材料知识1-铜材的介绍课件

材料知識-1銅材的介紹2005.6編製為什麼是你?為什麼要用銅呢?由於銅金屬具有良好的導電、導熱及加工成型特性,因此銅合金在現今電子產業中成為相當重要的原材料,銅合金種類也隨著不同產品之功能性及加工方面的需求日益增加,各式兼具高導電性與高強度的銅合金板材(如次頁所示)亦迅速被研究開發台灣對材料工業的投資除了企業本身積極提昇產品的競爭力及銅合金板材製程能力外,國內各學術及研究單位亦同時進行研究開發工作清華大學材料研究所及金屬工業發展中心,共同完成經濟部工業局之『積體電路引線架銅板』工研院工業材料研究所輔導的『銅合金板材殘留應力檢測技術』;工研院亦提供各項業界相關之合作計劃其他…銅合金板材

抗拉強度與導電率關係圖黃銅合金黃銅合金的特性黃銅為銅和鋅的合金,金屬光澤隨鋅含量增加由橙紅色轉為黃色,黃銅合金的機械性質優異C2600延展性優異,深沖加工性及電鍍性良好;供製作彈殼、汽車散熱器、燈具、扣件C2680沖製加工性及電鍍性良好,與C2600比較;強度增加但延展性減少,供製作連接器及輸入/輸出之端子、篩板、燈具、扣件、衛生器材等至於C2800強度高且具延展性,適合熱加工成型,但耐蝕性較差,在海水中易脫鋅及應力腐蝕破壞與其他合金銅比較硬度:較磷青銅及紅銅高彈性:較磷青銅及紅銅差黃銅(Brass)

特性及規格一覽表(1)化學成份(ChemicalComposition)合金編號化學成份(wt.%)MaterialDesignationCuZnFePbJISC268064.0~68.5Rem.0.05(max)0.15(max)(2)物理特性(PhysicalProperties)合金編號密度g/cm3

彈性係數GPa熱膨脹係數mm/m．K熱傳導係數W/m．K導電率%IACSC26808.4710520.311627黃銅(Brass)

特性及規格一覽表(3)機械性質(MechanicalProperties)合金編號質別符號抗拉試驗硬度試驗厚度(mm)抗拉強度(kgf/mm2)延伸率(50mm)(%)HvThickness>0.15mmC2680OC2680R-O>0.2>28>4070~90H/2C2680R-H/2>0.236~46>28110~130HC2680R-H>0.242~55-140~160EHC2680R-EH>0.253~60-160~180SHC2680R-SH>0.2>58->180磷青銅(PhosphorBronze)

特性及規格一覽表(1)化學成份(ChemicalComposition)合金編號化學成份(wt.%)MaterialDesignationCuSnpPbFeZnJISC5191C5210Rem.Rem.5.5~7.07.0~9.00.03~0.350.03~0.35<0.05<0.05<0.10<0.10<0.30<0.30(2)物理特性(PhysicalProperties)

合金編號密度g/cm3彈性係數GPa熱膨脹係數mm/m．K熱傳導係數W/m．K導電率%IACSC5191C52108.848.8011011018.018.265.862.31412磷青銅(PhosphorBronze)

特性及規格一覽表(3)機械性質(MechanicalProperties)合金編號質別符號抗拉試驗Tensiletest硬度試驗Hardnesstest厚度mm抗拉強度kgf/mm2延伸率%HvThickness>0.15mmC5191OCC5191R-O>0.2>32>42-H/4C5191R-H/4>0.240~52>35120~150H/2C5191R-H/2>0.250~60>20150~1703/4HC5191R-3/4H>0.252~62>18170~190HC5191R-H>0.260~70>10190~210EHC5191R-EH>0.265~75>8210~230SHC5191R-SH>0.2>75>5230~270磷青銅(PhosphorBronze)

特性及規格一覽表(3)機械性質(MechanicalProperties)合金編號質別符號抗拉試驗Tensiletest硬度試驗Hardnesstest厚度mm抗拉強度kgf/mm2延伸率%HvThickness>0.15mmC5210OCC5210R-O>0.2>35>45-H/4C5210R-H/4>0.240~52>40120~150H/2C5210R-H/2>0.250~60>30150~1703/4HC5210R-3/4H>0.252~62>20170~190HC5210R-H>0.260~72>12190~210EHC5210R-EH>0.270~80>8210~230SHC5210R-SH>0.2>75>5230~270紅銅(Copper)

特性及規格一覽表(1)化學成份(ChemicalComposition)合金編號化學成份(wt.%)

