.5的伺服电机1.5.1驱动上压辊6.1.4.1和下压辊6.1.4.2旋转，牵引夹持在上压辊6.1.4.1和下压辊6.1.4.2之间的铜合金带材移动，铜合金
带材移动时带动阻尼辊组合6.1.4的上压辊6.1.4.1和下压辊6.1.4.2转动，其中阻尼辊组合6.1.4的下压辊6.1.4.2连接的盘式磁流变液离合器1.4.3提供设定的阻尼力矩，从而使阻尼辊组合6.1.4、牵引辊组合6.1.5之间的铜合金带材产生设定的张力，张力大小由磁流变液离合器1.4.3提供的工作扭矩确定，铜合金带材在设定张力作用下包绕在研磨托盘6.1.3.2左右两端的圆弧面上，使铜合金带材贴紧在研磨托盘6.1.3.2的表面；另外，上带面超声研磨装置6.1工作时，托盘基板6.1.3.1的真空腔6.1.3.1.1产生真空，使铜合金带材在研磨托盘6.1.3.2表面通孔的作用下吸附在研磨托盘6.1.3.2的表面，防止铜合金带材在研磨过程中因边沿翘起而发生研磨翻边事故；下带面超声研磨装置6.3整体结构参见说明书附图16、17、18、19：其结构大致与上带面超声研磨装置6.1相同，不同之处在于：下带面超声研磨装置6.3的研磨头6.1.2.1设置在下部，研磨托盘组合6.1.3设置在上部，其具体设置结构参见说明书附图16、17、18、19，不再赘述；张力隔离装置6.2的具体结构参见说明书附图20、21：首先补充说明的是，在高性能铜合金带材研磨生产线中，对铜合金带材20研磨过程中施加的超声振动，是用以消除铜合金带材20在轧制过程中残留的残余应力，达到进一步改善铜合金带材20残余应力的目的；通过超声作用消除铜合金带材20残余应力时，对铜合金带材20施加张力的大小对超声作用后铜合金带材20残余应力有较大影响，因此为保证铜合金带材20研磨后残余应力的均匀性，必须严格控制铜合金带材20研磨时的张力的稳定性；在现有铜合金带材20研磨中，铜合金带材20的张力是通过研磨生产线线首的开卷机和线尾的收卷机之间的速度差，使铜合金带材20产生张力；但此种铜合金带材20产生张力方式的控制误差较大，同时因相邻研磨机及其他设备之间的相互影响，铜合金带材20在研磨机上的张力并不稳定，因此对超声作用后铜合金带材20残余应力的均匀性有较大影响，在本发明高性能铜合金带材表面研磨工艺所基于的高性能铜合金带材研磨生产线中，设置张力隔离装置6.2的目的为消除上述铜合金带材20张力控制误差大、张力控制不稳定问题；张力隔离装置6.2包括张力隔离装置底座6.2.1、入料口导辊组合6.2.2、出料口导辊组合6.2.3、上托式浮动导辊组合6.2.4、浮动导辊支撑板6.2.5、浮动导辊导柱6.2.6、浮动支撑缸6.2.7；入料口导辊组合6.2.2、出料口导辊组合6.2.3固定设置在张力隔离装置底座6.2.1上部，分别位于张力隔离装置6.2的入料口和出料口侧，上托式浮动导辊组合6.2.4浮动设置在入料口导辊组合6.2.2、出料口导辊组合6.2.3中间；入料口导辊组合6.2.2、出料口导辊组合6.2.3、上托式浮动导辊组合6.2.4均包括有上压辊6.1.4.1、下压辊6.1.4.2，上压辊6.1.4.1和下压辊6.1.4.2表面设置有相互抵触的弹性橡胶层；其中上托式浮动导辊组合6.2.4固定设置在浮动导辊支撑板6.2.5上部，浮动导辊支撑板6.2.5下部两侧固定设置有浮动导辊导柱6.2.6，浮动导辊导柱6.2.6通过导套滑动设置在张力隔离装置底座6.2.1上部中间，浮动导辊支撑板6.2.5下部与张力隔离装置底座6.2.1上部之间设置有位移传感器，位移传感器通过检测浮动导辊支撑板6.2.5的位置，对上带面超声研磨装置6.1、下带面超声研磨装置6.3牵引铜合金带材的速度进行控制；浮动导辊支撑板6.2.5下部中间固定连接在浮动支撑缸6.2.7的活塞轴端部，浮动支撑缸6.2.7为气动杆结构，可保持上托式浮动导辊组合6.2.4在上下浮动工作位置范围内，其所提供的上托力保持不变；浮动支撑缸6.2.7连接有储能器，且储能器压力可调，通过调整储能器压
