CN117802428A - 利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法。该方法通过控制铜块材再结晶晶粒取向处于随机的织构状态，或者铜带材形变时效态Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构并存的状态，提升铜带材的蚀刻精度。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属加工技术领域，具体涉及一种利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法。
背景技术
随着微电子、手机、家电、汽车、医疗和工艺装饰等领域的快速发展，对铜材的蚀刻性能提出了更高的要求，尤其是蚀刻引线框架、VCM马达、均热板等产品对蚀刻精度提出了极高的要求。最常用的蚀刻材质种类有用于引线框架的铁磷铜、镍硅铜、铬（锆）铜，用于相机VCM马达弹片的铍铜、钛铜、镍锡铜等，用于均热板的无氧铜、紫铜、锡磷青铜等，用于装饰的黄洞、洋白铜等。这些应用领域以引线框架产品对蚀刻精度要求最高，蚀刻间距小至0.03mm，以保证高密度引线的蚀刻，当前生产的此类铜材尚不能满足该需求。
当前对于提高蚀刻精度通常采用的手段集中在蚀刻液（诸如CN112831784A）及其喷淋形式（诸如CN211907390U和CN216585219U），尽管这能在一定程度提高蚀刻精度，但蚀刻材料本身特性也对蚀刻精度有重要影响；控制铜材第二相尺寸（诸如CN109072341B和CN102286675B）能提升蚀刻精度，但仅通过改善铜材第二相尺寸及分布还不够，晶粒的取向分布与晶粒尺寸的协同控制对提高铜材蚀刻精度也有重要影响。JP2021110038A针对Cu-Ni-Si-Co系合金提出了控制EBSD特定晶体取向、KAM值、铜材平均晶粒直径与第二相尺寸提升蚀刻性能，但该申请仅针对单一合金且带材厚度＜0.3mm。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明在大量实验的总结分析基础上，提供一种对不同厚度析出强化型铜材，利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，具体体现为降低蚀刻面粗糙度，提升了蚀刻速率，使产品兼顾良好的电导率、力学性能和蚀刻性能。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，对于成品厚度≥1.5mm的铜块材，该方法包括将铜合金块/锭经冷轧变形C1后进行短时高温固溶S1，使铜块材的晶粒平均尺寸大幅减小，再进行时效处理A1，实现铜块材中晶粒的Cube取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和＜30%，形成以随机取向织构为主的铜块材，蚀刻后表面粗糙度＜0.5μm，提升铜块材蚀刻精度；对于厚度＜1.5mm的铜带材，该方法包括将铜带材经冷轧变形C1后进行短时高温固溶S2，大幅减小铜带材的平均晶粒尺寸，再进行冷轧变形C2，时效处理A2，最后进行终轧C3和去应力处理A3，使铜带材中Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和＞50%，且Brass取向织构的占比＞10%，使得铜带材蚀刻后表面粗糙度＜0.4μm，提升铜带材的蚀刻精度。
进一步的，冷轧变形C1的变形量＞85%，更优选的冷变形量为＞95%。
进一步的，短时高温固溶S1的温度＞900℃，保温时间＜10min，更优选的固溶温度＞950℃，保温时间＜5min，使晶粒平均尺寸＜10μm；短时高温固溶S2的温度＞900℃，保温时间＜5min，更优选的固溶温度＞950℃，保温时间＜2min，使晶粒平均尺寸≤5μm。
进一步的，时效处理A1和效处理A2为300℃~550℃保温2h~10h，时效后析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。
进一步的，冷轧变形C2的变形量≤70%，更优选的冷变形量为40-60%。
进一步的，终轧C3的变形量≤40%，去应力处理A3为将铜带进行张力退火和拉弯矫直处理，工艺为在300-400℃下进行30-80秒的张力退火，退火后的带材进行拉弯矫直处理。
