一种具有高蚀刻性能的合金薄板制造技术

一种蚀刻性能极好并具有穿孔面的合金薄板，包括：表面上的｛３３１｝、｛２１０｝和｛２１１｝各晶面；｛３３１｝晶面的聚集度为１４％或更低，｛２１０｝晶面的聚集度为１４％或更低和｛２１１｝晶面的聚集度为１４％或更低；由以下公式表示的聚集度比值为２. ０－１. ０，聚集度比值＝｛２１０｝／（｛３３１｝＋｛２１１｝）。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于电子设备具有高蚀刻性能合金薄板，特别涉及一种适用于彩色阴极射线管荫罩和集成电路(IC)引线框的合金薄板材。Fe-Ni合金已被用作彩色阴极射线管上的荫罩和IC引线框的材料。Fe-Ni合金同通常用作电子设备材料的低碳钢相比，明显地具有较低的热膨胀系数。为此，例如，即使用电子束加热，用Fe-Ni合金板制取的荫罩也几乎不会出现由于热膨胀而引起的彩色相位移问题。用于荫罩和IC引线框的Fe-Ni合金薄板需进行光刻处理。然而，普通Fe-Ni合金薄板存在着蚀刻性能低于低碳钢的缺点。具体地说，Fe-Ni合金对蚀刻液体显示出相当低的腐蚀性。同低碳钢相比又具有很大的结晶粒径。因此，当Fe-Ni合金薄板进行蚀刻以提供穿孔时，穿孔直径和穿孔形状的分布呈分散状态。由于存在上述缺点，当光透过由于蚀刻产生的细孔时，用作荫罩的Fe-Ni合金薄板势必在荫罩上产生不清晰的边缘。此外，光透过荫罩的亮度也比用低碳钢制得的荫罩的亮度弱。特别是，为电子市场日益要求的具有小间距和细孔的高清晰度荫罩很可能导致显著地降低彩色阴极射线管质量的上述问题。此外，新型彩色阴极射线管强烈要求高亮度的荧光屏，而低亮度的荫罩会降低产品的竞争性。关于用于IC引线框的材料，趋向于高密度(高集成化)的集成电路(IC)在引线框上要求细密间距的排列引线。由于普通Fe-Ni合金存在上述各种问题，它们不能满足细密间距排列引线的要求。除了上述问题以外，普通Fe-Ni合金在蚀刻后还存在镀敷性能差的缺点。已经提出了解决有关Fe-Ni合金蚀刻性能问题的若干种技术。它们包括以下方法。(1)日本已审查的专利公告公报No.2-9665公开了一种在板材表面上具有｛100｝晶面聚集度为35%或更高的合金薄板，它可用作一种能获得高精度和均匀蚀刻性的Invar合金薄板。(2)日本未经审查的专利公开公报No.62-243782公开了一种用于生产能提高蚀刻速度和降低穿孔不清晰边缘的Fe-Ni Invar合金的方法，该合金在其表面上具有｛100｝晶面且表面粗糙度Ra范围为0.2-0.7μm，以及100μm或更薄的金属薄板(Sm)和8.0或更大的结晶粒径号(数)。(3)日本未经审查的专利公开公报No.2-270941公开了用于生产一种能提高蚀刻速度的Fe-Ni Invar合金的方法，该合金在其表面上的｛200｝晶面聚集度为50%或更大。该合金含有0.007wt.%或更少的C，0.005wt.%或更少的P和0.005wt.%的S，以及0.10wt.%或更少的其它杂质。然而，技术(1)不能防止在制得的荫罩上产生不清晰边缘，并且荫罩的亮度低于用低碳钢制造的普通荫罩亮度，尽管该技术提高了蚀刻的精确性和均匀性。技术(2)制得的荫罩亮度也低于用低碳钢制造的普通荫罩的亮度，尽管提高了蚀刻速度和改进了穿孔产生的不清晰边缘。技术(3)在制得的IC引线框上出现了过多的边缘蚀刻的问题，以及引线框加工精度低劣的问题。这三种技术都存在经蚀刻处理的IC引线框的镀敷性能低劣的问题。例如，当通过技术(3)制取的IC引线框进行焊接镀敷时，发生了称之为“晶须”的针状晶体的异常生长，这是一种质量问题。本专利技术的目的是提供一种具有极好蚀刻性能和镀敷性能的合金薄板。为了实现上述目的，本专利技术提供一种具有极好穿孔表面的合金薄板，该合金薄板具有以下性能所述合金薄板在其表面上具有｛331｝、｛210｝和｛211｝晶面;｛311｝晶面聚集度为14%或更小，｛210｝晶面聚集度为14%或更小，以及｛211｝晶面聚集度为14%或更小;和聚集度比值为0.2-1，该比值由公式｛210｝/(｛331｝+｛211｝)给出。