电子电气设备用铜合金、铜合金薄板、导电元件及端子制造技术

本发明专利技术所涉及的电子电气设备用铜合金含有23质量％以上且36.5质量％以下的Zn、0.1质量％以上且0.9质量％以下的Sn、0.15质量％以上且小于1.0质量％的Ni、0.001质量％以上且小于0.10质量％的Fe、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，且以原子比计，满足0.002≤Fe/Ni＜0.7、3＜(Ni+Fe)/P＜15、0.3＜Sn/(Ni+Fe)＜2.9，并且一表面中的来自{220}面的X射线衍射强度的比例R{220}为0.8以下。

Copper alloys, copper alloy sheets, conductive components and terminals for electronic and electrical equipment

Contains more than 23 mass% and 36.5 mass% Zn, 0.1 wt% or more and 0.9 mass% Sn, 0.15 wt% or more and less than 1 mass% Ni, 0.001 wt% or more and less than 0.10 mass% Fe, 0.005 wt% or more and 0.1 mass% of P copper alloy for electrical the invention relates to electronic equipment, the remaining part by Cu and inevitable impurities, and the atomic ratio, satisfying 0.002 < Fe/Ni < 0.7, < 3 (Ni+Fe) /P < 15, Sn/ < 0.3 (Ni+Fe < 2.9), and a surface from the {220} surface of the X ray diffraction intensity ratio of R{220} for the following 0.8.

