电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材技术

本发明专利技术提供一种电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材。本发明专利技术的电子器件用铜合金以2.6原子%以上9.8原子%以下的范围包含Mg，且以0.1原子%以上20原子%以下的范围包含Al，剩余部分实际上是Cu及不可避免杂质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种适于例如端子、连接器或继电器等电子电气组件的电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材。本申请基于2010年5月14日申请的日本专利申请2010-112267号要求优先权，并在本说明书中援引其内容。
技术介绍
以往，随着电子器件或电气器件等的小型化，谋求用于这些电子器件或电气器件等的端子、连接器或继电器等电子电气组件的小型化及薄壁化。为此，要求弹性、强度、导电率优异的铜合金作为构成电子电气组件的材料。尤其如非专利文献I中记载，作为用作端 子、连接器或继电器等电子电气组件的铜合金，希望屈服强度较高且拉伸弹性模量较低的材料。因此，作为弹性、强度、导电率优异的铜合金，例如在专利文献I中提供了一种含有Be的Cu-Be合金。该Cu-Be合金是析出固化型高强度合金,其通过使CuBe时效析出于母相中，从而在不致使电导率下降的情况下提高强度。然而，该Cu-Be合金由于含有高价元素Be，因此原料成本非常高。并且，在制造Cu-Be合金时，产生具有毒性的Be氧化物。因此，需要将制造设备设为特殊结构，并进行严格管理，以免在制造工序中Be氧化物误放出至外部。这样，Cu-Be合金存在原料成本及制造成本价格均非常高之类的问题。并且，如前所述，由于含有有害元素Be，因此从环境对策方面也敬而远之。作为能够代替Cu-Be合金的材料，例如在专利文献2中提供了一种Cu-Ni-Si系合金(所谓科森铜镍硅合金)。该科森铜镍硅合金为使Ni2Si析出物分散的析出固化型合金，具有比较高的导电率和强度及应力松弛特性。因此，多用于汽车用端子或信号系统的小型端子用途，近年来积极进行开发。并且，作为其他合金，开发了专利文献3中记载的Cu-Mg-P合金等。专利文献I :日本专利公开平04-268033号公报专利文献2 :日本专利公开平11-036055号公报专利文献3 :日本专利公开昭62-227051号公报非专利文献I :野村幸矢，“连接器用高性能铜合金条的技术动向与本公司的开发战略”，Kobe Steel Engineering Reports Vol. 54No. I (2004) p. 2-8然而，在专利文献2中公开的科森铜镍硅合金中，拉伸弹性模量为125 135GPa，比较高。其中，在作为推压阴弹簧接触部来插入插片的结构的连接器中，若构成连接器的材料的拉伸弹性模量较高，则插入时的接触压力变动剧烈，并且容易超出弹性界限而有可能塑性变形，因此不优选。并且，在专利文献3中记载的Cu-Mg-P合金中，虽然导电率较高，但屈服强度或抗拉强度之类的力学特性是不充分的。并且，由于拉伸弹性模量较高，因此存在不适于连接器等之类的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于前述的情况而完成的，其目的在于提供一种具有低拉伸弹性模量、高屈服强度及高导电性且适于端子、连接器或继电器等电子电气组件的电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材。为了解决上述课题，本专利技术的电子器件用铜合金以2. 6原子％以上9. 8原子％以下的范围包含Mg，且以O. I原子％以上20原子％以下的范围包含Al，剩余部分实际上是Cu及不可避免杂质。在该结构的电子器件用铜合金中，含有Mg和Al，剩余部分实际上是Cu及不可避免杂质的铜合金，且如上所述规定了 Mg的含量及Al的含量。