Perché la purezza è il primo requisito nell'elettronica di precisione
La produzione di elettronica di precisione si è spostata verso dimensioni delle caratteristiche più ridotte, frequenze di commutazione più elevate e intervalli di manutenzione più lunghi, e ciascuna di queste tendenze spinge la stessa domanda sui materiali all'interno del contenitore. Il rame C10200 privo di ossigeno-risponde a questa domanda perché il suo contenuto di rame è minimo del 99,95% e il suo ossigeno residuo è mantenuto pari o inferiore allo 0,001%, quindi la dispersione delle impurità all'interno del reticolo è piccola e il metallo si comporta in modo prevedibile.
L'assenza di ossigeno è il dettaglio critico. Il rame tenace trasporta particelle di ossido rameoso ai bordi dei grani; quando tale materiale viene brasato, saldato o ricotto in un'atmosfera contenente idrogeno-, l'ossido si riduce e i confini si aprono, producendo il classico cedimento da infragilimento da vapore. C10200 rimuove completamente questo meccanismo, il che è importante perché la maggior parte dei componenti di precisione passa attraverso almeno una fase di giunzione ad alta-temperatura prima di essere assemblata.
Prestazioni di conduzione e gestione termica
C10200 raggiunge una conduttività elettrica del 100–101% IACS e la sua conduttività termica è compresa tra 390 e 401 W/(m·K) a seconda della temperatura. In un dispositivo che deve spostare sia corrente che calore, questi due numeri decidono quanto piccolo può essere realizzato un conduttore prima che le perdite o l'aumento di temperatura diventino inaccettabili.
| Proprietà | Valore tipico |
|---|---|
| Contenuto di rame | Minimo 99,95%. |
| Contenuto di ossigeno | Inferiore o uguale allo 0,001% |
| Conduttività elettrica | 100–101% IACS |
| Conduttività termica | 390–401 W/(m·K) |
| Densità | 8,94 g/cm³ |
| Punto di fusione | 1083 gradi |
| Modulo di elasticità | circa 117 GPa |
La conseguenza pratica è la gestione termica per conduzione. Laddove un modulo sigillato non può essere raffreddato ad aria, un diffusore di calore, una parete di tubi di calore o una barra collettrice C10200 può trasportare il calore a un dissipatore montato su chassis-con un calo di temperatura di soli pochi gradi per 100 mm di lunghezza del percorso.
Formabilità, resistenza alla corrosione e stabilità-a lungo termine
Il grado è altamente duttile allo stato ricotto, il che consente l'imbutitura profonda, lo stampaggio, la coniatura, la pressatura e la trafilatura fine senza ricotture intermedie. La striscia può essere arrotolata fino allo spessore di una lamina per circuiti flessibili e schermature, e lo stesso metallo può essere formato in gusci di connettori complessi con un unico set di utensili.
Duttilità: un allungamento pari o superiore al 40% nello stato tenero supporta operazioni di formatura severe e raggi di curvatura stretti.
Resistenza alla corrosione: stabile in aria, acqua dolce, acqua di mare in condizioni di flusso moderato e atmosfere industriali leggermente corrosive, con una pellicola protettiva superficiale che rallenta ulteriori attacchi.
Comportamento non-magnetico: nessuna interferenza con sensori magnetici, trasformatori o pickup di strumenti.
Qualità della superficie: una superficie pulita e priva di ossido-regge la placcatura, l'incollaggio e la saldatura a ultrasuoni in modo coerente.
Combinate con un basso creep a temperature di servizio normali, queste proprietà conferiscono all'elettronica un materiale il cui comportamento elettrico e dimensionale rimane sostanzialmente invariato per una lunga durata del prodotto, riducendo il carico di manutenzione e sostituzione che segue qualsiasi deriva nella resistenza di contatto.
