BE1000537A4 - Alliage metallique a base de cuivre, en particulier pour la construction de composants pour l'electronique. - Google Patents

Alliage metallique a base de cuivre, en particulier pour la construction de composants pour l'electronique. Download PDF

Info

Publication number
BE1000537A4
BE1000537A4 BE8701016A BE8701016A BE1000537A4 BE 1000537 A4 BE1000537 A4 BE 1000537A4 BE 8701016 A BE8701016 A BE 8701016A BE 8701016 A BE8701016 A BE 8701016A BE 1000537 A4 BE1000537 A4 BE 1000537A4
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sep
alloy
copper
weight
magnesium
Prior art date
Application number
BE8701016A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefano Innocenti
Original Assignee
Europa Metalli Lmi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Europa Metalli Lmi filed Critical Europa Metalli Lmi
Application granted granted Critical
Publication of BE1000537A4 publication Critical patent/BE1000537A4/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

Alliage métallique à base de cuivre, en particulier our la construction de composants pour l'électronique. L'alliage permet, à partir d'une meme composition et par un traitement de durcissement par vieillissement à deux intervalles différents de la température, d'obtenir des caractéristiques électriques et mécaniques (par exemple la dureté Vickers, DV) nettement différentes. L'alliage comporte, en partie en poids, 0,05 à 1% de Mg, 0.03 à 0,9% de P et 0,002 à 0.04% de Ca, le reste étant Cu avec d'éventuelles très faibles additions d'autres éléments d'alliage comme Sn, Zr, Mn et Li.Application : Construction de composants pour l'électronique.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    Alliage métallique a base de cuivre, en particulier pour la construction de composants pour l'électronique   
La   presente   invention concerne un nouvel alliage à base de cuivre, ou   plutot   un alliage contenant plus de 90% en poids de cuivre, que ses caractéristiques mécaniques et électriques rendent particulièrement apte ä servir   ä   la construction de composants pour l'industrie de l'électronique.

   On sait que de nombreux composants pour l'électronique, qui subissent de fortes contraintes aussi bien mécaniques que thermiques, comme des éléments de commutateurs ou interrupteurs, des "cadres de support"   (c'est-à-dire   les cadres qui supportent : les plaquettes semi-conductrices constituant les microprocesseurs et/ou les éléments de mémoire), des plaques da support de terminaux des bus en serie, des contacts de thermostats et :

   analogues, doivent être réalisés en des alliages ayant, simultanément, une grande ductilité, une grande durabilité et une grande resistance mécanique, ainsi qu'une grande conductivité thermique et électrique. 11 existe actuellement sur le marché de très nombreux alliages à base de cuivre qui, cependant, présentent tous l'inconvénient de   n'etre adaptés qu'a.   une application spécifique pour laquelle ils ont été développés de façon. appropriée et, par conséquent, chacun ne convient que pour la construction de l'un ou d'un petit nombre, des composants précités, ce qui est entièrement non satisfaisant.

   En outte, un grand nombre de tels alliages contiennent du cadmium, de sorte que leur fabrication implique une forte pollution de l'environnement ; de plus, la majeure partie de ces alliages sont onéreux, en raison   d'elements   particulièrement rares utilises ou, surtout, en raison de la difficulté des opérations en vue de les obtenir, ce qui exige une désoxydation precise effectuée de préférence à l'aide d'un réglage précis de la proportion des composants des oxydants particuliers. 



  On sait, en fait, que de très faibles pourcentages d'oxygène abaissent très fortement la conductivité thermique et électrique de tels   alliages ;   et surtout, rendent impossible leur soudage ou leur brasage en raison de réactions conduisant à une fragilisation par l'hydrogène. 



  On sait également que, par ailleurs, l'addition d'éléments   désoxy-     dants   ayant une forte affinité pour   1oxygène.   comme le phosphore, implique le problème d'un réglage précis de leur proportion ou teneur 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 en fonction de la teneur en oxygène prévue, s'il faut éviter une très forte diminution de la conductivité par formation de solutions solides   et/ou   de phosphates. Le brevet US-A-3 677 745 résout de façon économique ce dernier problème par l'addition de faibles pourcentages de magnésium   ä   l'alliage; cet élément se combine avec le phosphore excédentaire en formant un composé   intermétal11que.   



  Cela limite très fortement la quantité de P et/ou de Mg libres dans 
 EMI2.1 
 la matrice et évite donc une chute de la conductivité, même en présence de proportions imprécises de   P ;   en outre, le composé   intermecallique   qui se forme rend l'alliage sujet   ä   un durcissement par vieillissement et precipitation, ce qui en améliore les carac- éristiques mécaniques.

   Cependant, l'alliage faisant l'objet du brevet précité fait tout simplement passer le problème des proportions correctes du phosphore au magnésium, avec le seul avantage que les limites entre lesquelles la proportion de magnésium peut 
 EMI2.2 
 varier par rapport ä la proportion stoechiométrique sans nuire à la conductivité sont bien plus larges que celles affectant le phosphore et peuvent être encore élargies quand on ajoute également à l'alliage de l'argent   (jusqu'à 0, 2%)   ou du cadmium (jusqu'à   2X).   



  Ces additions supplementaires, toujours présentes dans des alliages produits à l'échelle commerciale ou industrielle sur la base de ce brevet, impliquent évidemment les inconvénients du prix élevé des matières premières et le risque précité de pollution. En outre, lesalliagesobtenusselonlebrevetprécitéUS-A-3677745ne résolvent : pas la problème technique consistant à rendre disponible un alliage adapté à différentes utilisations dans le domaine des composants pour l'électronique. C'est pourquoi, les utilisateurs d'alliages connus actuellement doivent, pour chaque type de composants   ä   produire (cadre de support, contact, etc.) s'arranger pour garder en stock un alliage de composition chimique particulière, difference de celle des alliages utilisés pour d'autres composants. 