力实现对上托式浮动导辊组合6.2.4所提供的上托力大小的调整；铜合金带材超声研磨装置工作过程中，当上带面超声研磨装置6.1、下带面超声研磨装置6.3牵引铜合金带材的速度不一致时，上托式浮动导辊组合6.2.4会产生上或下移动，在上托式浮动导辊组合6.2.4上下移动过程中，上托式浮动导辊组合6.2.4所提供的上托力保持不变，从而实现上带面超声研磨装置6.1、下带面超声研磨装置6.3之间的张力隔离；基于高性能铜合金带材研磨生产线，高性能铜合金带材表面研磨工艺的特征是：上带面超声研磨装置6.1、下带面超声研磨装置6.3对铜合金带材进行研磨时，位于上带面超声研磨装置6.1、下带面超声研磨装置6.3上的铜合金带材独立设置有恒定的带材张力，同时对铜合金带材施加有超声振动；本发明的高性能铜合金带材表面研磨工艺具体流程如下：s1、研磨装置参数设置：第一组研磨装置a5、第二组研磨装置a5、按工艺参数要求分别设定研磨速度（研磨带线速度）为1000 ~1800米/分钟，研磨压力（液压系统压力）为2.0~5.0兆帕；研磨装置b6按工艺参数要求分别设定研磨速度（研磨头6.1.2.1外圆周线速度）为1200 ~2000米/分钟，研磨压力（液压系统压力）为1.0~2.0兆帕，铜合金带材张力为1.0~3.0kn，超声波功率功率为1.0~2.0kw；将800~3000目氧化铝，按照水重量份为80~90、研磨砂重量份为20~10配置成研磨液，分别置入相应的研磨装置；s2、穿带：将牵引带卷材设置在开卷机1上；将牵引带带头用剪切机a2剪切整齐，然后牵引带头依次穿过缝带机3、s辊a4、第一组研磨装置a5、第二组研磨装置a5、研磨装置b6、挤水辊a8、校平机9、s辊b10、刷洗机11、挤水辊b12、冲洗机13、钝化槽14、双列挤水辊15、烘干机16、s辊c17、剪切机b18，最后固定在收卷机19上；调整牵引带中心线对齐生产线中轴；用剪切机a2剪断牵引带，以2米/分钟速度调整牵引带带尾位置至缝带机3上；将牵引带卷材从开卷机1卸下，更换上铜合金卷材，用剪切机a2将铜合金卷材的带头剪切整齐，将牵引带带尾与铜合金卷材的带头在缝带机3上对齐，将牵引带带尾与铜合金卷材带头翻折搭接连接；以2米/分钟将铜合金卷材的带头牵引固定在收卷机19上，停止铜合金卷材送进；s3、钝化槽14钝化液注入：将按工艺要求配置好的钝化液注入钝化槽14中，并加热至50~70℃；s4、在线处理：启动高性能铜合金带材研磨生产线自动运行，研磨装置a5、研磨装置b6的供水管供给研磨液；研磨装置a5的研磨带速度最终达到1000 ~1800米/分钟，研磨装置b6的研磨头6.1.2.1速度最终达到1200 ~2000米/分钟，铜合金卷材送进速度逐渐加速到15~20米/分钟，进入正常工作状态；经研磨处理后铜合金带材卷取时温度低于40℃；s5、生产结束操作：手动调整研磨装置的研磨带速度、降低铜合金卷材送进速度至2米/分钟；剪切机b18剪断铜合金卷材的带尾，收卷机19收卷完成铜合金卷材，铜合金卷材带尾用胶带固定；将研磨装置a5、研磨装置b6供水管供给的研磨液切换为工业纯净水，持续冲洗研磨带、研磨托辊或、磨压辊、研磨头5分钟；供水管停止工业纯净水供给；手动调整、逐渐增加研磨装置a5的研磨带速度至1000米/分钟，持续运转30分钟后，停止研磨带旋转；松开注入板导块6.1.3.4，退出研磨液注入板6.1.3.3，抬升研磨头6.1.2.1脱离研磨托盘6.1.3.2，手动调整、逐渐增加研磨装置b6的研磨头6.1.2.1速度至1200米/分钟，持续运转30分钟后，停止研磨头6.1.2.1旋转。
17.以牌号为tbe2的铍青铜合金带材为例，其研磨工艺具体流程如下：
