C10100-OFE无氧铜

一、牌号体系、对标与核心定位

1. 标准对应

美标 UNS C10100-OFE（Oxygen-Free Electronic，电子无氧高纯铜），执行 ASTMB170、ASTM B152；欧标等效 CW009A Cu-OFE，日标 C1011，国内对标国标TU0（零号超高纯无氧铜）。分级定位：商用纯铜纯度、导电、真空洁净度天花板，全程真空熔炼，无磷脱氧剂、氧≤5ppm，区别普通C10200 (Cu-OF)、C11000 (ETP 电解韧铜)、C12200 (DHP磷铜)；专为半导体、超高真空、毫米波射频、深冷超导、玻璃金属封接等高可靠精密部件设计，彻底解决氢脆、真空杂质析出、高频损耗高三大行业痛点。

标准化学成分（质量分数，余量 Cu+Ag）

Cu+Ag ≥ 99.99%（4N 高纯）O ≤ 5 ppm（核心门槛，无 Cu₂O晶界氧化夹杂）杂质严格上限：Bi≤0.0002、Fe≤0.001、P≤0.0003、Pb≤0.0005、S≤0.0015；所有有害杂质总和≤0.01%，不含任何脱氧合金元素。元素底层逻辑：

1. 超低氧：完全消除晶界氧化亚铜，杜绝氢脆；高温真空无水汽析出，腔体无晶圆污染；

2. 4N 极低杂质：自由电子散射极少，导电导热达商用铜峰值；杂质少无脆性金属间相，深冷不脆化；

3. 无磷、无铅：无高温易挥发组分，真空烘烤不会释放杂质气体污染光学、半导体器件。

二、基础物理核心参数（20℃退火 O 态）

1. 密度：8.94 g/cm³；熔点 1083℃；

2. 导电率：≥101 % IACS，电阻率≤0.0168 Ω・mm²/m，工业纯铜导电上限；

3. 热导率：391～398 W/(m・K)，大功率器件散热效率；

4. 线膨胀系数：17.3×10⁻⁶/℃；无磁性，射频、核磁无信号干扰；

5. 真空特性：出气速率极低，适配 10⁻⁷Pa 及以上超高真空腔体；

6. 耐温区间：-269℃液氦深冷～980℃高温，冷热循环无晶界开裂。

三、全供货状态力学性能（带材 / 棒材 / 管材）

1. O60 全退火软态（真空深冲、半导体基板主力）

抗拉 220～260 MPa，Rp0.2 屈服 50～100 MPa，断后伸长≥40%，HV40～70；塑性，0t折弯无开裂，可轧制 0.02mm 超薄高纯铜箔、真空毛细管、IGBT 基板。

2. R240 1/4H 半硬（射频端子、真空密封法兰通用）

抗拉 260～310 MPa，屈服 160～210MPa，伸长≥22%，HV80～100；平衡刚性与折弯成型，自动化射频连接器量产标准料。

3. R300 1/2H 中硬（真空汇流导电片、电极）

抗拉 310～360 MPa，屈服 230～290MPa，伸长≥12%，HV105～125；平直度高，大面积真空导电基板专用。

4. R360 H 全硬（刚性真空法兰、固定汇流排）

抗拉 370～430 MPa，屈服 310～370MPa，伸长≥4%，HV130～150；仅简单直角折弯，禁止复杂多道深冲。

四、C10100-OFE 五大独有核心优势

1. 完全抗氢脆，任意还原气氛高温热处理无晶间裂纹

C11000 ETP 含氧铜晶界存在 Cu₂O，370℃以上氢气、真空钎焊时H₂与氧化物反应生成高压水汽，撑裂晶界形成贯穿微裂纹，密封件试压持续漏气；C10100氧≤5ppm，无氧化夹杂，可长期真空退火、氢气保护钎焊、高温玻璃金属封接，真空法兰、真空管无隐性渗漏缺陷。

2. 4N 超高纯 + 超低出气，超高真空 / 半导体无晶圆污染

C10200 普通无氧铜氧≤20ppm、杂质上限宽松；C12200 DHP 含残磷，高温真空磷挥发形成杂质黑点；C10100杂质总含量极低，高温烘烤无挥发性组分析出，磁控溅射腔体、电子束蒸发、半导体 IGBT 真空封装不会污染芯片，显著提升晶圆良率。

3. 101% IACS 峰值导电导热，高频、大功率损耗低

高频毫米波工况下微量杂质加剧集肤效应损耗；C10100 高纯基体电子散射损耗极小，5G毫米波雷达波导、卫星微波器件信号衰减远低于普通紫铜；储能真空汇流排同等截面积温升更低、压降更小。

4. 深冷性能稳定，超导、低温设备塑性不衰减

普通铜材低温下杂质脆性相诱发脆断；C10100 单相纯净 α-Cu 基体，液氦 -269℃极低温仍保持高延伸、稳定导电，用于超导线圈、MRI 核磁射频屏蔽、液冷低温导电构件。

