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部件及端子制造技术

本发明专利技术的电子电气设备用铜合金中，含有大于2质量％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、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P、0.001质量％以上且0.1质量％以下的Fe，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，以原子比计，满足3＜(Ni+Fe)/P＜30、0.3＜Sn/(Ni+Fe)＜2.7、0.002≤〔Fe/Ni〕＜0.6，而且，相对于合金整体的Fe的含量与Ni的含量的原子比〔Fe/Ni〕，含有Fe、Ni和P的〔Ni，Fe〕‑P系析出物中的Fe的含量与Ni的含量的原子比〔Fe/Ni〕P满足5≤〔Fe/Ni〕P/〔Fe/Ni〕≤200。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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部件及端子
本专利技术涉及一种作为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、或引线框架等的电子电气设备用导电部件而使用的Cu-Zn-Sn系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部件及端子。本申请主张基于2015年7月30日于日本申请的专利申请2015-150338号的优先权，并将其内容援用于此。
技术介绍
作为上述电子电气用导电部件，从强度、加工性、成本的平衡等的观点考虑，Cu-Zn合金一直以来被广泛使用。并且，当为连接器等的端子时，为了提高与对方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的连接器等的导电部件中，为了提高镀Sn材的再利用性，并使强度提高，有时使用Cu-Zn-Sn系合金。在此，例如连接器等的电子电气设备用导电部件一般是通过对厚度为0.05～3.0mm左右的薄板(轧制板)实施冲压加工而作成规定的形状，并通过在其至少一部分实施弯曲加工而制造。此时，以在弯曲部分附近与对方侧导电部件进行接触来得到与对方侧导电部件的电连接，并且通过弯曲部分的弹性来维持与对方侧导电材的接触状态的方式使用。以实施弯曲加工并通过其弯曲部分的弹性，在弯曲部分附近维持与对方侧导电材的接触状态的方式使用的连接器等的情况下，要求耐热性及耐应力松弛特性优异。因此，在例如专利文献1～4中提出了用于提高Cu-Zn-Sn系合金的耐热性及耐应力松弛特性的方法。专利文献1中示出了如下内容：通过在Cu-Zn-Sn系合金中含有Ni来生成Ni-P系化合物，从而能够提高耐应力松弛特性，并且添加Fe对于提高耐应力松弛特性也是有效的。在专利文献2中记载了如下内容：通过将Ni、Fe连同P一起添加到Cu-Zn-Sn系合金中而生成化合物，从而能够提高强度、弹性、耐热性。并且，专利文献3中记载了如下内容：在Cu-Zn-Sn系合金中添加Ni，并将Ni/Sn比调整在特定的范围内，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是有效的。而且，在以引线框架材料作为对象的专利文献4中，记载了如下内容：通过将Ni、Fe连同P一起添加到Cu-Zn-Sn系合金中，将(Fe+Ni)/P的原子比调整在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。专利文献1：日本专利公开平5-33087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，最近在实现电子电气设备的进一步的小型化及轻量化，且在用于电子电气设备用导电部件的电子电气设备用铜合金中，要求进一步提高强度、弯曲加工性、耐热性、耐应力松弛特性。然而，专利文献1、2中仅考虑Ni、Fe、P的个别含量，仅调整这种个别含量，并不一定能够可靠且充分地提高耐应力松弛特性。并且，在专利文献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。而且，专利文献4中，仅调整Fe、Ni和P的合计量与(Fe+Ni)/P的原子比，虽然可实现耐热性的提高，但无法实现耐应力松弛特性的充分的提高。如上所述，用以往所提出的方法，无法使Cu-Zn-Sn系合金的耐热性及耐应力松弛特性充分提高。因此，在上述结构的连接器等中，随着时间的经过，尤其在高温环境下，残余应力松弛而无法维持与对方侧导电部件的接触压力，从而存在容易提前产生接触不良等不妥的问题。为了避免这种问题，以往不得不加大材料的壁厚，从而导致材料成本的上升、重量的增加。因此，希望更进一步地改善耐热性及耐应力松弛特性。
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热性与耐应力松弛特性可靠且充分优异，并且强度优异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部件及端子。本专利技术人等反复进行深入实验研究的结果发现了如下内容：通过在Cu-Zn-Sn系合金中适量添加Ni、P和Fe，且将由热处理条件析出的〔Ni，Fe〕-P系析出物中的Fe/Ni比与合金整体的Fe/Ni比调整在适当的范围，由此得到可靠且充分地提高耐热性与耐应力松弛特性的同时，强度、弯曲加工性优异的铜合金。同样地，发现了如下内容：在Cu-Zn-Sn系合金中适量添加Ni、P、Fe、Co，且将〔Ni，(Co，Fe)〕-P系析出物中的(Fe+Co)/Ni比与合金整体的(Fe+Co)/Ni比调整在适当的范围内，由此得到可靠且充分地提高耐热性与耐应力松弛特性的同时，强度、弯曲加工性优异的铜合金。