Объяснение чистоты меди: марки, характеристики от 4N до 6N, тесты и чеки при покупке
В заказе на поставку, в котором указано «чистота меди: минимум Cu 99,99%», по-прежнему остаются неопределенными три вещи: какие примеси подсчитывались, как измерялся кислород и какой метод давал это число. Партии, соответствующие заявленной цифре, все же могут треснуть во время водородной пайки или вытеснить процесс напыления из окна.
Рассматривайте чистоту меди как комплекс из четырех частей: степень анализа, содержание кислорода, индивидуальные пределы примесей и аналитический метод, лежащий в их основе. Покупатели, указывающие только процент, принимают определение чистоты, данное поставщиком, а определения различаются. Далее следует, как масштабируются оценки, где кислород определяет результат, как ведет себя каждый тест и что входит в спецификацию.
Что на самом деле измеряет степень чистоты меди
Классы чистоты — это бюджеты, а не баллы. Количество букв — это количество девяток, и каждая лишняя девятка сокращает общее количество всего, что не является медью, примерно в десять раз.
- 3N, 99,9% Cu: до примерно 1000 ppm других элементов вместе взятых.
- 4N, 99,99% Cu: около 100 частей на миллион вместе взятых.
- 5Н, 99,999% Cu: около 10 ppm вместе взятых.
- 6Н, 99,9999% Cu: около 1 ppm вместе взятых.
Кривая затрат имеет ту же форму, но резко становится круче ближе к вершине. Переход от 3N к 4N — это работа по доработке. Переход от 5N к 6N означает контроль загрязнения по всей цепочке: плавка, литье, механическая обработка, упаковка и отбор проб.
Оценка также ничего не говорит о том, как расходуется бюджет. Партия 4N, содержащая 40 ppm железа, представляет иной риск, чем партия 4N, содержащая 40 ppm серы или фосфора. А «99,99% по разнице» означает, что примеси были вычтены из 100%, поэтому он наследует пределы обнаружения всего, что было измерено. Прямой анализ с опубликованным списком примесей более информативен, поэтому спросите, на каком подходе основано ценовое предложение.
Форма добавляет еще одну переменную. Примеси и кислород выделяются во время затвердевания, а это означает, что верхняя и нижняя часть отлитого слитка могут различаться более чем на аналитическую ошибку. Позиция выборки является частью спецификации, а не второстепенной мыслью.
Медный слиток высокой чистоты для полупроводников и дисплеев Ознакомьтесь с классами чистоты от 4N до 7N, нестандартными размерами и экспортной упаковкой для полупроводников, дисплеев и вакуумных компонентов. Просмотреть продукт → Сравнение степеней чистоты меди
В таблице ниже указаны диапазоны, которые чаще всего указываются в спецификациях закупок. Окончательные ограничения всегда вытекают из действующего стандарта или согласованного контракта.
| Оценка | Номинальная медь | Макс. общее количество примесей | Типичный кислород | Проводимость (% IACS) |
|---|---|---|---|---|
| ЭТП (C11000) | 99,90% мин. | около 1000 частей на миллион | от 200 до 400 частей на миллион | от 100 до 101 |
| ОФЕ (C10100) | 99,99% мин. | до 100 частей на миллион | 5 частей на миллион или меньше | от 101 до 102 |
| 5N | 99,999% | до 10 частей на миллион | 2 ppm или меньше | около 102 |
| 6N | 99,9999% | до 1 ч/млн | 1 часть на миллион или меньше | 102 и выше |
Колонка проводимости объясняет, почему большинство покупателей вообще заботятся об этом. Примерно один процент IACS равен примерно одному проценту передаваемой энергии, а на шине или обмотке эти потери превращаются в тепло на протяжении всего срока службы установки.
Кислород — это его собственная спецификация
Электролитическая вязкая медь специально переносит кислород, обычно от 200 до 400 частей на миллион, который удерживается в виде частиц оксида меди. Безкислородные сорта остаются ниже примерно 5 частей на миллион. Оба могут заявить «содержание меди более 99,9%», именно поэтому строку кислорода нужно писать отдельно.