具有这种成分组成的铜合金为 低拉伸弹性模量，高强度，并且导电率也比较高。在此，在前述的电子器件用铜合金中，可以进一步包含Zn、Sn、Si、Mn、Ni中的至少I种以上，上述至少I种以上的元素含量为O. 05原子％以上10原子％以下。通过在前述的电子器件用铜合金中添加Zn、Sn、Si、Mn、Ni之类的元素，能够提高铜合金的特性。因此，通过根据用途选择性含有上述元素，能够提供一种尤其适于该用途的电子器件用铜合金。并且，在前述的电子器件用铜合金中，可以进一步包含B、P、Zr、Fe、Co、Cr、Ag中的至少I种以上，上述至少I种以上的元素含量为O. 01原子％以上I原子％以下。通过在前述的电子器件用铜合金中添加B、P、Zr、Fe、Co、Cr、Ag之类的元素，能够提高铜合金的特性。因此，通过根据用途选择性含有上述元素，能够提供一种尤其适于该用途的电子器件用铜合金。另外，在前述的电子器件用铜合金中，O. 2%屈服强度0(12可以为40010^以上。或者，在前述的电子器件用铜合金中，拉伸弹性模量E可以为125GPa以下。当O. 2%屈服强度ο 02为400MPa以上，或者拉伸弹性模量E为125GPa以下时，弹性能量系数(σ α22/2Ε)增高，不会轻易塑性变形，因此尤其适于端子、连接器、继电器等电子电气组件。并且，在前述的电子器件用铜合金中，在用扫描电子显微镜观察时，粒径为O. I μ m以上的金属间化合物的平均个数可以为10个/μ Hi2以下。这时，在用扫描电子显微镜观察时，粒径为O. I μ m以上的金属间化合物的平均个数为10个/μπι2以下，因此抑制金属间化合物的析出，成为Mg及Al的至少一部分固溶于母相中的状态。这样，通过使Mg及Al的至少一部分固溶于母相中，由此能够以保持较高导电率的状态提高强度及再结晶温度，并且能够降低拉伸弹性模量。此外，利用场发射型扫描电子显微镜，以倍率5万倍、视场约4. 8 μ m2的条件观察10个视场来计算粒径为O. I μ m以上的金属间化合物的平均个数。并且，金属间化合物的粒径取金属间化合物的长径(在中途不与粒界接触的条件下在粒子内能够引出最长直线的长度)和短径(在与长径正交的方向上，在中途不与粒界接触的条件下能够引出最长直线的长度)的平均值。本专利技术的电子器件用铜合金的制造方法是制出上述电子器件用铜合金的方法，具备加热工序，对由铜合金构成的铜原材料进行加热至600°C以上800°C以下的温度，其中，所述铜合金以2. 6原子％以上9. 8原子％以下的范围包含Mg，且以O. I原子％以上20原子％以下的范围包含Al，剩余部分实际上是Cu及不可避免杂质；骤冷工序，以200°C /min以上的冷却速度将加热的所述铜原材料冷却至200°C以下；及加工工序，对骤冷的铜原材料进行加工。根据该结构的电子器件用铜合金的制造方法，能够通过将包含上述组成的Cu、Mg及Al的铜原材料加热至500°C以上900°C以下的温度的加热工序进行Mg及Al的固溶化。其中，当加热温度低于500°C时，固溶化不彻底而有可能在母相中残留大量金属间化合物。另一方面，若加热温度超过900°C，则铜原材料的一部分成为液相而有可能导致组织或表面状态变得不均匀。因此，将加热温度设定为500°C以上900°C以下的范围。并且，具备以200°C /min以上的冷却速度将加热的所述铜原材料冷却至200°C以下的骤冷工序，因此能够抑制在冷却过程中析出金属间化合物，并能够使Mg及Al的至少一部分固溶于母相中。 还具备对骤冷的铜原材料进行加工的加工工序，因此能够实现基于加工固化的强度提高。其中，加工方法没有特别限定，例如最终形态为板或条时，采用轧制，为线或棒时，采用拉丝或挤压，若为块状，则采用锻造或冲压。加工温度也没有特别限定，但优选设在成为冷加工或温加工环境的-200°C 200°C的范围，以免发生析出。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：伊藤优树，牧一诚，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：
国别省市：