单晶铜-最新研发出的新材料,纯度可达99.999%

单晶铜丝替代键合金丝的十大原因

单晶铜丝替代键合金丝的原因：
1、可节约键合成本,键合材料成本节约90%以上
2、可以在氮气气氛下封装,生产更安全
3、可以减缓脆性金属化合物的形成，提高键合强度
4、单晶铜丝在导电和信号导通效果方面比金丝更好
5、导电率、导热率提高20%，因此在直径相同的条件下铜丝可以承载更大电流
6、铜引线相对金引线的高刚度使得其更适合细小引线键合；
7、键合的机械强度可提高20%~30%
8、克服了金丝键合硬度高、易氧化、键合力大等缺点
9、互连强度比金丝还要好
10、单晶铜丝替代键合金丝无需更换生产设备

单晶铜与多晶铜主要技术参数对比

单晶铜是一种全新技术生产的新材料，它主要的特点为：
1 单晶粒：相对目前的铜材（多晶粒），它只要1-3晶粒，内部无晶界，决定其传输性能非常好
2 高纯度：目前，我们的单晶铜可以做到99.999%（5N）或99.9999%(6N)的纯度
3 低电阻：与目前其他铜材比，电阻低10%以上
4 高延伸：良好的延展性，可以压箔和拉丝，可拉成相当长度的0.1-0.018的不等的细丝和微细丝
单晶铜与多晶铜主要技术参数对比如下：

金相组织：3个晶粒及以下，单个晶粒占75%以上

抗拉强度：降低10--20%

延伸率：提高50--80%

断面收缩率：提高200--300%

导电率：提高2--10%

氧含量：小于5ppm

氢含量：小于0.25ppm

密度：不小于8.920g/cm3

纯度：4N

单晶铜抗拉强度(MPa)          128.31       多晶铜抗拉强度(MPa)       151.89
单晶铜屈服强度(MPa)          83.23          多晶铜屈服强度(MPa)       121.37
单晶铜伸长率%                   48.32          多晶铜伸长率%                26
单晶铜维氏硬度(HV)             65             多晶铜维氏硬度(HV)          79
单晶铜断面收缩率%             55.56       多晶铜断面收缩率%          41.22
单晶铜电阻率（X10-8 Ω.m)    1.717       多晶铜电阻率（X10-8 Ω.m) 1.767
单晶铜导电率（IACS%)          100.4       多晶铜导电率（IACS%)       97.56

供应单晶铜杆

利用单晶连铸（sgscc）技术制备的单晶铜杆具有良好的机械性能、电学性能、信号传输保真性能和耐腐蚀性能，具体有以下几个方面： ◆高纯度：杂质总含量与原料电解铜相比，降低了25%以上 ◆低电阻：与传统连铸的多晶无氧铜材相比降低8%以上 ◆超塑延展性：冷压延变形率达到6000%以上，且铜带边缘不产生任何裂纹（普通无氧铜在冷压延变形率达到1000%时就在边缘产生裂纹），直径为∮6.2mm的单晶铜杆不加任何退火可压延成∮0.1mm的铜箔。 ◆高延伸率：铜杆延伸率达到40-70%，较普通无氧铜明显提高。直径∮6-8mm的单晶铜杆不加任何中间退火可冷拉成∮0.1mm的细线，并且在拉拔过程无断丝现象。 ◆组织致密：测试结果表明，单晶铜的密度接近铜的理论密度，达到8.953g/cm3。

产品应用领域
◆高级音频/视频传输领域：

◆集成电路封装键盘线领域：

生产单晶铜的部份设备与应用领域

生产单晶铜的部份设备

　◆　集成电路领域

　　集成电路工程领域是集成电路设计、制造、测试、封装、材料、设备以及集成电路在网络通信、数字家电、信息安全等方面应用的工程技术领域。集成电路工程技术包含了当今电子技术、计算机技术、材料技术和精密加工等技术的最新发展。集成电路高密度、小尺度、高性能的特点，使得集成电路工程技术成为当今最具有渗透性和综合性的工程技术领域之一。集成电路的应用范围涉及网络通信、计算系统、信息家电、汽车电子、控制仪表、生物电子等众多方面。设计并制造集成电路作为应用产品的核心，是现代电子系统面向用户、面向产品、面向应用赢得竞争力的要求，同时也是传统产业升级和改造的关键。

