电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材技术

技术编号:8081686 阅读:165 留言:0更新日期:2012-12-14 12:18
本发明专利技术提供一种电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材。该电子器件用铜合金的一种形态包括Cu和Mg的二元系合金,该二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg,剩余部分只包括Cu及不可避免杂质,当Mg的含量为A原子%时,导电率σ(%IACS)在以下范围内,σ≤{1.7241/(-0.0347×A2+0.6569×A+1.7)}×100。该电子器件用铜合金的另一形态包括Cu、Mg及Zn的三元系合金,该三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg,以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn,剩余部分只包括Cu及不可避免杂质,当Mg的含量为A原子%,Zn的含量为B原子%时,导电率σ(%IACS)在以下范围内,σ≤{1.7241/(X+Y+1.7)}×100,X=-0.0347×A2+0.6569×A,Y=-0.0041×B2+0.2503×B。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种适于例如端子、连接器及继电器等电子电气组件的电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材。本申请基于2010年5月14日申请的日本专利申请2010-112265号及2010年5月14日申请的日本专利申请2010-112266号要求优先权,并在此援引其内容。
技术介绍
以往,随着电子器件或电气器件等的小型化,谋求用于这些电子器件或电气器件 等的端子、连接器及继电器等电子电气组件的小型化及薄壁化。为此,要求弾性、強度、导电率优异的铜合金作为构成电子电气组件的材料。尤其如非专利文献I中记载,作为用作端子、连接器及继电器等电子电气组件的铜合金,希望屈服強度较高且拉伸弹性模量较低的材料。作为弹性、強度、导电率优异的铜合金,例如在专利文献I中提供了ー种含有Be的Cu-Be合金。该Cu-Be合金为析出固化型高强度合金,通过使CuBe时效析出于母相中,从而在不致使导电率下降的情况下提高強度。然而,该Cu-Be合金由于含有高价元素Be,因此原料成本非常高。并且,在制造Cu-Be合金时,产生具有毒性的Be氧化物。因此,需要将制造设备设为特殊结构,并严格管理Be氧化物,以免在制造エ序中Be氧化物误放出至外部。这样,Cu-Be合金存在原料成本及制造成本均较高且非常昂贵之类的问题。并且,如前所述,由于含有有害元素Be,因此从环境对策方面也敬而远之。作为能够代替Cu-Be合金的材料,例如在专利文献2中提供了ー种Cu-Ni-Si系合金(所谓科森铜镍娃合金)。该科森铜镍娃合金为分散有Ni2Si析出物的析出固化型合金,具有比较高的导电率和強度及应カ松弛特性。因此,科森铜镍硅合金多用于汽车用端子或信号系统小型端子等用途,近年来积极进行开发。并且,作为其他合金,开发了非专利文献2中记载的Cu-Mg合金或专利文献3中记载的Cu-Mg-Zn-B合金等。这些Cu-Mg系合金中,如从图I所示的Cu-Mg系状态图可知,当Mg的含量为3. 3原子%以上时,能够通过进行固溶化处理(500°C 900°C)和析出处理来析出包括Cu和Mg的金属间化合物。即,在这些Cu-Mg系合金中,也能够与上述的科森铜镍硅合金相同地通过析出固化来具有比较高的导电率和強度。然而,在专利文献2中公开的科森铜镍硅合金中,拉伸弹性模量为125 135GPa,比较高。其中,在具有推压阴模端子的弹簧接触部来插入插片的结构的连接器中,当构成连接器的材料的拉伸弹性模量较高吋,插入时的接触压カ变动剧烈,且容易超出弾性界限而有可能塑性变形,因此不优选。并且,在非专利文献2及专利文献3中记载的Cu-Mg系合金中,与科森铜镍硅合金相同地析出金属间化合物,因此存在拉伸弹性模量较高的倾向,如上所述作为连接器不优选。而且,由于在母相中分散有大量粗大的金属间化合物,因此在弯曲加工时这些金属间化合物成为起点而容易产生裂纹等。从而,存在无法成型复杂形状的连接器之类的问 题。专利文献I :日本专利公开平04-268033号公报专利文献2 :日本专利公开平11-036055号公报专利文献3 :日本专利公开平07-018354号公报非专利文献I :野村幸矢,“コネクタ用高性能銅合金条の技術動向と当社の開発戦略(连接器用高性能铜合金条的技术动向与本公司的开发战略)”,Kobe SteelEngineering Reports Vol. 54No. I (2004) p. 2-8非专利文献2 :掘茂德,另外2名,“Cu-Mg合金における粒界型析出(Cu-Mg合金中的粒界型析出),,,Journal of tne Japan Copper and Brass Research AssociationVol.19 (1980) p. 115-12
