本发明专利技术的目的是提供一种同时具有高导电性能和耐热性能的铜合金，该铜合金可以作为今后的需要会急剧增加的、驱动系统走向电动化的、用于汽车的配电部件或者用于车载的配电部件的全面的材料等来使用。为了解决上述课题，采用具备良好的耐热性的含有磷和铁的铜合金，该铜合金具有Ｐ的含量为０．００４质量％～０．００９质量％、Ｆｅ的含量为０．００４质量％～０．０１０质量％、余量为铜以及不可避免的杂质，相对于磷脱氧铜其构成含有铁的成分的特征。另外，本发明专利技术所述的高导电性耐热铜合金，在其制造过程中，由于在熔解铸造时不是必需使用无氧环境，所以可以使用制造成本较低的制造方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种含有磷和铁的铜合金以及使用了该铜合金的电子元件。特别是涉 及一种含有磷和铁的高导电性耐热铜合金，该含有磷和铁的高导电性耐热铜合金适合使用 于暴露在较高温环境下的车载电子元件、电动汽车或者混合动力汽车等的用于通过大电流 的接线端子等的配电部件，进一步地，适合使用于太阳能发电设备等的在高温环境下使用 的电子元件等。
技术介绍
作为用于电子元件的铜材，通常采用具有高导电性和高传热性的反射炉精炼铜。 反射炉精炼铜JISC1100的导电率，按照JIS的规定是100% IACS以上。另外，虽然反射炉 精炼铜的耐热性不明确，但在高加工率情况下，一旦长时间保持于80°c的环境下则有软化 的可能。然而，例如在用于汽车的配电部件的情况下，汽车的行驶时间越长，则相应配电部 件暴露于较高温度环境的时间也就越长。因此，即使长时间暴露于这样严酷的环境，也要求 其物理性强度不会劣化。而且，例如，电线压接部的强度与材料的应力有关。因此，例如在 使用反射炉精炼铜那样的耐热性较差的材料的情况下，伴随着再结晶容易使应力下降，其 结果，压接部的卷曲强度下降，相对于应具备的品质的可靠性变差。另外，有关被使用于暴 露在沙漠等的高温地域的太阳能发电装置等的电子元件，也被要求具有同样的特性。因此，在如上所述的长时间暴露于较高温度环境的用途中，就要采用导电率高、具 有良好耐热性的铜合金，含有铁的铜、含有锡的铜等，人们熟知的铜合金已被广泛应用。然 而，在这些耐热铜合金中，虽然不存在耐热性的问题，但导电率与95% IACS 78% IACS的 反射炉精炼铜相比则较低，另外，还存在这样的缺点，即添加的合金元素是导致成本增加的 主要原因。另一方面，作为纯铜系的具耐热性的铜合金有磷脱氧铜。即使在磷脱氧铜之中， JIS C1220为含磷0. 015质量％ 0. 040质量％的合金，导电率低于90% IACS 70% IACS, 但被使用于广泛的用途。另外，JIS C1201为含磷0.004质量％ 0.014质量％的铜合金， 在对应的美国标准中的C12000，其导电率相当于98% IACS。尽管没有关于该合金C12000 的耐热性方面的知识，但是只要磷氧化就会导致耐热性不足。从以上说明可以理解，含有稀少的合金成分，接近于纯铜的铜合金，能够确保近年 来所要求的耐热性水平，并且，人们还期待着能够确保与反射炉精炼铜匹敌的99% IACS以 上高导电率的铜合金。非专利文献1 :2007年JIS非铁手册非专利文献2 STANDARD HANDBOOK 第 8 版 1985C. D. AINC
技术实现思路
但是，将含有磷的铜的组成作为基础的磷脱氧铜，如果仅考虑提高其导电率，只是降低合金成分中P成分的量的话，由于得不到充分的脱氧效果，因此工业性生产变得困难 引起制造产量的明显下降。另外，如果对耐热性有效的磷的含量不足，则耐热性就会变差。 另一方面，上述C1201的工业性生产，可以在无氧铜中添加磷。但是，该制造方法由于成本 较高很少被实施，结果是，C1201在市场上几乎没有流通。根据以上说明，今后市场上的需要一定会急剧增加，作为将驱动系统走向电动化 的用于汽车的配电部件、或者作为暴露于高温环境的用于电子元件的材料，希望可以得到 同时具有高导电性能和耐热性能的、含有稀少合金成分且价格低廉的高品质铜合金。因此，本专利技术人通过锐意研究，认识到通过采用含有磷和铁的铜合金组成，能够提 供同时具有高导电性能和耐热性能的铜合金。关于本专利技术的高导电性耐热铜合金本专利技术所述的高导电性耐热铜合金是具有良 好耐热性的含有磷和铁的铜合金，其特征在于具有以下组成，P :0. 004 质量％ 0. 009 质量％Fe :0. 004 质量％ 0. 010 质量％余量铜以及不可避免的杂质。