与现有技术相比，本发明提供一种对不同厚度析出强化型铜材，利用晶粒取向控制提升铜材蚀刻精度的方法，改善了蚀刻面粗糙度，提升了蚀刻速率和蚀刻精度，使产品兼顾良好的电导率、力学性能和蚀刻性能。对于成品厚度≥1.5mm的铜块材，将铜块材经过＞85%的变形量的冷轧变形后进行＞900℃，更优选的＞950℃的经过＜10min的固溶处理，可以增加铜块材再结晶形核率和加速再结晶形核，在短时间固溶条件下晶粒未发生粗化，保持平均晶粒尺寸＜10μm，同时在充分固溶条件下，可以实现析出相的均匀细小和弥散分布，再结晶晶粒取向处于随机织构为主的状态，晶粒Cube取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和＜30%。对于厚度＜1.5mm铜带材，因为厚度需要多次冷轧变形，因此通过固溶前加大冷轧变形量，短时固溶实现晶粒平均尺寸≤5μm，再辅之以≤70%冷轧变形量，使晶粒沿轧向拉长，并实现晶粒Brass取向的增加，铜带材中呈现Brass、S、R和Copper织构并存，Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和＞50%，且Brass取向织构的占比＞10%。再结晶晶粒取向处于随机织构状态或者形变时效态的Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的并存的状态均有助于蚀刻表面粗糙度的降低而提升蚀刻精度，最终获得铜块和铜带蚀刻后表面粗糙度分别＜0.5μm和＜0.4μm。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明铜材的制备工艺路线示意图；
图2示出了实施例1的蚀刻后形貌、EBSD测定晶粒尺寸与取向分布图；其中，图2中的图（a）示出了其蚀刻后形貌；图（b）示出了其EBSD测定晶粒尺寸分布图；图（c）示出了其IPF图；图（d）示出了其取向分布图；
图3示出了实施例2的蚀刻后形貌、EBSD测定晶粒尺寸与取向分布图；其中，图3中的图（a）示出了其蚀刻后形貌；图（b）示出了其EBSD测定晶粒尺寸分布图；图（c）示出了其IPF图；图（d）示出了其取向分布图；
图4示出了实施例3的蚀刻后形貌、EBSD测定晶粒尺寸与取向分布图；其中，图4中的图（a）示出了其蚀刻后形貌；图（b）示出了其EBSD测定晶粒尺寸分布图；图（c）示出了其IPF图；图（d）示出了其取向分布图；
图5示出了实施例4的蚀刻后形貌、EBSD测定晶粒尺寸与取向分布图；其中，图5中的图（a）示出了其蚀刻后形貌；图（b）示出了其EBSD测定晶粒尺寸分布图；图（c）示出了其IPF图；图（d）示出了其取向分布图；
图6示出了实施例5的蚀刻后形貌、EBSD测定晶粒尺寸与取向分布图；其中，图6中的图（a）示出了其蚀刻后形貌；图（b）示出了其EBSD测定晶粒尺寸分布图；图（c）示出了其IPF图；图（d）示出了其取向分布图；
图7示出了实施例6的蚀刻后形貌、EBSD测定晶粒尺寸与取向分布图；其中，图7中的图（a）示出了其蚀刻后形貌；图（b）示出了其EBSD测定晶粒尺寸分布图；图（c）示出了其IPF图；图（d）示出了其取向分布图；
图8示出了实施例7的蚀刻后形貌、EBSD测定晶粒尺寸与取向分布图；其中，图8中的图（a）示出了其蚀刻后形貌；图（b）示出了其EBSD测定晶粒尺寸分布图；图（c）示出了其IPF图；图（d）示出了其取向分布图；
图9示出了对比例1的蚀刻后形貌、EBSD测定晶粒尺寸与取向分布图；其中，图9中的图（a）示出了其蚀刻后形貌；图（b）示出了其EBSD测定晶粒尺寸分布图；图（c）示出了其IPF图；图（d）示出了其取向分布图；
图10示出了对比例2的蚀刻后形貌、EBSD测定晶粒尺寸与取向分布图；其中，图10中的图（a）示出了其蚀刻后形貌；图（b）示出了其EBSD测定晶粒尺寸分布图；图（c）示出了其IPF图；图（d）示出了其取向分布图；
图11示出了对比例3的蚀刻后形貌、EBSD测定晶粒尺寸与取向分布图；其中，图11中的图（a）示出了其蚀刻后形貌；图（b）示出了其EBSD测定晶粒尺寸分布图；图（c）示出了其IPF图；图（d）示出了其取向分布图。
蚀刻后的形貌是指对样品进行全蚀刻或半蚀刻后表面的形貌，其表面粗糙度可以反应蚀刻精度，本发明以Sa来表征；BSD测定晶粒及尺寸主要表征材料本身晶粒形貌和晶粒尺寸分布图，并计算出晶粒平均尺寸，表征晶粒尺寸的大小；EBSD测定织构分布主要表征基体的在纵截面的织构类型，其含量和分布影响蚀刻形貌。实施例1-3为三种不同合金的块材，实施例4-7为四种合金的带材。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如本发明背景所述，引线框架等产品对蚀刻精度要求高，蚀刻间距小至0.03mm，以保证高密度引线的蚀刻，对铜材蚀刻面粗糙度要求越来越高，通过蚀刻喷淋方式和蚀刻液改进可以一定程度提高蚀刻精度，但通过调控蚀刻材料的特定晶体取向、铜材平均晶粒直径与第二次尺寸也能较好的提升蚀刻性能。本发明针对不同厚度析出强化型铜材，提供一种满足多种合金不同厚度的铜材提升蚀刻精度的方法，利用加工和热处理调控铜材晶粒尺寸和取向来提升改善了蚀刻面粗糙度，提升了蚀刻速率和蚀刻精度，使产品兼顾良好的电导率、力学性能和蚀刻性能。