本专利技术是根据这些见解而完成的。本专利技术所涉及的电子电气设备用铜合金的特征在于，含有大于2质量％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、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P、0.001质量％以上且0.1质量％以下的Fe，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Ni及Fe的合计含量与P的含量之比(Ni+Fe)/P以原子比计，满足3＜(Ni+Fe)/P＜30，并且，Sn的含量与Ni及Fe的合计含量之比Sn/(Ni+Fe)以原子比计，满足0.3＜Sn/(Ni+Fe)＜2.7，并且，Fe的含量与Ni的含量之比〔Fe/Ni〕以原子比计，满足0.002≤〔Fe/Ni〕＜0.6，而且，在母相中具有含有Fe、Ni和P的〔Ni，Fe〕-P系析出物，相对于合金整体的Fe的含量与Ni的含量的原子比〔Fe/Ni〕，该〔Ni，Fe〕-P系析出物中的Fe的含量与Ni的含量的原子比〔Fe/Ni〕P满足5≤〔Fe/Ni〕P/〔Fe/Ni〕≤200。根据前述构成的电子电气设备用铜合金，与P一同添加Ni、Fe并限制Sn、Ni、Fe及P的相互间的添加比率，具有从母相(α相主体)析出的含有Ni、Fe、P的〔Ni，Fe〕-P系析出物。其中，相对于合金整体的Fe的含量与Ni的含量的原子比〔Fe/Ni〕，所述〔Ni，Fe〕-P系析出物中的Fe的含量与Ni的含量的原子比〔Fe/Ni〕P满足5≤〔Fe/Ni〕P/〔Fe/Ni〕≤200，因此可确保合金中的〔Ni，Fe〕-P系析出物的个数密度，并且析出物的粗大化得到抑制，耐热性及耐应力松弛特性优异。另外，其中〔Ni，Fe〕-P系析出物是指，Ni-Fe-P的三元系析出物，而且有时在这些之中包含其他元素，例如含有主成分Cu、Zn、Sn，杂质O、S、C、Cr、Mo、Mn、Mg、Zr、Ti等的多元系析出物。并且，该〔Ni，Fe〕-P系析出物以磷化物或者以固溶磷的合金的形态存在。并且，本专利技术所涉及的电子电气设备用铜合金的特征在于，所述电子电气设备用铜合金含有大于2质量％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、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P，并且含有Fe与Co，Fe及Co的合计含量设为0.001质量％以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子电气设备用铜合金，其特征在于，所述电子电气设备用铜合金含有大于2质量％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、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P、0.001质量％以上且0.1质量％以下的Fe，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Ni及Fe的合计含量与P的含量之比(Ni+Fe)/P以原子比计，满足3＜(Ni+Fe)/P＜30并且，Sn的含量与Ni及Fe的合计含量之比Sn/(Ni+Fe)以原子比计，满足0.3＜Sn/(Ni+Fe)＜2.7并且，Fe的含量与Ni的含量之比〔Fe/Ni〕以原子比计，满足0.002≤〔Fe/Ni〕＜0.6而且，在母相中具有含有Fe、Ni和P的〔Ni，Fe〕‑P系析出物，相对于合金整体的Fe的含量与Ni的含量的原子比〔Fe/Ni〕，该〔Ni，Fe〕‑P系析出物中的Fe的含量与Ni的含量的原子比〔Fe/Ni〕P满足5≤〔Fe/Ni〕P/〔Fe/Ni〕≤200。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.30 JP 2015-1503381.一种电子电气设备用铜合金，其特征在于，所述电子电气设备用铜合金含有大于2质量％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、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P、0.001质量％以上且0.1质量％以下的Fe，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Ni及Fe的合计含量与P的含量之比(Ni+Fe)/P以原子比计，满足3＜(Ni+Fe)/P＜30并且，Sn的含量与Ni及Fe的合计含量之比Sn/(Ni+Fe)以原子比计，满足0.3＜Sn/(Ni+Fe)＜2.7并且，Fe的含量与Ni的含量之比〔Fe/Ni〕以原子比计，满足0.002≤〔Fe/Ni〕＜0.6而且，在母相中具有含有Fe、Ni和P的〔Ni，Fe〕-P系析出物，相对于合金整体的Fe的含量与Ni的含量的原子比〔Fe/Ni〕，该〔Ni，Fe〕-P系析出物中的Fe的含量与Ni的含量的原子比〔Fe/Ni〕P满足5≤〔Fe/Ni〕P/〔Fe/Ni〕≤200。2.一种电子电气设备用铜合金，其特征在于，所述电子电气设备用铜合金含有大于2质量％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、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P，并且含有Fe与C...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧一诚，森广行，中里洋介，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