牌号：tbe2，厚度：0.05mm，宽度：200mms1、研磨装置参数、及研磨液设置：第一组研磨装置a5研磨速度（研磨带线速度）为1200米/分钟，研磨压力（液压系统压力）为2.5兆帕，使用1500目研磨砂，研磨液水重量份为80，研磨砂重量份为20；第二组研磨装置a5研磨速度（研磨带线速度）为1500米/分钟，研磨压力（液压系统压力）为2.2兆帕，使用1800目研磨砂，研磨液水重量份为80，研磨砂重量份为20；研磨装置b6研磨速度（研磨头6.1.2.1外圆周线速度）为2000 米/分钟，研磨压力（液压系统压力）为1.0兆帕，铜合金带材张力为1.5kn，超声波功率为1.2kw，使用2500目研磨砂，研磨液水重量份为80，研磨砂重量份为20；s2、穿带：将牵引带卷材设置在开卷机1上；将牵引带带头用剪切机a2剪切整齐，然后牵引带头依次穿过缝带机3、s辊a4、第一组研磨装置a5、第二组研磨装置a5、研磨装置b6、挤水辊a8、校平机9、s辊b10、刷洗机11、挤水辊b12、冲洗机13、钝化槽14、双列挤水辊15、烘干机16、s辊c17、剪切机b18，最后固定在收卷机19上；调整牵引带中心线对齐生产线中轴；用剪切机a2剪断牵引带，以2米/分钟速度调整牵引带带尾位置至缝带机3上；将牵引带卷材从开卷机1卸下，更换上铜合金卷材，用剪切机a2将铜合金卷材的带头剪切整齐，将牵引带带尾与铜合金卷材的带头在缝带机3上对齐，将牵引带带尾与铜合金卷材的带头翻折搭接连接；以2米/分钟将铜合金卷材的带头牵引固定在收卷机19上，停止铜合金卷材送进；s3、钝化槽14钝化液注入：将按工艺要求配置好的钝化液注入钝化槽14中，并加热至50℃；s4、在线处理：启动高性能铜合金带材研磨生产线自动运行，研磨装置的供水管供给研磨液；第一组研磨装置a5的研磨带速度最终达到1200米/分钟，第二组研磨装置a5的研磨带速度最终达到1500米/分钟，研磨装置b6的研磨带速度最终达到2000米/分钟，铜合金卷材送进速度逐渐加速到15米/分钟，进入正常工作状态；经研磨处理后铜合金带材卷取时温度低于40℃；s5、生产结束操作：手动调整研磨装置的研磨带速度、降低铜合金卷材送进速度至2米/分钟；剪切机b18剪断铜合金卷材的带尾，收卷机19收卷完成铜合金卷材，铜合金卷材带尾用胶带固定；将研磨装置a5、研磨装置b6供水管供给的研磨液切换为工业纯净水，持续冲洗研磨带、研磨托辊或、磨压辊、研磨头5分钟；供水管停止工业纯净水供给；手动调整、逐渐增加研磨装置a5的研磨带速度至1000米/分钟，持续运转30分钟后，停止研磨带旋转；松开注入板导块6.1.3.4，退出研磨液注入板6.1.3.3，抬升研磨头6.1.2.1脱离研磨托盘6.1.3.2，手动调整、逐渐增加研磨装置b6的研磨头6.1.2.1速度至1200米/分钟，持续运转30分钟后，停止研磨头6.1.2.1旋转。
18.牌号：tbe2，厚度：1.0mm，宽度：400mm研磨装置参数、及研磨液设置：第一组研磨装置a5研磨速度（研磨带线速度）为1000米/分钟，研磨压力（液压系统压力）为4兆帕，使用800目研磨砂，研磨液水重量份为90，研磨砂重量份为10；第二组研磨装置a5研磨速度（研磨带线速度）为1400米/分钟，研磨压力（液压系统压力）为3.5兆帕，使用1200目研磨砂，研磨液水重量份为85，研磨砂重量份为15；研磨装置b6研磨速度（研磨头6.1.2.1外圆周线速度）为1500米/分钟，研磨压力（液压系统压力）为1.5兆帕，铜合金带材张力为2.0kn，超声波功率为1.5kw，使用2000目研磨砂，研磨液水重量份为80，研磨砂重量份为20。
19.本发明未详述部分为现有技术。

技术特征：