经本申请发明人试验证实，控制铜材再结晶晶粒尺寸＜10μm并使取向一致，晶粒Cube取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和＜30%，或者控制形变时效态的铜材平均晶粒尺寸＜5μm并使晶粒Brass取向的增加，带材中Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和＞50%，均有助于蚀刻表面粗糙度的降低而提升蚀刻后产品的精度。具体实施方式如下：
对于厚度≥1.5mm的块材：
将铜合金块/锭经冷轧变形C1后进行短时高温固溶S1，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小，再进行时效处理A1，使合金块材中晶粒的Cube取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和＜30%，使得铜块蚀刻后表面粗糙度＜0.5μm，大幅提升铜块蚀刻精度。
具体地，将铜合金块进行冷轧变形C1，变形量＞85%，更优选的冷轧变形量为＞95%。
具体地，短时高温固溶S1的温度＞900℃，保温时间＜10min，更优选的固溶温度＞950℃，保温时间＜5min，使得晶粒平均尺寸＜10μm；
具体地，时效处理A1为300℃~550℃保温2h~10h，时效后析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。
对于厚度＜1.5mm的铜合金带材：
将铜合金带材经冷轧变形C1后进行短时高温固溶S2，大幅减小合金带材的平均晶粒尺寸，再进行冷轧变形C2，时效处理A2，最后进行终轧C3和去应力处理A3，使合金带材中Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和＞50%，且Brass取向织构的占比＞10%，使得铜带蚀刻后表面粗糙度＜0.4μm，大幅提升铜带材的蚀刻精度。
具体地，铜合金带材的冷轧变形C1的变形量＞85%，更优选的冷轧变形量为＞95%。
具体地，短时高温固溶S2的温度＞900℃，保温时间＜5min，更优选的固溶温度＞950℃，保温时间＜2min，使晶粒平均尺寸＜5μm。
具体地，时效处理A2为300℃~550℃保温2h~10h，时效后析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。
具体地，冷轧变形C2的变形量≤70%，更优选的冷轧变形量为40-60%。终轧C3的变形量≤40%，去应力处理A3为将铜带进行张力退火和拉弯矫直处理，工艺为在300-400℃下进行30-80秒的张力退火，退火后的带材进行拉弯矫直。
晶粒取向的测定方式：根据测试需求选取铸态固溶态纵向和成品态纵截面样品制样进行EBSD（电子背散射衍射法）测定，使用EBSD数据分析软件，在测定区域中，每种晶体取向差为10°以内，统计晶体取向占比。
平均晶粒尺寸（dave）的测定方式：根据测试需求选取铸态固溶态纵向和成品态纵截面样品制样进行EBSD（电子背散射衍射法）测定，各状态选取合适的测试面积和步长，将取向差15°以上的边界视为晶界统计平均晶粒尺寸。
析出最大尺寸（dmax）的统计方式：根据测试需求选取时效态纵截面样品，抛光、腐蚀方式制样，显示出基体的析出相，在SEM（扫描电子显微镜）下选取合理视场，测量析出相尺寸。
全蚀刻或半蚀刻面的粗糙度Sa测定：选用10mm×10mm蚀刻窗口进行全蚀刻或者半蚀刻，观察蚀刻面的粗糙度。选取蚀刻制备的蚀刻面样品，采用酒精清洗表面，在激光/光学共聚焦轮廓仪中测试表面形貌，基于ISO 25178计算面粗糙度Sa，测试三个以上视场计算Sa的平均值。
采用失重法计算蚀刻速率，计算公式如下：V＝104×△m/（A•ρ•t），其中V-蚀刻速率（μm/min），△m-蚀刻质量（mg）；A-蚀刻面积（cm2），ρ-铜的密度（8.96 g/cm3），t-蚀刻时间（min）。
以下结合实施例对本发明进行详细的说明，其中实施例1-3为块材，采用块材制备工艺流程，实施例4-7为带材，采用带材制备工艺流程，制备工艺流程图见图1。
实施例1
本实施例的铜合金块材的成分及其含量见表1，主要制备参数见表2，得到的高性能铜合金块材成品的性能见表3，实施结果见图2。具体的制备过程如下：
