[發明專利]電子材料用Cu-Ni-Si-Co-Cr系合金

有效

• 申請號: 200980111916.1
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號: CN101983249A
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發明（設計）人: 江良尚彥;桑垣寬
• 申請（專利權）人: JX日礦日石金屬株式會社
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C9/00;C22C9/01;C22C9/02;C22C9/04;C22C9/05;C22C9/10;C22F1/00;C22F1/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔡曉菡;高旭軼

技術領域

本發明涉及一種析出硬化型銅合金，尤其是涉及一種適用于各種電子儀器部件的Cu-Ni-Si-Co-Cr系合金。

背景技術

對于用于引線框、連接器、管腳、端子、繼電器、開關等各種電子儀器部件的電子材料用銅合金，作為其基本特性，被要求可同時實現高強度及高導電性(或熱傳導性)。近年來，電子部件的高集成化及小型化、薄壁化快速發展，與此相對應地，對于電子儀器部件中所使用的銅合金的要求等級也愈益提高。

從高強度及高導電性的角度考慮，近年來，作為電子材料用銅合金，析出硬化型銅合金的使用量正在增加，取代先前的以磷青銅、黃銅等為代表的固溶強化型銅合金。析出硬化型銅合金中，通過對經固溶化處理的過飽和固溶體進行時效處理，而使微細的析出物均勻地分散，從而提高合金的強度，同時減少銅中的固溶元素量，以提高電傳導性。因此，可獲得強度、彈性等機械性質優異，并且電傳導性、熱傳導性良好的材料。

析出硬化型銅合金中，一般被稱為科森系合金(コルソン系合金)的Cu-Ni-Si系銅合金是兼具較高的導電性、強度、應力緩和特性及彎曲加工性的典型的銅合金，為業界目前正積極開發的合金之一。該銅合金中，可通過使微細的Ni-Si系金屬間化合物粒子在銅基質中析出來謀求強度與導電率的提高。

目前已知Cu-Ni-Si系銅合金可通過添加Co與Cr來謀求特性的提高。與Ni同樣地，Co和Cr能夠與Si形成化合物來提高強度。

在日本特開2006-283120號公報(專利文獻1)中，認為含有Co與Cr的Cu-Ni-Si系合金的特性(尤其是強度與導電率)當于某種組成條件以及制造條件下、控制夾雜物的大小、組成、分布時，會有顯著性地提高。具體而言，該專利文獻1中記載了一種電子材料用Cu-Ni-Si-Co-Cr系銅合金，其特征在于：在含有Ni：0.5～2.5質量％、Co：0.5～2.5質量％、及Si：0.30～1.2質量％、Cr：0.09～0.5質量％，且剩余部分由Cu及不可避免的雜質構成的銅合金中，該合金組成中的Ni與Co的合計量與Si的質量濃度比([Ni+Co]/Si比)為4≤[Ni+Co]/Si≤5，該合金組成中的Ni與Co的質量濃度比(Ni/Co比)為0.5≤Ni/Co≤2，而對于分散于材料中的大小為1μm以上的夾雜物的個數(P)、其中含碳濃度為10質量％以上的夾雜物的個數(Pc)，Pc為15個/1000μm²以下，且比(Pc/P)為0.3以下。

又，日本特開2005-113180號公報(專利文獻2)雖然不是Cu-Ni-Si系銅合金，但其著眼于在銅合金中析出的Cr與Si的化合物。其中記載，通過使具有規定的大小以及個數密度的CrSi化合物微細地在Cu基質中析出，以及限制CrSi以外的Cr化合物的大小，可改善沖壓加工性，同時確保蝕刻加工性。另外，該專利文獻2中記載了一種電子儀器用銅合金，其含有Cr：0.1～0.25重量％、Si：0.005～0.1重量％、Zn：0.1～0.5重量％、Sn：0.05～0.5重量％，Cr與Si的重量比為3～25，剩余部分由Cu及不可避免的雜質構成，銅母相中大小為0.05μm～10μm的CrSi化合物以1×10³～5×10⁵個/mm²的個數密度存在，并且，Cr化合物(CrSi化合物以外)的大小為10μm以下，蝕刻加工性及沖壓加工性優異。在制造該銅合金時，熱加工前的加熱處理溫度設為850℃～980℃，在熱加工后，需要實施一次結合了冷加工與以400℃～600℃的溫度進行的熱處理的工序，或者，需要反復實施數次該工序。

專利文獻1日本特開2006-283120號公報

專利文獻2日本特開2005-113180號公報

發明內容

發明所要解決的課題

近年來對電子部件的急速的高集成化與小型化、薄壁化的材料特性的飛躍性提高的要求，也同樣適用于作為本發明的合金系的Cu-Ni-Si-Co-Cr系合金。

然而，在專利文獻1中并沒有關于Cr-Si化合物的記載。

在專利文獻2中，雖然有通過控制Cr-Si化合物的個數密度與大小來改善蝕刻加工性與沖壓加工性的記載，但是因為沒有添加Ni，所以沒有考慮到Ni-Si化合物、Co-Si化合物的形成，只需要考慮Cr-Si化合物形成的條件即可，并沒有研究如何在Cu-Ni-Si-Co-Cr系合金中控制Cr-Si化合物。

因此，本發明課題在于通過控制Cu-Ni-Si-Co-Cr系合金中Cr-Si化合物的析出狀態，來謀求特性的提高。