Разница проявляется в обслуживании. В водородной или влажной восстановительной атмосфере при температуре пайки кислород внутри меди образует пар на границах зерен, создавая пустоты и водородное охрупчивание. По этой причине вакуумное оборудование, паяные узлы и криогенные компоненты считаются бескислородными. В других случаях кислород помогает: частицы оксидов разбивают стружку, поэтому станки ETP работают более чисто, чем OFE, на высоких скоростях резания, и это обходится дешевле.
Таким образом, повсеместное использование бескислородной меди обеспечивает защиту, которая может вам не понадобиться, и платит за нее дважды: один раз по цене, а второй раз по времени обработки.
Как проверяется чистота меди
Четыре семейства тестов охватывают почти все заявления о чистоте, и каждое отвечает на свой вопрос.
- Химические следы: OES для повседневного производственного контроля, ICP-OES или ICP-MS для более низких пределов обнаружения и GDMS, когда заявление 5N или 6N требует полного исследования примесей, а не фиксированного списка элементов.
- Содержание кислорода: эталонным методом является синтез инертного газа. Он деструктивен и чувствителен к подготовке проб, из-за чего возникает большая часть разногласий.
- Проводимость: сопротивление вихревых токов или четырехточечного зонда, указывается в % IACS. Секунды на одно считывание и неразрушающий метод, но он измеряет сумму всех эффектов рассеяния и не может назвать вызывающий нарушение элемент.
- Поверхностный скрининг: РФА быстро идентифицирует сплавы, однако он чувствителен к поверхности и нечувствителен к кислороду, поэтому не может подтвердить бескислородную марку или предел объемных примесей.
Этот раскол объясняет знакомый спор. Проверка электропроводности может дать много результатов, которые сканирование GDMS не отклонит по одному элементу, такому как сера или титан, поскольку общее рассеяние остается низким, в то время как местная химия не справляется с процессом. Если для вашего приложения важен один элемент, назовите его и назовите метод, который его разрешает.
Где решает последняя доля процента
Полупроводники и вакуум
Мишени распыления являются наиболее ярким примером. Пористая или содержащая включения медная мишень 5N оставляет частицы на пластине, загрязнение железом или щелочью изменяет удельное сопротивление пленки, а летучие элементы, такие как цинк, медленно разрушают вакуумную среду. Поэтому мишени заказываются с полным списком примесей, а также содержанием газа, плотностью и зернистой структурой, поскольку само по себе 99,999% не описывает поверхность.
Мишень для распыления меди высокой чистоты для тонких пленок PVD Просмотрите медные мишени 5N–6N с настраиваемыми размерами для полупроводниковых, дисплеев и прецизионных оптических покрытий, требующих плотных однородных пленок. Просмотреть продукт → Передача энергии и электромобили
Шины, обмотки и разъемы работают в диапазоне от 99,9 до 99,99%. Здесь чистота превращается прямо в потери, а потери накапливаются в течение жизни растения. Содержание кислорода также меняет поведение при отжиге во время гибки и формовки, в то время как смешанный переработанный катод является распространенным источником проводимости, которая не повторяется от партии к партии.
Пруток из бескислородной меди высокой чистоты C10100/C10200 Проверьте стержень из бескислородной меди 4N–5N с низким содержанием примесей, нестандартным диаметром и вакуумной упаковкой для полупроводниковых, электровакуумных и специальных деталей электродов. Просмотреть продукт → Аэрокосмическая промышленность и высоконадежные соединения
Паяные узлы, волноводы и криогенные детали обычно изготавливаются без кислорода с ограничением содержания газа, поскольку дефектное паяное соединение трудно проверить постфактум. Эти программы позволяют отслеживать партии и сертификаты, в которых указан метод, лежащий в основе каждой цифры.
Во всех трех случаях требование прописано в приложении: назовите чувствительные элементы и атмосферу обслуживания, затем выберите сорт и форму. Чистота меди для полупроводниковые и вакуумные приложения это вопрос загрязнения, а не процента.
Что входит в спецификацию покупки меди
Шесть строк устраняют большинство аргументов при проверке поступления товара:
- Марка и идентичность: номинальная чистота плюс номер UNS, например, C10100 бескислородная электронная смола или C11000 электролитическая жесткая смола, вместе с действующим стандартом.
- Предел содержания кислорода и метод испытаний, его устанавливающий.
