一种无夹杂物高纯铜杆的制备方法
知识产权简介
本发明公开了一种高质量的无氧低氢无夹杂物高纯铜杆的制备方法，其特征在于：该高纯铜杆的质量百分比组成为 Cu≥99.998wt％，氧含量小于5ppm。氢气小于1ppm，余量为不可避免的杂质；包括以下制备步骤：1)熔炼：熔化炉中设有液位报警器装置；2）熔炼炉底部设有氩气、氮气和一氧化碳通气孔，用于精炼铜熔体；3）结晶器的底部设有与结晶器内腔通连的高温陶瓷过滤罩，所述过陶瓷滤罩呈管状，陶瓷过滤罩位于铜液面以下80-150mm，过滤罩的周围即侧壁和低部都设有多个进液孔，过滤孔控直径在2-5um；4)石墨结晶器上部为陶瓷管或铜管；5）上引连铸引出紫铜杆。采用在结晶器的底部设有与结晶器内腔流体连通的陶瓷过滤罩，利用用虹吸原理，铜熔体进入的瞬时产生吸力，这样能防止或消除杂质进入结晶器，同时陶瓷过滤器能够吸附气泡禁止气泡进入结晶器形成杆内部有气孔，降低了纯铜杆内部的气孔。
转化前景
无氧铜杆由于其具备很好的导电性、冷热加工性能，被大量用于电线、高频电缆、显示用溅射靶材以及芯片用散热器。而这种使用场合要求无氧铜杆质量极高，即无微小夹杂物、气孔、以及高温下不产生气孔，同时要求具有高的耐蚀性。对于显示用溅射靶材而言，一点微小杂质可能引起在溅射过程中起弧，即出现火光，影响了溅射薄膜质量。而半导体器件对铜的要求越来越高特别是IGBT(绝缘栅双极型晶体管)要求在芯片和散热器之间在高温真空焊接不能出现气泡现象，即要求高温(850℃以上)不出气泡，所以用上引杆制造这些产品时对铜杆质量要求及其严格，即无微小夹杂和气泡。而现有技术生产的所用的上引紫铜杆存在表面氧化、夹渣以及石墨鳞片如图1，同时存在气孔和空心等问题，氧含量高于10ppm，氢气含量高，难以满足溅射靶材、IGBT用散热器的要求。针对上述问题，现在急需开发生产溅射靶材、IGBT用散热器用的高质量的上引杆。