Les plaques de cuivre de précision (ou feuilles de cuivre de haute-précision) font référence à des feuilles de cuivre et d'alliages de cuivre qui ont été traitées selon des techniques spéciales pour atteindre des normes extrêmement élevées en matière de tolérances dimensionnelles, de qualité de surface, de planéité et de cohérence des performances. Il s'agit d'un matériau fondamental essentiel dans la fabrication haut de gamme moderne-.
Définition de base et exigences
Les plaques de cuivre de précision ne constituent pas une qualité unique, mais plutôt une désignation de « qualité » pour une catégorie de matériaux de plaques de cuivre. Ses exigences de base dépassent de loin celles des plaques de cuivre commerciales ordinaires
| Caractéristiques | Plaque de cuivre ordinaire | Plaque de cuivre de précision | Exigences spécifiques pour les plaques de cuivre de précision (exemples) |
|---|---|---|---|
| Tolérance dimensionnelle | Relativement indulgent (±0,1 mm ou plus) | Extrêmement strict | La tolérance d'épaisseur peut atteindre ±0,005 mm ou même plus. |
| Qualité des surfaces | Rayures mineures, décolorations d'oxydation autorisées | Exceptionnellement élevé | Finition semblable à un miroir-(miroir, surface brillante), exempte de rayures, de bosses, de points d'oxydation et de marques de roulement. La rugosité de surface (Ra) peut être inférieure à 0,2 μm. |
| Platitude | Une certaine ondulation est autorisée | Excellent | Nécessite un nivellement de précision pour maintenir une planéité ultra-élevée même sur de grandes dimensions, par exemple pour une utilisation dans les plates-formes de machines de lithographie. |
| Uniformité des performances | Quelques variations de performances | Très cohérent | Dureté, conductivité et granulométrie uniformes sur toute la feuille et entre les lots, garantissant la stabilité de l'usinage. |
| Qualité interne | Inclusions mineures, porosité autorisée | Très grande propreté | Contrôle strict de la teneur en oxygène (cuivre sans oxygène-), défauts internes minimes pour garantir la fiabilité dans les applications-hautes performances. |
Qualités de matériaux primaires
Les plaques de cuivre de précision englobent divers alliages de cuivre à hautes-performances :
| Catégorie d'alliage | Notes typiques | Propriétés principales | Domaines d'application de précision primaires |
|---|---|---|---|
| Oxygène de haute-pureté-Cuivre libre | C10100 (OFE), C10200 (OF) | Conductivité ultime/conductivité thermique (supérieure ou égale à 101 % IACS), pas de « fragilisation par l'hydrogène », excellente maniabilité. | Substrats cibles semi-conducteurs, composants électroniques sous vide, cavités accélératrices de particules, électrodes de mesure de précision. |
| Alliages à haute-résistance à haute-conductivité | C18150 (cuivre chrome zirconium), C15000 (cuivre zirconium) | High strength, good conductivity (>80% IACS), température de résistance élevée au ramollissement. | Électrodes de soudage par résistance, grilles de connexion IC, substrats de dissipation thermique pour appareils à micro-ondes-haute puissance. |
| Alliages à haute-élasticité/haute-fatigue | C17200 (cuivre béryllium), C70250 (cuivre nickel silicium) | Très haute résistance, bonne élasticité, résistance à la fatigue, résistance à l'usure. | Connecteurs de précision, contacts à ressort pour-relais haut de gamme, composants de communication à fibre optique. |
| Alliages à haute résistance-résistants à la corrosion- | C70600 (CuNi 90/10), C71500 (CuNi 70/30) | Excellente résistance à la corrosion par l'eau de mer, haute résistance et résistance au biosalissure. | Tableaux d'instruments marins, composants de précision pour navires, revêtements d'équipements chimiques. |
| Gratuit-Usinage des alliages de cuivre | C36000, etc. | Excellente usinabilité, état de surface élevé. | Engrenages d'horlogerie/montre de précision, composants de valves, pièces de précision usinées complexes. |
Processus de fabrication clés
Atteindre la « précision » repose sur un contrôle avancé tout au long du processus :
- Fusion et coulée : utilisation de la fusion sous vide, de la coulée continue horizontale ou de la coulée ascendante pour garantir une pureté élevée, une faible teneur en gaz et une composition uniforme.
- Laminage à chaud et traitement en solution : contrôle précis de la température et du laminage pour obtenir une microstructure uniforme à grains fins.
- Laminage à froid de précision : utilisation de plusieurs laminoirs-de haute précision (par exemple, des laminoirs de 12-de hauteur, de 20 de hauteur) pour un contrôle d'épaisseur de haute précision.
- Recuit brillant : recuit dans une atmosphère protectrice (par exemple, hydrogène, azote) pour empêcher l'oxydation et maintenir une surface brillante.
- Nivellement et cisaillement de précision : utilisation de niveleurs de précision pour garantir la planéité et de cisailles volantes à grande vitesse-ou de découpe laser pour le dimensionnement.
- Traitement de surface : réalisation d'un polissage de précision (mécanique, électrolytique), d'un nettoyage, d'une passivation ou d'une application d'un film protecteur.
Contrôle de qualité
