《覆銅陶瓷基板用無(wú)氧銅帶》編制說(shuō)明

PAGE24PAGE2《覆銅陶瓷基板用無(wú)氧銅帶》編制說(shuō)明（討論稿）一、工作簡(jiǎn)況1.1任務(wù)來(lái)源根據(jù)工信廳科函〔2022〕94號(hào)及有色標(biāo)委[2022]102號(hào)文件《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)2022年第一批有色金屬?lài)?guó)家、行業(yè)、協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制（修）訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知》其中《覆銅陶瓷基板用無(wú)氧銅帶》（計(jì)劃號(hào):2019-00040T-YS）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由中鋁洛陽(yáng)銅加工有限公司等單位負(fù)責(zé)起草制定，完成年限2024年4月。1.2立項(xiàng)目的和意義隨著技術(shù)發(fā)展，陶瓷復(fù)合用銅帶因其各種優(yōu)異特性，引起高度重視，與此相適應(yīng)的電子封裝與基板材料的開(kāi)發(fā)趨勢(shì)要求材料具有高純度、低應(yīng)力、低熱膨脹、高熱傳導(dǎo)和高耐熱性等特征。陶瓷覆銅材料既具有陶瓷的高導(dǎo)熱性、高電絕緣性、高機(jī)械強(qiáng)度、低膨脹等特性，又具有無(wú)氧銅金屬的高導(dǎo)電性和優(yōu)異的焊接性能，是不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。陶瓷復(fù)合帶中所用的銅帶對(duì)技術(shù)要求高，為保證復(fù)合材料的致密性和高溫穩(wěn)定性，無(wú)氧銅在高溫下要保持細(xì)晶狀態(tài)，材料技術(shù)和制備難度大。陶瓷覆銅板是在高溫、流動(dòng)氣氛下銅帶與陶瓷基片的復(fù)合材料。它具有優(yōu)良的熱導(dǎo)性，穩(wěn)定的機(jī)械性能等，已成為目前電力電子模塊制作、結(jié)構(gòu)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)關(guān)鍵材料。研究表明，晶粒大小將影響銅帶和陶瓷的結(jié)合強(qiáng)度。晶粒較細(xì)，銅帶與陶瓷基板結(jié)合非常緊密，有著結(jié)合力高、電阻率低的優(yōu)點(diǎn)。本項(xiàng)目材料的開(kāi)發(fā)成功,可實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，為陶瓷復(fù)合銅帶材料國(guó)產(chǎn)化提供支撐。本標(biāo)準(zhǔn)的制定有利于促進(jìn)陶瓷復(fù)合用銅帶的推廣應(yīng)用，有助于促進(jìn)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本標(biāo)準(zhǔn)的制定有助于銅產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)、消化過(guò)剩產(chǎn)能，并促進(jìn)新產(chǎn)品、新技術(shù)發(fā)展，提升節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)供給質(zhì)量和水平。該標(biāo)準(zhǔn)可起到規(guī)范市場(chǎng)、引導(dǎo)市場(chǎng)的作用，且可填補(bǔ)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)空白。按該標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)的產(chǎn)品投入使用后，不僅可產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益，且具有很高的社會(huì)價(jià)值，對(duì)推動(dòng)銅帶的應(yīng)用有著重要的意義。因此，制定覆銅陶瓷基板用無(wú)氧銅帶標(biāo)準(zhǔn)是非常必要的。1.3項(xiàng)目編制組及其技術(shù)基礎(chǔ)1）項(xiàng)目編制組標(biāo)準(zhǔn)制訂計(jì)劃任務(wù)正式下達(dá)后，立即成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組，并落實(shí)起草任務(wù)，確定標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人，擬定該標(biāo)準(zhǔn)的工作計(jì)劃。具體分工為：中鋁洛陽(yáng)銅加工有限公司總負(fù)責(zé)，市場(chǎng)和同行業(yè)信息收集、資料匯總及執(zhí)筆；其他負(fù)責(zé)補(bǔ)充市場(chǎng)信息和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。編制組分工明確，緊密合作，共同完成標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。2）編制單位技術(shù)基礎(chǔ)中鋁洛陽(yáng)銅加工有限公司是綜合性有色金屬加工企業(yè)，擁有銅及銅合金高精度電子帶、大管大棒、彌散強(qiáng)化無(wú)氧銅、寬厚板等多條生產(chǎn)線(xiàn)，產(chǎn)品涉及銅及銅合金板、帶、箔、管、棒、型材，廣泛應(yīng)用于電子信息通訊、新能源、汽車(chē)、海洋工程、軌道交通等領(lǐng)域。擁有國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)有色金屬工業(yè)重金屬加工材質(zhì)檢站、河南省銅鎂材料和加工技術(shù)工程研究中心、中鋁集團(tuán)高性能銅板帶加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、有色行業(yè)銅及銅合金材料與加工工程技術(shù)研究中心。先后從德國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、日本、英國(guó)、意大利等十二個(gè)國(guó)家引進(jìn)了80臺(tái)(套)先進(jìn)的設(shè)備和檢測(cè)儀器，為有色金屬產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。公司擁有一支高素質(zhì)的科研技術(shù)研發(fā)隊(duì)伍，具備豐富的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)能力。銅及銅合金板帶箔材生產(chǎn)技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、性能滿(mǎn)足用戶(hù)使用要求，有較好的技術(shù)基礎(chǔ)和能力。1.4主要工作過(guò)程1.4.1標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)有中鋁洛陽(yáng)銅加工有限公司提出，根據(jù)工信廳科函〔2022〕94號(hào)及有色標(biāo)委[2022]102號(hào)文件《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)2022年第一批有色金屬?lài)?guó)家、行業(yè)、協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制（修）訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知》，《覆銅陶瓷基板用無(wú)氧銅帶》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)獲批立項(xiàng)，項(xiàng)目計(jì)劃號(hào)“2019-00040T-YS”。1.4.2項(xiàng)目分工標(biāo)準(zhǔn)制訂計(jì)劃任務(wù)正式下達(dá)后，立即成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組，并落實(shí)起草任務(wù)，確定標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人，擬定該標(biāo)準(zhǔn)的工作計(jì)劃。具體分工為：中鋁洛陽(yáng)銅加工有限公司總負(fù)責(zé)，市場(chǎng)和同行業(yè)信息收集、資料匯總及執(zhí)筆；其他負(fù)責(zé)補(bǔ)充市場(chǎng)信息和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。編制組分工明確，緊密合作，進(jìn)行了全面的市場(chǎng)調(diào)研、資料查詢(xún)，收集了大量的產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果、用戶(hù)使用方面的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，比較全面和準(zhǔn)確地了解覆銅陶瓷基板用無(wú)氧銅帶的應(yīng)用等領(lǐng)域的需求及其技術(shù)要求，為本標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了依據(jù)。1.4.3各階段工作過(guò)程在標(biāo)準(zhǔn)起草修訂過(guò)程中，我們查閱了國(guó)內(nèi)外有關(guān)無(wú)氧銅的信息和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)信息收集，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外關(guān)于無(wú)氧銅帶的標(biāo)準(zhǔn)有ASTM152-2009《銅薄板、帶材、厚板和軋制條材》；JISH3510-2012《電子器件用無(wú)氧銅薄片、板材；GB/T2059-2017《銅及銅合金帶材》、GB/T14594-2014《電真空器件用無(wú)氧銅板和帶》，均不適合本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)需求和生產(chǎn)能力，陶瓷復(fù)合的使用要求，并結(jié)合銅加工銅帶的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行的制定。本標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)市場(chǎng)和環(huán)境需要，根據(jù)使用要求和國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，結(jié)合我國(guó)無(wú)氧銅帶材生產(chǎn)實(shí)際，規(guī)范銅覆銅陶瓷基板用無(wú)氧銅帶的技術(shù)要求，穩(wěn)定提高產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)過(guò)充分討論，2023年3月初形成了標(biāo)準(zhǔn)《討論稿》及其編制說(shuō)明。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則1）本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)則進(jìn)行起草，并符合TCS2009《中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)模板》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電子文本要求。