技术实现思路
本专利技术鉴于前述的情况而完成,其目的在于提供ー种具有低拉伸弹性模量、高屈服強度、高导电性及优异的弯曲加工性且适于端子、连接器及继电器等电子电气组件的电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材。为了解决该课题,本专利技术人等进行了深入研究,结果了解到通过将Cu-Mg合金进行固溶化之后进行骤冷来制作的Cu-Mg过饱和固溶体的加工固化型铜合金具有低拉伸弹性模量、高屈服強度、高导电性及优异的弯曲加工性。同样道理,还了解到通过将Cu-Mg-Zn合金进行固溶化之后进行骤冷来制作的Cu-Mg-Zn过饱和固溶体的加工固化型铜合金具有低拉伸弹性模量、高屈服強度、高导电性及优异的弯曲加工性。本专利技术根据这种见解而完成,具有以下特征。本专利技术的电子器件用铜合金的第I形态包括Cu和Mg的ニ元系合金,所述ニ元系合金以3. 3原子%以上6. 9原子%以下的范围包含Mg,剰余部分只包括Cu及不可避免杂质,当Mg的含量为A原子%时,导电率σ在以下范围内。σ く {I. 7241/ (-0. 0347XΑ2+0· 6569XA+1. 7) } X 100其中导电率σ的单位为%IACS。本专利技术的电子器件用铜合金的第2形态包括Cu和Mg的ニ元系合金,所述ニ元系合金以3. 3原子%以上6. 9原子%以下的范围包含Mg,剰余部分只包括Cu及不可避免杂质,粒径为0. I μ m以上的金属间化合物的平均个数为I个/ μ Hi2以下。本专利技术的电子器件用铜合金的第3形态包括Cu和Mg的ニ元系合金,所述ニ元系合金以3. 3原子%以上6. 9原子%以下的范围包含Mg,剰余部分只包括Cu及不可避免杂质,当Mg的含量为A原子%时,导电率σ在以下范围内,σ く {I. 7241/ (-0. 0347XΑ2+0· 6569XA+1. 7) } X 100其中导电率σ的单位为%IACS,并且,粒径为O. I μ m以上的金属间化合物的平均个数为I个/ y Hi2以下。电子器件用铜合金的第I形态由于具有前述特征,因此其为Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg过饱和固溶体。电子器件用铜合金的第2形态由于具有前述特征,因此其为抑制金属间化合物的析出且Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg过饱和固溶体。 电子器件用铜合金的第3形态由于具有第I形态、第2形态这两者的特征,因此其为Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg过饱和固溶体。由这种Cu-Mg过饱和固溶体构成的铜合金中,拉伸弹性模量趋于变低。因此,当所述铜合金例如适用于推压阴模端子的弹簧接触部来插入插片的连接器等中时,可抑制插入时的接触压カ变动。并且,由于弹性界限较广,因此不会轻易塑性变形。从而,电子器件用铜合金的第I 第3形态尤其适于端子、连接器及继电器等电子电气组件。并且,由于Mg过饱和固溶,因此母相中不会有大量的成为裂纹的起点的粗大的金属间化合物分散,可得到优异的弯曲加工性。从而,能够使用电子器件用铜合金的第I 第3形态中的任一形态来成型端子、连接器及继电器等复杂形状的电子电气组件等。由于过饱和固溶Mg,因此能够通过加工固化来提高强度。并且,由于包括Cu和Mg的ニ元系合金,该ニ元系合金包括Cu、Mg及不可避免杂质,因此可抑制因其他元素而导致导电率下降,从而导电率较高。此外,利用场发射型扫描电子显微镜,以倍率5万倍、视场约4. 8 μ m2的条件观察10个视场来计算粒径为O. I μ m以上的金属间化合物的平均个本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊藤优树牧一诚
申请(专利权)人:三菱综合材料株式会社
类型:
国别省市:

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