[发明专利]铜合金

说明书

技术领域

本发明涉及铜合金，详细地说，是涉及强度、导电性和耐热性全部优异的铜合金。

背景技术

对于半导体引线框等的电气电子元件，要求强度(抗拉强度、硬度)、导电率、耐热性均优异。因此，对于作为上述元件的原材所使用的铜合金，也要求兼备这些特性。作为电气电子元件用铜合金，含有Fe和P的Cu－Fe－P系铜合金作为国际标准合金通用。作为Cu－Fe－P系铜合金，可例示例如含有Fe：2.1～2.6质量％、P：0.015～0.15质量％、Zn：0.05～0.20质量％，余量由Cu和不可避免的杂质构成的CDA194合金。在Cu－Fe－P系铜合金中，通过在母相中使Fe或Fe－P等的金属间化合物析出，可提高强度、导电性、热传导性。

近年来，伴随用于电气电子设备的半导体装置的大容量化、小型化、薄壁轻量化、高功能化，引线框等的电气电子元件的小截面积化推进，要求有更高的强度、导电性、导热性。随之而来的是，对用于上述用途的铜合金板也要求特性的进一步提高，并提出各种技术。

例如在专利文献1中公开有一种技术，其为了提高电气电子元件用铜合金板的强度和导电性，而比较多地含有Fe(2.5～3.5质量％)，并且成为在Cu母相中析出有第二相粒子的二相组织。

另一方面，对于电气电子元件用铜合金，还要求有优异的耐热性，即使在高温下的热处理后，仍可维持高强度。例如将上述Cu－Fe－P系铜合金板加工成引线框等之时，一般是通过冲压加工(也称为冲裁加工)成为多引脚形状。为了如前述这样应对用于电气电子设备的半导体装置的小型化等的要求特性，作为原材料使用的铜合金板的薄壁化、或引线框等的多引脚化推进。随之而来的是，上述冲压加工后的加工品中容易残留应变应力，有引脚变得不整齐的倾向。因此在冲压加工所得到的多引脚形状的铜合金板中，通常会实施去应变退火等的热处理而除去应变。但是，若进行热处理，则材料容易软化，不能维持热处理前的强度。另外，为了使生产率提高，要求以更高温度、更短时间进行热处理。因此，强烈要求即使在这样的高温热处理后仍能够维持高强度的高耐热性。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2012－207261号公报

但是，在上述专利文献1中，对于耐热性并没有考虑。另外，若如上述专利文献1那样Fe的含量过多，则导电性反而劣化。为了改善导电性，例如，使Fe或Fe－P等的析出粒子的析出量增加即可，但随着析出量的增加，可知会招致析出粒子的生长和粗大化，强度和耐热性降低。

发明内容

本发明鉴于上述情况而形成，其目的在于，提供一种具有高强度、高导电性，耐热性也优异的Cu－Fe－P系铜合金。

能够解决上述课题的本发明的耐热性优异的铜合金，其在以下方面具有要旨，是以质量％计含有Fe：1.8～2.7％、P：0.01～0.20％、Zn：0.01～0.30％、Sn：0.01～0.20％，余量由铜和不可避免的杂质构成的铜合金，在包括轧制方向和板厚方向在内的面中，所述板厚方向的平均晶粒直径为1.0μm以下，并且，平均KAM(Kernel Average Misorientation)值为1.0°以上、3.0°以下。

上述铜合金中，以质量％计，也可以在合计0.1％以下的范围，还含有从Si、Ni和Co所构成的群中选择的一种或两种以上。

根据本发明，因为适当地控制着成分组成、板厚方向的晶粒直径、和KAM值，所以能够提供高强度且高导电性，耐热性也优异的Cu－Fe－P系铜合金。

附图说明

图1是表示板厚方向的晶粒直径和KAM值的测量位置的图。

具体实施方式

本发明者为了解决上述课题，以对于强度和耐热性的提高造成影响的因素为中心进行了研究。其结果发现，除了晶粒直径以外，通过对于位错密度也恰当地加以控制，则在保持高耐热性和导电性的状态下，也能够达成高强度化。

另外还发现，这样的铜合金，只要在铜合金的一般的制造工序(按工序顺序为铸造、均质化热处理、热轧、一次冷轧，一次退火、最终冷轧、最终退火的各工序)中，特别是恰当控制热轧的总计时间、最终冷轧的总轧制率和每一道次的轧制率的最小值、以及最终退火温度即可，从而完成了本发明。

以下，对于本发明的铜合金详细地加以说明。

(成分组成)