2）查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)外客戶(hù)的相關(guān)技術(shù)要求；3）根據(jù)陶瓷復(fù)合用無(wú)氧銅帶材應(yīng)用領(lǐng)域的消費(fèi)特點(diǎn)，力求做到標(biāo)準(zhǔn)的合理性與實(shí)用性；4）根據(jù)產(chǎn)品工藝的成熟與完善、技術(shù)發(fā)展水平及測(cè)試數(shù)據(jù)確定技術(shù)指標(biāo)取值范圍；6）標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)內(nèi)銅加工板帶無(wú)氧銅生產(chǎn)廠(chǎng)家聯(lián)合制定，反映了國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，便于生產(chǎn)，易于應(yīng)用。三、標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容及確定依據(jù)3.1標(biāo)準(zhǔn)適用范圍本文件規(guī)定了覆銅陶瓷基板用無(wú)氧銅帶的分類(lèi)和標(biāo)記、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則和標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存及隨行文件和訂貨單內(nèi)容。本文件適用于陶瓷覆合用無(wú)氧銅帶材。3.2主要技術(shù)內(nèi)容及確定依據(jù)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證情況分析3.2.1牌號(hào)、規(guī)格、狀態(tài)本標(biāo)準(zhǔn)所含陶瓷覆合用無(wú)氧銅帶的牌號(hào)、規(guī)格是依據(jù)市場(chǎng)需求、批量供貨合同和實(shí)際情況確定，牌號(hào)為T(mén)U00(C10100),規(guī)格范圍見(jiàn)表1。狀態(tài)是依據(jù)GB/T29094-2012《銅及銅合金狀態(tài)表示方法》確定的。表1牌號(hào)、代號(hào)、狀態(tài)和規(guī)格牌號(hào)代號(hào)狀態(tài)規(guī)格mm厚度寬度TU00C10100軟化退火態(tài)（O60）半硬態(tài)（H02）硬態(tài)（H04）0.2～1.0≤600TU0T10130TU1T101503.2.2化學(xué)成分本標(biāo)準(zhǔn)所含銅合金的牌號(hào)的化學(xué)成分與GB/T5231《加工銅及銅合金牌號(hào)和化學(xué)成分》中相應(yīng)牌號(hào)的化學(xué)成分一致。3.2.3外形尺寸及其允許偏差帶材的外形尺寸允許偏差主要是根據(jù)按目前訂貨的技術(shù)要求、產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工藝水平制定的、專(zhuān)用技術(shù)條件和供貨合同進(jìn)行規(guī)定。3.2.4力學(xué)性能根據(jù)市場(chǎng)需求、訂貨情況和實(shí)際供貨情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了帶材的力學(xué)性能指標(biāo)。力學(xué)性能是帶材的重要技術(shù)指標(biāo)。力學(xué)性能通過(guò)拉伸試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)兩種方式加以檢測(cè)，試驗(yàn)按GB/T34505規(guī)定的方法進(jìn)行。維氏硬度試驗(yàn)方法按GB/T4340.1規(guī)定的方法進(jìn)行。試驗(yàn)使用的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)及維氏硬度計(jì)均是經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)合格的設(shè)備。3.2.5電性能、晶粒度根據(jù)客戶(hù)及產(chǎn)品使用領(lǐng)域要求確定，保障復(fù)合材料的致密性和高溫穩(wěn)定性。電性能、晶粒度和硬度均應(yīng)符合特殊使用要求，以適用于大功率電力電子及半導(dǎo)體模塊，利于提高模塊的可靠性、擴(kuò)大功率、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和集成智能化。3.2.6氫脆試驗(yàn)根據(jù)客戶(hù)及產(chǎn)品使用領(lǐng)域要求、取樣檢測(cè)得出。此項(xiàng)為選做項(xiàng)，如需方有要求并在合同中注明時(shí)，進(jìn)行氧含量、氫脆試驗(yàn)的檢驗(yàn)。3.3主要技術(shù)內(nèi)容試驗(yàn)驗(yàn)證情況分析四、標(biāo)準(zhǔn)水平對(duì)比通過(guò)文獻(xiàn)檢索和網(wǎng)上查詢(xún)和國(guó)內(nèi)外關(guān)于無(wú)氧銅帶的標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB/T14594-2014《電真空器件用用無(wú)氧銅板和帶》；日本JISH3510-2012《電子器件用無(wú)氧銅薄片、板材》；美國(guó)ASTMB152-2013《銅薄板、帶材、厚板和軋制條材》帶材從產(chǎn)品牌號(hào)、力學(xué)性能、電性能、晶粒度、氧含量、粗糙度比對(duì)，本標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品規(guī)定指標(biāo)涵蓋的范圍比以上國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)面更廣，能夠適應(yīng)電力電子等領(lǐng)域陶瓷復(fù)合的使用要求，具體見(jiàn)下表。