  Cela implique évidemment l'impossibilité d'effectuer des économies 
 EMI2.3 
 d'échelles et complique la gestion de la production et des approvisionnements. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   La présente invention a justement pour objet de fournir un nouvel alliage métallique ä base de cuivre, dont les   caractéris-   tiques de conductivité et de resistance mécanique peuvent varier selon les exigences de l'utilisateur, avec la meme composition, au sein de limites suffisamment élevées pour satisfaire les exigences qui, actuellement, ne sont satisfaites que par des alliages de compositions différentes et, en même temps, présente- des valeurs maximales de la résistance mécanique et de la conductivité satisfaisantes pour les applications en électronique, une grande ductilité et une grande aptitude à la soudure ou brasage, un prix de revient réduit, une grande facilite de production, et qui ne fait pas appel à l'utilisation du cadmium. 



   L'invention atteint cet objet du fait qu'elle concerne un 
 EMI3.1 
 alliage de métal à base de cuivre, destiné en particulier à la cons- truction de composants pour l'électronique, alliage caractérisé par le fait qu'il contient, en parties en poids, de   0. 05 a LX de massne-   sium. de 0, 03 a 0, 9% de phosphore et de   0, 002 a 0, 04X de calcium,   le reste étant du cuivre, comprenant d'éventuelles impuretés, le rapport pondéral entre le magnésium et le phoaphore contenus dans l'alliage se situant entre 1 et 5 et, en même temps, le rapport pondéra1 entre le magnésium et le calcium contenus dans l'alliage se situant entre 5 et 50. 



   Comme la Demanderesse l'a trouvé expérimentalement, un alliage ayant une composition se situant entre ces limites possède en fait de grandes valeurs de la conductivité électrique et thermique, une grande résistance mécanique conférée par des combinaisons ou associations optimales de la résistance à la rupture et de la résistance limite à la traction et de la dureté, une grande déformabilité, un excellent comportement à chaud, l'absence de fraagilité, une immunité   ä   la corrosion sous contrainte mécanique et à la fragilisation par l'hydrogene, une bonne aptitude au soudage ou au brasage et une bonne aptitude à subir des traitements thermiques pour produire, au bord des grains, une séparation de composés   intermétalliques   finement   Subdivises,

     de sorte que l'alliage est soumis à un durcissement par un effet de vieillissement. En outre, 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 chose surprenante, un tel alliage possède la caractéristique inhabituelle d'avoir deux intervalles différents de température de précipitation correspondant au fait que l'alliage présente, avec une composition chimique absolument identique des éléments d'alliage, des caractéristiques mécaniques et de conductivité entièrement différentes.

   Avec essentiellement la même conductivité (qui se situe dans des intervalles étroits de sa variation). en outre, dans ses deux états physiques différents suivant le traitement de durcissement par vieillissement en correspondance avec l'un ou l'autre des intervalles respectifs des températures de   précipi-   cation, l'alliage selon l'invention possède la. capacité de présenter une variation de ses caractéristiques mécaniques sur une large gamme selon son état   d'écrouissement à   la suite d'un roulage, 
 EMI4.1 
 laminage ou étirage ä froid avec des degrés différents de pour- centage de diminution de sa section. 



   L'alliage selon l'invention est donc essentiellement un alliage métallique ayant une matrice   a   base de cuivre, présente dans l'alliage en des pourcentages pondéraux supérieurs à 99%. et contenant une nouvelle combinaison d'éléments d'alliage constitués par du magnésium (Mg), du phosphore (P) et du calcium (Ca) en des proportions spéciales capables de les faire interagir de manière qu'il se forme entre eux et avec le cuivre des composés intermétalliques binaires, tertiaires et quaternaires, la possibilité de l'existence de ces derniers étant mise en lumière pour la première fois par la présente invention.

   L'alliage contient avantageusement aussi de   l'étain,   en des pourcentages pondéraux pouvant varier entre environ   0, 03%   et 0, 15%, de préférence au voisinage de la limite supérieure, et il peut en outre contenir, aussi bien que les inévitables traces de divers éléments, en particulier le fer, qui constituent cependant des impuretés non dangereuses, de faibles quantités   d'argent et/ou de zirconium, respectivement   en des pourcentages de l'ordre de   0, 01 à 0, 05   et de   0, 01 à 0, 06%   en poids, afin   d'élever 1a température   de flambage, et de faibles quantités (non supérieures à   0, 01%   en poids) de lithium et/ou de manganèse servant d'éléments de désulfuration.

   Ainsi, l'alliage 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
 EMI5.1 
 selon l'invention a une composition nominale pondérale constituée par 0, de Mg, 0, de P, 0, de Ca et 0, de Sn, le reste 
22%étant du Cu, comprenant d'éventuelles impuretés. Ces pourcentages nominaux desdits éléments d'alliage peuvent varier au sein de limites relativement larges sans altérer les nouvelles caractéristiques, décrites, ci-dessus de l'alliage et, plus particulierement, le magnésium peut varier entre 0, 05 et 1% en poids, le phosphore peut varier entre0,03et0,90%enpoids, etlecalciumpeutvarierentre0,002 et   0, 040%   en poids, cependant que l'étain peut varier entre les limites   déja expliquées.   mais ne doit jamais etre présent en une proportion inférieure à 0, 08% en poids.

   Si l'on peut obtenir les nouvelles caractéristiques appréciables de l'alliage selon   l'inven-   tion sans y introduire l'étain, de sorte que l'invention concerne essentiellement un alliage quaternaire Cu-Mg-P-Ca, des alliages 
 EMI5.2 
 "penternaires" comme faisant partie de l'invention car l'on a trouve, chose étonnante, que non seulement 1'étain augmente considérablement la   coulabilice   et la fluidité à chaud de l'alliage de l'invention, mais peut   aus8   participer directement à la formation des composés   intermgtalliques   dont dépendent les caractéristiques supérieures de cet alliage.