本专利技术所述的高导电性耐热铜合金优选为，在经过300°C Xl小时的热处理后，维 氏硬度(Hv)在80以上。本专利技术所述的高导电性耐热铜合金优选为，导电率在99% IACS以上。关于本专利技术的电子元件本专利技术所述的电子元件，其特征在于是采用上述本专利技术 所述的高导电性耐热铜合金制得。本专利技术所述的高导电性耐热铜合金是以磷含量较少的磷脱氧铜的组成为基础，通 过另行特意添加铁成分，使其同时具有现有的反射炉精炼铜所不能达到的兼具高导电性能 和耐热性能。因此，本专利技术所述的高导电性耐热铜合金，能够适合使用于用于车载的配电部 件以及暴露于较高温环境的电子元件的制造。另外，本专利技术所述的高导电性耐热铜合金的 制造，在熔解铸造的过程中，其特征是作为脱氧成分含有P和狗，但在其他方面，几乎可以 原封不动地采用现有的磷脱氧铜的制造方法。因此，在熔解铸造时无需进行完全的空气隔 离，即使存在制造成本的上升也十分有限。具体实施例方式以下，针对本专利技术的实施方式加以描述，先说明有关本专利技术中的导电率和耐热 性。本专利技术所述的导电率是指将铜合金材料进行最终退火后的导电率，使用日本霍金 (HOCKING)公司制造的数字导电率计(自动西格玛3000)测定的结果来表示。最终退火的 铜合金材料进一步给予塑性加工，则导电率会降低IACS 3% IACS左右，所以铜合金 的导电率通常以最终退火后的导电率来表示。该导电率越高越好，优选为与100% IACS以 上的反射炉精炼铜相比大致相同或更高。另外，本专利技术所述的耐热性，作为一般的退火软化特性，如果具有接近磷脱氧铜 C1220的耐热性就足够了。因此，采用经300°C Xl小时的热处理而不软化的基准(能够确 保在维氏硬度(Hv)SO以上)来进行判断是合适的。另一方面，车载用配电部件的可靠性评 价通常是采用在150°C或200°C下加热500小时 1000小时后的可靠性来加以评价。而 且，200°C父1000小时的热负荷与3001 X 1小时的热处理几乎相当。以下，详细说明本专利技术的内容。关于本专利技术的高导电性耐热铜合金的形态本专利技术所述的高导电性耐热铜合金是 具有良好耐热性的铜合金，其特征在于具有含有以下的磷和铁的组成，P :0. 004 质量％ 0. 009 质量％Fe :0· 004 质量％ 0. 010 质量％余量铜以及不可避免的杂质。从上述组成可以判断，本专利技术所述的铜合金采用P和!^e作为稀少合金成分，并且 通过控制各合金的成分量，具有高导电率和适合使用于用于车载的配电部件或者暴露于高 温环境的电子元件等的耐热性，为一种用于电子元件的高导电性耐热铜合金。该铜合金如 后述的制造方法中所述的那样，通过使用P和狗作为脱氧剂而首次获得。本专利技术所述的铜合金，合金添加元素相对于铜的含量基于以下考虑而确定。首先， 在熔解铸造铜合金的时候，主要的脱氧剂为P。作为该脱氧剂添加的P，优选使其含有0. 004 质量％ 0. 009质量％作为铜合金的合金成分。作为合金成分的P的含量在不足0. 004质 量％的情况下，不能得到充分的脱氧效果。一旦不能得到充分的脱氧效果，在熔解铸造的过 程中，一部分P被氧化而作为P氧化物存在，其结果是成为缺乏耐热性的铜合金。另一方 面，如果作为合金成分的P的含量大于0. 010质量％时，导电率就显著降低。而且，作为合 金成分的P的含量超过0. 009质量％，则无法获得具有确保导电率在99 % IACS以上的铜合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高导电性耐热铜合金，是具有良好耐热性的含有磷和铁的铜合金，其特征在于具有以下组成， Ｐ：０．００４质量％～０．００９质量％ Ｆｅ：０．００４质量％～０．０１０质量％ 余量：铜以及不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高导电性耐热铜合金，是具有良好耐热性的含有磷和铁的铜合金，其特征在于 具有以下组成，P 0. 004质量％ 0. 009质量％ Fe 0. 004质量％ 0. 010质量％ 余量铜以及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高导电性耐热铜合...
【专利技术属性】
技术研发人员：山口洋，
申请(专利权)人：三井住友金属矿山伸铜株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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