銅・ニッケル(CuNi)ターゲット

銅・ニッケル(CuNi)ターゲット
銅・ニッケル(CuNi)ターゲット

銅(Cu)とニッケル(Ni)の合金スパッタリングターゲットであり、主にマグネトロンスパッタリング(PVD)と電子ビーム蒸着などのプロセスによって機能性薄膜を製造する。その独特な導電性、耐食性と調整可能な性能により、CuNiターゲットは電子、装飾、海洋工学などの分野で広く使用されている。

 

1.特性

 1)優れた導電性と熱伝導性

・Cu 90 Ni 10などのCuNi合金は抵抗率が低く(~ 20μΩ・cm)、純銅に近く、高導電性薄膜に適している。

・熱伝導率が高く(~ 50 W/(m・K)、放熱コーティングと電子パッケージに適している。

 2)良好な耐食性

・Ni添加は銅の耐食性を著しく向上させ、特に海水、酸性環境に優れている(例えば船舶部品)。

・耐酸化性は純銅より優れ、高温でもCu₂Oが生成しにくいため、皮膜の寿命が長くなる

 3)高純度と調整可能成分

・工業用CuNiターゲットの純度≧99.9%、ハイエンド用(例えば半導体)の要求≧99.99%。

・一般的な配合比:Cu 90 Ni 10、Cu 70 Ni 30。 割合は抵抗率、機械的強度、耐食性に影響する。

 4)機械的性能が優れている

・硬度が適度(HV 80-150)で、延性と耐摩耗性を兼ね備え、フレキシブルな電子基板コーテングに適している。

・熱処理により結晶粒構造を調整し、薄膜応力を最適化することができる。

 5)スパッタ安定性が高い

・真空誘導溶解(VIM)または粉末冶金プロセスによって、ターゲットの誘起密度>98%を確保し、スパッタ粒子のスパッタを減少させる。

 

2.主な用途

 1)電子・半導体業界

・集積回路配線:純銅の代わりに、CPU/GPU金属配線層などのエレクトロマイグレーションの問題を低減する。

・フレキシブル回路(FPC):柔軟性と高導電性を兼ね備えた折り畳みスクリーン用導電性フィルム。

 2)海洋工事と防腐コーティング

・船舶部品:プロペラ、海水管をコーティングし、海水での腐食を防止する。

・石油化学プラント:バルブ、熱交換器の表面保護、H₂S/CO₂腐食に耐える。

 3)装飾と外観

・ジュエリー、時計:金相当のコーテイング(例えば、Cu 85 Ni 15はバラ金色を呈する)。

・家電ケース:金属的な質感を提供し、指紋の酸化に強い。

 4)熱管理材料

・ヒートシンク用コーテイング:LED、パワーモジュールなどの電子デバイスの放熱効率を高める。

・熱界面材料(TIM):CPUとヒートシンクの隙間を充填し、熱伝導を強化する。

 5)新応用分野

・電磁シールド:CuNi薄膜は5 Gデバイスのケースに使用され、信号干渉を低減する。

・新エネルギー電池:リチウム電気集電体コーティング、電流収集効率を向上させる。