导电性及弯曲挠度系数优异的铜合金板制造技术

本发明专利技术提供一种兼具高强度、高导电性、高弯曲挠度系数及优异的应力松弛特性的铜合金板以及利用该铜合金板的大电流用电子部件及散热用电子部件。本发明专利技术的铜合金板含有0.005～0.25质量％的Sn，余部由铜及不可避免的杂质构成，具有350MPa以上的拉伸强度，由下式给出的A值为0.5以上：A＝2Ｘ(111)+Ｘ(220)－Ｘ(200)Ｘ(hkl)＝I(hkl)/I0(hkl)(其中，I(hkl)及I0(hkl)分别是使用X射线衍射法对轧制面及铜粉求出的(hkl)面的衍射积分强度。)。

【技术实现步骤摘要】
导电性及弯曲挠度系数优异的铜合金板
本专利技术涉及一种铜合金板及通电用或散热用电子部件，特别涉及作为搭载于电机 /电子设备、汽车等中的端子、连接器、继电器、开关、插□、汇流条、引线框、散热片等电子部 件的原材料使用的铜合金板，以及使用了该铜合金板的电子部件。尤其涉及适合于电动汽 车、混合动力汽车等中使用的大电流用连接器或端子等大电流用电子部件的用途，或智能 手机、平板电脑中所用的液晶框等散热用电子部件的用途的铜合金板及使用了该铜合金板 的电子部件。
技术介绍
在电机/电子设备、汽车等中，组装有端子、连接器、开关、插口、继电器、汇流条、 引线框、散热片等用于传导电或热的部件，在这些部件中使用了铜合金。这里，导电性与导 热性处于比例关系。 近年来，随着电子部件的小型化，要求提高弯曲挠度系数。当将连接器等小型化 时，很难增大板簧的位移。由此，就需要以小的位移获得高接触力，因而要求更高的弯曲挠 度系数。 另外，如果弯曲挠度系数高，则弯曲加工时的回弹变小，冲压成型加工变得容易。 在使用厚壁材料的大电流连接器等中，该优点尤其突出。 此外，在智能手机、平板电脑的液晶中，使用被称作液晶框的散热部件，而在此种 散热用途的铜合金板中，也要求更高的弯曲挠度系数。这是因为，如果提高弯曲挠度系数， 就可以减轻施加外力时的散热片的变形，可以改善对配置于散热片周围的液晶部件、1C芯 片等的保护性。 这里，连接器等的板簧部通常其长度方向采取沿着与乳制方向正交的方向（弯曲 变形时的弯曲轴与轧制方向平行）。以下，将该方向称作板宽方向（TD)。所以，弯曲挠度系 数的升高在TD中特别重要。 另一方面，随着电子部件的小型化，通电部中的铜合金的截面积有变小的趋势。如 果截面积变小，则通电时的来自铜合金的发热就会增大。另外，在成长明显的电动汽车、混 合动力汽车中所用的电子部件中，有电池部的连接器等流过明显高的电流的部件，因而通 电时的铜合金的发热就会成为问题。如果发热过大，铜合金就会暴露在高温环境中。 在连接器等电子部件的电接点中，对铜合金板施加挠曲，利用因该挠曲而产生的 应力，获得接点处的接触力。如果将施加了挠曲的铜合金板长时间保持在高温下，就会因应 力松弛现象，使得应力即接触力降低，导致接触电阻的增大。为了应对该问题，对于铜合金 板，要求导电性更加优异，以减少发热量，另外还要求应力松弛特性更加优异，以便即使发 热也不会降低接触力。同样地在散热用途的铜合金板中，从抑制由外力造成的散热片的蠕 变变形的方面考虑，也希望应力松弛特性优异。 作为导电率高、具有较高的强度的材料，已知有Cu - Sn系合金。例如，含有 0. 10 ?0. I5 质量％的81!的铜合金已经作为 CDA(Copper Development Association :美国 铜开发协会）合金编号〇4415用于实用。另外，Cu - Sn合金以前还一直作为铜合金箔被 用于手机的柔性印制电路板、锂离子二次电池等二次电池的负极集电体材料中。（专利文献 1、2)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2003 _ 286528号公报 专利文献2 :日本特开2〇11 - 142(Τ71号公报 但是，虽然Cu - Sn系合金具有高的导电率和强度，然而其TD的弯曲挠度系数作 为流过大电流的部件的用途或散发大热量的部件的用途来说并非可以令人满意的水平。另 夕卜，以往的Cu - Sn系合金的应力松弛特性的水平作为流过大电流的部件的用途或散发大 热量的部件的用途来说不一定足够。特别是，迄今为止还没有报告过兼具高弯曲挠度系数 和优异的应力松弛特性的Cu - Sn系合金。 例如在专利文献1中，公开过将氢及氧浓度调整得较低而改善了生产能力、品质 及特性的Cu - Sn系合金箔。但是，专利文献1的Cu - Sn系合金箔中，没有进行弯曲烧度 系数的控制。 专利文献2中，公开过TD的杨氏模量（利用振动法测量）为133. 5GPa的厚0.01mm 的Cu - Sn系合金箔。