Moduli di fornitura e standard che li riguardano
| Modulo | Intervallo di dimensioni tipico | Norma governativa |
|---|---|---|
| Striscia e foglio | Da 0,2 mm a 6 mm di spessore, larghezza 100–1500 mm | ASTM B152 |
| Piatto | Spessore da 6 mm a 50 mm | ASTM B152 |
| Sventare | Da 0,005 mm a 0,2 mm di spessore | ASTM B370/B101 |
| Tubo | Diametro esterno 3–300 mm | ASTM B75, B88, B280 |
| Barra e asta | Diametro 3–200 mm | ASTM B187 |
| Filo | Diametro 0,05–12 mm | ASTM B1, B2, B3 |
Gli stati sono designati secondo ASTM B601, da ricotto fino a quarto-duro, semi-duro e duro fino a molleggiare, e lo stato scelto determina sia la conduttività ottenibile che il comportamento di formatura. Il nastro per le parti imbutite profonde viene solitamente ordinato con un quarto di -duro o con metà-duro; Le sbarre collettrici e i telai conduttori vengono normalmente forniti in uno stato controllato che bilancia la rigidità con la perdita di inserzione.
Candidature e punti di selezione
Connettori ad alta-frequenza, relè e telai conduttori per semiconduttori in cui l'integrità del segnale dipende dalla purezza costante del conduttore.
Barre conduttive e moduli di dissipazione del calore in inverter, pacchi batteria e sistemi di azionamento elettrico.
Foglio di rame laminato per circuiti flessibili e schermatura, prodotto da nastro privo di ossigeno-.
Hardware criogenico e sotto vuoto dove la duttilità deve essere mantenuta a bassa temperatura.
Quando si specifica, indicare la forma del prodotto, lo stato d'animo, le tolleranze dimensionali e lo standard applicabile e richiedere che il contenuto di ossigeno sia riportato mediante un metodo analitico di fusione o equivalente anziché dedotto dalla conduttività. I certificati riconducibili al numero di colata, insieme alle registrazioni delle ispezioni dimensionali e superficiali, sono ciò che consente di rilasciare un componente senza ulteriori test in entrata.
La direzione del mercato è chiara: conduttori più sottili, frequenze più alte e percorsi termici più compatti. Tutti e tre preferiscono un grado base privo di ossigeno-e C10200 rimane il materiale di riferimento con cui confrontare le selezioni alternative.
Domande frequenti
D: Perché non utilizzare invece il rame a passo tenace C11000?
C11000 è più economico e adeguato per molti conduttori statici, ma contiene ossigeno. Qualsiasi fase del forno-contenente idrogeno, operazione di brasatura o ricottura sotto vuoto può quindi causare fessurazioni-ai bordi del grano, pertanto i componenti di precisione sono generalmente specificati in un grado-esente da ossigeno.
D: Come si confronta C10200 con C10100?
C10100 ha la purezza più elevata, pari al 99,99% di rame, e una conduttività leggermente migliore. C10200 al 99,95% copre la maggior parte dei compiti elettronici, energetici e termici a un costo inferiore e i due sono spesso utilizzati fianco a fianco nello stesso assieme.
D: È possibile placcare C10200?
SÌ. La sua superficie pulita e priva di ossido- sopporta in modo affidabile la placcatura elettrolitica di nichel, stagno e argento, a condizione che la superficie sia sgrassata e leggermente attivata prima della placcatura.
D: La temperatura cambia la conduttività?
Lo cambia leggermente. La lavorazione a freddo aumenta la resistenza alla trazione e riduce la conduttività di un piccolo margine, pertanto il valore di conducibilità deve essere sempre indicato per lo stato effettivamente consegnato.
D: Quale spessore di lamina può essere prodotto?
Il foglio laminato viene normalmente fornito tra 0,005 mm e 0,2 mm e può essere prodotto anche foglio elettrodepositato per laminati che necessitano di larghezze di linea molto sottili.
D: Come deve essere conservato il materiale?
Conservarlo in luogo asciutto e lontano da cloruri, nell'imballo protettivo originale con le estremità tagliate tappate. Il rame forma naturalmente una pellicola protettiva sulla superficie, ma il contatto prolungato con muratura bagnata o aria carica di sale-maccherà la superficie.