将厚度为20mm的CuFeP合金块经90%的冷轧变形C1后得到厚度为2mm的块材，再进行短时高温固溶S1，固溶工艺为950℃保温8min后水淬，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小至7.48μm，对固溶后的块材进行时效处理A1，处理工艺为480℃保温2h，时效后测定合金块材中晶粒的Cube取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和为25.9%（＜30%），时效析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。对所得块材进行蚀刻，铜块蚀刻后表面粗糙度为0.32μm，蚀刻速率达到35μm/min。
实施例2
本实施例的铜合金块材的成分及其含量见表1，主要制备参数见表2，得到的高性能铜合金块材成品的性能见表3，实施结果见图3。具体的制备过程如下：
将厚度为20mm的CuNiSi合金块经92%的冷轧变形C1后得到厚度为1.6mm块材，再进行短时高温固溶S1，固溶工艺为920℃保温2min后水淬，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小至4.12μm，对固溶后的块材进行时效处理A1，处理工艺为450℃保温8h，时效后测定合金块材中晶粒的Cube取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和为24.7%（＜30%），时效析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。对所得块材进行蚀刻，铜块蚀刻后表面粗糙度为0.20μm，蚀刻速率达到45μm/min。
实施例3
本实施例的铜合金块材的成分及其含量见表1，主要制备参数见表2，得到的高性能铜合金带材成品的性能见表3，实施结果见图4。具体的制备过程如下：
将厚度为40mm的CuCrZrSnZn合金块经96%的冷轧变形C1后得到厚度为1.6mm块材，再进行短时高温固溶S1，固溶工艺为980℃保温5min后水淬，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小至7.37μm，对固溶后的块材进行时效处理A1，处理工艺为480℃保温4h，时效后测定合金块材中晶粒的Cube取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和为21.1%（＜30%），时效析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。对所得块材进行蚀刻，铜块蚀刻后表面粗糙度为0.35μm，蚀刻速率达到30.8μm/min。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于本实施例为CuFeP合金带材，采用带材制备工艺流程。本实施例的铜合金带材的成分及其含量见表1，主要制备参数见表2，得到的高性能铜合金带材成品的性能见表3，实施结果见图5。具体的制备过程如下：
将厚度为16mm的CuFeP合金热轧带坯经92%的冷轧变形C1后得到厚度为1.28mm带材，进行短时高温固溶S2，固溶工艺为900℃保温4min后水淬，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小至5μm；再进行冷轧变形C2，冷轧变形量为45%，得到厚度为0.7mm带材；之后进行时效处理A2，处理工艺为550℃保温8h，再经过40%变形量的终轧C3后得到0.4mm带材，再进行300℃保温80s的去应力处理A3，拉弯矫直后测定合金块材中晶粒的Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和为73.7%，其中Brass取向织构占比为16.9%，带材晶粒平均尺寸为4.95μm，析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。对所得铜带进行蚀刻，蚀刻后表面粗糙度为0.5μm，蚀刻速率达到28.5μm/min。
实施例5
本实施例的铜合金带材的成分及其含量见表1，主要制备参数见表2，得到的高性能铜合金带材成品的性能见表3，实施结果见图6。具体的制备过程如下：
将厚度为10mm的CuNiSi合金热轧带坯经88%的冷轧变形C1后得到厚度为1.2mm带材，进行短时高温固溶S2，固溶工艺为920℃保温2min后水淬，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小至2.5μm；再进行冷轧变形C2，冷轧变形量为60%，得到厚度为0.48mm带材；之后进行时效处理A2，处理工艺为450℃保温10h，再经过40%变形量的终轧C3后得到0.3mm带材，进行350℃保温60s的去应力处理A3，拉弯矫直后测定合金块材中晶粒的Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和为74.6%，其中Brass取向织构占比为39.1%，带材晶粒平均尺寸为1.31μm，析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。对所得铜带进行蚀刻，蚀刻后表面粗糙度为0.16μm，蚀刻速率达到31μm/min。