5. 冷热成型、全焊接兼容，真空件量产良率高

冷加工：超薄箔、深冲复杂真空腔体、异形封接环无撕裂；热加工：750～900℃热锻、热挤压真空电极、法兰不开裂；焊接：真空钎焊、氩弧焊、电子束焊焊缝致密无气孔，无氧化夹杂造成焊缝渗漏；表面处理：镀金、镀镍、阳极氧化镀层均匀无花斑，适配半导体洁净封装要求。

五、主流纯铜横向性能分级对标

1. C10100-OFE（CW009A TU0）：氧≤5ppm、Cu≥99.99%、导电≥101%IACS、真空低出气、完全抗氢脆；半导体、毫米波、超高真空高端专用，成本高。

2. C10200 Cu-OF（TU1）：氧≤20ppm、导电 IACS，抗氢脆，纯度一般；常规真空引线、普通功率器件。

3. C12200 DHP 磷脱氧铜：残磷 0.015～0.04%、导电 90～97%IACS，抗氢脆但真空出气高；暖通制冷管路、换热器。

4. C11000 ETP（2.0090 T2）：氧 0.02～0.04%、导电 IACS，存在氢脆风险；仅常温普通导电、散热冲压件，禁真空高温工艺。

六、适配 C10100-OFE 工况场景

优先选用场景

1. 超高真空设备：磁控溅射腔体、离子源电极、真空断路器触头、密封法兰、科研粒子加速器导电铜块；

2. 射频 / 毫米波高频元件：5G 毫米波雷达波导、卫星微波器件、磁控管阴阳极、同轴高纯内导体；

3. 半导体功率器件：IGBT 真空封装基板、超薄引线框架、晶圆载片箔、分立器件真空封接环；

4. 特种低温 / 超导设备：核磁共振 MRI 射频屏蔽、超导线圈导体、液氦制冷导电构件；

5. 玻璃 - 金属封接件：真空管、高压传感器密封铜环、X 射线发生器电极。

谨慎选用场景

1. 重度海水、高氯离子冲刷工况：无防腐合金元素，需加厚硬质阳极氧化 + 防腐涂层；

2. 重载滑动摩擦耐磨零件：纯铜硬度偏低，改用锡青铜、镍锡白铜；

3. 普通民用配电母线、家电散热件：成本过高，选用 C11000 ETP 压缩预算。

禁止选用场景

强硫化氢、浓氧化性强酸密闭环境、无润滑长期滑动摩擦副。

七、真空 / 半导体配套工艺管控（保障高纯低出气）

1. 熔炼：全程真空感应熔炼隔绝氧气，精准控制氧≤5ppm，严控 Bi、Fe、Pb 有害杂质，杜绝金属间脆性夹杂；

2. 铸锭均质化：620℃长效退火消除微量成分偏析，整卷带材导电、真空出气性能均匀；

3. 冷轧成型：低粗糙度镜面轧辊轧制，表面无油污、氧化划痕（划痕吸附碳氢，提升真空出气量）；

4. 热处理规范：真空钎焊、氢气退火无氢脆顾虑；精加工后 170℃低温去应力，防止真空高温零件翘曲变形；

5. 洁净处理：半导体部件出厂配套超声波高纯溶剂清洗 + 真空烘干，避免表面有机残留污染晶圆。

八、典型失效与 C10100-OFE 抑制机理

1. 真空钎焊后密封法兰内部微裂纹、腔体持续漏气失效根源：选用 C11000 含氧铜发生氢脆；C10100无氧体系根除晶界氧化夹杂，无氢脆开裂通道。

2. 半导体镀膜晶圆表面杂质黑点、器件良率下滑失效根源：C10200 普通无氧铜、C12200 磷铜高温释放挥发杂质；C10100高纯无挥发组分，真空烘烤洁净度达标。

3. 毫米波雷达传输损耗大、信噪比低失效根源：ETP 铜杂质多，高频集肤损耗高；C10100 峰值导电，高频信号衰减大幅降低。

4. 液氦低温装配弯折直接断裂失效根源：普通铜杂质脆性相低温脆化；C10100 纯净单相基体，深冷维持高塑性。

九、选材总结

C10100-OFE 超高纯电子无氧铜性能闭环逻辑：

1. 成分底层保障：4N 超高纯铜 + 氧≤5ppm，彻底消除氢脆源头，导电导热达到商用纯铜上限，真空出气速率极低；

2. 微观组织优势：单相纯净 α-Cu 基体，无氧化、无脆性杂质相，冷热成型、深冷、高温真空全工况无开裂风险；

3. 高端工艺适配壁垒：兼容真空钎焊、氢气热处理、超薄深冲、半导体洁净封装，是超高真空、毫米波射频、半导体封装等高可靠精密零件高纯基材。普通真空部件选用C10200 普通无氧铜；暖通制冷管路选用 C12200 磷脱氧铜；常温民用导电散热件选用C11000；超高真空、毫米波射频、半导体真空封装、玻璃金属封接等高精密高可靠零件优先选用 C10100-OFE超高纯无氧铜。