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利用單晶連鑄(sgscc)技術(shù)制備的單晶銅桿具有良好的機(jī)械性能、電學(xué)性能、信號(hào)傳輸保真性能和耐腐蝕性能。
具體有以下幾個(gè)方面:
◆高純度:雜質(zhì)總含量與原料電解銅相比,降低了25%以上
◆低電阻:與傳統(tǒng)連鑄的多晶無(wú)氧銅材相比降低8%以上
◆超塑延展性:冷壓延變形率達(dá)到6000%以上,且銅帶邊緣不產(chǎn)生 任何裂紋(普通無(wú)氧銅在冷壓延變形率達(dá)到1000%時(shí)就在邊緣產(chǎn)生裂紋),直徑為∮6.2mm的單晶銅桿不加任何退火可壓延成∮0.1mm的銅箔。
◆高延伸率:銅桿延伸率達(dá)到40-70%,較普通無(wú)氧銅明顯提高。直徑∮6-8mm的單晶銅桿不加任何中間退火可冷拉成∮0.1mm的細(xì)線,并且在拉拔過(guò)程無(wú)斷絲現(xiàn)象。
◆組織致密:測(cè)試結(jié)果表明,單晶銅的密度接近銅的理論密度,達(dá)到8.953g/cm3
附:
現(xiàn)在大有利用單晶銅取代金絲之勢(shì),那么單晶銅到底是什么?本文加以簡(jiǎn)單介紹。
單晶銅(Single Crystal Copper 簡(jiǎn)稱OCC)原本用于音響線材的制作,是近年音響線材制造業(yè)的一項(xiàng)重大突破?茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證明:?jiǎn)尉с~是一種高純度無(wú)氧銅,其整根銅桿僅由一個(gè)晶粒組成,不存在晶粒之間產(chǎn)生的“晶界”(“晶界”會(huì)對(duì)通過(guò)的信號(hào)產(chǎn)生反射和折射,造成信號(hào)失真和衰減),因而具有極高的信號(hào)傳輸性能。與之相比,被廣泛用于音響線材制作的無(wú)氧銅(簡(jiǎn)稱OFC),其內(nèi)部晶粒數(shù)量眾多,“晶界”造成信號(hào)失真和衰減,以至信號(hào)傳輸性能比單晶銅遜色。
單晶銅因消除了作為電阻產(chǎn)生源和信號(hào)衰減源的晶界而具有優(yōu)異的綜合性能: 卓越的電學(xué)和信號(hào)傳輸性能,良好的塑性加工性能;優(yōu)良的抗腐蝕性能;顯著的抗疲勞性能;減少了偏析、氣孔、縮孔、壓雜等鑄造缺陷;光亮的表面質(zhì)量;因而主要用于國(guó)防高技術(shù)、民用電子、通訊以及網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。
單晶銅,是經(jīng)過(guò)“高溫?zé)徼T模式連續(xù)鑄造法”所制造的導(dǎo)體技術(shù),因?yàn)殍T造過(guò)程經(jīng)過(guò)特殊加熱處理,所以可以獲得單結(jié)晶狀銅導(dǎo)體,每一結(jié)晶可以延伸數(shù)百米以上,在實(shí)際應(yīng)用之長(zhǎng)度上結(jié)晶粒僅有一個(gè),并沒(méi)有所謂“晶粒界面”存在,在訊號(hào)傳訊時(shí),無(wú)需透過(guò)晶粒與晶粒之間的“晶界”,訊號(hào)更易于穿透與傳導(dǎo),因此損耗極低,堪稱是相當(dāng)完美的線材。其物理性能接近白銀。
用單晶連鑄技術(shù)拉出的銅材僅由一個(gè)晶粒組成,具有超常的機(jī)械加工性能和電學(xué)特性。
其特點(diǎn)有三:
一是單晶銅純度達(dá)到99.9999%;
二是電阻比普通銅材低8%到13%;
三是韌性極高,普通銅材扭轉(zhuǎn)16圈即斷,單晶銅材可扭轉(zhuǎn)116圈。
如此優(yōu)勢(shì),使單晶銅產(chǎn)品成為制作高保真音視頻信號(hào)、高頻數(shù)字信號(hào)傳輸線纜和微電子行業(yè)用超微細(xì)絲的頂級(jí)材料,可用于手機(jī)、音響、電腦等領(lǐng)域,使微電子器件性能更佳、體積更小、壽命更長(zhǎng)。
·傳輸音視頻信號(hào)線
各種音頻視頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中通過(guò)晶界時(shí),都會(huì)產(chǎn)生反射、折射等現(xiàn)象使信號(hào)變形、失真衰減,而單晶銅極少的晶界或無(wú)晶界使傳輸質(zhì)量得到根本改善。因此,單晶銅在音視頻信號(hào)傳輸方面得到廣泛的應(yīng)用。
·電腦硬盤(pán)數(shù)據(jù)線
由于高頻信號(hào)的強(qiáng)烈集膚效應(yīng)和其在晶界處的衰減和損耗,造成傳輸速度慢、失真度大,特別是在多晶的普通材料更為嚴(yán)重,隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)速度要求越來(lái)越快,傳輸頻率越來(lái)越高,而當(dāng)今計(jì)算機(jī)速度最大瓶頸就是硬盤(pán)速度,如果采用單晶銅做硬盤(pán)數(shù)據(jù)信號(hào)線可大大提高硬盤(pán)傳輸速度。
·超細(xì)線
隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展,各種電子元件都趨向于微型化、輕量化。作為導(dǎo)體主要材料的銅線,線徑要求也越來(lái)越細(xì),無(wú)氧銅桿由于其多晶組織,就不可避免存在缺陷及在晶界處的氧化物等,從而影響其進(jìn)一步的拉細(xì)加工目前單晶銅線最細(xì)可拉到直徑0.016mm,基本滿足最高要求。
由于單晶銅具有優(yōu)良的機(jī)械性能、物理性能和電性能,它還將廣泛應(yīng)用于壓制線路板、集成電路底版、通訊電纜、航天飛行器、高導(dǎo)電率電纜電線等領(lǐng)域。
單晶銅絲是實(shí)現(xiàn)引線框架全銅化、全面替代集成電路中鍵合金絲的關(guān)鍵產(chǎn)品,集成電路封裝產(chǎn)業(yè)正向全銅化迅速推進(jìn),這一革命化變革中具有重要意義。
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