[發(fā)明專利]熱加工性優(yōu)異的高強(qiáng)度高導(dǎo)電性銅合金

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810095181.5
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101275191A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 衛(wèi)藤雅俊
• 申請（專利權(quán)）人: 日礦金屬株式會社
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 熊玉蘭;李平英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性的電子儀器部件用銅合金，特別涉及在小型、高集成化的半導(dǎo)體儀器引線用和端子連接器用銅合金中，熱加工性優(yōu)異、不損害彎曲加工性、特別是強(qiáng)度、導(dǎo)電性、熱傳導(dǎo)性優(yōu)異的電子部件用銅合金。

背景技術(shù)

銅和銅合金作為連接器、引線端子等的電子部件和柔性電路基板用的材料而在多種用途中廣泛利用，與快速發(fā)展的IT化所導(dǎo)致的信息儀器的高性能化和小型化·薄質(zhì)化相適應(yīng)，進(jìn)而要求提高其特性(強(qiáng)度、彎曲加工性、導(dǎo)電性)。

另外，伴隨著IC的高集成化，耗電高的半導(dǎo)體元件大量被使用，在半導(dǎo)體儀器的引線框材料中，使用了放熱性(導(dǎo)電性)好的Cu-Ni-Si系或Cu-Fe-P、Cu-Cr-Sn、Cu-Ni-P等的析出型合金。

在專利文獻(xiàn)1中，報道了調(diào)節(jié)Cu-Ni-P系合金中的Ni、P、Mg成分量而得到具有強(qiáng)度和導(dǎo)電性、耐應(yīng)力緩和性的合金。

[專利文獻(xiàn)1]特開2000-273562號公報

發(fā)明內(nèi)容

一般來說，在銅合金的鑄造、例如連續(xù)或者半連續(xù)鑄造中，利用模具急劇除熱，除了錠表層的數(shù)mm，其內(nèi)部經(jīng)過一段時間而發(fā)生凝固。因此，在凝固時和凝固后的冷卻過程中，超過對室溫下向Cu母相的固溶限的限度而含有的合金元素在晶界和晶粒內(nèi)晶析或者析出。特別地，在Cu-Ni-P系合金的晶界晶析或者析出的Ni-P化合物比母相的Cu熔點低，從而由凝固中不均勻的應(yīng)變等產(chǎn)生的應(yīng)力或外力，由此對于Ni-P化合物的部分產(chǎn)生破壞。另外，即使在熱軋的加熱時，如果Ni-P化合物軟化或者液化，則熱軋時產(chǎn)生裂紋。這樣，對于Cu-Ni-P系合金，有在鑄造時產(chǎn)生裂紋或熱加工時產(chǎn)生裂紋的問題，但在專利文獻(xiàn)1中沒有意識到該問題。

本發(fā)明的目的在于提供電子部件用銅合金，其包含可以防止作為上述Cu-Ni-P系合金的問題的、在鑄造工序中或者在熱加工工序的加熱中或熱加工中產(chǎn)生的裂紋，且熱加工性良好、不損害彎曲加工性、能夠發(fā)揮高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性和高熱傳導(dǎo)性的Cu-Ni-P系合金或者Cu-Ni-P-Mg系合金。

本發(fā)明者們?yōu)榱藢崿F(xiàn)上述目的，進(jìn)行了努力研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過采用下述構(gòu)成，可以得到不損害彎曲加工性、具有優(yōu)異的熱加工性和優(yōu)異的強(qiáng)度以及導(dǎo)電性的Cu-Ni-P系合金和Cu-Ni-P-Mg系合金。

本發(fā)明提供熱加工性優(yōu)異的高強(qiáng)度高導(dǎo)電性銅合金，其特征在于，所述銅合金含有Ni：0.50％～1.00％(在本說明書中，表示成分比例的％為質(zhì)量％)、P：0.10％～0.25％，Ni與P的含量比例Ni/P：4.0～5.5，且B：0.005％～0.070％、O：0.0050％以下，F(xiàn)e、Co、Mn、Ti、Zr中1種以上的含量合計為0.05％以下、優(yōu)選0.03％以下，余量包含Cu和不可避免的雜質(zhì)，對于第2相粒子的大小，將長徑記作a、短徑記作b時，最終冷軋前的長徑a為20nm～50nm且長寬比a/b為1～5的第2相粒子(A)占銅合金中含有的全部第2相粒子的面積總和的80％以上(面積比例C1)，電導(dǎo)率為45％IACS以上。

另外，本發(fā)明提供熱加工性優(yōu)異的高強(qiáng)度高導(dǎo)電性銅合金，其特征在于，所述銅合金含有Ni：0.50％～1.00％、P：0.10％～0.25％、Mg：0.01～0.20％，Ni與P的含量比例Ni/P為4.0～5.5，且B：0.005％～0.070％，F(xiàn)e、Co、Mn、Ti、Zr中1種以上的含量合計為0.05％以下、優(yōu)選0.03％以下，余量包含Cu和不可避免的雜質(zhì)，具有最終冷軋前的短徑b為10～25nm且長寬比a/b為2～50的第2相粒子(B)，上述第2相粒子(B)與長徑a為20nm～50nm且長寬比a/b小于2的第2相粒子(C)的總和占銅合金中含有的全部第2相粒子的面積總和的80％以上(面積比例C2)，電導(dǎo)率為45％IACS以上。

本發(fā)明的銅合金也可以進(jìn)而含有合計為0.01％～1.0％的Sn和In中的1種以上。

在本發(fā)明中，通過向Cu-Ni-P系合金或者Cu-Ni-P-Mg系合金中添加特定量的B，可以抑制Ni-P化合物向晶界的晶析或者析出，由此可以改善粒界的高溫脆性、實現(xiàn)熱加工性的提高。

具體實施方式

以下，對于在本發(fā)明中限定銅合金的成分組成的數(shù)值范圍的原因及其作用一起進(jìn)行說明。

[Ni量]