CN103339273B - 电子材料用Cu-Si-Co系铜合金及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供提高了弹性极限值的Cu-Si-Co系合金。其为含有Co：0.5~2.5质量%、Si：0.1~0.7质量%，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成的电子材料用铜合金，其中，通过以压延面为基准的X射线衍射极图测定而获得的结果中，由α＝35°下的β扫描获得的相对于｛200｝Cu面的｛111｝Cu面的衍射峰强度中，β角度90°的峰高为标准铜粉末的相同角度的峰高的2.5倍以上。

Description

电子材料用Cu-Si-Co系铜合金及其制造方法

技术领域

本发明涉及析出硬化型铜合金，特别是涉及适合用于各种电子部件的Cu-Si-Co系铜合金。

背景技术

对于在连接器、开关、继电器、管脚、端子、引线框架等各种电子部件中使用的电子材料用铜合金，要求兼顾作为基本特性的高强度及高导电性（或导热性）。近年来，电子部件的高集成化及小型化・薄壁化迅速发展，对应该现状，对于电子设备部件中使用的铜合金的要求水平也逐渐变高。

从高强度及高导电性的观点考虑，作为电子材料用铜合金，代替以往的以磷青铜、黄铜等为代表的固溶强化型铜合金，析出硬化型的铜合金的使用量增加。对于析出硬化型铜合金而言，通过对经过固溶处理的过饱和固溶体进行时效处理，微细的析出物均匀地分散，合金的强度变高，同时，铜中的固溶元素量减少，导电性提高。因此，能得到强度、弹性等机械性质优异、而且导电性、导热性良好的材料。

析出硬化型铜合金中，通常被称为科森系合金的Cu-Ni-Si系铜合金为兼具较高的导电性、强度、及弯曲加工性的代表性的铜合金，是目前业界正在活跃开发的合金之一。该铜合金中，通过使微细的Ni-Si系金属间化合物粒子在铜基质中析出而实现强度和导电率的提高。

最近，还尝试了提高Cu-Si-Co系铜合金的特性来代替Cu-Ni-Si系铜合金。例如，在日本特开2010-236071号公报（专利文献1）中记载有：为了获得具备作为电子材料用的铜合金优选的机械特性及电特性、且机械特性均匀的Cu-Co-Si系合金，提供一种电子材料用铜合金，其含有Co：0.5~4.0质量%、Si：0.1~1.2质量%，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，所述电子材料用铜合金的平均晶体粒径为15~30μm，每0.5mm²观察视野内的最大晶体粒径和最小晶体粒径之差的平均为10μm以下。

作为该文献中记载的铜合金的制造方法，公开了包括依次进行以下的工序的制造方法：

-对具有所希望组成的铸锭进行熔解铸造的工序1、

-在950℃~1050℃下加热1小时以上后进行热轧，将热轧结束时的温度设为850℃以上，将从850℃到400℃的平均冷却速度设为15℃/s以上进行冷却的工序2、

-加工度70%以上的冷轧工序3、

-在350~500℃下加热1~24小时的时效处理工序4、

-在950~1050℃下进行固溶处理，将材料温度从850℃降低至400℃时的平均冷却速度设为15℃/s以上进行冷却的工序5、

-可选择进行的冷轧工序6、

-时效处理工序7和

-可选择进行的冷轧工序8。

现有技术文献

专利文献

专利文献1 : 日本特开2010-236071号公报。

发明内容

根据专利文献1记载的铜合金，虽然能得到机械特性、电特性优异的电子材料用的Cu-Si-Co系合金，但弹性极限值仍有改善的余地。因此，本发明的课题之一在于提供提高了弹性极限值的Cu-Si-Co系合金。另外，本发明的另一课题在于提供这样的Cu-Si-Co系合金的制造方法。

本发明人为了解决上述问题而进行了潜心研究，结果发现，在特定的温度及时间条件下对固溶处理后的时效处理以三个阶段实施多阶段时效时，强度及导电性以及弹性极限值显著提高。对其原因进行调查后发现，利用X射线衍射法得到的压延面的晶体取向具有如下的特异性：位于相对于压延面的｛200｝Cu面为55°（测定条件方面、α＝35°）的位置关系上的｛111｝Cu面的衍射峰的β角度90°的峰高相对于铜粉末的相同角度的峰高为2.5倍以上。得到这样的衍射峰的理由尚不明确，认为是第二相粒子的微细的分布状态产生了影响。

以上述见解为基础而完成的本发明在一个实施方式中提供一种铜合金，其为含有Co：0.5~2.5质量%、Si：0.1~0.7质量%，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成的电子材料用铜合金，其中，通过以压延面为基准的X射线衍射极图测定而获得的结果中，由α＝35°下的β扫描获得的相对于｛200｝Cu面的｛111｝Cu面的衍射峰强度中，β角度90°的峰高为标准铜粉末的相同角度的峰高的2.5倍以上。

本发明的铜合金的另一个实施方式中，

满足式一：-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋520≥YS≥-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋370、及

式二：60×（Co浓度）＋400≥Kb≥60×（Co浓度）＋275

（式中，Co浓度的单位为质量%，YS为0.2%屈服强度，Kb为弹性极限值）。

本发明的铜合金的再另一个实施方式中，

YS为500MPa以上，并且Kb和YS的关系满足：

式三：0.43×YS＋215≥Kb≥0.23×YS＋215

（式中，YS为0.2%屈服强度，Kb为弹性极限值）。

本发明的铜合金的再另一个实施方式中，Co的质量浓度与Si的质量浓度之比Co/Si满足3≤Co/Si≤5。

本发明的铜合金的再另一个实施方式中，还含有小于1.0质量%的Ni。

本发明的铜合金的再另一个实施方式中，还含有总计最大2.0质量%的选自Cr、Mg、P、As、Sb、Be、B、Mn、Sn、Ti、Zr、Al、Fe、Zn及Ag中的至少一种。

本发明的另一实施方式为铜合金的制造方法，其包括依次进行以下的工序：

-对具有上述任一组成的铜合金的铸锭进行熔解铸造的工序1、

-在900℃以上1050℃以下加热1小时以上后进行热轧的工序2、

-冷轧工序3、

-在850℃以上1050℃以下进行固溶处理，将直至400℃为止的平均冷却速度设为毎秒10℃以上进行冷却的工序4、

-第一时效处理工序5，其具有：将材料温度设为480~580℃加热1~12小时的第一阶段；接着将材料温度设为430~530℃加热1~12小时的第二阶段；和接着将材料温度设为300~430℃加热4~30小时的第三阶段，且将从第一阶段到第二阶段的冷却速度及从第二阶段到第三阶段的冷却速度分别设为0.1℃/分钟以上，将第一阶段和第二阶段的温度差设为20~80℃，将第二阶段和第三阶段的温度差设为20~180℃进行多阶段时效；

-冷轧工序6；和

-在100℃以上且小于350℃下进行1~48小时的第二时效处理工序7。

本发明的铜合金的制造方法的一个实施方式中，在工序7之后还包含酸洗和/或研磨工序8。

本发明的另一实施方式中，提供包含本发明的铜合金的伸铜制品。

本发明的另一实施方式中，提供具备本发明的铜合金的电子部件。

发明效果

通过本发明，可以提供强度、导电性、弹性极限值均优异的电子材料用的Cu-Si-Co系合金。

附图说明

[图1]是对实施例及比较例以YS为x轴、以Kb为y轴进行绘制而得到的图。

[图2]是对实施例及比较例以Co的质量%浓度（Co）为x轴、以YS为y轴进行绘制而得到的图。

[图3]是对实施例及比较例以Co的质量%浓度（Co）为x轴、以Kb为y轴进行绘制而得到的图。

具体实施方式

Co 及 Si 的添加量

Co及Si通过实施适当的热处理而形成金属间化合物，不使导电率劣化地实现高强度化。

Co及Si的添加量分别为Co：小于0.5质量%、Si：小于0.1质量%时，无法得到所希望的强度，相反，Co：超过2.5质量%、Si：超过0.7质量%时，强度升高效果饱和，进而弯曲加工性、热加工性劣化。因此，Co及Si的添加量设为Co：0.5~2.5质量%、Si：0.1~0.7质量%。Co及Si的添加量优选为Co：1.0~2.0质量%、Si：0.2~0.6质量%。

另外，Co的质量浓度与Si的质量浓度之比Co/Si过低，即Si的比率相对于Co过高时，由于固溶Si，导电率降低，或者在退火工序中在材料表层形成SiO₂的氧化覆膜而导致焊锡性劣化。另一方面，相对于Si的Co的比例过高时，形成硅化物所需的Si不足，难以得到高的强度。

因此，合金组成中的Co/Si比优选控制在3≤Co/Si≤5的范围，更优选控制在3.7≤Co/Si≤4.7的范围。

Ni 的添加量

Ni通过固溶处理等而再次固溶，在接下来的时效析出时生成与Si的化合物，几乎不损害导电率而使强度升高。但是，Ni浓度为1.0质量%以上时，未时效析出完的Ni在母相中固溶，导电率降低。因此，可以在本发明的Cu-Si-Co系合金中添加小于1.0质量%的Ni。其中，小于0.03质量%时，其效果小，因此，优选添加0.03质量%以上且小于1.0质量%的Ni，更优选添加0.09~0.5质量%的Ni。

Cr 的添加量

Cr在熔解铸造时的冷却过程中在晶界中优先析出，因而可以强化晶界，不易产生热加工时的裂纹，可以抑制成品率降低。即，在熔解铸造时晶界析出的Cr通过固溶处理等再次固溶，但在接下来的时效析出时生成以Cr为主成分的bcc结构的析出粒子或与Si的化合物。添加的Si量中，对时效析出没有帮助的Si在固溶于母相中的状态下抑制导电率的升高，但通过添加作为硅化物形成元素的Cr使硅化物进一步析出，可以减少固溶Si量，可以不损害强度地提高导电率。但是，Cr浓度超过0.5质量%、尤其是超过2.0质量%时，容易形成粗大的第二相粒子，因而损害制品特性。因此，可以在本发明的Cu-Si-Co系合金中添加最大为2.0质量%的Cr。但是，小于0.03质量%时，其效果小，因此，优选添加0.03~0.5质量%的Cr，更优选添加0.09~0.3质量%的Cr。

Mg 、 Mn 、 Ag 及 P 的添加量

通过添加微量Mg、Mn、Ag及P，不损害导电率地改善强度、应力缓和特性等制品特性。添加的效果主要通过固溶于母相中而发挥，但也可以通过包含在第二相粒子中而发挥进一步的效果。但是，Mg、Mn、Ag及P的浓度的总计超过0.5质量%、尤其是超过2.0质量%时，不仅特性改善效果饱和，而且损害制造性。因此，可以在本发明的Cu-Si-Co系合金中添加总计最大2.0质量%、优选最大1.5质量%的选自Mg、Mn、Ag及P中的1种或2种以上。但是，小于0.01质量%时，其效果小，因此，优选添加总计0.01~1.0质量%的量、更优选添加总计0.04~0.5质量%的量。

Sn 及 Zn 的添加量

对于Sn及Zn，也通过添加微量，不损害导电率地改善强度、应力缓和特性、镀敷性等制品特性。添加的效果主要通过固溶于母相中而发挥。但是，Sn及Zn的总计超过2.0质量%时，不仅特性改善效果饱和，而且损害制造性。因此，可以在本发明的Cu-Si-Co系合金中添加总计最大2.0质量%的选自Sn及Zn中的1种或2种。但是，小于0.05质量%时，其效果小，因此，优选添加总计0.05~2.0质量%的量，更优选添加总计0.5~1.0质量%的量。

As 、 Sb 、 Be 、 B 、 Ti 、 Zr 、 Al 及 Fe 的添加量

对于As、Sb、Be、B、Ti、Zr、Al及Fe，也根据所要求的制品特性调整添加量，从而改善导电率、强度、应力缓和特性、镀敷性等制品特性。添加的效果主要通过固溶于母相中而发挥，也可以通过包含在第二相粒子中、或形成新的组成的第二相粒子而发挥进一步的效果。但是，这些元素的总计超过2.0质量%时，不仅特性改善效果饱和，而且损害制造性。因此，可以在本发明的Cu-Si-Co系合金中添加总计最大2.0质量%的选自As、Sb、Be、B、Ti、Zr、Al及Fe中的1种或2种以上。但是，小于0.001质量%时，其效果小，因此，优选添加总计0.001~2.0质量%的量，更优选添加总计0.05~1.0质量%的量。

上述Ni、Cr、Mg、P、As、Sb、Be、B、Mn、Sn、Ti、Zr、Al、Fe、Zn及Ag的添加量总计超过2.0质量%时，容易损害制造性，因此，它们的总计优选为2.0质量%以下，更优选为1.5质量%以下。

晶体取向

本发明的铜合金通过以压延面为基准的X射线衍射极图测定而得到的结果中，通过α＝35°下的β扫描而得到的相对于｛200｝Cu面的｛111｝Cu面的衍射峰强度中，β角度90°的峰高与标准铜粉末的相同角度的峰高的比率（以下称为“β角度90°的峰高比率”。）为2.5倍以上。对于通过控制｛111｝Cu面的衍射峰的β角度90°的峰高而弹性极限值提高的理由未必清楚，虽然仅为推测，但认为，通过使第一次的时效处理为三阶段时效，由于在第一阶段及第二阶段析出的第2相粒子的生长及在第三阶段析出的第2相粒子，在下一工序的压延中加工应变容易蓄积，以蓄积的加工应变为驱动力，在第2时效处理中织构（集合組織）发展。

β角度90°的峰高比率优选为2.8倍以上，更优选为3.0倍以上。纯铜标准粉末用325目（JIS　Z8801）的纯度99.5%的铜粉末定义。

｛111｝Cu面的衍射峰的β角度90°的峰高按照以下的顺序来测定。着眼于某个衍射面｛hkl｝Cu，相对于所着眼的｛hkl｝Cu面的2θ值（固定检测器的扫描角2θ），逐步进行α轴扫描，使试样相对于角α值进行β轴扫描（0~360°面内旋转（自转）），将该测定方法称为极图测定。需要说明的是，本发明的XRD极图测定中，将垂直于试样面的方向定义为α90°，作为测定的基准。另外，极图测定利用反射法（α：-15°~90°）来测定。本发明中，将强度相对α＝35°的β角度作图，读取β＝85°~95°的范围内的最高强度作为90°的峰值。

特性

本发明的铜合金的一个实施方式中，可以满足

式一：-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋520≥YS≥-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋370、及

式二：60×（Co浓度）＋400≥Kb≥60×（Co浓度）＋275

（式中，Co浓度的单位为质量%，YS为0.2%屈服强度，Kb为弹性极限值）。

本发明的铜合金的优选的一个实施方式中，可以满足

式一’：-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋500≥YS≥-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋380、及

式二’：60×（Co浓度）＋390≥Kb≥60×（Co浓度）＋285，

更优选满足

式一”：-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋490≥YS≥-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋390、及

式二”：60×（Co浓度）＋380≥Kb≥60×（Co浓度）＋295

（式中，Co浓度的单位为质量%，YS为0.2%屈服强度，Kb为弹性极限值）。

本发明的铜合金的一个实施方式中，YS为500MPa以上，且Kb和YS的关系可以满足

式三：0.43×YS＋215≥Kb≥0.23×YS＋215

（式中，YS为0.2%屈服强度，Kb为弹性极限值）。

本发明的铜合金的优选的一个实施方式中，YS为500MPa以上，且Kb和YS的关系可以满足

式三’：0.43×YS＋205≥Kb≥0.23×YS＋225，

更优选满足

式三”：0.43×YS＋195≥Kb≥0.23×YS＋235

（式中，YS为0.2%屈服强度，Kb为弹性极限值）。

本发明的铜合金的一个实施方式中，YS为500~800MPa，典型的为600~760Mpa。

制造方法

科森系铜合金的一般的制造工艺中，首先，使用大气熔解炉，将电解铜、Si、Co等原料熔解，得到所希望组成的熔液。然后，将该熔液铸造成铸锭。然后，进行热轧，重复进行冷轧和热处理，精加工成具有所希望厚度及特性的条或箔。热处理有固溶处理和时效处理。固溶处理中，在约700~约1050℃的高温下加热，使第二相粒子固溶在Cu基地中，同时，使Cu基地再结晶。有时也将热轧兼作为固溶处理。时效处理中，在约350~约600℃的温度范围内加热1小时以上，使在固溶处理中固溶了的第二相粒子作为纳米级的微细粒子析出。通过该时效处理，强度和导电率升高。为了得到更高的强度，有时在时效前和/或时效后进行冷轧。另外，在时效后进行冷轧时，有时在冷轧后进行去应力退火（低温退火）。

在上述各工序的间隔期，可以适当进行用于除去表面的氧化皮的研削、研磨、喷丸酸洗等。

本发明的铜合金也经历了上述的制造工艺，但为了使最终得到的铜合金的特性在本发明规定的范围内，严格地控制热轧、固溶处理及时效处理条件来进行是很重要的。这是由于，与以往的Cu-Ni-Si系科森合金不同，本发明的Cu-Co-Si系合金特意添加了第二相粒子的控制难的Co作为用于时效析出硬化的必需成分。这是因为，Co与Si一起形成第二相粒子，其生成及生长速度对热处理时的保持温度和冷却速度较敏感。

首先，在铸造时的凝固过程中，不可避免地生成粗大的结晶物，在其冷却过程中不可避免地生成粗大的析出物，因此，在其后的工序中需要将这些第二相粒子固溶于母相中。若在900℃~1050℃下保持1小时以上后进行热轧，则可以使Co固溶于母相中。900℃以上这样的温度条件与其它科森系合金的情况相比为较高的温度设定。热轧前的保持温度小于900℃时，固溶不充分，超过1050℃时，材料有可能熔解。另外，优选在热轧结束后迅速冷却。

固溶处理的目的在于使熔解铸造时的结晶粒子、热轧后的析出粒子固溶，提高固溶处理及其之后的时效硬化能。此时，固溶处理时的保持温度和时间、及保持后的冷却速度很重要。保持时间恒定的情况下，提高保持温度时，可以使熔解铸造时的结晶粒子、热轧后的析出粒子固溶。

固溶处理后的冷却速度越快，越能抑制冷却中的析出。冷却速度过慢时，在冷却中，第二相粒子粗大化，第二相粒子中的Co、Si含量增加，因此，通过固溶处理不能进行充分的固溶，时效硬化能降低。因此，固溶处理后的冷却优选为迅速冷却。具体而言，在850℃~1050℃下固溶处理后，将平均冷却速度设为毎秒10℃以上、优选15℃以上、更优选设为毎秒20℃以上冷却至400℃是有效的。上限没有特别规定，根据设备的规格设为毎秒100℃以下。这里的“平均冷却速度”是指测定从固溶温度到400℃为止的冷却时间，通过“(固溶温度-400)（℃）/冷却时间（秒）”算出的值（℃/秒）。

在制造本发明的Cu-Co-Si系合金时，在固溶处理后分两阶段进行轻度的时效处理，并在两次时效处理之间进行冷轧是有效的。由此，析出物的粗大化被抑制，可以得到良好的第二相粒子的分布状态。且认为其最终与本发明的铜合金特有的晶体取向有关。

本发明人发现，将刚固溶处理后的第一时效处理在以下的特定条件下进行三阶段时效时，弹性极限值显著提高。虽然有通过进行多阶段时效而强度及导电性的平衡提高的文献，但令人惊讶的是，通过严格控制多阶段时效的阶段数、温度、时间、冷却速度，连弹性极限值也显著提高。根据本发明人的实验，通过一阶段时效、两阶段时效不能获得这样的效果，仅将第2时效处理进行三阶段时效也不能获得充分的效果。

并不想通过理论限制本发明，但认为通过采用三阶段时效而弹性极限值显著提高的理由如下。认为，通过将第一次时效处理设为三阶段时效，由于在第一阶段及第二阶段析出的第2相粒子的生长及在第三阶段的第2相粒子的析出，在接下来的工序的压延中织构变得难以发展。

在三阶段时效中，首先，进行将材料温度设为480~580℃、加热1~12小时的第一阶段。第一阶段的目的在于，提高由于第二相粒子的成核及生长而带来的强度・导电率。

第一阶段中的材料温度小于480℃、或加热时间小于1小时时，第二相粒子的体积分率小，难以得到所希望的强度、导电率。另一方面，加热至材料温度超过580℃时、或加热时间超过12小时时，第二相粒子的体积分率变大，但粗大化而强度降低的倾向变强。

第一阶段结束后，将冷却速度设为0.1℃/分钟以上，过渡至第二阶段的时效温度。设定为这样的冷却速度的理由是，为了不使在第一阶段析出的第二相粒子过度地生长。但是，冷却速度过快时，下冲变大，因此，优选设为100℃/分钟以下。这里的冷却速度通过(第一阶段时效温度-第二阶段时效温度)（℃）/（从第一阶段时效温度到达第二阶段时效温度的冷却时间（分钟））来测定。

接着，进行将材料温度设为430~530℃加热1~12小时的第二阶段。第二阶段的目的在于，通过使在第一阶段中析出的第二相粒子在有助于强度的范围内生长而提高导电率；和通过在第二阶段重新析出第二相粒子（比在第一阶段析出的第二相粒子小）而提高强度、导电率。

第二阶段的材料温度小于430℃、或加热时间小于1小时时，在第一阶段析出的第二相粒子几乎不生长，因此，难以提高导电率，并且不能在第二阶段重新析出第二相粒子，因此，不能提高强度、导电率。另一方面，加热至材料温度超过530℃时、或加热时间超过12小时时，在第一阶段析出的第二相粒子过度生长而粗大化，强度降低。

第一阶段和第二阶段的温度差过小时，会导致在第一阶段析出的第二相粒子粗大化，强度降低，另一方面，过大时，在第一阶段析出的第二相粒子几乎不生长，不能提高导电率。另外，由于在第二阶段难以析出第二相粒子，因此，不能提高强度及导电率。因此，第一阶段和第二阶段的温度差应为20~80℃。

第二阶段结束后，根据与先前同样的理由，将冷却速度设为0.1℃/分钟以上，过渡至第三阶段的时效温度。与从第一阶段过渡至第二阶段时同样地，冷却速度优选设为100℃/分钟以下。这里的冷却速度通过(第二阶段时效温度-第三阶段时效温度)（℃）/（从第二阶段时效温度到达第三阶段时效温度的冷却时间（分钟））来测定。

接着，进行将材料温度设为300~430℃加热4~30小时的第三阶段。第三阶段的目的在于，使在第一阶段和第二阶段析出的第二相粒子稍微生长、和重新生成第二相粒子。

第三阶段的材料温度小于300℃、或加热时间小于4小时时，无法使在第一阶段和第二阶段析出的第二相粒子生长，另外，不能重新生成第二相粒子，因此，难以得到所希望的强度、导电率及弹性极限值。另一方面，加热至材料温度超过430℃时、或加热时间超过30小时时，在第一阶段和第二阶段析出的第二相粒子过度生长而粗大化，因此，难以得到所希望的强度及弹性极限值。

第二阶段和第三阶段的温度差过小时，导致在第一阶段、第二阶段中析出的第二相粒子粗大化而强度及弹性极限值降低，另一方面，过大时，在第一阶段、第二阶段中析出的第二相粒子几乎不生长而不能提高导电率。另外，由于在第三阶段难以析出第二相粒子，因此，不能提高强度、弹性极限值及导电率。因此，第二阶段和第三阶段的温度差应该设为20~180℃。

在一个阶段的时效处理中，第2相粒子的分布发生变化，因此，原则是温度设为恒定温度，但也可以相对于设定温度变动±5℃左右。因此，各步骤在温度的浮动范围10℃以内进行。

在第一时效处理后进行冷轧。在该冷轧中，可以通过加工硬化弥补第一时效处理中的不充分的时效硬化。为了达到所希望的强度水平，此时的加工度为10~80%、优选为15~50%。但弹性极限值降低。进而，在第一时效处理中析出的微细的粒子因位错而被剪切，再次固溶而导电率降低。

冷轧后通过第二时效处理提高弹性极限值和导电率是很重要的。将第二时效温度设定得较高时，弹性极限值和导电率升高，但温度条件过高时，已经析出的粒子粗大化而成为过时效状态，强度降低。因此，在第二时效处理中，为了实现导电率和弹性极限值的恢复，要注意在比通常进行的条件低的温度下长时间保持。这是为了能够同时提高含有Co的合金系的析出速度的抑制效果和位错的再排列的效果。列举第二时效处理的条件的一例，为：在100℃以上且小于350℃的温度范围内进行1~48小时，更优选在200℃以上300℃以下的温度范围内进行1~12小时。

即使是在第二时效处理后立即在惰性气体气氛中进行时效处理的情况，表面也稍稍氧化，焊料润湿性差。因此，在要求焊料润湿性的情况下，可以进行酸洗和/或研磨。作为酸洗的方法，使用公知的任意手段即可。作为研磨的方法，使用公知的任意手段即可。

本发明的Cu-Si-Co系合金可以加工成各种伸铜制品，例如板、条、管、棒及线，进而，通过本发明而得到的Cu-Si-Co系铜合金可以用于引线框架、连接器、管脚、端子、继电器、开关、二次电池用箔材等电子部件等。

实施例

以下，一同列举出本发明的实施例和比较例，这些实施例是为了更好地理解本发明及其优点而提供的，并不意图限定本发明。

将含有表1记载的各添加元素、剩余部分由铜及杂质构成的铜合金在高频熔解炉中在1300℃下熔铸，铸造成厚度30mm的铸锭。然后，将该铸锭在1000℃下加热3小时，之后，热轧至板厚10mm，热轧结束后迅速冷却。接着，为了除去表面的氧化皮而实施面削直至变为厚度9mm，通过冷轧，制成厚度0.13mm的板。然后，在850℃~1050℃下进行固溶处理120秒，其后冷却。冷却条件为：将从固溶温度到400℃为止的平均冷却速度设为20℃/s进行水冷。然后，在惰性气氛中在表1记载的各条件下实施第一时效处理。各阶段中的材料温度维持在表1记载的设定温度±3℃以内。其后，冷轧至0.1mm，最后，在惰性气氛中在300℃下用3小时进行第二时效处理，制造各试验片。

[表1-1]

[表1-2]

[表1-3]

[表1-4]

对由此得到的各试验片，如下来测定合金特性。

关于强度，按照JIS　Z2241进行压延平行方向的拉伸试验，测定0.2%屈服强度（YS：MPa）。

关于导电率（EC；%IACS），通过利用双电桥的体积电阻率测定来求出。

关于弹性极限值，按照JIS　H3130，实施重复式挠度试验，由永久变形残留的弯矩测定表面最大应力。

关于β角度90°的峰高比率，利用前述的测定方法，使用リガク公司制造的型号RINT-2500V的X射线衍射装置求出。

各试验片的试验结果示于表2。

[表2-1]

[表2-2]

实施例中，β角度90°的峰高比率为2.5以上，可知强度、导电性和弹性极限值的平衡优异。

比较例No.8、比较例No.19~23、比较例No.25~33是以两阶段时效进行第一时效的例子。

比较例No.7是以一阶段时效进行第一时效的例子。

比较例No.5是第一阶段的时效时间短的例子。

比较例No.11是第一阶段的时效时间长的例子。

比较例No.1是第一阶段的时效温度低的例子。

比较例No.15是第一阶段的时效温度高的例子。

比较例No.6是第二阶段的时效时间短的例子。

比较例No.10是第二阶段的时效时间长的例子。

比较例No.3是第二阶段的时效温度低的例子。

比较例No.14是第二阶段的时效温度高的例子。

比较例No.2及比较例No.9是第三阶段的时效时间短的例子。

比较例No.12是第三阶段的时效时间长的例子。

比较例No.4是第三阶段的时效温度低的例子。

比较例No.13是第三阶段的时效温度高的例子。

比较例No.16是从第二阶段到第三阶段的冷却速度低的例子。

比较例No.17是从第一阶段到第二阶段的冷却速度低的例子。

上述比较例中，β角度90°的峰高比率均小于2.5，可知，与实施例相比，强度、导电性和弹性极限值的平衡差。

比较例No.18的β角度90°的峰高比率为2.5以上，但Co浓度及Si浓度低，因此，与发明例相比，强度、导电性和弹性极限值的平衡差。

比较例24的β角度90°的峰高比率为2.5以上，强度、导电性和弹性极限值的平衡优异，但与实施例40相比，尽管Co浓度増加0.5%，但特性基本相同，在制造成本方面成为问题。

关于这些例子，将以YS为x轴、以Kb为y轴作图而得到的图示于图1，将以Co的质量%浓度（Co）为x轴、以YS为y轴作图而得到的图示于图2，将以Co的质量%浓度（Co）为x轴、以Kb为y轴作图而得到的图示于图3。由图1可知，实施例的铜合金满足0.43×YS＋215≥Kb≥0.23×YS＋215的关系。由图2可知，实施例的铜合金能够满足式一：-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋520≥YS≥-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋370。由图3可知，实施例的铜合金能够满足式二：60×（Co浓度）＋400≥Kb≥60×（Co浓度）＋275。

Claims (9)

1.铜合金，其为含有Co：0.5~2.5质量%、Si：0.1~0.7质量%，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成的电子材料用铜合金，其中，通过以压延面为基准的X射线衍射极图测定而获得的结果中，由α＝35°下的β扫描获得的相对于｛200｝Cu面的｛111｝Cu面的衍射峰强度中，β角度90°的峰高为标准铜粉末的相同角度的峰高的2.5倍以上。

2.根据权利要求1所述的铜合金，其中，满足：

式一：-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋520≥YS≥-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋370、及

式二：60×（Co浓度）＋400≥Kb≥60×（Co浓度）＋275

式中，Co浓度的单位为质量%，YS为0.2%屈服强度，Kb为弹性极限值。

3.根据权利要求1或2所述的铜合金，其中，YS为500MPa以上，并且Kb和YS的关系满足：

式三：0.43×YS＋215≥Kb≥0.23×YS＋215

式中，YS为0.2%屈服强度，Kb为弹性极限值。

4.根据权利要求1或2所述的铜合金，其中，Co的质量浓度与Si的质量浓度之比Co/Si满足3≤Co/Si≤5。

5.根据权利要求1或2所述的铜合金，其中，还含有小于1.0质量%的Ni。

6.根据权利要求1或2所述的铜合金，其中，还含有总计最大2.0质量%的选自Cr、Mg、P、As、Sb、Be、B、Mn、Sn、Ti、Zr、Al、Fe、Zn及Ag中的至少一种。

7.铜合金的制造方法，其包括依次进行以下的工序：

-对具有权利要求1~6中任一项所述的组成的铜合金的铸锭进行熔解铸造的工序1；

-在900℃以上1050℃以下加热1小时以上后进行热轧的工序2；

-冷轧工序3；

-在850℃以上1050℃以下进行固溶处理，将直至400℃为止的平均冷却速度设为每秒10℃以上进行冷却的工序4；

-第一时效处理工序5，其具有：将材料温度设为480~580℃加热1~12小时的第一阶段；接着将材料温度设为430~530℃加热1~12小时的第二阶段；和接着将材料温度设为300~430℃加热4~30小时的第三阶段，且将从第一阶段到第二阶段的冷却速度及从第二阶段到第三阶段的冷却速度分别设为0.1℃/分钟以上，将第一阶段和第二阶段的温度差设为20~80℃，将第二阶段和第三阶段的温度差设为20~180℃进行多阶段时效；

-冷轧工序6；和

-在100℃以上且小于350℃下进行1~48小时的第二时效处理工序7。

8.伸铜制品，其包含权利要求1~6中任一项所述的铜合金。

9.电子部件，其具备权利要求1~6中任一项所述的铜合金。