[发明专利]铜合金板材、连接器以及铜合金板材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及铜合金板材和使用了该铜合金板材的连接器、以及该铜合金板材的制造方法。

背景技术

随着电子设备的小型化、薄壁化，对于用于连接电子设备与外部设备等的端子及连接器要求进一步小型化。另外，这些端子及连接器有时每天会进行几十次的插拔或嵌合，因此还要求弹簧部的强度及耐疲劳特性(重复特性)。对于端子及连接器来说，由于需要强度及导电性，因而大多使用铜合金来制造。因此，期待能够进行小型成型、并且强度和耐疲劳特性优异的端子/连接器用的铜合金材料。

特别是，端子及连接器通过对铜合金的板材进行冲裁并压制成型来制造。此时，端子及连接器的弹簧部的应力负荷方向多数情况下是从铜合金板材的轧制方向(RD：Rolling Direction)向轧制垂直方向(TD：Transverse Direction)为90°的方向或45°的方向。因此，要求端子及连接器用的铜合金板材在这些方向中的任一方向耐疲劳特性均优异。另外，伴随着端子及连接器的小型化，若弹簧部的长度变短，则对弹簧部所施加的应力变大。因此，对于铜合金板材来说，除了要求上述耐疲劳特性良好以外，还要求即便赋予高应力也难以发生永久变形。

以往，作为弹簧用的铜合金，最常使用磷青铜系。磷青铜系的弹簧用铜合金虽然强度、耐疲劳特性优异，但电导率低至10％IACS左右。因此认为，对于今后的小型且要求高可靠性的端子来说，使用磷青铜系的弹簧用铜合金有时会受到限制。这是因为，对于小型且要求高可靠性的端子用的弹簧材料来说，要求20％IACS以上的电导率。

Cu-Ni-Si系的铜合金、即所谓的科森系合金是作为引线框架用而开发的合金，其也作为连接器用使用。迄今为止的科森系合金的电导率优于磷青铜系的电导率。但是，迄今为止的科森系合金的强度及耐疲劳特性有时无法满足近来的要求。特别是，虽然从轧制方向向轧制垂直方向为0°的方向(即轧制方向)上特性良好，但为45°或90°的方向的耐疲劳特性差。

从这样的电子设备的技术动向出发，需要一种具有高电导率、并且从轧制方向向轧制垂直方向为0°、45°或90°方向中的任一方向的强度和耐疲劳特性均优异的材料。

专利文献1中提出了下述方案：通过选择包含Cu-Ni-Sn系合金的含有成分的合金组成，在特定的工序中进行时效析出硬化，从而在不降低电导率的情况下形成疲劳特性的良好的铜合金。

专利文献2中提出了下述方案：调整Cu-Sn系合金的结晶粒径和精轧条件，从而制成高强度的铜合金。

专利文献3中提出了下述方案：在Cu-Ni-Si系合金中Ni浓度高的情况下，通过在特定的工序中进行制备，从而形成高强度。

专利文献4中提出了下述方案：通过选择包含Cu-Ti系合金的含有成分的合金组成，在特定的工序中进行时效析出硬化，从而形成高强度。

专利文献5中提出了下述方案：通过在特定的制造工序中得到Cu-Ni-Si系合金条，从而具有规定的{110}<001>取向密度和KAM(Karnel Average Misorientation，Karnel平均取向差)值，可提高深冲加工性和耐疲劳特性。

专利文献6中提出了一种Cu-Ni-Si系的接点材料用铜基析出型合金板材，其中，轧制方向的拉伸强度、与轧制方向所成的角度为45°方向的拉伸强度、和与轧制方向所成的角度为90°方向的拉伸强度这3个拉伸强度间的各差的最大值为100MPa以下。

专利文献7中提出了下述方案：通过适当地控制Cu-Ni-Si系合金的Cube取向和BR取向的面积率，从而强度高，可提高弯曲加工性、耐应力松弛特性、耐疲劳特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-312937号公报

专利文献2：日本特开2002-294367号公报

专利文献3：日本特开2006-152392号公报

专利文献4：日本特开2011-132594号公报

专利文献5：日本特开2012-122114号公报

专利文献6：日本特开2008-095186号公报

专利文献7：日本特开2012-246549号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1～4中，虽然与一般的铜合金相比得到了高强度，但由于合金体系和制造方法的不同，有时电导率依然低。

在专利文献5中，虽然得到了深冲加工性和耐疲劳特性，但在强度和电导率的方面还存在提高的空间。