铜合金、铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件、端子、汇流条、引线框架及散热基板制造技术

技术编号:36737393 阅读:28 留言:0更新日期:2023-03-04 10:10
该铜合金的一方式包含超过10质量ppm且小于100质量ppm的Mg,剩余部分为Cu及不可避免的杂质,在不可避免的杂质中,S量为10质量ppm以下,P量为10质量ppm以下,Se量为5质量ppm以下,Te量为5质量ppm以下,Sb量为5质量ppm以下,Bi量为5质量ppm以下,As量为5质量ppm以下,S、P、Se、Te、Sb、Bi及As的合计量为30质量ppm以下,质量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕为0.6~50,导电率为97%IACS以上,残余应力率在150℃、1000小时的条件下为20%以上。小时的条件下为20%以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铜合金、铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件、端子、汇流条、引线框架及散热基板


[0001]本专利技术涉及一种适于端子、汇流条、引线框架、散热部件、散热基板等的电子电气设备用组件的铜合金、由该铜合金构成的铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件、端子、汇流条、引线框架、散热基板。
[0002]本申请基于2020年6月30日在日本申请的特愿2020

112695号、2020年6月30日在日本申请的特愿2020

112927号及2020年10月29日在日本申请的特愿2020

181734号要求优先权,将其内容援用于此。

技术介绍

[0003]以往,在端子、汇流条、引线框架、散热部件、散热基板等电子电气设备用组件中使用导电性高的铜或铜合金。
[0004]在此,随着电子设备或电气设备等的大电流化,为了降低电流密度并扩散因焦耳加热引起的热,还尝试加大及加厚这些电子设备或电气设备等中使用的电子电气设备用组件。
[0005]在此,为了应对大电流,在上述电子电气设备用组件中适用导电率优异的无氧铜等纯铜材。然而,纯铜材存在如下问题:表示由热引起的弹簧弹力减弱情况的耐应力松弛特性差或耐应力松弛特性不足,无法在高温环境下使用。
[0006]因此,在专利文献1中公开了一种铜轧制板,其在0.005质量%以上且小于0.1质量%的范围内包含Mg。
[0007]在专利文献1中记载的铜轧制板中,由于其具有在0.005质量%以上且小于0.1质量%的范围内包含Mg、剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成的组成,因此通过使Mg固溶于铜的母相中,能够提高强度、耐应力松弛特性而不会大幅降低导电率。
[0008]然而,最近在构成上述电子电气设备用组件的铜材中,为了充分抑制流通大电流时的发热,并且为了能够用于使用纯铜材的用途,要求进一步提高导电率。
[0009]而且,上述电子电气设备用组件在发动机室等高温环境下使用的情况较多,在构成电子电气设备用组件的铜材中需要比以往进一步提高耐应力松弛特性。即,需要一种均衡地提高导电率与耐应力松弛特性的铜材。
[0010]并且,通过进一步充分提高导电率,在以往使用纯铜材的用途中也能够良好地使用。
[0011]专利文献1:日本特开2016