SGSCC单晶铜线

单晶铜铜杆具有优异的机械性能和超常的电学特性，在电子通讯、音视频信号及网络传输，军事等领域具有十分广泛的应用前景，可广泛用于高保真音视频信号传输线、超高频信号传输线等，可极大地提高产品的相关技术性能。

　◆　规格与性能

序号	直径	抗拉强度	延伸率	电导率	铜纯度	交货状态
SCC-1	∮14-5.0	≥200	≥2.5	≥98	99.997	硬态，直条，长度1.5或按客户要求
SCC-2	∮4.0-1.0	≥320	≥2.0	≥97	99.997	硬态，圈状，重量按客户要求
SCC-3	∮1.0-0.10	≥370	≥1.5	≥96	99.997	硬态，PC80-125线盘，重量按客户要求
SCC-4	∮0.09-0.07	≥420	≥1.5	≥96	99.997	硬态，PC80-125线盘，重量按客户要求
SCC-5	∮3.0-1.0	～	≥20	≥102	99.997	软态，圈状，重量按客户要求
SCC-6	∮1.0-0.10	～	≥20	≥102	99.997	软态，PC80-125线盘，重量按客户要求
SCC-7	∮0.09-0.07	～	≥15	≥102	99.997	软态，PC80-125线盘，重量按客户要求

单晶铜杆

利用单晶连铸（sgscc）技术制备的单晶铜杆具有良好的机械性能、电学性能、信号传输保真性能和耐腐蚀性能，具体有以下几个方面：　高纯度：杂质总含量与原料电解铜相比，降低了25%以上　低电阻：与传统连铸的多晶无氧铜材相比降低8%以上　超塑延展性：冷压延变形率达到6000%以上，且铜带边缘不产生任何裂纹（普通无氧铜在冷压延变形率达到1000%时就在边缘产生裂纹），直径为∮6.2mm的单晶铜杆不加任何退火可压延成∮0.1mm的铜箔。　高延伸率：铜杆延伸率达到40-70%，较普通无氧铜明显提高。直径∮6-8mm的单晶铜杆不加任何中间退火可冷拉成∮0.1mm的细线，并且在拉拔过程无断丝现象。　组织致密：测试结果表明，单晶铜的密度接近铜的理论密度，达到8.953g/cm3。


单晶铜杆与无普通氧铜杆冷压延变形对比（左为单晶铜，右为无氧铜）		单晶铜杆与普通无氧铜杆扭转对比（左为单晶铜，右为无氧铜）		单晶铜杆断口与普通无氧铜杆断口的形貌对比（左为单晶铜，右为无氧铜）

单晶铜在电缆技术中具有的用途

单晶铜因消除了作为电阻产生源和信号衰减源的晶界而具有优异的综合性能: 卓越的电学和信号传输性能，良好的塑性加工性能；优良的抗腐蚀性能；显著的抗疲劳性能；减少了偏析、气孔、缩孔、夹杂等铸造缺陷；光亮的表面质量；因而主要用于国防高技术、民用电子、通讯以及网络等领域。

单晶铜与普通无氧铜的对比


单晶铜杆与无普通氧铜杆冷压延变形对比（左为单晶铜，右为无氧铜）		单晶铜杆与普通无氧铜杆扭转对比（左为单晶铜，右为无氧铜）		单晶铜杆断口与普通无氧铜杆断口的形貌对比（左为单晶铜，右为无氧铜）