- Индивидуальные предельные значения для элементов, к которым чувствителен ваш процесс, с указанием названного метода обнаружения.
- План отбора проб: где отбирается проба и сертифицируется ли поверхностная или объемная химия.
- Сертификат анализа привязан к номеру партии или плавки, поэтому документация соответствует металлу.
- Допуски формы, которые имеют значение в дальнейшем: диаметр и овальность стержня, плоскостность пластины, соединение с мишенью, чистота порошка.
Большинство неудачных закупок носят скорее дефиниционный, чем металлургический характер: предложение 99,99% без указанного метода, сертификат, сообщающий о химическом составе поверхности в соответствии с оптовыми требованиями, или самое дешевое предложение 5N, список примесей которого охватывает шесть элементов. Обработка проб является тихой процедурой, поскольку сверления, взятые загрязненным сверлом и хранящиеся в неправильном контейнере, не будут представлять партию.
Поставщики, имеющие более чем десятилетний опыт работы со сверхчистыми металлами, склонны давать один и тот же совет: согласовывайте план анализа до заказа, а не после неудачного сертификата. Если требуемая марка не входит в стандартный каталог, отправьте подробную информацию о приложении и целевые лимиты и запросите документированный ответ о достижимой чистоте, форме и сроках выполнения.
Часто задаваемые вопросы
Достаточно ли чистоты меди 99,9% для изготовления электрических проводов?
Да, для обычных строительных проводов, кабелей и шин общего назначения. На практике ограничивающим фактором является проводимость, а не список следов примесей. Проводники, которые перегреваются или к которым предъявляются формальные требования к надежности, обычно достигают 99,99% с установленным пределом содержания кислорода.
Можно ли проверить чистоту меди в домашних условиях?
Только для грубой замены. Магнитный тест отделяет сталь от меди, но ничего не показывает о чистоте, поскольку медь почти немагнитна во всех сортах. Тесты на плотность и царапание подвергают воздействию латуни или плакированного алюминия. Ничто на этом уровне не разрешает части на миллион.
Всегда ли более высокая чистота работает лучше?
Нет. Кислородсодержащие станки ETP лучше и стоят дешевле, станки с теллуровой медью лучше, чем любые чистые сорта, а очень чистая медь мягка и легко повреждается при обращении. Чистота следует из приложения, а не руководит им.
Почему две лаборатории сообщают о разной чистоте одной партии?
Положение отбора проб, сравнение поверхности и сыпучего материала, калибровочные стандарты, пределы обнаружения и очистка проб – все это влияет на число. Прежде чем сравнивать вердикты, сравнивайте методы, поскольку сканирование GDMS и портативный XRF-анализ не измеряют одно и то же.
Краткая версия
Чистота меди — это характеристика, состоящая из четырех движущихся частей: марка, кислород, предельные значения примесей и метод. Напишите все четыре, привяжите сертификат к партии, и процент перестанет быть маркетинговой цифрой и станет инженерным контролем.
Выбор сорта, форма материала, порядок отбора проб и график поставки — все это следует из этого документа.
КТО МЫ
Ningbo Chuangrun New Materials Co., Ltd. (CRNMC) была основана в июне 2012 года и имеет пять производственных баз по всему Китаю. Мы занимаемся очисткой, плавкой, литьем и обработкой высокочистого титана, никеля, меди, ниобия, кобальта и т. д. и поставляем полный спектр металлов электронного качества, таких как электролитические кристаллы высокой чистоты, слитки, кованые слитки, порошки и пластины.
Наша команда состоит из отраслевых экспертов и предприимчивого штата из 40 профессионалов с металлургическим образованием, каждый из которых занимается индустриализацией высококачественных материалов.
В настоящее время компания завершила создание своей цепочки производства сверхчистых материалов, чтобы обеспечить качество, своевременную доставку и улучшение обслуживания клиентов.
Все сотрудники преданы своему делу и мотивированы и с нетерпением ждут удовлетворения требований клиентов.
СЕРТИФИКАЦИЯ
ПРЕССА И СМИ
Авторское право© CRNMC
Производитель металлов сверхвысокой чистоты Изготовленные на заказ 5N, 6N, 7N Заводские