[發明專利]導電性和應力緩和特性優異的銅合金板

有效

• 申請號: 201380054982.6
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN104718302B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 波多野隆紹
• 申請（專利權）人: JX日礦日石金屬株式會社
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C9/02;C22C9/04;C22C9/05;C22C9/06;C22C9/10;C22F1/08;H01B1/02;H01B5/02;H01B13/00;C22F1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 蔡曉菡,劉力

技術領域

本發明涉及銅合金板和通電用或散熱用電子部件，尤其是涉及作為電機·電子設備、汽車等中搭載的端子、連接器、繼電器、開關、插座、母線、引線框、散熱板等電子部件的原材料而使用的銅合金板、以及使用了該銅合金板的電子部件。其中，涉及適合于電動車、混合動力汽車等中使用的大電流用連接器或端子等大電流用電子部件的用途、或者智能手機或平板電腦中使用的液晶邊框等散熱用電子部件的用途的銅合金板以及使用了該銅合金板的電子部件。

背景技術

汽車、電機·電子設備等中組裝有端子、連接器、開關、插座、繼電器、母線、引線框、散熱板等用于導電或導熱的部件，這些部件使用了銅合金板。此處，導電性與導熱性呈比例關系。

近年來，隨著電子部件的小型化，存在通電部的銅合金板的截面積變小的傾向。截面積變小時，通電時的銅合金板發出的熱增加。另外，快速發展的電動車、混合動力電動車中使用的電子部件存在電池部的連接器等要流通非常大的電流的部件，通電時的銅合金板的發熱成為問題。發熱變得過大時，銅合金板會暴露于高溫環境中。

在連接器等電子部件的電接點處，銅合金板被賦予撓曲，由于該撓曲而發生的應力，得到接點處的接觸力。將賦予了撓曲的銅合金板在高溫下長時間保持時，由于應力緩和現象，應力即接觸力降低，招致接觸電阻的增加。為了應對該問題，對銅合金板要求導電性更優異以使發熱量減少，另外，還要求即使發熱其應力緩和特性也會更優異以使接觸力不會降低。

另一方面，例如在智能手機、平板電腦的液晶中使用被稱為液晶邊框的散熱部件。對于這種散熱用途的銅合金板而言也可以期望如下效果：提高應力緩和特性時，由外力導致的散熱板的蠕變變形受到抑制、對配置于散熱板周圍的液晶部件、IC芯片等的保護性得以改善等。因此，即使對散熱用途的銅合金板而言也期望應力緩和特性優異。

已知的是：向Cu中添加Zr、Ti時，應力緩和特性會提高（例如參照專利文獻1）。作為導電率高、具有較高強度和良好應力緩和特性的材料，在CDA（Copper Development Association，銅礦開發協會）注冊有例如C15100（0.1質量%Zr-剩余為Cu）、C15150（0.02質量%Zr-剩余為Cu）、C18140（0.1質量%Zr-0.3質量%Cr-0.02質量%Si-剩余為Cu）、C18145（0.1質量%Zr-0.2質量%Cr-0.2質量%Zn-剩余為Cu）、C18070（0.1質量%Ti-0.3質量%Cr-0.02質量%Si-剩余為Cu）、C18080（0.06質量%Ti-0.5質量%Cr-0.1質量%Ag-0.08質量%Fe-0.06質量%Si-剩余為Cu）等合金。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-117055號公報。

發明內容

發明要解決的課題

然而，向Cu中添加有Zr或Ti的銅合金（以下稱為Cu-Zr-Ti系合金）具有較良好的應力緩和特性，但該應力緩和特性的水平對于要流通大電流的部件或要散放大熱量的部件的用途而言無法說一定是充分的。例如，專利文獻1中公開的銅合金板通過在添加0.05~0.3質量%的Zr的同時，添加0.01~0.3質量%的Mg、Ti、Zn、Ga、Y、Nb、Mo、Ag、In、Sn之中的一種以上，并且將中間退火后的晶體粒徑調整至20~100μm，從而改善了應力緩和特性，實施例中的以150℃保持1000小時后的應力緩和率最低也為17.2%。

因而，本發明的目的在于，提供兼具高強度、高導電性和優異應力緩和特性的銅合金板，具體而言，課題在于提供應力緩和特性得以改善的Cu-Zr-Ti系合金板。進而，本發明的目的在于，提供該銅合金板的制造方法和適合于大電流用途或散熱用途的電子部件。

用于解決問題的手段

本發明人為了解決上述課題而進行了深入研究，結果發現，通過在銅合金板中適量地含有使應力緩和特性提高的元素，能夠獲得兼具高強度、高導電性和優異應力緩和特性的銅合金板。

基于以上見解而完成的本發明在一個側面是銅合金板，其中，含有合計為0.01~0.50質量%的Zr和Ti之中的一種或兩種，剩余部分由銅和不可避免的雜質組成，具有70%IACS以上的導電率和330MPa以上的0.2%屈服強度，以150℃保持1000小時后的應力緩和率為15%以下，隨意含有1.0質量%以下的Ag、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Mg、Si、P、Sn和B之中的一種以上。