【技术实现步骤摘要】
电子电气设备用铜合金、铜合金薄板、导电元件及端子本申请是针对申请日为2013年6月28日、申请号为201380070643.7、专利技术名称为“电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金薄板、电子电气设备用导电元件及端子”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种用作半导体装置的连接器、其他端子、或者电磁继电器的可动导电片、或引线框架等电子电气设备用导电元件的Cu-Zn-Sn系电子电气设备用铜合金、使用该电子电气设备用铜合金的电子电气设备用铜合金薄板、电子电气设备用导电元件及端子。本申请基于2013年1月28日在日本申请的专利申请2013-013157号主张优先权，并将其内容援用于本说明书中。
技术介绍
作为半导体装置的连接器及其他端子、或者是电磁继电器的可动导电片、或引线框架等电子电气设备用导电元件的原材料，从强度、加工性、成本平衡等观点来看，Cu-Zn合金一直以来被广泛使用。并且，当为连接器等端子时，为了提高与相对侧导电部件的接触的可靠性，有时对由Cu-Zn合金构成的基材(原材料板)的表面实施镀锡(Sn)来使用。以Cu-Zn合金作为基材对其表面实施镀Sn的连接器等导电元件中，为了提高镀Sn材的再利用性，并且提高强度，有时使用在Cu-Zn合金中还添加Sn的Cu-Zn-Sn系合金。例如连接器等电子电气设备用导电元件一般是通过对厚度为0.05～1.0mm左右的薄板(轧制板)实施冲压加工而作成规定形状，且通过对其至少一部分实施弯曲加工而制造。此时，上述导电元件以在弯曲部分附近与相对侧导电部件进行接触来获得与相对侧导电部件的电连接，并且通过弯曲部分的弹性而维持与相对侧导电部件的接触状态的方式使用。使用于这种电子电气设备用导电元件的电子电气设备用铜合金中，希望导电性、轧制性或冲压加工性优异。而且，如前所述，以实施弯曲加工并通过其弯曲部分的弹性来构成在弯曲部分附近维持与相对侧导电部件的接触状态的方式使用的连接器等的铜合金的情况下，要求弯曲加工性以及耐应力松弛特性优异。因此，例如专利文献1～3中提出了用于提高Cu-Zn-Sn系合金的耐应力松弛特性的方法。专利文献1中示出了通过使Cu-Zn-Sn系合金中含有Ni而生成Ni-P系化合物，从而能够提高耐应力松弛特性，且添加Fe对于提高耐应力松弛特性也有效。专利文献2中记载了通过在Cu-Zn-Sn系合金中与P一同添加Ni、Fe而生成化合物，从而能够提高强度、弹性、耐热性。上述强度、弹性、耐热性的提高意味着铜合金的耐应力松弛特性的提高。并且，专利文献3中记载了在Cu-Zn-Sn系合金中添加Ni，并且将Ni/Sn比调整为在特定范围内，由此能够提高耐应力松弛特性，并且记载有微量添加Fe对于耐应力松弛特性的提高也有效的内容。而且，以引线框架材料作为对象的专利文献4中，记载有在Cu-Zn-Sn系合金中与P一同添加Ni、Fe，将(Fe+Ni)/P的原子比调整为在0.2～3的范围内，从而生成Fe-P系化合物、Ni-P系化合物、Fe-Ni-P系化合物，由此能够提高耐应力松弛特性的内容。专利文献1：日本专利公开平05-33087号公报专利文献2：日本专利公开2006-283060号公报专利文献3：日本专利第3953357号公报专利文献4：日本专利第3717321号公报然而，专利文献1、2中仅考虑Ni、Fe、P的个别含量，仅调整这些个别含量并不一定能够可靠且充分地提高耐应力松弛特性。并且，专利文献3中虽公开了调整Ni/Sn比，但完全没有考虑到P化合物与耐应力松弛特性的关系，无法充分且可靠地实现耐应力松弛特性的提高。而且，专利文献4中，仅调整Fe、Ni、P的合计量与(Fe+Ni)/P的原子比，无法实现耐应力松弛特性的充分提高。如上所述，以往所提出的方法无法充分提高Cu-Zn-Sn系合金的耐应力松弛特性。因此，上述结构的连接器等中，随时间或者在高温环境下，残余应力松弛而无法维持与相对侧导电部件的接触压力，从而存在容易在早期产生接触不良等缺陷的问题。为避免这种问题，以往不得不加大材料的壁厚，从而导致材料成本上升、重量增加。因此，强烈希望更进一步可靠且充分地改善耐应力松弛特性。并且，近年来随着电子设备或电气设备的小型化，使用于这些电子设备或电气设备等的连接器等端子、继电器、引线框架等电子电气设备用导电元件实现薄壁化。因此，连接器等端子中为了确保接触压力，需要进行严格的弯曲加工，与以往相比更加要求优异的屈服强度-弯曲平衡。
技术实现思路
本专利技术是以如上所述的情况为背景而完成的，其课题在于提供一种耐应力松弛特性、屈服强度-弯曲平衡优异、且与以往相比能够实现元件原材料的薄壁化的电子电气设备用铜合金、使用该电子电气设备用铜合金的电子电气设备用铜合金薄板、电子电气设备用导电元件及端子。本专利技术人们重复积极地实验研究的结果发现在Cu-Zn-Sn系合金中适量添加Ni及Fe，并且适量添加P，且将Fe及Ni的含量比Fe/Ni、Ni及Fe的合计含量(Ni+Fe)与P的含量之比(Ni+Fe)/P、Sn的含量与Ni及Fe的合计含量(Ni+Fe)之比Sn/(Ni+Fe)分别以原子比计调整为在适当范围内，由此适当地析出含有Fe、Ni及P的析出物，同时通过规定板材或条材等表面中的{220}面的X射线衍射强度比，能够获得可靠且充分地提高耐应力松弛特性的同时，强度、弯曲加工性优异的铜合金，从而完成本专利技术。而且，发现通过与上述的Ni、Fe、P一同添加适量的Co，能够更进一步提高耐应力松弛特性及强度。本专利技术的第1实施方式所涉及的电子电气设备用铜合金，其中，含有23质量％以上且36.5质量％以下的Zn、0.1质量％以上且0.9质量％以下的Sn、0.15质量％以上且小于1.0质量％的Ni、0.001质量％以上且小于0.10质量％的Fe、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Fe的含量与Ni的含量之比Fe/Ni以原子比计，满足0.002≤Fe/Ni＜0.7，且Ni及Fe的合计含量(Ni+Fe)与P的含量之比(Ni+Fe)/P以原子比计，满足3＜(Ni+Fe)/P＜15，而且，Sn的含量与Ni及Fe的合计量(Ni+Fe)之比Sn/(Ni+Fe)以原子比计，满足0.3＜Sn/(Ni+Fe)＜2.9，并且，将一表面中的来自{111}面的X射线衍射强度设为I{111}、将来自{200}面的X射线衍射强度设为I{200}、将来自{220}面的X射线衍射强度设为I{220}、将来自{311}面的X射线衍射强度设为I{311}、将来自{220}面的X射线衍射强度的比例R{220}设为R{220}＝I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311})时，R{220}为0.8以下。另外，上述的X射线衍射强度为来自铜合金母相的α相的X射线衍射强度。根据上述结构的电子电气设备用铜合金，通过与P一同添加Ni及Fe，且限制Sn、Ni、Fe及P相互间的添加比率，从而适当地存在从母相(α相主体)析出的含有Fe和/或Ni和P的[Ni，Fe]-P系析出物的同时，由于将一表面中的{220}面的X射线衍射强度比R{220}抑制在0.8以下，因此耐应力松弛特性充分优异，而且强度(屈服强度)也高，弯曲加工性也变得优异。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子电气设备用铜合金，其中，所述电气电子设备用铜合金含有23质量％以上且36.5质量％以下的Zn、0.50质量％以上且0.9质量％以下的Sn、0.2质量％以上且小于1.0质量％的Ni、0.001质量％以上且小于0.10质量％的Fe、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Fe的含量与Ni的含量之比Fe/Ni以原子比计，满足0.002≤Fe/Ni＜0.7，且Ni及Fe的合计含量(Ni+Fe)与P的含量之比(Ni+Fe)/P以原子比计，满足3＜(Ni+Fe)/P＜15，而且，Sn的含量与Ni及Fe的合计量(Ni+Fe)之比Sn/(Ni+Fe)以原子比计，满足0.3＜Sn/(Ni+Fe)＜2.9，并且，将一表面中的来自{111}面的X射线衍射强度设为I{111}、将来自{200}面的X射线衍射强度设为I{200}、将来自{220}面的X射线衍射强度设为I{220}、将来自{311}面的X射线衍射强度设为I{311}、将来自{220}面的X射线衍射强度的比例R{220}设为R{220}＝I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311})时，R{220}为0.8以下。...