表2國(guó)內(nèi)、外無(wú)氧銅帶標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比表項(xiàng)目本標(biāo)準(zhǔn)JISH3510-2012ASTMB152M-13GB/T14594-2014牌號(hào)TU00C1011C10100/C10200/C10300TU00/TU0/TU1抗拉強(qiáng)度MPaH04:295～395H:275minH04:Rm295-360;H04:275min硬度HV90～120HRF80minHRF86-93HV:100min電性能%IACS982.0mm以下972.0mm以上9898H04:98晶粒度mmH04：0.05mm-H04:-H04:-950℃保溫30min:0.15mm綜上所述，國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有覆銅陶瓷基板用無(wú)氧銅帶的專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)，而目前國(guó)內(nèi)無(wú)氧銅產(chǎn)品已經(jīng)批量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用，其訂貨均按照客戶(hù)要求或公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，為了滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)對(duì)無(wú)氧銅帶的需要，保證產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)權(quán)益，制訂該產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合國(guó)內(nèi)無(wú)氧銅帶的生產(chǎn)現(xiàn)狀，起草制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)充分體現(xiàn)并保障了無(wú)氧銅帶的不同力學(xué)性能的特性，更能夠滿(mǎn)足無(wú)氧銅應(yīng)用領(lǐng)域不同要求，填補(bǔ)了我國(guó)沒(méi)有陶瓷復(fù)合專(zhuān)用無(wú)氧銅帶的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)空白。五、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性目前，我國(guó)GB/T14594-2014《電真空器件用無(wú)氧銅板和帶》、YS/T1517-2022《細(xì)晶無(wú)氧銅帶箔材》標(biāo)準(zhǔn)是與無(wú)氧銅帶相關(guān)的，而本標(biāo)準(zhǔn)要求更高，是陶瓷復(fù)合無(wú)氧銅帶專(zhuān)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)與GB/T14594-2014和YS/T1517-2022無(wú)沖突，相互協(xié)調(diào)。六、重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)無(wú)七、作為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建議本標(biāo)準(zhǔn)建議不作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，而建議作為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。八、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議本標(biāo)準(zhǔn)是以我國(guó)無(wú)氧銅帶生產(chǎn)的實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)市場(chǎng)需求、訂貨技術(shù)要求進(jìn)行制定。標(biāo)準(zhǔn)全面覆蓋了陶瓷復(fù)合用無(wú)氧銅帶產(chǎn)品的技術(shù)要求，建議相關(guān)單位組織專(zhuān)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)宣貫會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，各企業(yè)應(yīng)積極宣傳和貫徹，并立即采用新標(biāo)準(zhǔn)訂貨，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)及用戶(hù)的需要。九、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議無(wú)十、其它應(yīng)予說(shuō)明的事項(xiàng)本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)目前國(guó)內(nèi)無(wú)氧銅帶的實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)狀和訂貨合同情況確定采用的牌號(hào)、規(guī)格和性能，考慮隨著新材料的開(kāi)發(fā)使用的更新，如果以后生產(chǎn)或訂貨合同中有其他牌號(hào)、規(guī)格或性能需求可在下一版中進(jìn)行補(bǔ)充修訂。十一、預(yù)期效果陶瓷覆合銅帶不僅對(duì)帶材表面質(zhì)量、公差要求較高，同時(shí)要求高溫性能和晶粒度均有較高要求，要求高溫性能均符合特殊要求，以適用于大功率電力電子及半導(dǎo)體模塊，利于提高模塊的可靠性、擴(kuò)大功率、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和集成智能化。陶瓷