此外，本专利技术还提供一种具有极好蚀刻性能的穿孔表面的合金薄板，该合金薄板具有以下性能所述合金薄板具有｛111｝、｛100｝、｛110｝、｛311｝、｛331｝、｛210｝和｛211｝各晶面;所述各晶面具有以下聚集度｛111｝晶面的聚集度S11-10%，｛100｝晶面的聚集度S250-94%，｛110｝晶面的聚集度S31-24%，｛311｝晶面的聚集度S41-14%，｛331｝晶面的聚集度S51-14%，｛210｝晶面的聚集度S61-14%，｛211｝晶面的聚集度S71-14%;和聚集度比值为0.8-20，该比值由公式(S2+S4+S6)/(S1+S3+S5+S7)给出。附图说明图1是表示最佳实施方案-1荫罩透光率和穿孔表面的表面粗糙度Ra之间关系的曲线;图2是表示最佳实施方案-1合金表面上｛331｝、｛210｝和｛211｝各晶面聚集度比值｛210｝/(｛331｝+｛211｝)、蚀刻系数和平板荫罩上穿孔产生的不清晰边缘之间关系的曲线;图3是表示最佳实施方案-1合金板在厚度方向上的平均结晶粒径和合金表面上｛331｝、｛210｝和｛211｝各晶面聚集度比值｛210｝/(｛331｝+｛211｝)对蚀刻系数影响的曲线;图4是当｛210｝/(｛331｝+｛211｝值为0.25时表示合金薄板厚度方向上的平均结晶粒径和蚀刻系数之间关系的曲线;图5是表示蚀刻系数和穿孔外表面定义的图解表示法;图6是表示最佳实施方案-2平板荫罩透光率和穿孔表面的表面粗糙度之间关系的曲线;图7是表示最佳实施方案-2各晶面聚集度比值(｛100｝+｛311｝+｛210｝)/(｛100｝+｛111｝+｛311｝+｛211｝)，蚀刻系数和穿孔产生的不清晰边缘之间关系的曲线;图8是表示最佳实施方案-2使用在合金薄板厚度方向上的结晶粒径作为补充参数的各晶面聚集度比值(｛100｝+｛311｝+｛210｝)/(｛100｝+｛111｝+｛311｝+｛211｝)和蚀刻系数之间关系的曲线;和图9是表示最佳实施方案-2在合金薄板厚度方向上的结晶粒径和蚀刻系数之间关系的曲线。最佳实施方案-1为了在Fe-Ni合金板整个表面范围上制取具有相同孔径和相同形状的蚀刻孔，本专利技术者发现，应该保持恒定的蚀刻速度和在整个材料表面范围上应有足够高的比率，重要的事情是提供高蚀刻系数(在图5中定义的)，通过控制蚀刻表面(合金表面)上特定晶体平面聚集度的比值和控制合金薄板厚度方向上的结晶粒径，可以在很大程度上有效地提高蚀刻系数。此外，本专利技术者发现，将穿孔表面上的表面粗糙度(Ra)控制在规定水平或更低，对蚀刻后的镀敷性能和荫罩亮度保持在极好水平是很重要的，通过控制特定晶面的聚集度可获得上述要求的穿孔表面的表面粗糙度。本专利技术的各种合金薄板含有主要是Fe和Ni的组分，或主要是Fe、Ni和Co和/或Cr的组分。以下说明上述主要组分元素的优选含量和原因。现在叙述用于荫罩材料的合金薄板。为了防止彩色相位移，用于荫罩的Fe-Ni合金薄板在30-100℃温度范围内需要具有2.0×(1/106)/℃作为平均热膨胀系数的上限。热膨胀系数取决于合金的Ni含量，给出上述热膨胀系数的Ni含量的范围为34-38wt.%。为了得到低于上述规定数值的热膨胀系数，Ni含量被优选限制在35-37wt.%范围，最好限制在35.5-36.5wt.%范围。通常，存在于Fe-Ni合金中的Co在某种程度上是不可避免的杂质。1wt.%或更低的钴含量对合金特性的影响十分轻微。在上述规定范围内的Ni含量是令人满意的，但当合金含有大于1wt.%直到7wt.%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种给出极好蚀刻性能的具有穿孔表面的合金薄板，它包括：所述合金薄板在其表面上具有｛３３１｝、｛２１０｝和｛２１１｝晶面；｛３３１｝晶面的聚集度为１４％或更低，｛２１０｝晶面的聚集度为１４％或更低，｛２１１｝晶面的聚集度为１４％或更低 ；和聚集度比值为０. ２－１. ０，所述比值由公式（｛２１０｝／｛３３１｝＋｛２１１｝）给出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上正，山之内直次，鹤清，清水义明，
申请(专利权)人：日本钢管株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]