单晶铜丝

单晶铜丝是实现引线框架全铜化、全面替代集成电路中键合金丝的关键产品,在高保真电子电器方面也有重要的应用前景,也是最为重要的高精尖铜加工产品,其生产技术是铜加工技术的重大创新和进步。目前,国民经济广泛应用的铜加工材,如铜及合金管、棒、型、线、板、带、条、箔等均为多晶材料,即材料由0.02-0.045毫米晶粒和晶粒边界所组成,晶粒边界之间形成电容,导致电信号传输失真,所以高保真电器迫切需求单晶丝;特别是集成电路封装技术的迅速发展,传统的、占统治地位的键合金丝(联结芯片与引线框架引脚使用,功能是导热和导电),已不能满足集成电路迅速发展的需求,国外发达国家开始全面采用单铜丝替代,集成电路封装产业正向全铜化迅速推进,这一革命化变革的重要意义在于:
    (1)单晶铜丝在导电和信号导通效果方面比金丝更好,键合的机械强度可提高20%~30%,导电率、导热率提高20%,键合稳定可靠,克服了金丝键合硬度高、易氧化、键合力大等缺点,完全可作为半导体分立器件、半导体照明灯(LED)、集成电路、IC卡封装用键合材料。
    (2)单晶铜丝替代键合金丝是微电子封装技术的革命,使用金丝作为键合丝封装技术复杂,需要在氢气氛下封装,而氢气对引线框架铜带十分敏感,一旦铜带中有氧和氧化物存在,将导致封装失效,而采用单晶铜丝之后,可以在氮气气氛下封装,生产更安全,成本大为降低,而且可满足金丝无法适应的先进封装工艺。
    (3)单晶铜丝替代键金丝可节约键合成本,键合材料成本节约90%以上,目前国内键合用金丝需求正以20%以上速度递增,2010年前单晶铜丝需求量将成倍增长.

(4)单晶铜丝产品研发成功和产业化生产技术的重大突破是我国新型材料制作技术跨入世界先进行列的重要标志,是技术创新的光辉范例.　　

单晶铜及技术简介

OCC 全名为 Ohno Continuous Casting，这是由日本工业大学的大野(Ohno)教授所发明的“高温热铸模式连续铸造法”所制造的导体技术，因为铸造过程经过特殊加热处理，所以可以获得单结晶状导体，每一结晶可以延伸数百公尺以上，在实际应用之长度上结晶粒仅有一个，并没有所谓“晶粒界面”存在，在讯号传讯时，无需透过晶粒与晶粒之间的“晶界”，讯号更易于穿透与传导，因此损耗极低，堪称是相当完美的线材。

单晶铜（简称OCC）用于音响线材的制作，是近年音响线材制造业的一项重大突破。科学实验证明：单晶铜是一种高纯度无氧铜，其整根铜杆仅由一个晶粒组成，不存在晶粒之间产生的“晶界”（“晶界”会对通过的信号产生反射和折射，造成信号失真和衰减），因而具有极高的信号传输性能。与之相比，被广泛用于音响线材制作的无氧铜（简称OFC），其内部晶粒数量众多，“晶界”造成信号失真和衰减，以至信号传输性能比单晶铜逊色。

单晶铜的断面收縮率增加了4.14倍，延伸率增加了2.39倍。单晶铜与多晶棒相比电阻率降低了31.7%，比定向凝固铸棒降低了11.68%，电阻率的降低能显著减小信号传输中的衰减，有利于提高传输信号的保真度。单晶铜密度点8.97g/cm3，O2含量点5ppm，H2含量点0.5ppm，电阻率点1.72×10-8Ω.m,达到120MHz。

单晶铜与多晶铜的金相组织对比

单晶铜因消除了作为电阻产生源和信号衰减源的晶界而具有优异的綜合性能: 卓越的电学和信号传输性能，良好的塑性加工性能；优良的抗腐蚀性能；显著的抗疲劳性能；减少了偏析、气孔、缩孔、压杂等铸造缺陷；光亮的表面质量；因而主要用于国防高技术、民用电子、通讯以及网络等领域。

直径(mm)	化学成份				20℃电导率 (%)	抗拉强度(Mpa)	延伸率(%)	密度G/cm3
直径(mm)	Cu(%)	O2(ppm)	H2(ppm)	其它(%)	20℃电导率 (%)	抗拉强度(Mpa)	延伸率(%)	密度G/cm3
10-0.05	≥99.99	＜5	≤0.25	＜0.01	101~104	≤145	≥45	8.97

(end)