但是，虽然弯曲挠度系数与专利文献2的基于振动法的杨氏模量在 弹性系数这一点上类似，然而两者的值并不一致。另外，专利文献2中，通过调整最终冷轧 条件来控制杨氏模量，然而在该方法中，无法控制厚〇. lmm以上的Cu - Sn系合金板的弯曲 挠度系数。这是因为，以〇. 1mm的厚度为界，乳制中的金属组织的变形行为大幅度改变。 另一方面，虽然如后所述为了改善Cu - Sn系合金板的应力松弛特性需要在最终 轧制后进行去应力退火，但专利文献1及2的Cu - Sn系合金箔都未进行该去应力退火。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供兼具高强度、高导电性、高弯曲挠度系数及优异的 应力松弛特性的铜合金板及适合于大电流用途或散热用途的电子部件。 本专利技术人反复进行了深入研究，结果发现，对于Cu _ Sn系合金板，在乳制面中取 向的晶粒的方位会对TD的弯曲挠度系数产生影响。具体来说，为了提高该弯曲挠度系数， 有效的做法是在乳制面中增加（111)面及（220)面，相反地（200)面的增加则有害。 而且，经过实验的研究，专利技术了成为该弯曲挠度系数的指标的结晶方位指数，通过 控制该指数可以实现该弯曲挠度系数的改善。此外还发现，除了上述结晶方位控制以外，通 过将热伸缩率调整为合适范围，应力松弛特性就会显著地提高。 基于以上的见解完成的本专利技术在一个方面中，是一种铜合金板，其特征在于，含有 0. 005?0· 25质量％的Sn，余部由铜及不可避免的杂质构成，具有350MPa以上的拉伸强 度，由下式给出的A值为0. 5以上： A = 2 X (111)+ X (220) -X (200) X (hkl) - I (hki)/I〇(hki) 其中，I(hkl)及IQ(hkl)分别是使用X射线衍射法对乳制面及铜粉求出的（hkl)面的 衍射积分强度。 _5]本专利技术涉及的铜合金板在-个实施方式中，含有0·2质量％以下的 Ag、Fe、co、Ni、 &、1\11!、211、]^、51、？、311及3当中的一种以上。 φ专利技术涉及的铜合金板在另-个实施方式中，将25〇。〇下加热3〇分钟时的乳制方 向的热伸缩率调整为80ppm以下。 本专利技术涉及的铜合金板在另一个实施方式中，导电率为8〇% 以上，板宽方向 的弯曲挠度系数为115GPa以上。 φ专利技术涉及酬合金板在另-个实施方式中，导电率为8〇% 以上，板宽方向 的弯曲烧度隸为ll5GPa以上，1就下職lGGG小时后的板宽方向酿力松弛率为5〇% 以下。 本专利技术涉及的铜合金板在另一个实施方式中，厚度为〇· 1?2. 0mm。 本专利技术在另-个細中，是删了上述铜合金板的大电删电子部件。 本专利技术在另一个方面中，是使用了上述铜合金板的散热用电子部件。 专利技术效果 根据本专利技术，可以提供兼具高强度、高导电性、高弯曲挠度系数及优异的应力松弛 特性的铜合金板及适合于大电流用途或散热用途的电子部件。该铜合金板可以作为端子、 连接器、开关、插口、继电器、汇流条、引线框、散热片等电子部件的原材料合适地使用，特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜合金板，其特征在于，含有0.005～0.25质量％的Sn，余部由铜及不可避免的杂质构成，具有350MPa以上的拉伸强度，由下式给出的A值为0.5以上：A＝2Ｘ(111)+Ｘ(220)－Ｘ(200)Ｘ(hkl)＝I(hkl)/I0(hkl)其中，I(hkl)及I0(hkl)分别是使用X射线衍射法对轧制面及铜粉求出的(hkl)面的衍射积分强度。

【技术特征摘要】
2013.06.13 JP 2013-1247431. 一种铜合金板，其特征在于， 含有0. 005?0. 25质量％的Sn，余部由铜及不可避免的杂质构成，具有350MPa以上的 拉伸强度，由下式给出的A值为0.5以上： A - 2 X (111)+ X (220) - X (200) X (hkl) - I (hkl)/l〇(hkl) 其中，I(hkl)及Ι_υ分别是使用X射线衍射法对轧制面及铜粉求出的（hkl)面的衍射 积分强度。2. 根据权利要求1所述的铜合金板，其特征在于， 含有0. 2质量％以下的Ag、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Mg、Si、P、Sn及B当中的一种以上。3. 根据权利要求1或2所述的铜合金板...

【专利技术属性】
技术研发人员：波多野隆绍，
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