   Ces derniers composés sont améliorés par   l'étain,   et l'intervalle de variation possible pour les proportions des éléments d'alliage, en particulier le phosphore à   rô1e   de   désoxy-   dation et le calcium à role de déphosphoration, sont augmentes par rapport   ä   l'alliage quaternaire de base dépourvu   d'étain.   



   L'alliage selon   l'invention provient de la recherche   conduite par la Demanderesse   ä   partir du brevet US-A-3 677 745, en partant des diagrammes ternaires des alliages de Cu-Mg-Sn et de   Cub Ca développés   sur la base des études de Bruzzone (LessCommon Metals, 1971,25,   361)   et des études de Venturello et Fornaseri (Met. Ital. ; 1937, 29, 213), ainsi que des études de W THURY. (Metall, 1961, volume 15, novembre pages 1079-1081) qui ont montre comment on peut désoxyder le cuivre par des additions de phosphore, sans influencer la conductivité, grace à l'élimination de   l'exces   de phosphore par des additions de calcium, qui se 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 combine au phosphore pour donner du phosphate de calcium ne diminuant pas la conductivité.

   Sur la base de cet état de la technique, les techniciens de la Demanderesse, encouragés par la possibilité théorique pour Ca et Sn de former des composés   intermétal1iques   avec Mg et Cu, ont cherché à produire des alliages de cuivre ayant une grande résistance mécanique et une grande conductivité ainsi qu'une bonne aptitude au soudage ou au brasage,   â   l'aide de l'addition   â   du cuivre (désoxydé au préalable selon le procédé de THURY 
 EMI6.1 
 par l'addicion de P et de Ca) de Mg et/ou de Sn dans l'espoir l'un de ces   elements   d'alliage du les deux soit (ent) capable (s) de se lier avec   l'exces   possible de calcium pour former des composés intermétalliques avec lui ou avec le cuivre de la matrice.

   On espérait de cette; façon rendre   1'a111age r'suluant     capable.. de durcir par v-ieillissement,   en obtenant ainsi une augmentation de la résistance mécanique et, simultanément, on espérait résoudre, sans avoir recours à des éléments d'alliage 
 EMI6.2 
 précieux comme l'argent, le problème de l'addition dosée des é1éments de désoxydation. En fait, en se limitant   ä   ce dernier aspect, le mécanisme de désoxydation réalisé dane le brevet précité US-A-3 677 745   ä   l'aide de P et de Mg n'était pas satisfaisant ear, comme déjà indique,   i1   ne résolvait pas le problème de la surveillance de l'introduction dosée des agents de désoxydation, mais les rendait tout simplement moins graves, en particulier en présence de Ag dans l'alliage.

   Par ailleurs, l'utilisation de Ca à la place deMgcommeagentdedéphosphorationapparaissaitdéjà, encequi concerne la teneur en P résiduelle après la désoxydation, plus avantageuse pour la conservation d'une conductivité élevée et, en tout cas, cela offrait la possibilité théorique supplémentaire de   combiner les deux méthodes en éliminant les résidus grace à une addition de Mg, ce qui pouvait offrir les memes avantages que ceux   obtenus dans ledit brevet précité par l'addition d'argent ou de cadmium.

   Des essais expérimentaux effectués par   1a   Demanderesse ont, par ailleurs, mis en evidence non seulement que l'on obtenait les résultats attendus mais que l'interaction entre les éléments d'alliage était bien plus   prononeee   que ce à quoi on s'attendait 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 
 EMI7.1 
 et impliquait avant le traitement provoquant une précipitation, ou plutôt immédiatement apres de l'alliage après fusion, à la condition de respecter certaines proportions entre les ingré- solidificationdients de l'alliage, la formation de composés   intermetalliques   entièrement insttendue et complètement imprévisible, comme un composé quaternaire CuMgPCa qui a été décelé au microscope électronique à transmission et qui présentait des dimensions de l'ordre de   0, 4 à 0,

   5 m.   De tels composés s'accompagnent également de la présence de particules submicroscopiques de CuP, CuPMg, PCa et CuMg, 
 EMI7.2 
 décelées dans la matrice de métal ä l'aide d'un microscope alec- tronique à balayage présentant un grandissement de 6 à 9 000. 11 a été trouvé qu'avec la présence desdits composés intermétalliques avant le traitement de durcissement par vieillissement, il y avait un comportement surprenant de l'alliage, qui est entièrement nouveau et inattendu, à savoir que l'alliage présentait deux températures de durcissement par vieillissement   (ou durc1 sement struc-   rural), ou plutôt des intervalles de temperature différant de l'un à l'autre.

   En substance, la Demanderesse   amis an lum1ère   le fait qu'en présence de tels composes inattendus, en raison de la composition particulière de l'alliage, celui-ci devenait : capable d'être soumis non pas à uni mais à deux traitements différents de durcissement par vieillissement à des températures différentes; après quoi, l'alliage présentait des caractéristiques finales complètement différentes, tout en ayant entièrement la   meine   composition initiale.

   Un tel comportement, entièrement nouveau et surprenant dans le cas d'un alliage à base de cuivre, permet d'effectuer de grandes économies d'échelles, en particulier dans l'industrie des composants pour l'électronique; en fait, grâce à ladite caractéristique, l'alliage de l'invention est capable, en soi, de satisfaire des exigences qui sont même très différentes d'un cas à l'autre, simplement quand on le soumet à un traitement thermique différent, ce traitement pouvant, en raison de sa simplicité, être réalisé meme par l'utilisateur final qui, donc, peut garder en magasin des éléments bruts n'ayant pas subi de durcissement par vieillissement et, selon les exigences variables, cet utilisateur 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 peut réaliser sur ces éléments un traitement de durcissement par vieillissement artificiel à des températures différentes.

   puis un travail de déformation plus ou moins prononcée   a   froid de   facon ä   obtenir un produit final ayant les caractéristiques voulues d'une 
 EMI8.1 
 fois a l'autre, chose que l'on na pouvait obtenir jusqu'à présent qu'en utilisant des alliages différents ayant une composition chimique différente et qui n'étaient absolument pas interchangeables I en ce qui concerne l'utilisation finale. Ce resultat fondamental de l'invention est obtenu non seulement en réalisant un alliage de cuivre ayant la teneur, décrite ci-dessus en Mg, P et Ca, mais aussi en prenant soin de maintenir les rapports entre ces éléments d'alliage entre certaines limites au-delà desquelles l'alliage perd ses caractéristiques particulières.

   En particulier, le rapport pondéra1 entre la teneur en magnésium et en phosphore de l'alliage doit se situer entre 1 et 5 et, simultanément et en respectant 
 EMI8.2 
 egalement ce rapport primaire, le rapport pondéral entre la teneur en magnésium et en calcium de l'alliage doit se situer entre 5 et 50. On obtient les résultats améliorés avec une teneur en calcium de l'alliage se situant entre 0, 002 et   0. 02%   en poids et avec un rapport pondéral Mg/P se situant entre 1 et 3, en association avec un rapport pondéral de Mg/Ca se situant entre 10 et 20.

   On suppose   queceslimitations correspondent à 1a nécessité   de déterminer au sein de l'alliage des rapports   stoechiometriques   particuliers entre les composants, ce qui parme, et seulement dans ce cas, la formation des composés   intermétalliques   quaternaires étudiés en premier lieu et ce qui determine aussi, pense-t-on, le fait que l'alliage a reçu ou non la capacité de présenter des caractéristiques mécaniques différentes correspondant à différentes températures de durcissement par vieillissement. La présence de CaP, CuMg et CuP avant la précipitation est, en fait, normale, alors que la présence de CuMgP et CuCaMgP est entièrement inattendue et peut etre considérée comme due à une précipitation partielle qui s'est déjà produite pendant le travail à chaud.

   Donc, il est justifié de penser que, pendant la précipitation qui se produit lors du durcissement par vieillissement, le CaP réagit avec CuMg pour donner   CuCaMgP   

 <Desc/Clms Page number 9> 

 finement dispersé aux limites des grains. Pour le reste, l'alliage de cuivre selon 1'invention est produit de façon classique par une 
 EMI9.1 
 fusion et une coulée subsequente, puis travail de l'alliage solidi- fié auquel on applique du roulage ou laminage ou une extrusion à chaud à une température se situant entre 860 et 890 C et travail subséquent de l'alliage par roulage ou laminage ou étirage   ä   froid pour obtenir une réduction de section se situant entre   50%   et   80X ;

     puis l'on effectue un durcissement par vieillissement artificiel de l'alliage, par un traitement thermique de précipitation qui,   ä   l'opposé des   methodes   de production utilisées pour des alliages classiques, consiste   ä   maintenir l'alliage pendant un temps suffisant   (1   ou 2 heures)   A   une temperature se situant dans un intervalle choisi compris soit entre 365 et 380 C, soit entre 415 et 425*C, selon que l'on desire obtenir, respectivement, de meilleures caractéristiques mécaniques ou de meilleures caractérisciques électriques. 



   On note que l'alliage métallique selon l'invention peut contenir aussi 0, 01 à 0, 05% en poids de zirconium, et   jusqu, à     0. 01%   en poids de lithium ainsi que jusqu'à 0,01% en poids de manganese. 



   La présente invention sera maintenant décrite, de façon non limitative, à   l'aide   des exemples suivants, présentés en référence au dessin annexé, sur lequel : la figure 1 illustre le comportement à chaud de l'alliage selon l'invention (abscisses : température, en  C; ordonnées : 
 EMI9.2 
 durete Vickers, DV) ; et la figure 2 est un diagramme comparatif du comportement de l'alliage selon l'invention et de celui de plusieurs alliages du commerce destines à la réalisation de composants pour 1'grectronique (abscisses de A ordonnées ). 



  EXEMPLE I Dans un four à creuset, chauffé au gaz, comportant un creuset 100 kg, on effectue des fusions expérimentales avec des charges 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 de 70 kg de cuivre   raffiné électrolytique à 99, 99%   de pureté, que l'on fait fondre sous un fondant en borax de couverture avec ensuite coulee dans des moules, refroidis par de l'eau, et ayant un diamètre de 220 mm pour la réalisation de lingots ; on désoxyde ensuite les alliages en leur ajoutant 1,1 kg de phosphate de cuivre   (85%   en poids de Cu et   15%   en poids de P) que l'on place   ä   l'aide d'un outil au fond du creuset, puis l'on ajoute 200 g de Mg et 7 g de Ca.

   Après prélèvement d'échantillons pour analyse, on effectue une coulée dans des moules de formation de lingots puis on réalise un roulage ou laminage à chaud (indiqué, par souci de brièveté par l'abréviation LC) des lingots jusqu'à une épaisseur de 11 mm en opérant à une température comprise entre 860 et   890oC.   Après fraisage ou "scalpage"des lingots ainsi obtenus, pour enlever la couche 
 EMI10.1 
 oxydée, on soumet ces lingots ä différents cycles de travail com- prenant un laminage à froid (indiqué par l'abréviation de LF) que l'on effectue de   facon     a   provoquer une diminution de section se situant entre   50%   et 80%,

   et un traitement thermique éventuel de 
 EMI10.2 
 durcissement par l'alliage pendant un temps déterminé à une température se situant entre 365 et   425OC.   On soumet finalement les lingots ainsi obtenus à des essais de dureté (methode Vickers ; 100 g/30") et à des essais classiques de conductivité effectués selon les règles IACS 
 EMI10.3 
 ("International Annealed Copper Standard" concernant le cuivre recuit), exprimant la conductivité en pourcentage de celle de la bande d'essai IACS à 20*C qui, comme on le saft. présente une résistivité de 1, Les résultats obtenus sont présentés au tableau 1 et ils montrent la capacité de l'alliage, avec la même composition chimique, ä présenter des caractéristiques de traitement.

