铜合金塑性加工材、铜合金棒材、电子电气设备用组件及端子制造技术

该铜合金塑性加工材具有Mg超过10质量ppm且100质量ppm以下、剩余部分为Cu及不可避免的杂质的组成，在所述不可避免的杂质中，S为10质量ppm以下，P为10质量ppm以下，Se为5质量ppm以下，Te为5质量ppm以下，Sb为5质量ppm以下，Bi为5masppm以下，As为5masppm以下，并且S、P、Se、Te、Sb、Bi及As的合计量为30质量ppm以下，质量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕在0.6以上且50以下的范围内，导电率为97％IACS以上，抗拉强度为275MPa以下，进行减面率为25％的拉拔加工后的耐热温度为150℃以上。后的耐热温度为150℃以上。后的耐热温度为150℃以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铜合金塑性加工材、铜合金棒材、电子电气设备用组件及端子


[0001]本专利技术涉及一种适于端子等电子电气设备用组件的铜合金塑性加工材、铜合金棒材、电子电气设备用组件及端子。
[0002]本申请基于2020年6月30日于日本申请的专利申请2020
‑
112927号、2020年6月30日于日本申请的专利申请2020
‑
112695号及2021年5月31日于日本申请的专利申请2021
‑
091161号要求优先权，并将其内容援用于此。

技术介绍

[0003]以往，在各种领域中将铜材用作电导体。近年来，还使用由棒材构成的大型端子。
[0004]在此，随着电子设备或电气设备等的大电流化，由于降低电流密度并扩散因焦耳加热引起的热，在这些电子设备或电气设备等中使用的电子电气设备用组件中适用导电率优异的无氧铜等纯铜材。
[0005]近年来，在电气电子用组件中使用的铜棒材中发生通电时的电流量的增加。随着该通电时的发热量的增大或使用环境的高温化，要求一种表示硬度在高温下不易降低的耐热性优异的铜材。然而，纯铜材存在下述问题：即，表示强度在高温下不易降低的耐热性不足，无法在高温环境下使用。
[0006]因此，在专利文献1中公开了一种铜轧制板，其包含0.005质量％以上且低于0.1质量％的范围的Mg。
[0007]对于该专利文献1中记载的铜轧制板而言，由于具有包含0.005质量％以上且低于0.1质量％的范围的Mg、剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成的组成，因此通过使Mg固溶于铜的母相中，能够提高强度、耐应力松弛特性而不会大幅降低导电率。
[0008]专利文献1：日本特开2016
‑
056414号公报
[0009]然而，最近在构成上述电子电气设备用组件的铜材中，为了充分抑制大电流流通时的发热，并且为了能够在使用纯铜材的用途中使用，要求进一步提高导电率。
[0010]并且，由于在上述大型端子中流过大电流，因此通过在维持铜棒材的截面积的状态下进行严格的塑性加工(例如弯曲加工、凸肩加工等)来实现组件整体的容积的减少。因此，对上述铜棒材要求优异的加工性。
[0011]而且，随着通电时的发热或使用环境的高温化，要求一种表示强度在高温下不易降低的耐热性优异的铜材。因此，要求一种在加工后也可在高温环境下使用的耐热性优异的铜合金塑性加工材。
[0012]并且，通过进一步充分提高导电率，在以往使用纯铜材的用途中也能够良好地使用。

技术实现思路

[0013]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种具有高导电率的同时加工性优异并且在加工后也具有优异的耐热性的铜合金塑性加工材、铜合金棒材、电子电气设
备用组件及端子。
[0014]为了解决该问题，本专利技术人进行了深入研究，结果明确了如下情况：为了均衡地兼顾电导率和耐热性，需要微量添加Mg的同时限制与Mg生成化合物的元素的含量。即，得到了如下见解：通过限制与Mg生成化合物的元素的含量并使微量添加的Mg以适当的形态存在于铜合金中，能够以高于以往的水平均衡地提高导电率和耐热性。
[0015]本专利技术是基于上述见解而完成的，本专利技术的铜合金塑性加工材的特征在于，具有Mg的含量在超过10质量ppm且100质量ppm以下的范围内、剩余部分为Cu及不可避免的杂质的组成，在所述不可避免的杂质中，S的含量为10质量ppm以下，P的含量为10质量ppm以下，Se的含量为5质量ppm以下，Te的含量为5质量ppm以下，Sb的含量为5质量ppm以下，Bi的含量为5masppm以下，As的含量为5masppm以下，并且S、P、Se、Te、Sb、Bi及As的合计含量为30质量ppm以下，在将Mg的含量设为〔Mg〕，将S、P、Se、Te、Sb、Bi及As的合计含量设为〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕时，它们的质量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕在0.6以上且50以下的范围内，所述铜合金塑性加工材的导电率为97％IACS以上，抗拉强度为275MPa以下，进行减面率为25％的拉拔加工后的耐热温度为150℃以上。
[0016]另外，抗拉强度优选为250MPa以下。
[0017]根据该构成的铜合金塑性加工材，由于如上那样规定了Mg及与Mg生成化合物的元素S、P、Se、Te、Sb、Bi、As的含量，因此通过微量添加的Mg固溶于铜的母相中，能够提高耐热性而不会大幅降低导电率，具体而言，能够使导电率为97％IACS以上且使进行减面率为25％的拉拔加工后的耐热温度为150℃以上。
[0018]另外，在本专利技术中，耐热温度是在以热处理时间60分钟进行热处理之后，相对于热处理前的强度T0成为0.8
×
T0强度时的热处理温度。
[0019]并且，由于抗拉强度为275MPa以下，因此加工性优异，能够进行严格的塑性加工。
[0020]在此，在本专利技术的铜合金塑性加工材中，与所述铜合金塑性加工材的长度方向正交的截面的截面积优选在5mm2以上且2000mm2以下的范围内。
[0021]该情况下，由于与铜合金塑性加工材的长度方向正交的截面的截面积在5mm2以上且2000mm2以下的范围内，因此热容量会增加，能够抑制由通电发热引起的温度上升。
[0022]此外，在本专利技术的铜合金塑性加工材中，总伸长率优选为20％以上。
[0023]该情况下，由于总伸长率为20％以上，因此加工性特别优异，能够进行更严格的塑性加工。
[0024]而且，在本专利技术的铜合金塑性加工材中，Ag的含量优选在5质量ppm以上且20质量ppm以下的范围内。
[0025]该情况下，由于含有上述范围的Ag，因此Ag在晶界附近偏析，晶界扩散被抑制，从而能够进一步提高加工后的耐热性。
[0026]并且，在本专利技术的铜合金塑性加工材中，优选在所述不可避免的杂质中，H的含量为10质量ppm以下，O的含量为100质量ppm以下，C的含量为10质量ppm以下。
[0027]该情况下，由于如上那样规定了H、O、C的含量，因此能够减少气孔、Mg氧化物、C的掺入或碳化物等缺陷的产生，从而能够进一步提高加工后的耐热性而不会降低加工性。
[0028]而且，在本专利技术的铜合金塑性加工材中，通过EBSD法，在与所述铜合金塑性加工材的长度方向正交的截面中确保10000μm2以上的测定面积作为观察面，以测定间隔为0.25μm
的步长，排除CI值为0.1以下的测定点，进行各晶粒的取向差分析，将相邻的测定点间的取向差为15
°
以上的测定点间作为晶界，通过面积分数(Area Fraction)求出平均粒径A，接着，以测定间隔为平均粒径A的10分之1以下的步长进行测定，并且以包含总数1000个以上的晶粒的方式确保多个视场成为10000μm2以上的测定面积作为观察面，排除通过数据分析软件OIM分析的CI值为0.1以下的测定点，分析各晶粒的取向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铜合金塑性加工材，其特征在于，具有Mg的含量在超过10质量ppm且100质量ppm以下的范围内、剩余部分为Cu及不可避免的杂质的组成，在所述不可避免的杂质中，S的含量为10质量ppm以下，P的含量为10质量ppm以下，Se的含量为5质量ppm以下，Te的含量为5质量ppm以下，Sb的含量为5质量ppm以下，Bi的含量为5masppm以下，As的含量为5masppm以下，并且S、P、Se、Te、Sb、Bi及As的合计含量为30质量ppm以下，在将Mg的含量设为〔Mg〕，将S、P、Se、Te、Sb、Bi及As的合计含量设为〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕时，它们的质量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕在0.6以上且50以下的范围内，所述铜合金塑性加工材的导电率为97％IACS以上，抗拉强度为275MPa以下，进行减面率为25％的拉拔加工后的耐热温度为150℃以上。2.根据权利要求1所述的铜合金塑性加工材，其特征在于，抗拉强度为250MPa以下。3.根据权利要求1或2所述的铜合金塑性加工材，其特征在于，与所述铜合金塑性加工材的长度方向正交的截面的截面积在5mm2以上且2000mm2以下的范围内。4.根据权利要求1至3中任一项所述的铜合金塑性加工材，其特征在于，总伸长率为20％以上。5.根据权利要求1至4中任一项所述的铜合金塑性加工材，其特征在于，Ag的含量在5质量ppm以上且20质量ppm以下的范围内。6.根据权利要求1至5中任一项所述的铜合金塑性加工材，其特征在于，在所述不可避免的杂质中，H的含量为10质量ppm以下，O的含量为100质量ppm以下，C的含量为10质量ppm以下。7.根据权利要求1至6中任一项所述的铜合金塑性加工材...

【专利技术属性】
技术研发人员：松永裕隆，伊藤优树，福冈航世，牧一诚，森川健二，船木真一，森广行，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：