[發(fā)明專利]電子材料用Cu-Co-Si系銅合金條及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280015843.8
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN103443310A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 桑垣寬;岡藤康弘
• 申請（專利權(quán)）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;C22F1/08;H01B1/02;H01B5/02;H01B13/00;H01L23/48;H01L23/50;C22F1
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔡曉菡;孟慧嵐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種析出硬化型銅合金，尤其涉及一種適用于各種電子部件的Cu-Co-Si系銅合金。

背景技術(shù)

對于在連接器、開關(guān)、繼電器、插頭（ピン）、端子、引線框架等各種電子部件中所使用的電子材料用銅合金而言，作為基本特性要求其兼具高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性（或?qū)嵝裕＝陙恚娮硬考母呒苫托⌒突⒈”诨彼侔l(fā)展，與此相對應(yīng)地，對電子設(shè)備部件所使用的銅合金的要求水準(zhǔn)也逐漸提高。

從高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性的觀點出發(fā)，作為電子材料用銅合金，代替以往的以磷青銅、黃銅等為代表的固溶強(qiáng)化型銅合金，析出硬化型的銅合金的使用量逐漸增加。析出硬化型銅合金，通過對經(jīng)過固溶處理的過飽和固溶體進(jìn)行時效處理，從而使微細(xì)的析出物均勻分散，合金強(qiáng)度升高，同時銅中的固溶元素量減少，導(dǎo)電性提高。因此，可得到強(qiáng)度、彈性性能等機(jī)械性質(zhì)優(yōu)異且導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性良好的材料。

析出硬化型銅合金中，通常被稱為科森系合金的Cu-Ni-Si系銅合金，為兼具較高導(dǎo)電性、強(qiáng)度和彎曲加工性的代表性的銅合金，是業(yè)界目前正如火如荼進(jìn)行研究的合金之一。該銅合金，是通過在銅基質(zhì)中析出微細(xì)的Ni-Si系金屬間化合物粒子，來謀求強(qiáng)度和導(dǎo)電率的提高。

最近嘗試提高Cu-Co-Si系銅合金的特性來代替Cu-Ni-Si系銅合金。例如，日本特開2010-236071號公報（專利文獻(xiàn)1），其目的在于得到一種具備適合作為電子材料用銅合金的機(jī)械和電特性、且機(jī)械特性均勻的Cu-Co-Si系合金，并記載了下述電子材料用銅合金發(fā)明：含有Co：0.5～4.0質(zhì)量%、Si：0.1～1.2質(zhì)量%，剩余部分則由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，平均晶體粒徑為15～30μm，每0.5mm²觀察視野的最大晶體粒徑與最小晶體粒徑的差的平均為10μm以下。

作為制造該文獻(xiàn)記載的銅合金的方法，公開了包含依次進(jìn)行下述工序的制造方法：

對具有所希望組成的鑄錠進(jìn)行熔解鑄造的工序1；

在950℃～1050℃下加熱1小時以上后進(jìn)行熱壓延的工序2；

加工度70%以上的冷壓延工序3；

在350～500℃下加熱1～24小時的時效處理的工序4；

在950～1050℃下進(jìn)行固溶處理，將材料溫度從850℃下降至400℃時的平均冷卻速度設(shè)定為15℃/s以上來進(jìn)行冷卻的工序5；

隨意的冷壓延工序6；

時效處理工序7；

隨意的冷壓延工序8。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-236071號公報。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)專利文獻(xiàn)1中記載的銅合金制造方法，雖然可得到機(jī)械和電特性提高的Cu-Co-Si系合金，但是對于彈性極限值仍存在改善的余地。另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)以工業(yè)規(guī)模制造條材時，形狀精度不充分，尤其是有無法充分控制下垂卷曲的問題。下垂卷曲是指，材料在壓延方向上翹曲的現(xiàn)象。在制造條制品時，從生產(chǎn)效率、制造設(shè)備的觀點出發(fā)，時效處理通常通過分批爐進(jìn)行，但若是分批式，則由于在將材料卷成線圈狀的狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理，因此有易卷曲現(xiàn)象（巻き癖?）。其結(jié)果，形狀（下垂卷曲）變差。若發(fā)生下垂卷曲，則當(dāng)對電子材料用的端子進(jìn)行壓制加工時，壓制加工后的形狀不穩(wěn)定，即會發(fā)生尺寸精度降低的問題，因而希望極力抑制。

因此，本發(fā)明的課題在于提供一種強(qiáng)度和導(dǎo)電率和彈性極限值的平衡優(yōu)異，而且下垂卷曲得到抑制的Cu-Co-Si系合金條。另外，本發(fā)明的另一課題在于提供一種該Cu-Co-Si系合金條的制造方法。

本發(fā)明人為了解決上述課題，進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在固溶處理后依次實施時效處理、冷壓延，而且以特定的溫度和時間條件的3階段時效實施時效處理而得到的Cu-Co-Si系合金條，其強(qiáng)度和導(dǎo)電性和彈性極限值的平衡優(yōu)異，而且可抑制下垂卷曲。

并且，發(fā)現(xiàn)以該方法得到的銅合金條具有下述特異性：求出在以壓延面為基準(zhǔn)的X射線衍射極圖測定的各α中，對于β的衍射強(qiáng)度與銅粉末之比，結(jié)果在{200}極圖中，α＝25°、β＝120°處所觀察到的峰高度與標(biāo)準(zhǔn)銅粉末相同角度的峰高度的比率在10倍以上。得到這樣的衍射峰的理由雖不清楚，但可認(rèn)為是第二相粒子的微細(xì)分布狀態(tài)所產(chǎn)生的影響。

以上述見解為基礎(chǔ)所完成的本發(fā)明的一方式中，銅合金條，其為含有Co：0.5～2.5質(zhì)量%、Si：0.1～0.7質(zhì)量%，剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的電子材料用銅合金條，通過以壓延面為基準(zhǔn)的X射線衍射極圖測定而得到的結(jié)果，滿足下述（a），