   La capacité de l'alliage un ramollisse- ment à chaud ; les résultats obtenus   (microdureté   Vickers, DV, après 1 heure à diverses températures) sont présentés sur la   figure l.   

 <Desc/Clms Page number 11> 

 
 EMI11.1 
 TABLEAU 1 
 EMI11.2 
 
<tb> 
<tb> Travail <SEP> Conductivité <SEP> électrique <SEP> Dureté <SEP> DV
<tb> de <SEP> IACS
<tb> LC <SEP> 60 <SEP> 70-90
<tb> LC <SEP> + <SEP> LF <SEP> 67% <SEP> 56 <SEP> 130-150
<tb> LC <SEP> + <SEP> LF <SEP> 67% <SEP> + <SEP> 36SoCxlh <SEP> 68 <SEP> 155
<tb> " <SEP> .

   <SEP> " <SEP> " <SEP> + <SEP> 380 C <SEP> " <SEP> 71 <SEP> 155
<tb> it <SEP> + <SEP> 4000C"78 <SEP> 96, <SEP> 5
<tb> " <SEP> " <SEP> " <SEP> + <SEP> 415 C <SEP> " <SEP> 81 <SEP> 88
<tb> " <SEP> " <SEP> " <SEP> + <SEP> 425 C <SEP> " <SEP> 81 <SEP> 87,6
<tb> " <SEP> " <SEP> " <SEP> + <SEP> 435 C <SEP> " <SEP> 81 <SEP> 86,7
<tb> " <SEP> " <SEP> " <SEP> + <SEP> 450 C <SEP> " <SEP> 81 <SEP> 84,6
<tb> ft <SEP> it <SEP> 85z <SEP> 52 <SEP> 160-170
<tb> " <SEP> " <SEP> " <SEP> + <SEP> 415 Cx2h <SEP> 80 <SEP> 92
<tb> " <SEP> " <SEP> " <SEP> +425 Cx2h <SEP> 82 <SEP> 90
<tb> 
   EXEMPLE 1I   
En opérant comme à l'exemple I,

   mais dans un four industriel à induction ayant une capacité de 4 tonnes et qui est associe à une position de coulée semi-continue et en adaptant proportion- 
 EMI11.3 
 nellement les quantités de cuivre et des elements d'alliage à la capacité différente du four, on obtient des lingots que l'on lamine   ä   chaud à une température de 870*C jusqu'a leur conférer une épaisseur de 11 mm.

   On soumet ensuite les lingots ainsi obtenus par laminage à un laminage ou roulage supplémentaire à froid avec une reduction de section de 50%, ce qui donne un lingot laminé de 5, 5 mm d'épaisseur, Après avoir prélevé des échantillons, on sépare ce lingot en deux parties, indiquées respectivement par A et B et on les traite ensuite dans un four électrique avec un cycle de chauffage impliquant deux heures de chauffage, deux heures de maintien à la température et cinq heures de refroidissement. On traite la partie A à 425 C, cependant qu'on traite la partie B   ä   370"C.

   Après le traitement thermique, on subdivise encore chaque partie en des sous-groupes indiqués par les chiffres   l,   2 et   3 ;   les sous-groupes 1 sont soumis   ä   laminage à froid avec une réduction de section de 20% de façon à produire un léger   écrouissage :   

 <Desc/Clms Page number 12> 

 les sous-groupes 2 sont laminés jusqu'à 45% de diminution de section de façon   ä   obtenir un plus grand écrouissage (état demi-dur), cependant que les sous-groupes 3 sont laminés jusqu'à 98% de réduction de façon à réaliser un lingot laminé fortement écroui (état dur).

   On prélève des échantillons des parties A et B avant d'effectuer le laminage supplémentaire et sur chacun des sousgroupes   1,   2 et 3 après le laminage et l'on soumet les échantillons ou éprouvettes à des essais normaux de détermination de la résistance mécanique et de la conductivité. Les résultats obtenus sont présentés sur les tableaux II et   III.   



  TABLEAU II - Caractéristiques de l'alliage après durcissement par vieillissement. 



   Type A Type B Conductivité électrique   (*)     80%IACS   70XIACS Conductivité thermique   (Kcal/hm C;J#104/hmC274,7(115) 240,3(100,6)   Masse volumique (kg/dm3) 8,796 8, 796 (*) Valeur exprimée en pourcentage de la conductivité de la bande   d'essai   International   Annealed Copper Standard test strip"à 20 C. 



  TABLEAU III - Caractéristiques de l'alliage à différents états physiques. 
 EMI12.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Type <SEP> de <SEP> Résistance <SEP> ä <SEP> Limite <SEP> A% <SEP> DV <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> Conductivité
<tb> bande <SEP> la <SEP> traction, <SEP> élastique <SEP> (1) <SEP> plis <SEP> a1- <SEP> électrique <SEP> 
<tb> d'essai <SEP> N/mm2 <SEP> N/mm2 <SEP> ternés <SEP> % <SEP> de <SEP> IACS
<tb> A <SEP> 1 <SEP> 350 <SEP> 260 <SEP> 21 <SEP> 100 <SEP> 20 <SEP> 80
<tb> A <SEP> 2 <SEP> 460 <SEP> 420 <SEP> 8 <SEP> 140 <SEP> 15 <SEP> 78
<tb> A <SEP> 3 <SEP> 550 <SEP> 510 <SEP> 2 <SEP> 160 <SEP> 10 <SEP> 76
<tb> B <SEP> 1 <SEP> 472 <SEP> 428 <SEP> 15 <SEP> 150 <SEP> 26 <SEP> 70
<tb> B <SEP> 2 <SEP> 550 <SEP> 480 <SEP> 4 <SEP> 170 <SEP> 15 <SEP> 68
<tb> B <SEP> 3 <SEP> 710 <SEP> 650 <SEP> 13 <SEP> 190 <SEP> 6 <SEP> 63
<tb> 
   (1)   DV :

   Dureté Vickers 
 EMI12.2 
 EXEMPLE III En opérant comme à l'exemple II, on produit trois tonnes d'un alliage ayant la composition pondérale centésimale suivante 0, Mg, 0) de P ; Ca, 0, de Sn, le reste étant Cu. 



  On subdivise l'alliage ainsi produit en deux parties, appelées B", et on les soumet à différents cycles 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 de laminage et de durcissement par vieillissement en fonctionnant comme à l'exemple   11.   On soumet ensuite les lingots résultant de ce laminage ou roulage à des essais comme à l'exemple II. Les résultats obtenus, présentés sous forme graphique et comparés au comportement, également exprimé sous forme graphique, de certains des principaux alliages de cuivre pour pièces d'électronique se 
 EMI13.1 
 trouvant actuellement sur le marché, sont présentés sur la figure 2. 



  On peut ainsi apprécier l'alliage de l'invention peut, avec absolument la quecaractéristiques physiques selon le type de traitement de travail auquel il est soumis   (parties de"Type A"et de"Type B") pour   occuper ainsi des positions cnuvertes seulement par des alliages connus ayant une composition chimique entièrement différente (et ne resultant pas d'un traitement différent).

   En particulier. l'alliage de l'invention, traité selon le cycle indiqué à l'exemple II pour le "Type A" et qui est désigne par la   référence "LMI 108 Atf  
8 un comportement voisin de celui de   l'alliage"Wieland   K72" (0,3 Cr - 0,15 Ti - 0,02 Si - Cu), alors que le meme alliage, travaillé selon la cycle indiqué ä l'exemple   II   pour   le"Type B"   et désigné par la   référence"LMI   108 B"a un comportement voisin 
 EMI13.2 
 de celui de l'alliage"Olin pgssibilité de 0, EXEMPLE IV , exactement comme à l'exemple 1, on prepare des alliages de composition chimique différente pour tester l'influence de la teneur en les divers éléments d'alliage.

   On soumet tout d'abord les éprouvettes et échantillons ainsi produits tout 
 EMI13.3 
 d'abord à une extrusion à chaud à 870 C, de facon à en ramener le diamètre à 24, 5 mm, puis   ä   un étirage à froid pour les ramener à un diamètre de 14, 5 mm, puis l'on provoque un durcissement par vieillissement à des températures différentes et l'on effectue ensuite des essais en appliquant un essai classique de détermination de conductivité et un essai de détermination de la dureté Vickers (DV). Les résultats obtenus sont présentés au tableau IV. 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 
 EMI14.1 
 



  TABLEAU IV-Influence des éléments d'alliage Elements d'alliage (% en poids) Traitement. Conductivité DV (le'reste du Cu ä 99, 9%) thermique Mg P Ca Sn Ag 
 EMI14.2 
 
<tb> 
<tb> est0,22 <SEP> 0,20 <SEP> 0,0056 <SEP> 0,15 <SEP> 0,003 <SEP> 365 Cx1h <SEP> 67 <SEP> 155
<tb> 0,22 <SEP> 0,20 <SEP> 0,0056 <SEP> 0,15 <SEP> -- <SEP> 365 Cx1h <SEP> 66 <SEP> 155
<tb> 0,22 <SEP> 0,20 <SEP> 0,0070 <SEP> 0,08 <SEP> -- <SEP> 365 Cx1h <SEP> 69 <SEP> 155
<tb> -- <SEP> 0,20 <SEP> 0,02 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 365 Cx1h <SEP> 88 <SEP> 50
<tb> 0.

   <SEP> 20 <SEP> 0,20 <SEP> 0,02 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 365 Cx1h <SEP> 68 <SEP> 154
<tb> 0,20 <SEP> 0,20 <SEP> 0,02 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 380 Cx1h <SEP> 71 <SEP> 154
<tb> 0,20 <SEP> 0,20 <SEP> 0,02 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 415 Cx1h <SEP> 81 <SEP> 87,5
<tb> 0, <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0, <SEP> 10-- <SEP> 415'Cx2h <SEP> 82 <SEP> 88
<tb> 0,29 <SEP> 0,22 <SEP> 0,0258 <SEP> 0,120 <SEP> -- <SEP> 415 Cx2h <SEP> 81 <SEP> 88
<tb> 0,22 <SEP> 0,25 <SEP> 0,025 <SEP> 0,10 <SEP> -- <SEP> 380 Cx1h <SEP> 74 <SEP> 155
<tb> 0,22 <SEP> 0,25 <SEP> 0,025 <SEP> 0,10 <SEP> -- <SEP> 415 Cx1h <SEP> 75 <SEP> 152
<tb> 0,22 <SEP> 0,18 <SEP> 0,05 <SEP> 0,10 <SEP> -- <SEP> 380 Cx1h <SEP> 71 <SEP> 151
<tb> 0,22 <SEP> 0,18 <SEP> 0,05 <SEP> 0,10 <SEP> -- <SEP> 415 Cx1h <SEP> 71 <SEP> 149
<tb> 1 <SEP> 0, <SEP> 90 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0,

