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板材鍛造背側缺陷之三維分析與解決方案

為了解決mitsui high-tec的問題，作者黃廷恩 這樣論述：

IC導線架是資訊產品之關鍵性金屬元件，其主要的生產方式是以機械沖壓或化學蝕刻方式來加工，其中的沖壓加工是目前的主流加工法，有時為了因應封裝咬膠的需要，必須在銅合金或鐵鎳合金板料上進行壓印加工。在壓印過程中，沖頭造型會影響板材之應力或應變分佈，造成壓印新生面厚度不均，導致封裝製程中膠體不均厚或容易剝落之現象，且背側發生類似橘皮粗糙之形貌，可能影響咬膠品質與製品外觀。本研究探討板材壓印成形厚度不均之成因與解決方案，使用金屬成形有限元素分析軟體DEFORM 2D/3D進行分析，針對厚度0.3 mm的TAMAC4銅合金板材進行分析，並進行模具驗證，將單道次壓印改善為漸進式三道次壓印成形，以減少板料低

應變區形成，且有效降低局部應力差，使胚料壓印後各部位均厚。模擬結果顯示單道次壓印50%板厚，在板材階級處的表面流動性較差，因此形成低應變區，導致局部正向應力較大，且因不對稱造型試片產生正向應力差，使沖頭回彈不均勻，因此胚料擠出的瞬間會先充填此沖頭空隙，導致胚料未貼抵下模，使工件背側產生橘皮粗糙形貌。使用改良之漸進式三道次壓印成形，其最佳成形條件為錐度30˚沖頭下壓至板厚30%，再以15˚沖頭下壓至板厚40%，最後再以平底沖頭定寸下壓至板厚50%。接下來探討馬蹄形試片造型之壓印效果，發現胚料外型圓角越大，胚料流動較直邊部壓印容易，因此正向應力降低，沖頭回彈較小，所以壓印後之厚度較薄；胚料外型圓角

越小，胚料流動較緩，正向應力與直邊部相當，沖頭回彈亦與相當，因此壓印後達到胚料各部位均厚之效果，並抑制橘皮粗糙形貌。