实施例6
本实施例的铜合金带材的成分及其含量见表1，主要制备参数见表2，得到的高性能铜合金带材成品的性能见表3，实施结果见图7。具体的制备过程如下：
将厚度为16mm的CuNiP合金热轧带坯经95%的冷轧变形C1后得到厚度为0.8mm带材，进行短时高温固溶S2，固溶工艺为920℃保温1.5min后水淬，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小至4.3μm；再进行冷轧变形C2，冷轧变形量为70%，得到厚度为0.24mm带材；之后进行时效处理A2，处理工艺为380℃保温10h，再经过20%变形量的终轧C3后得到0.2mm带材，进行350℃保温40s的去应力处理A3，拉弯矫直后测定合金块材中晶粒的Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和为55.8%，其中Brass取向织构占比为15%，带材晶粒平均尺寸为4.17μm，析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。对所得铜带进行蚀刻，蚀刻后表面粗糙度为0. μm，蚀刻速率达到35μm/min。
实施例7
本实施例的铜合金带材的成分及其含量见表1，主要制备参数见表2，得到的高性能铜合金带材成品的性能见表3，实施结果见图8。具体的制备过程如下：
将厚度为16mm的CuCrZrSnZn合金热轧带坯经93%的冷轧变形C1后得到厚度为1.12mm带材，进行短时高温固溶S2，固溶工艺为980℃保温1min后水淬，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小至4.95μm；再进行冷轧变形C2，冷轧变形量为55%，得到厚度为0.5mm带材；之后进行时效处理A2，处理工艺为480℃保温6h，再经过20%变形量的终轧C3后得到0.38mm带材，进行400℃保温60S的去应力处理A3，拉弯矫直后测定合金块材中晶粒的Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和为63.3%，其中Brass取向织构占比为23.6%，带材晶粒平均尺寸为4.86μm，析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。对所得铜带进行蚀刻，蚀刻后表面粗糙度为0.35μm，蚀刻速率达到27μm/min。
与实施例相比，对比例合金成分中固溶时间较长，固溶后晶粒粗化长大，对比例的铜合金块/带材的成分及其含量见表1。对比例的所制备的晶粒取向占比也与本发明的条件不相符，经粗化过程导致析出相粗大，主要制备参数见表2，得到的铜材成品的蚀刻性能见表3。
对比例1
本实施例的铜合金块材的成分及其含量见表1，主要制备参数见表2，得到的高性能铜合金块材成品的性能见表3，实施结果见图9。具体的制备过程如下：
将厚度为10mm的CuFeP合金块经50%的冷轧变形C1后得到厚度为5mm块材，再进行短时高温固溶S1，固溶工艺为900℃保温30min后水淬，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小至45μm，对固溶后的块材进行时效处理A1，处理工艺为480℃保温2h，时效后测定合金块材中晶粒Cube取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和为50.6%。对所得块材进行蚀刻，铜块蚀刻后表面粗糙度为0.81μm，蚀刻速率达到18.6μm/min。
对比例2
本实施例的铜合金带材的成分及其含量见表1，主要制备参数见表2，得到的高性能铜合金带材成品的性能见表3，实施结果见图10。具体制备过程如下：
将厚度为10mm的CuNiSi合金热轧带坯经92%的冷轧变形C1后得到厚度为0.8mm带材，进行短时高温固溶S2，固溶工艺为920℃保温30min后水淬，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小至68μm；再进行冷轧变形C2，冷轧变形量为60%，得到厚度为0.32mm带材；之后进行时效处理A2，处理工艺为450℃保温10h，再经过35%变形量的终轧C3后得到0.2mm带材，进行350℃保温60S的去应力处理A3，拉弯矫直后测定合金块材中晶粒Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和为40.9%，其中Brass取向织构的占比为5.4%，带材晶粒平均尺寸为20.22μm。对所得铜带进行蚀刻，蚀刻后表面粗糙度为0.66μm，蚀刻速率达到21.7μm/min。