   <SEP> 15 <SEP> -- <SEP> 380oCxlh <SEP> 72 <SEP> 155
<tb> 1. <SEP> 0,90 <SEP> 0,04 <SEP> 0,15 <SEP> -- <SEP> 415 Cx1h <SEP> 81 <SEP> 90
<tb> 


Claims (9)

  1. EMI15.1
    REVENDICATICTNS 1. Alliage métallique à base de cuivre, destiné an par- ticulier à la construction de composants pour l'industrie elec- tronique, alliage caractérisé en ce qu'il contient, en parties en poids, de 0, 5 à i% de magnésium, de 0,03 à 0,9% de phosphore et de 0, 002 à 0. 04% de calcium, le reste étant du cuivre, comportant éventuellement des impuretés, le rapport pondéral entre le magnésium et le phosphore contenus dans l'alliage se situant entre EMI15.2 1 et 5 et, en même temps, le rapport pondéral entre le magnésium et le calcium contenus dans l'alliage se situant entre 5 et SO.
  2. 2. Alliage métallique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur pondérale en calcium se situe entre 0, 002% et 0, 02%, le rapport pondéral entre le magnésium et le phosphore se situe entre 1 et 3 et, en même temps, le rapport pondéral entre le magnésium et le calcium se situe entre 10 et 20.
  3. 3. Alliage de métal selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il contient en outre une quantité d'étain représentant, en poids, entre 0, 03% et 0, 15%, le reste étant du cuivre.
  4. 4. Alliage métallique selon la revendication 3, caracté- EMI15.3 risé en ce qu'il contient en outre de 0, en poids de 01 à 0. 05%zirconium, le reste étant du cuivre.
  5. 5. Alliage métallique selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce qu'il contient en outre de 0, 02 à 0, 06% en poids d'argent, le reste étant du cuivre.
  6. 6. Alliage métallique selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il contient en outre jusqu'à 0, 01% en poids de lithium, le reste étant du cuivre.
  7. 7. Alliage métallique selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'il contient en outre jusqu'à 0. 01% en poids de manganèse, le reste étant du cuivre.
  8. 8. Element conducteur, caractérisé en ce qu'il est réalisé à l'aide d'un alliage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. <Desc/Clms Page number 16>
  9. 9. Procédé pour obtenir un alliage de cuivre destiné à la construction de composants pour l'électronique, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer un alliage ayant une composition correspondant à celle de l'un quelconque des alliages selon l'une quelconque des revendications l à 7, par fusion puis coulée subséquente, à travailler l'alliage, solidifié, en le soumettant ä un laminage ou roulage à chaud ou ä une extrusion ä une température comprise entre 860 et 890 C, puis à travailler l'alliage par roulage ou laminage à froid ou étirage pour obtenir une diminution de section se situant entre 50% et 80%,
    et ä réaliser un durcissement de l'alliage par vieillissement artificiel par un traitement thermique de precipitation consistant ä maintenir l'alliage, pendant un temps suffisant, à une température se situant dans un intervalle choisi compris entre 365 et 380 C et entre 415 et 4250C selon que l'on désire obtenir de meilleures caractéristiques mécaniques ou de meilleures caractéristiques électriques.
BE8701016A 1986-09-11 1987-09-10 Alliage metallique a base de cuivre, en particulier pour la construction de composants pour l'electronique. BE1000537A4 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT48445/86A IT1196620B (it) 1986-09-11 1986-09-11 Lega metallica a base di rame di tipo perfezionato,particolarmente per la costruzione di componenti elettronici

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1000537A4 true BE1000537A4 (fr) 1989-01-24

Family

ID=11266583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE8701016A BE1000537A4 (fr) 1986-09-11 1987-09-10 Alliage metallique a base de cuivre, en particulier pour la construction de composants pour l'electronique.

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4859417A (fr)
JP (1) JP2534073B2 (fr)
KR (1) KR950014423B1 (fr)
AT (1) AT393697B (fr)
BE (1) BE1000537A4 (fr)
CA (1) CA1307139C (fr)
DE (1) DE3729509C2 (fr)
ES (1) ES2004813A6 (fr)
FI (1) FI87239C (fr)
FR (1) FR2603896B1 (fr)
GB (1) GB2194961B (fr)
IT (1) IT1196620B (fr)
NL (1) NL193947C (fr)
NO (1) NO169396C (fr)
SE (1) SE463566B (fr)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI88887C (fi) * 1989-05-09 1993-07-26 Outokumpu Oy Kopparlegering avsedd att anvaendas i svetselektroder vid motstaondssvetsning
JP3796784B2 (ja) * 1995-12-01 2006-07-12 三菱伸銅株式会社 コネクタ製造用銅合金薄板およびその薄板で製造したコネクタ
US6241831B1 (en) 1999-06-07 2001-06-05 Waterbury Rolling Mills, Inc. Copper alloy
JP4490305B2 (ja) * 2005-02-18 2010-06-23 Dowaホールディングス株式会社 銅粉
DE102007015442B4 (de) 2007-03-30 2012-05-10 Wieland-Werke Ag Verwendung einer korrosionsbeständigen Kupferlegierung
FR2958789B1 (fr) * 2010-04-09 2012-05-11 Abb France Dispositif de protection contre les surtensions transitoires a deconnecteur thermique ameliore
DE102012014311A1 (de) * 2012-07-19 2014-01-23 Hochschule Pforzheim Verfahren zur Herstellung eines CuMg-Werkstoffs und dessen Verwendung
JP2020002439A (ja) * 2018-06-29 2020-01-09 株式会社神戸製鋼所 ヒューズ用銅合金