1.一种高性能铜合金带材表面研磨工艺，基于一种高性能铜合金带材研磨生产线；该生产线包括开卷机（1）、剪切机a（2）、缝带机（3）、s辊a（4）、研磨装置a（5）、研磨装置b（6）、挤水辊a（8）、校平机（9）、s辊b（10）、刷洗机（11）、挤水辊b（12）、冲洗机（13）、钝化槽（14）、双列挤水辊（15）、烘干机（16）、s辊c（17）、剪切机b（18）、收卷机（19）；所述以上设备依铜合金带材进给方向排列、依设备中心线对齐、分离固定设置；所述研磨装置a（5）相邻设置有若干组，研磨装置b（6）设置有一组，研磨装置b（6）设置于若干组相邻研磨装置a（5）出料口侧；所述研磨装置a（5）包括有一台上带面研磨装置和一台下带面研磨装置，上带面研磨装置和下带面研磨装置依序从左至右、依设备中心线对齐、固定设置；上带面研磨装置和下带面研磨装置各设置有研磨带、研磨托辊或研磨压辊、供水管；供水管通有研磨液；所述研磨装置b（6）包括上带面超声研磨装置（6.1）、下带面超声研磨装置（6.3）；在上带面超声研磨装置（6.1）进料口侧，上带面超声研磨装置（6.1）、下带面超声研磨装置（6.3）之间，及下带面超声研磨装置（6.3）出料口侧设置有张力隔离装置（6.2），上带面超声研磨装置（6.1）、张力隔离装置（6.2）、下带面超声研磨装置（6.3）依铜合金带材进给方向排列、依设备中心线对齐、分离固定设置；上带面超声研磨装置（6.1）、下带面超声研磨装置（6.3）上设置有盘状的研磨头（6.1.2.1）、研磨托盘组合（6.1.3）、研磨液注入板（6.1.3.3）、张力控制装置；研磨托盘组合（6.1.3）上设置有超声波发生装置；研磨液注入板（6.1.3.3）上设置有供水管，供水管通有研磨液；基于高性能铜合金带材研磨生产线，高性能铜合金带材表面研磨工艺的特征是：上带面超声研磨装置（6.1）、下带面超声研磨装置（6.3）对铜合金带材进行研磨时，位于上带面超声研磨装置（6.1）、下带面超声研磨装置（6.3）上的铜合金带材独立设置有恒定的带材张力，同时对铜合金带材施加有超声振动。2.根据权利要求1所述高性能铜合金带材表面研磨工艺，其特征是：牵引带带尾与铜合金卷材的带头采用翻折搭接连接。3.根据权利要求1所述高性能铜合金带材表面研磨工艺，其特征是：研磨装置a（5）的研磨速度为1000 ~1800米/分钟，研磨压力为2.0~5.0mpa；研磨装置b（6）的研磨线速度为1200~2000米/分钟，研磨压力为1.0~2.0mpa；研磨装置b（6）的铜合金带材张力为1.0~3.0kn；超声波功率为1.0~2.0kw。4.根据权利要求1所述高性能铜合金带材表面研磨工艺，其特征是：研磨液配比为：水重量份为80~90，研磨砂重量份为20~10；研磨砂为800~3000目氧化铝。5.根据权利要求1所述高性能铜合金带材表面研磨工艺，其特征是：铜合金卷材送进速度为15~20米/分钟；铜合金卷材慢速牵引速度为2米/分钟。6.根据权利要求1所述高性能铜合金带材表面研磨工艺，其特征是：钝化液温度50~70℃。

技术总结
本发明公开了一种高性能铜合金带材表面研磨工艺，该工艺基于一种设置有两种研磨装置的高性能铜合金带材研磨生产线，其中研磨装置A为现有的研磨辊结构，其中研磨装置B采用平面研磨结构，且在研磨装置B中设置了张力控制和超声波发生装置；采用该工艺对铜合金带材进行研磨时，因两种研磨装置的研磨纹理不同，使得铜合金带材表面研磨质量得以提高；同时研磨装置B工作时，其研磨工艺对铜合金带材同时施加有恒张力和超声波振动，通过超声振动使铜合金带材内的残余应力得到释放，从而也改善了研磨后铜合金带材的最终残余应力；采用该工艺生产的铜合金带材提高了分切后可应用于集成电路引线框的成品率，从而极大提高了精密铜合金带材生产企业的经济效益。材生产企业的经济效益。材生产企业的经济效益。


技术研发人员：杨敬 谯光辉 王安军 胡建辉
受保护的技术使用者：珠海大华新材料有限公司
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/7/12