铜板带高端化需求迫切

2020-9-7 8:26:58来源:网络作者:
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1.板带是铜加工行业壁垒最高的领域。连接器作为铜板带的重要下游,对板带材的消耗量较大。引线框架作为集成线路的芯片载体,也属于连接器。它借助于键合材料实现芯片内部电路引出端与外连线的电气连接,起到和外部导线连接的桥梁作用。引线框架与制作和封装应用需求,除高强度、高导热性外,还要求较好的钎焊性、冲压性、蚀刻性和氧化膜粒粘连性等。常选用铜-铁系、铜镍硅系C70250等制作。

2.Cu-Ni-Si和Cu-Cr-Zr合金板带属于中高强度高导电率合金,国内博威合金已经可以批量化生产,兴业盛泰铜业可以批量化生产Cu-Ni-Si合金。铍铜(Cu-Be)国内仅有东方钽业可以生产,Cu-Ti国内公司还无法供应。尤其是Cu-Ni-Si合金由于优异的高温稳定性,在电子领域开始广泛应用。

3.铜镍硅合金综合性能优异,渗透率在提升,且潜力大。电子产品小型化和载流量提升趋势明显。在大电流连接场合,如基站电源连接器、新能源汽车连接器和智能手机连接器,高导电铜镍硅合金可抑制发热和温升,对其他铜合金形成较强的替代作用,如黄铜、锡磷青铜等。

4.汽车连接器的耐热性比智能手机更高。汽车内部的温度环境:发动机120℃、发动机表面135℃、仪表盘表面120℃、车内地板105℃、后甲板117℃。人乘坐汽车无空调时,车内部分温度可达到120℃。汽车连接器选用黄铜、锡磷青铜已经无法满足使用要求。需要改用耐应力松弛性能更佳的钛铜或者铜镍硅。钛铜目前只有国外生产,加工费高达20万元/吨。铜镍硅加工费在2-3万元/吨,综合性价比优势明显。

5.国内外相继研发了C42500、C41125、PW33520(博威合金独家专利产品)等高性能低成本产品,用以替代锡磷青铜。其中我国研发的PW33502合金屈服强度570Mpa、导电率34%,是原C5191的两倍,能满足高传输、低温升要求。坏方向折弯性能也比原C5191优秀明显。锡含量比C5191低,可回收镀锡、镀镍角料。对比锡磷青铜综合性能优异、性价比高。

6.我国铜加工行业经历了三个阶段,目前进入了以C7025为代表的高性能材料阶段。以满足通讯、电子和汽车等行业的需求升级。兴业盛泰铜业开发了C7026和C7035铜镍硅材料。C7035性能优异,可部分替代低铍铜合金。

7.C18150/C18400——强度600MPa兼具85%IACS导电率及330W/(m·k)的热导率,是高导电率、中强度区域的最理想铜合金,具有非常高的耐应力缓和及抗高温软化的特性。应用领域:大电流连接器、油电混合充放电连接器、电池快充闪充、大功率继电器、端子和高效热管理方案。

8.未来高性能铜合金的发展可能存在以下四个方向:(1)双70合金,抗拉强度700MPa、导电率70%IACS、厚度0.03-0.06mm;(2)环保型材料,抗拉强度>1000 MPa、屈服强度>950 MPa、导电率>45 %IACS;(3)复合类新型材料,利用各金属品种的特性及优势,实现综合性能的提升及成本的优化;(4)磁性导电材料,CFA铜铁合金产品、一般铁含量为15-50%。

9.日本高端板带开始供不应求。由于我国铜板带行业的迅速发展,日本企业只能生产高端的铜板带赖以生存,如铜镍硅系列、铜铬锆系列、铍铜、钛铜等。日本铜带(扣除黄铜带)产量从1991年的19万吨,增长到2018年的27万吨,占铜加工行业的比例从15%增长到33%。增量主要来自于:(1)半导体引线框架,蚀刻类型的;(2)汽车连接器;(3)低插入力回流镀锡工艺;(4)手机用锡青铜、科森合金、钛铜、铍铜。由于企业兼并和产品升级,铜板带行业的加工费上涨。

10.由于需求好转和汽车电子的增长,日本企业开始了新一轮的投资。日本企业看好的下游:物联网、人工智能、大数据、自动驾驶、电动汽车等新兴行业对半导体和传感器等。这些下游会长期推动高性能铜板带材需求。

风险提示:铜板带下游需求恶化;下游技术更新快,企业更不上节奏;贸易战加剧;企业生产经营风险等。

(关键字:铜)

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