056414号公报

技术实现思路

[0012]本专利技术是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种具有高导电率和优异的耐应力松弛特性的铜合金、铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件、端子、汇流条、引线框架、散热基板。
[0013]为了解决该问题,本专利技术人等进行深入研究的结果,明确了需要在微量添加Mg的同时限制与Mg生成化合物的元素含量以均衡地兼顾高导电率和优异的耐应力松弛特性。即,发现通过限制与Mg生成化合物的元素含量而使微量添加的Mg以适当的形态存在于铜合金中,能够以高于以往的水平均衡地提高导电率和耐应力松弛特性。
[0014]本专利技术是根据上述见解而完成的。
[0015]本专利技术的第一方式所涉及的铜合金的特征在于,具有Mg含量在超过10质量ppm且小于100质量ppm的范围内、剩余部分为Cu及不可避免的杂质的组成,在所述不可避免的杂质中,S含量为10质量ppm以下,P含量为10质量ppm以下,Se含量为5质量ppm以下,Te含量为5质量ppm以下,Sb含量为5质量ppm以下,Bi含量为5质量ppm以下,As含量为5质量ppm以下,并且S、P、Se、Te、Sb、Bi及As的合计含量为30质量ppm以下,
[0016]在将Mg含量设定为〔Mg〕,将S、P、Se、Te、Sb、Bi及As的合计含量设定为〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕时,它们的质量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕在0.6以上且50以下的范围内,
[0017]导电率为97%IACS以上,
[0018]与轧制方向平行的方向上的残余应力率在150℃、1000小时的条件下为20%以上。
[0019]根据该构成的铜合金,由于如上规定Mg、与Mg生成化合物的元素S、P、Se、Te、Sb、Bi、As含量,因此通过使微量添加的Mg固溶于铜的母相中,能够提高耐应力松弛特性而不会大幅降低导电率,具体而言,能够将导电率设定为97%IACS以上,与轧制方向平行的方向上的残余应力率在150℃、1000小时的条件下设定为20%以上,能够兼顾高导电率和优异的耐应力松弛特性。
[0020]在此,在本专利技术的第一方式所涉及的铜合金中,优选Ag含量在5质量ppm以上且20质量ppm以下的范围内。
[0021]此时,由于上述范围内含有Ag,因此Ag在晶界附近偏析,晶界扩散被抑制,能够进一步提高耐应力松弛特性。
[0022]并且,在本专利技术的第一方式所涉及的铜合金中,在所述不可避免的杂质中,优选H含量为10质量ppm以下,O含量为100质量ppm以下,C含量为10质量ppm以下。
[0023]此时,由于如上规定H、O、C含量,因此能够减少产生气孔、Mg氧化物、C的掺入或碳化物等缺陷,能够提高耐应力松弛特性而不会降低加工性。
[0024]而且,在本专利技术的第一方式所涉及的铜合金中,半软化温度优选为200℃以上。
[0025]此时,由于半软化温度为200℃以上,因此耐热性十分优异,在高温环境下也能够稳定地使用。
[0026]在本专利技术的第一方式所涉及的铜合金中,优选通过EBSD法,在10000μm2以上的测定面积内,以0.25μm测定间隔的步长测定所述铜合金,通过数据分析软件OIM分析测定结果来获得各测定点的CI值,除了CI值为0.1以下的测定点以外,进行各晶粒的取向差分析,将相邻的测定点之间的取向差为15
°
以上的测定点之间的边界作为晶界,通过面积分数(Area Fraction)求出平均粒径A,以平均粒径A的10分之1以下的测定间隔的步长,通过EBSD法测定所述铜合金,以包含总数1000个以上的晶粒的方式,并且在多个视场合计面积成为10000μm2以上的测定面积内,通过数据分析软件OIM分析测定结果来获得各测定点的CI值,除了CI值为0.1以下的测定点以外,分析各晶粒的取向差,将相邻的像素之间的取向差为5
°
以上的测定点之间的边界视为晶界时的KAM(Kernel Average Misorientation)值的平均值为
2.4以下。
[0027]由于KAM值的平均值为2.4以下,因此能够在维持强度的同时提高耐应力松弛特性。
[0028]本专利技术的第一方式所涉及的铜合金塑性加工材的特征在于,其由上述第一方式所涉及的铜合金构成。
[0029]根据该构成的铜合金塑性加工材,由于由上述铜合金构成,因此导电性、耐应力松弛特性优异,尤其适合作为在大电流用途、高温环境下使用的端子、汇流条、引线框架、散热部件(散热基板)等电子电气设备用组件的原材料。
[0030]在此,本本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铜合金,其特征在于,具有Mg含量在超过10质量ppm且小于100质量ppm的范围内、剩余部分为Cu及不可避免的杂质的组成,在所述不可避免的杂质中,S含量为10质量ppm以下,P含量为10质量ppm以下,Se含量为5质量ppm以下,Te含量为5质量ppm以下,Sb含量为5质量ppm以下,Bi含量为5质量ppm以下,As含量为5质量ppm以下,并且S、P、Se、Te、Sb、Bi及As的合计含量为30质量ppm以下,在将Mg含量设定为〔Mg〕,将S、P、Se、Te、Sb、Bi及As的合计含量设定为〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕时,它们的质量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕在0.6以上且50以下的范围内,导电率为97%IACS以上,与轧制方向平行的方向上的残余应力率在150℃、1000小时的条件下为20%以上。2.根据权利要求1所述的铜合金,其特征在于,Ag含量在5质量ppm以上且20质量ppm以下的范围内。3.根据权利要求1或2所述的铜合金,其特征在于,在所述不可避免的杂质中,H含量为10质量ppm以下,O含量为100质量ppm以下,C含量为10质量ppm以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的铜合金,其特征在于,半软化温度为200℃以上。5.根据权利要求1至4中任一项所述的铜合金,其特征在于,通过EBSD法,在10000μm2以上的测定面积内以0.25μm测定间隔的步长测定所述铜合金,通过数据分析软件OIM分析测定结果来获得各测定点的CI值,除了CI值为0.1以下的测定点以外,进行各晶粒的取向差分析,将相邻的测定点之间的取向差为15
°
以上的测定点之间的边界作为晶界,通过面积分数求出平均粒径A,以平均粒径A的10分之1以下的测定间隔的步长,通过EBSD法测定所述铜合金,以包含总数1000个以上的晶粒的方式,并且在多个视场合计面积成为10000μm2以上的测定面积内,通过数据分析软件OIM分析测定结果来获得各测定点的CI值,除了CI值为0.1以下的测定点以外,分析各晶粒的取向差,将相邻的像素之间的取向差为5
°
以上的测定点之间的边界视为晶界时的KAM值的平均值为2.4以下。6.一种铜合金,其特征在于,具有Mg含量在超过10质量ppm且小于100质量ppm的范围内、剩余部分为Cu及不可避免的杂质的组成,在所述不可避免的杂质中,S含量为10质量ppm以下,P含量为10质量ppm以下,Se含量为5质量ppm以下,Te含量为5质量ppm以下,Sb含量为5质量ppm以下,Bi含量为5质量...

【专利技术属性】
技术研发人员:松永裕隆福冈航世牧一诚森川健二船木真一森广行
申请(专利权)人:三菱综合材料株式会社
类型:发明
国别省市:

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