导电性及挠曲系数优异的铜合金板制造技术

技术编号:11016581 阅读:89 留言:0更新日期:2015-02-06 03:36
本发明专利技术提供兼具高强度、高导电性、高挠曲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零件及散热用电子零件。本发明专利技术的铜合金板的特征在于,合计含有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350MPa以上的拉伸强度,以下式给出的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】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供兼具高强度、高导电性、高挠曲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零件及散热用电子零件。本专利技术的铜合金板的特征在于,合计含有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350MPa以上的拉伸强度,以下式给出的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。【专利说明】导电性及挠曲系数优异的铜合金板
本专利技术涉及铜合金板及通电用或散热用电子零件,特别涉及作为被搭载于电机/ 电子设备、汽车等中的端子、连接器、继电器、开关、插座、汇流排、引线框、散热板等电子零 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零件。其中尤其涉及适于电动 汽车、混合动力汽车等中所用的大电流用连接器或端子等大电流用电子零件的用途、或智 能手机或平板电脑(tablet PC)中所用的液晶框架等散热用电子零件的用途的铜合金板及 使用了该铜合金板的电子零件。
技术介绍
在电机/电子设备、汽车等中,装入有端子、连接器、开关、插座、继电器、汇流排、 引线框、散热板等用于导电或导热的零件,在这些零件中使用了铜合金。此处,导电性与导 热性处于比例关系。 近年来,随着电子零件的小型化,要求提高挠曲系数。当连接器等小型化时,则难 以取得大的板簧的位移。由此,需要以小的位移获得高的接触力,要求更高的挠曲系数。 另外,当挠曲系数高时,弯曲加工时的回弹就会变小,使得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,该优势尤其大。 进而,在智能手机或平板电脑的液晶中,使用被称作液晶框架的散热零件,而在此 种散热用途的铜合金板中,也要求更高的挠曲系数。这是因为,当提高挠曲系数时,就可以 减轻施加外力时的散热板的变形,对配置于散热板周围的液晶零件、IC芯片等的保护性得 到改善。 此处,连接器等的板簧部通常其长尺寸方向采取为与轧制方向正交的方向(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)。因而,挠曲系数的 升高在TD中特别重要。 另一方面,随着电子零件的小型化,通电部中的铜合金的截面积有变小的趋势。当 截面积变小时,通电时的来自铜合金的发热就会增大。另外,在蓬勃发展的电动汽车、混合 动力电动汽车中所用的电子零件中,有电池部的连接器等流过明显高的电流的零件,因而 通电时的铜合金的发热成为问题。若发热过大,则铜合金就会暴露于高温环境中。 在连接器等电子零件的电接点处,对铜合金板赋予挠曲,利用由该挠曲所产生的 应力,获得了接点处的接触力。若在高温下长时间保持赋予了挠曲的铜合金板,则会因应力 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,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,以便即使发热接触 力也不会降低。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板的潜伸变形 的方面考虑,也希望应力松弛特性优异。 已知若向Cu中添加 Zr或Ti则应力松弛特性提高(例如参照专利文献1、 2)。作为导电率高且具有较高的强度和良好的应力松弛特性的材料,在CDA (Copper Development Association:铜业发展协会)中登记有例如C15100(0.1质量% Zr -其余 Cu)、C15150 ((λ 02 质量% Zr -其余 Cu)、C18140 ((λ 1 质量% Zr - (λ 3 质量% Cr - (λ 02 质 量% Si -其余 Cu)、C18145 ((λ 1 质量% Zr - (λ 2 质量% Cr - (λ 2 质量% Zn -其余 Cu)、 C18070 (0· 1 质量% Ti - 0· 3 质量% Cr - 0· 02 质量% Si -其余 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 -其余Cu)等合 金。 现有技术文献 专利文献 专利文献1日本特开2012 - 180593号公报 专利文献2日本特开2011 - 117055号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 但是,在Cu中添加了 Zr或Ti的铜合金(以下记作Cu - Zr - Ti系合金)虽然 具有高导电率和强度,然而其TD的挠曲系数作为流过大电流的零件的用途或发散大热量 的零件的用途而言并非可以令人满意的水平。另外,虽然以往的Cu - Zr - Ti合金具有较 为良好的应力松弛特性,然而其应力松弛特性的水平作为流过大电流的零件的用途或发散 大热量的零件的用途而言未必能说充分。特别是,迄今为止还没有报告过兼具高挠曲系数 和优异的应力松弛特性的Cu - Zr - Ti系合金。 例如在专利文献1中,在Cu - Zr - Ti系合金中,通过将(111)面的法线与TD所 成的角度为20度以下的晶体的面积率调整为大于50%,来改善TD的挠曲系数。但是,根据 其实施例,利用该方法改善了挠曲系数的合金的150°C下保持1000小时后的应力松弛率为 16. 9?47. 2%,是不能称之为充分的水平。此外,为了上述晶体方位控制,在通常的热轧之 后,要附加称作第二种高温轧制的特殊的工序,这会导致制造成本的显著的增大。 另外,专利文献2所公开的铜合金板通过添加0. 05?0. 3质量%的Zr,并且添加 0. 01?0. 3质量%的Mg、Ti、Zn、Ga、Y、Nb、Mo、Ag、In、Sn中的一种以上,进而还将中间退 火后的晶体粒径调整为20?ΙΟΟμπι,而改善了应力松弛特性,然而实施例中的150°C下保 持1000小时后的应力松弛率为17. 2?18. 6%,不能说得到充分的改善。而且,该专利技术中没 有研究挠曲系数的改善。 因而,本专利技术的目的在于,提供兼具高强度、高导电性、高挠曲系数及优异的应力 松弛特性的铜合金板及适于大电流用途或散热用途的电子零件。 用于解决问题的方案 本专利技术人反复进行了深入研究,结果发现,对于Cu - Zr - Ti系合金板,在轧制面 中取向的晶粒的方位对TD的挠曲系数会造成影响。具体而言,为了提高该挠曲系数,有效 的做法是在轧制面中增加(111)面及(220)面,相反(200)面的增加则有害。 而且,经过实验的研究,专利技术出成为该挠曲系数的指标的晶体方位指数,通过控制 该指数而可以完成该挠曲系数的改善。进而还发现,除了控制上述晶体方位以外,通过将热 伸缩率调整为恰当范围,应力松弛特性就会明显地提高。 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,其合计含有 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 350MPa以上的拉伸强度,以下式给出的A值为0. 5以上。 A - 2X (1U)+X (22〇) - X (2〇〇) X(本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种铜合金板,其特征在于,合计含有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350MPa以上的拉伸强度,以下式给出的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】
【国外来华专利技术】...

【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

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