铜合金板及具备它的大电流用电子部件和散热用电子部件制造技术

本发明专利技术涉及铜合金板及具备它的大电流用电子部件和散热用电子部件。本发明专利技术提供一种兼具高强度、高导电性及优异的加工性的铜合金。本发明专利技术的铜合金板含有合计为0.01～0.50质量％的Zr及Ti当中的一种或两种，余部由铜及不可避免的杂质构成，具有70％IACS以上的导电率、以及350MPa以上的0.2％弹性极限应力，基于W弯曲试验得到的MBR/t≤2.0以下，并且根据轧制平行、直角、45°的各方向的兰克福特值r0、r90、r45，以(r0+r90+2×r45)/4定义的板厚各向异性为1.2以上。

【技术实现步骤摘要】
铜合金板及具备它的大电流用电子部件和散热用电子部件
本专利技术涉及一种散热性、导电性及拉深加工性优异的铜合金，具体来说，涉及一种铜合金，其适合于端子、连接器、继电器、开关、插座、汇流条、引线框等电子部件用途，尤其适合于智能手机或个人电脑等中所用的散热性部件及高电流部件的用途。
技术介绍
在智能手机、平板电脑及个人电脑等电气/电子设备等中，装入有端子、连接器、开关、插座、继电器、汇流条、引线框等用于获得电连接的部件。近年来，随着智能手机、平板电脑及个人电脑的小型化，对电气/电子设备内的液晶部件或IC芯片等通电时的蓄热有变大的趋势。由于蓄热大的状态对IC芯片、底板的热损伤大，因此散热部件的散热性就成为问题。以往，在智能手机、平板电脑及个人电脑等电气/电子设备内的散热部件中主要使用奥氏体系不锈钢及纯铝等。例如对于附属在智能手机或平板电脑的液晶上的散热部件(液晶框)，除了要求高的散热性以外，还要求作为结构体的强度及向液晶上固定所需的弯曲性或拉深加工性。奥氏体系不锈钢虽然弯曲性及拉深加工性良好，然而导热性低，为了弥补这一点要并用昂贵的热传导片等。因此使得散热部件的单价变高。而另一方面，纯铝及铝合金虽然弯曲性及拉深加工性良好，然而导热性及作为结构体的强度不足。已知导热性与导电性处于比例关系，作为具有较高的导电率和强度的合金，已知有在Cu中添加Zr或Ti而得的材料。作为导电率高且具有较高的强度的材料，在CDA(CopperDevelopmentAssociation：美国铜业发展协会)中登记有例如C15100(0.1质量％Zr－余部Cu)、C15150(0.02质量％Zr－余部Cu)、C18140(0.1质量％Zr－0.3质量％Cr－0.02质量％Si－余部Cu)、C18145(0.1质量％Zr－0.2质量％Cr－0.2质量％Zn－余部Cu)、C18070(0.1质量％Ti－0.3质量％Cr－0.02质量％Si－余部Cu)、C18080(0.06质量％Ti－0.5质量％Cr－0.1质量％Ag－0.08质量％Fe－0.06质量％Si－余部Cu)等合金。但是，以往的在Cu中添加有Zr或Ti而得的铜合金(以下记为Cu－Zr－Ti系合金)，虽然强度及热传导特性高，但是对于所要求的弯曲性或拉深加工性，在有的情况下不能满足该两者。因此，可以说如果可以在维持Cu-Zr-Ti系合金的强度及导电率的状态下改善弯曲性及拉深加工性，则在工业上意义极为深远。
技术实现思路
因此，本专利技术的课题在于，提供兼具高强度、高导电及优异的拉深加工性及弯曲加工性的铜合金。本专利技术人发现，在Cu-Zr-Ti系合金中，通过对根据在面内的3个方位测定出的兰克福特值求出的板厚各向异性的值进行控制，拉深加工性及弯曲加工性就会提高。以上述的见解为背景，完成了以下的专利技术。本专利技术的铜合金板含有合计为0.01～0.50质量％的Zr及Ti当中的一种或两种，余部由铜及不可避免的杂质构成，具有70％IACS以上的导电率、以及350MPa以上的0.2％弹性极限应力(proofstress)，并且根据轧制平行、直角、45°的各方向的兰克福特值r0、r90、r45以(r0+r90+2×r45)/4定义的板厚各向异性为1.2以上。本专利技术的铜合金板优选W弯曲试验中的轧制平行方向(GW方向)及轧制直角方向(BW方向)的最小弯曲半径/板厚(MBR/t)以MBR/t≤2.0来给出。另外，本专利技术的铜合金板优选含有2质量％以下的选自由Ag、Co、Ni、Cr、Mn、Mg、Si、Zn、Sn、以及B组成的组中的至少1种元素。本专利技术的大电流用电子部件及散热用电子部件分别具备上述任意一个铜合金板。根据本专利技术，可以提供兼具高强度、高导电性及优异的拉深加工性的铜合金板。该铜合金板涉及如下的铜合金板，即，可以适合于作为端子、连接器、开关、插座、继电器、汇流条、引线框等电子部件的原材料使用，适合于智能手机或个人电脑等中所用的散热性部件及高电流部件的用途。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。(特性)本专利技术中，以将铜合金板的导电率、0.2％弹性极限应力、基于W弯曲试验得到的MBR/t、根据兰克福特值求出的板厚各向异性分别调整为70％IACS以上、350MPa以上、2.0以下、1.2以上作为目标。如果导电率为65％IACS以上，则热导率良好，可以确保良好的散热性。另外，如果0.2％弹性极限应力为350MPa以上，则具有作为结构材料的原材料来说必需的强度。如果MBR/t为2.0以下，则可以说具有良好的弯曲性。进而，如果根据兰克福特值求出的板厚各向异性为1.2以上，则可以说具有所需的拉深加工性。兼具上述特性的本专利技术的铜合金板适合于散热用电子部件的用途。在此，导电率采用依照JISH0505测定的值，优选将该导电率设为75％IACS以上。0.2％弹性极限应力依照JISZ2201测定。从确保强度的观点考虑，0.2％弹性极限应力优选设为450MPa以上。依照JISH3130测定的最小弯曲半径相对于板厚的比例(MBR/t)更优选设为1.5以下。(合金成分浓度)本专利技术的实施方式的Cu－Zr－Ti系合金板含有合计为0.01～0.50质量％的Zr及Ti当中的一种或两种，该Zr与Ti的总含量优选设为0.015～0.3质量％，更优选设为0.02～0.20质量％。如果Zr及Ti当中的一种或两种的合计小于0.01质量％，则难以获得350MPa以上的拉伸强度及15％以下的应力缓和率。如果Zr及Ti当中的一种或两种的合计超过0.5质量％，则会因热轧裂纹等而使合金的制造变得困难。在添加Zr的情况下优选将其添加量调整为0.01～0.45质量％，在添加Ti的情况下优选将其添加量调整为0.01～0.20质量％。如果添加量低于下限值，则0.2％弹性极限应力小于350MPa，如果添加量超过上限值，则有时会导致导电率或制造性恶化。在Cu－Zr－Ti系合金中，为了改善强度或耐热性，可以含有Ag、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Mg、Si、Sn、以及B当中的一种以上。但是，如果添加量过多，则会有导电率降低而低于70％IACS、或者合金的制造性恶化的情况，因此添加量以总量计设为1.0质量％以下，更优选设为0.5质量％以下。另外，为了获得由添加带来的效果，优选将添加量以总量计设为0.001质量％以上。(厚度)产品的厚度优选为0.05～2.0mm。如果厚度过小，则无法获得足够的散热性，因此不适合作为散热用电子部件的原材料。而另一方面，如果厚度过大，则拉深加工及弯曲加工变得困难。从此种观点考虑，更优选的厚度是0.08～1.5mm。通过使厚度为上述范围，就可以制成散热性优异、并且弯曲加工性良好的产品。(拉深加工性)沿试验片的轧制平行、直角、45°方向分别施加2.5％的拉伸应变，根据试验片的长度及宽度方向的尺寸变化，求出作为各方向的兰克福特值的r0、r90、r45，算出以r＝(r0+r90+2×r45)/4定义的板厚各向异性。已知一般来说r值越大则拉深加工性越良好。另外，普通铜及铜合金压延制品的r为0.8～1.1左右，通过将该值调整为1.2以上，就可以得到优异的拉深加工性。这里所说的兰克福特值是JISZ2254中规定的值，在测定上述的各兰克福特值r0、r90、r45时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜合金板，含有合计为0.01～0.50质量％的Zr及Ti当中的一种或两种，余部由铜及不可避免的杂质构成，具有70％IACS以上的导电率、以及350MPa以上的0.2％弹性极限应力，并且根据轧制平行、直角、45°的各方向的兰克福特值r0、r90、r45，以(r0+r90+2×r45)/4定义的板厚各向异性为1.2以上。

【技术特征摘要】
2013.09.25 JP 2013-1990261.一种铜合金板，其中，Zr及Ti当中的一种或两种的含量合计为0.01～0.50质量％，选自由Ag、Co、Ni、Cr、Mn、Mg、Si、Zn、Sn、以及B组成的组中的至少1种元素的含量合计为0～1质量％，余部由铜及不可避免的杂质构成，具有70％IACS以上的导电率、以及350MPa以上的0.2％弹性极限应力，并且根据轧制平行、直角、45°的各方向的兰克福特值r0、r...

【专利技术属性】
技术研发人员：柿谷明宏，
申请(专利权)人：JX日矿日石金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP