[发明专利]弯曲加工性及耐应力松弛特性优异的电气电子部件用铜合金板

说明书

技术领域

本发明涉及用于端子·连接器、继电器等电气电子部件、半导体用材料(引线框、散热板)、电气电路用材料(汽车用接线块、民生用电气部件用电路)等的电气电子部件用铜合金板。

背景技术

汽车领域中，从对应环保规制、追求舒适性和安全性的方面考虑，对所使用的端子·连接器、继电器部件等要求窄间距化和小型化，以便能够搭载大量电气电子部件。另外，在信息通信、民生领域中也具有同样的要求。因此，作为电气电子部件用铜合金，要求具有更高的0.2％屈服强度、导电性、弯曲加工性、耐应力松弛特性的材料。

0.2％屈服强度是为了使材料发生0.2％的塑性变形所需要的力，若0.2％屈服强度高，则可以在对接点部施加强力的状态下保持接触。另外，能够以狭窄的板宽或薄板得到相同的接触压力。

导电性是电流通过的容易度，用以纯铜(IACS)的电导率设为100％时的比率[％IACS]来表示。电导率与体积电阻率[μΩ·cm]成反比例的关系。在电导率高时，体积电阻率变低，可以抑制通电时的焦耳发热。

弯曲加工性用不产生裂纹的最小弯曲半径R与板厚t之比[R/t]进行评价。弯曲加工性良好的材料除了有助于品质的稳定外，还会使压制加工的设计自由度得到改善。以往，严格的弯曲加工按照与轧制方向成直角的弯曲线(G.W.)进行，但由于设计手法的多样化而按照与轧制方向平行的弯曲线(B.W.)进行的情况也逐渐增多。

耐应力松弛特性是在高温环境下接触压力经时性地降低的现象、即对应力松弛的耐久性。耐应力松弛特性以[％]表示保持于规定的负荷应力、温度、时间后的应力松弛率或残存应力。耐应力松弛特性良好的材料即便在例如汽车的发动机室附近也能够使用，大大有助于电子仪器的设计自由度及可靠性的提高。

Cu-Ni-Si系铜合金为兼具这些特性的物质，目前，被广泛用作电气电子部件用铜合金板。Cu-Ni-Si系合金是使Ni-Si化合物时效性地从过饱和固溶体中析出、且使0.2％屈服强度及导电性得以提高的合金。若对于Cu-Ni-Si系合金进行被称为固溶处理的高温短时间热处理，则可以形成重结晶晶粒组织。具有重结晶晶粒组织的材料与具有加工组织的材料相比，弯曲加工性明显得到改善。

另外，由于Cu-Ni-Si系合金为析出强化型合金，所以与以往的固溶强化型合金相比，可以在降低加工形变的状态下得到较高的0.2％屈服强度。若使加工形变大量蓄积，则材料组织内的错位容易得到缓和，耐应力松弛特性下降。即Cu-Ni-Si系合金即便在耐应力松弛特性方面也会比其他的合金系优异。

另一方面，上述的Cu-Ni-Si系合金中，若进一步改善0.2％屈服强度、电导率、弯曲加工性或耐应力松弛特性中的任一特性，则其他特性降低、即具有所谓的折衷关系，由此大多会妨碍特性改善。尤其对弯曲加工性和耐应力松弛特性而言，在结晶粒径较小时，弯曲加工性变良好，结晶粒径大时，耐应力松弛特性变良好，因此尤其难以兼顾这两种特性。为此，以往主要使用通过结晶粒径控制来进行弯曲加工性的改善、并通过添加元素来进行耐应力松弛特性的改善的做法。

专利文献1～5中公开了对Cu-Ni-Si系铜合金改善弯曲加工性或应力松弛特性的方案。其中，中专利文献1～3公开了通过Cu-Ni-Si系铜合金的结晶粒径控制来改善弯曲加工性的方法。专利文献4中公开了通过Cu-Ni-Si系铜合金的添加元素控制来改善耐应力松弛特性的方法。专利文献5中公开了通过添加元素的控制来改善耐应力松弛特性和通过结晶粒径控制来改善弯曲加工性的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-75152号公报

专利文献2：日本特开2008-196042号公报

专利文献3：日本特开2008-266783号公报

专利文献4：日本特开2007-146293号公报

专利文献5：日本特开平11-335756号公报

发明内容

发明要解决的问题