对比例3
本实施例的铜合金带材的成分及其含量见表1，主要制备参数见表2，得到的高性能铜合金带材成品的性能见表3，实施结果见图11。具体制备过程如下：
将厚度为5mm的CuCrZrSnZn合金热轧带坯经75%的冷轧变形C1后得到厚度为1.25mm带材，进行短时高温固溶S2，固溶工艺为980℃保温30min后水淬，使合金块材的晶粒平均尺寸大幅减小至46μm；再进行冷轧变形C2，冷轧变形量为50%，得到厚度为0.6mm带材；之后进行时效处理A2，处理工艺为480℃保温6h，再经过35%变形量的终轧C3后得到0.38mm带材，进行400℃保温60s的去应力处理A3，拉弯矫直后测定合金块材中晶粒Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和为42.5%，其中Brass取向织构的占比为6.2%。对所得铜带进行蚀刻，蚀刻后表面粗糙度为0.98μm，蚀刻速率达到16.9μm/min。
表1 实施例和对比例合金及其成分表
表2 实施例和对比例合金的主要制备参数
表3 实施例及对比例合金的性能
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，其特征在于，对于成品厚度≥1.5mm的铜块材，所述方法为将所述铜块材经冷轧变形C1后进行短时高温固溶S1，使所述铜块材的晶粒平均尺寸减小至10μm以下，再进行时效处理A1，实现所述铜块材中晶粒的Cube取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构的占比之和＜30%，形成以随机取向织构为主的铜块材，其蚀刻后表面粗糙度＜0.5μm；对于厚度＜1.5mm的铜带材，所述方法为将所述铜带材经冷轧变形C1后进行短时高温固溶S2，所述铜带材的平均晶粒尺寸减小至5μm以下，再进行冷轧变形C2，时效处理A2，最后进行终轧C3和去应力处理A3，使所述铜带材中Brass取向织构、S取向织构、R取向织构和Copper取向织构占比之和＞50%，且Brass取向织构占比＞10%，使得所述铜带材蚀刻后表面粗糙度＜0.4μm。
2.根据权利要求1所述的利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，其特征在于，所述冷轧变形C1的变形量＞85%。
3.根据权利要求2所述的利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，其特征在于，所述冷轧变形C1的变形量＞95%。
4.根据权利要求1所述的利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，其特征在于，所述短时高温固溶S1的温度＞900℃，保温时间＜10min，使晶粒平均尺寸＜10μm；所述短时高温固溶S2的温度＞900℃，保温时间＜5min，使晶粒平均尺寸≤5μm。
5.根据权利要求4所述的利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，其特征在于，所述短时高温固溶S1的温度＞950℃，保温时间＜5min；所述短时高温固溶S2的温度＞950℃，保温时间＜2min。
6.根据权利要求1所述的利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，其特征在于，所述时效处理A1和所述时效处理A2为300℃~550℃保温2h~10h，时效后析出相尺寸满足dmax≤0.5μm。
7.根据权利要求1所述的利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，其特征在于，所述冷轧变形C2的变形量≤70%。
8.根据权利要求7所述的利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，其特征在于，所述冷轧变形C2的变形量为40-60%。
9.根据权利要求1所述的利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，其特征在于，所述终轧C3的变形量≤40%。
10.根据权利要求1所述的利用晶粒取向提升铜材蚀刻精度的方法，其特征在于，所述去应力处理A3为将所述铜带材进行张力退火和拉弯矫直处理，工艺为在300-400℃下进行30-80秒的所述张力退火，退火后的所述铜带材进行所述拉弯矫直处理。
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