MaterialDesignationCuPJISC1100(ETP)99.9(min)0.004~0.012(2)物理特性(PhysicalProperties)

合金編號密度g/cm3

彈性係數GPa熱膨脹係數mm/m．K熱傳導係數W/m．K導電率%IACSC11008.9411716.9391.1101紅銅(Copper)

特性及規格一覽表(3)機械性質(MechanicalProperties)合金編號質別抗

拉

試驗硬度試驗厚度(mm)抗拉強度(kgf/mm2)延伸率(50mm)(%)HvThickness>0.15mmC1100O>0.2<27>30<65H/4>0.224~30>1360~80H/2>0.226~33>1070~903/4H>0.229~35>580~100H

>0.230~37>490~110EH>0.233~40>395~110SH>0.235~41>2100~125其他銅合金還有哪些合金類高鎳及鎳合金材料彈片材料及銅合金相關材料溫度雙金屬片半導體封裝材料彈片材料及銅合金相關材料彈片材料及銅合金相關材料可被應用的範圍極為廣泛,使用範圍由民生到工業用品,諸如高級電器開關、繼電器、微動開關各種高級端子、快速接頭及連接器等其各有不同特性(如有些特性為高彈性係數、高導電率、高張力強度高硬度等)彈片種類的銅鈹銅(BeCu)JISC1720/C1700鈦銅(TiCu)白銅CuNi18Zn20/CuNi18Zn27JISC7521/C7701銅鎳矽合金(Alloy7025)溫度雙金屬片溫度雙金屬片的特性將2或3層不同材質的金屬合在一起,利用金屬對熱感應的膨脹係數之不同而產生彎曲的特性,藉此達到溫度的測控,是對溫度雙金屬片最簡易的解釋其用途以製成溫度開關、斷路器、保溫開關、電氣遮段器、過載電驛等為主,亦有以雙金屬片作為感溫素材的溫度計器溫度雙金屬片的種類高感度雙金屬片一般用雙金屬片高溫用雙金屬片溫用雙金屬片中阻抗用雙金屬片低阻抗用雙金屬片耐蝕性雙金屬片半導體封裝材料半導體材料的特性在於熱膨脹係數與陶瓷、硬質玻璃、軟質玻璃材料的熱膨脹係數相類似因此成為IC導線架、電視布朗管、真空管、二極體、燈球、照明燈管等最佳的封著用導線材材料種類COBAL合金，硬質玻璃用鎳鉻鐵合金，軟質玻璃用鎳鐵合金，Ni42-Fe/Ni46-Fe/Ni50-Fe系列杜鎂絲Ni42-Fe被覆無氧化銅、硼砂膜鋁極細線AluminumFineWire鍍銀銅線SilverCoatedWire磷青銅(PhosphorBronze)

合金各規格對照表合金編號AlloyNo.化

學

成

分ChemicalComposition(wt.%)CuSnPFeNiPbZnOthersC51100Rem.3.5~4.90.03~0.35≦0.1----≦0.05≦0.3----C510004.2~5.8C519005.0~7.0C521007.0~9.0≦0.2CuSn4Rem.3.5~4.50.01~0.35≦0.1≦0.3≦0.05≦0.3≦0.2CuSn65.5~7.5CuSn87.5~8.5PB101Rem.3.5~4.50.02~0.40--------≦0.02≦0.3----PB1024.5~5.5PB1035.5~7.5銅合金板材厚度公差

(Thicknesstolerancesforstrip)寬度Width

厚度Thickness厚度公差ToleranceJISStandard(H3100)≦200≦300≦400≦7000.10~0.15incl.±0.010±0.020±0.020----0.15~0.25incl.±0.020±0.020±0.020±0.0300.25~0.35incl.±0.020±0.030±0.030±0.0400.35~0.50incl.±0.030±0.030±0.040±0.0500.50~0.80incl.±0.030±0.040±0.050±0.0600.80~1.20incl.±0.040±0.050±0.060±0.0701.20~2.00incl.±0.050±0.060±0.070±0.0802.00~3.00incl.±0.060±0.070±0.080±0.100單位:mm紅銅(C1100);黃銅(C2680)

銅合金板材厚度公差

(Thicknesstolerancesforstrip)寬度Width

厚度Thickness厚度公差ToleranceJISStandard(H3100)≦400mm400~650mmover0.10mmto0.15mmincl.±0.010mm----over0.15mmto0.25mmincl.±0.015mm----over0.25mmto0.40mmincl.±0.020mm----over0.40mmto0.55mmincl.±0.025mm±0.045mmover0.55mmto0.70mmincl.±0.030mm±0.050mmover0.70mmto0.90