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2032972A5 (fr) * 1969-02-24 1970-11-27 Copper Range Co
FR2089440A5 (fr) * 1970-04-13 1972-01-07 Olin Corp
US4202688A (en) * 1975-02-05 1980-05-13 Olin Corporation High conductivity high temperature copper alloy
US4305762A (en) * 1980-05-14 1981-12-15 Olin Corporation Copper base alloy and method for obtaining same
US4337785A (en) * 1974-12-23 1982-07-06 Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. Method using copper-copper-alloy tube for water supply
EP0175183A1 (fr) * 1984-08-31 1986-03-26 Olin Corporation Alliages de cuivre présentant des propriétés de résistance mécanique et de conductivité

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4233067A (en) * 1978-01-19 1980-11-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Soft copper alloy conductors
US4400351A (en) * 1980-06-13 1983-08-23 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha High thermal resistance, high electric conductivity copper base alloy
JPS59114338A (ja) * 1982-12-16 1984-07-02 Katayama Seisakusho:Kk トレンチヤ
JPS6046340A (ja) * 1983-08-23 1985-03-13 Furukawa Electric Co Ltd:The リ−ドフレ−ム用銅合金
JPS60245753A (ja) * 1984-05-22 1985-12-05 Nippon Mining Co Ltd 高力高導電銅合金
JPH0653901B2 (ja) * 1986-09-08 1994-07-20 古河電気工業株式会社 電子電気機器用銅合金

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2032972A5 (fr) * 1969-02-24 1970-11-27 Copper Range Co
FR2089440A5 (fr) * 1970-04-13 1972-01-07 Olin Corp
US4337785A (en) * 1974-12-23 1982-07-06 Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. Method using copper-copper-alloy tube for water supply
US4202688A (en) * 1975-02-05 1980-05-13 Olin Corporation High conductivity high temperature copper alloy
US4305762A (en) * 1980-05-14 1981-12-15 Olin Corporation Copper base alloy and method for obtaining same
EP0175183A1 (fr) * 1984-08-31 1986-03-26 Olin Corporation Alliages de cuivre présentant des propriétés de résistance mécanique et de conductivité

Also Published As

Publication number Publication date
NO169396B (no) 1992-03-09
DE3729509A1 (de) 1988-03-24
FR2603896A1 (fr) 1988-03-18
NL193947C (nl) 2001-03-02
ES2004813A6 (es) 1989-02-01
GB8719334D0 (en) 1987-09-23
IT8648445A0 (it) 1986-09-11
FI873925A0 (fi) 1987-09-10
AT393697B (de) 1991-11-25
NO873776L (no) 1988-03-14
FI87239B (fi) 1992-08-31
DE3729509C2 (de) 1996-10-02
FI873925A (fi) 1988-03-12
KR950014423B1 (ko) 1995-11-27
FI87239C (fi) 1992-12-10
JPS6369934A (ja) 1988-03-30
US4859417A (en) 1989-08-22
SE8703493D0 (sv) 1987-09-09
GB2194961A (en) 1988-03-23
NO873776D0 (no) 1987-09-10
SE8703493L (sv) 1988-03-12
NO169396C (no) 1992-06-17
FR2603896B1 (fr) 1989-09-08
IT1196620B (it) 1988-11-16
ATA226487A (de) 1991-05-15
GB2194961B (en) 1991-01-02
CA1307139C (fr) 1992-09-08
NL193947B (nl) 2000-11-01
KR880004118A (ko) 1988-06-01
JP2534073B2 (ja) 1996-09-11
NL8702171A (nl) 1988-04-05
SE463566B (sv) 1990-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI331633B (fr)
CN101270423B (zh) 电子材料用Cu-Ni-Si系铜合金
US4311522A (en) Copper alloys with small amounts of manganese and selenium
JPH059502B2 (fr)
CA1208042A (fr) Alliage de cuivre, nickel et etain, renfermant du rhenium
FR2819825A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;une bande en alliage fe-ni
BE1000537A4 (fr) Alliage metallique a base de cuivre, en particulier pour la construction de composants pour l&#39;electronique.
CN103805807A (zh) 用于电气和电子部件的铜合金材料及其制造方法
JP2007126739A (ja) 電子材料用銅合金
US4305762A (en) Copper base alloy and method for obtaining same
JP4754930B2 (ja) 電子材料用Cu−Ni−Si系銅合金
FR2585727A1 (fr) Alliage cuivre-chrome-titane-silicium et son utilisation
JPS6132386B2 (fr)
US4202688A (en) High conductivity high temperature copper alloy
CA2410456A1 (fr) Alliage fe-ni durci pour la fabrication de grilles support de circuits integres et procede de fabrication
JPS63307232A (ja) 銅合金
JP5562749B2 (ja) Cu−Mn系ろう材細線およびその製造方法
US10364482B2 (en) Copper-zinc alloy, band material composed thereof, process for producing a semifinished part composed of a copper-zinc alloy and sliding element composed of a copper-zinc alloy
EP0408469B1 (fr) Alliage de cuivre-fer-cobalt-titane à hautes caractéristiques mécaniques et électriques et son procédé de fabrication
FR2554830A1 (fr) Traitement thermomecanique des alliages cuivre-beryllium
KR980009485A (ko) 전자공학적 응용분야에 이용되는 전기적 도전성이 높고 연화온도가 높은 구리 합금
CH554418A (fr) Alliage blanc a base de cuivre et son utilisation.
FR2643388A1 (fr) Alliages cusn desoxydes partiellement au mg- ou au ca- destines aux conducteurs electriques et/ou thermiques
FR2846010A1 (fr) Alliages metalliques a base de plomb et d&#39;etain, et procede pour leur preparation
JP2010106332A (ja) 抵抗溶接機の構造部材用銅合金材料

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Effective date: 20060930