【技术特征摘要】
2013.01.28 JP 2013-0131571.一种电子电气设备用铜合金，其中，所述电气电子设备用铜合金含有23质量％以上且36.5质量％以下的Zn、0.50质量％以上且0.9质量％以下的Sn、0.2质量％以上且小于1.0质量％的Ni、0.001质量％以上且小于0.10质量％的Fe、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Fe的含量与Ni的含量之比Fe/Ni以原子比计，满足0.002≤Fe/Ni＜0.7，且Ni及Fe的合计含量(Ni+Fe)与P的含量之比(Ni+Fe)/P以原子比计，满足3＜(Ni+Fe)/P＜15，而且，Sn的含量与Ni及Fe的合计量(Ni+Fe)之比Sn/(Ni+Fe)以原子比计，满足0.3＜Sn/(Ni+Fe)＜2.9，并且，将一表面中的来自{111}面的X射线衍射强度设为I{111}、将来自{200}面的X射线衍射强度设为I{200}、将来自{220}面的X射线衍射强度设为I{220}、将来自{311}面的X射线衍射强度设为I{311}、将来自{220}面的X射线衍射强度的比例R{220}设为R{220}＝I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311})时，R{220}为0.8以下。2.一种电子电气设备用铜合金，其中，所述电气电子设备用铜合金含有23质量％以上且36.5质量％以下的Zn、0.50质量％以上且0.9质量％以下的Sn、0.2质量％以上且小于1.0质量％的Ni、0.001质量％以上且小于0.10质量％的Fe、0.001质量％以上且小于0.1质量％的Co、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Fe及Co的合计含量与Ni的含量之比(Fe+Co)/Ni以原子比计，满足0.002≤(Fe+Co)/Ni＜0.7，且Ni、Fe及Co的合计含量(Ni+Fe+Co)与P的含量之比(Ni+Fe+Co)/P以原子比计，满足3＜(Ni+Fe+Co)/P＜15，而且，Sn的含量与Ni、Fe及Co的合计含量(Ni+Fe+Co)之比Sn/(Ni+Fe+Co)以原子比计，满足0.3＜Sn/(Ni+Fe+Co)＜2.9，并且，将一表面中的来自{111}面的X射线衍射强度设为I...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧一诚，森广行，山下大树，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，三菱伸铜株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP