CN107429328B - 散热元件用铜合金板和散热元件 - Google Patents
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Abstract
提供一种铜合金板,其在制造散热元件的过程的一部分包含加热至650℃以上的温度的步骤时,能够使制造后的散热元件拥有充分的强度和散热性能。一种散热元件用铜合金板,其含有Ni和Co中的一种或两种1.0~4.0质量%、Si为0.2~1.2质量%,Ni和Co的合计含量[Ni+Co]与Si的含量[Si]的比[Ni+Co]/[Si]为3.5~5,余量由Cu和不可避免的杂质构成,以850℃加热30分钟后水冷,接着经时效处理后的0.2%屈服强度为300MPa以上,导电率25%IACS以上。该铜合金中,还能够含有Sn:0.005~1.0质量%、Mg:0.005~0.2质量%、Zn:2.0质量%以下(不含0质量%)中的一种或两种以上。
Description
技术领域
本发明涉及散热元件用铜合金板和散热元件。
背景技术
台式PC或笔记本型PC等所搭载的CPU的工作速度的高速化和高密度化急速发展,来自其CPU的放热量进一步增大。若CPU的温度上升到一定高度的温度,则成为故障或热失控等的原因,因此从CPU等半导体装置有效地散热成为切实的问题。
作为吸收半导体装置的热,并使之发散到大气中的散热元件,使用的是热沉。由于对热沉要求有高导热性,所以作为原材使用的是导热率大的铜或铝等。但是,对流热阻会限制热沉的性能,难以满足放热量增大的高功能电子元件的散热要求。
因此,作为具有更高散热性的散热元件,提出有具备高导热性和热传输能力的管状热导管和平面状热导管(蒸气腔)。热导管通过封入到内部的制冷剂的蒸发(从CPU吸热)和冷凝(将吸收的热放出)的循环进行,发挥着比热沉更高的散热特性。另外提出,通过使热导管与热沉或风扇这样的散热元件加以组合,从而解决半导体装置的放热问题
作为用于散热板、热沉或热导管等的散热元件的原材,多用导电率和耐腐蚀性优异的纯铜制(无氧铜:C1020)的板或管。为了确保成形加工性,作为原材,使用的是软质的退火材(O材)或1/4H调质材,但在后述的散热元件的制造工序中,存在容易发生变形或疵点,冲切加工时容易出现毛口或冲模容易磨耗等问题。另一方面,在专利文献1和2中,作为散热元件的原材,记述的是Fe-P系的铜合金板。
散热板和热沉是将纯铜板通过冲压成形、冲切加工、切削、开孔加工以及蚀刻等加工成既定形状后,根据需要进行镀Ni或镀Sn,之后再用焊料、钎料或粘接剂等与CPU等的半导体装置接合。
管状热导管(参照专利文献3),其制造是将铜粉末在管内烧结而形成管芯,在加热脱气处理后,将一端进行硬钎焊密封,在真空或减压下向管内加入制冷剂,之后再将另一方的端部进行硬钎焊密封。
平面状热导管(参照专利文献4和5),使管状热导管的散热性能进一步提高。作为平面状热导管,为了有效率地进行制冷剂的冷凝和蒸发,与管状热导管同样,提出对内表面进行粗糙化加工或凹槽加工等。将进行了冲压成形、冲切加工、切削或蚀刻等的加工的上下两张纯铜板,通过硬钎焊、扩散接合或焊接等的方法接合,在内部加入制冷剂后,通过硬钎焊等方法密封。在接合工序中进行脱气处理。
另外,作为平面状热导管,提出其由外表构件,和收容在外表构件的内部的内部构件构成。为了促进制冷剂的冷凝、蒸发及输送,在外表构件的内部配置一个或多个内部构件,加工出各种形状的翅片、突起、孔洞或狭缝等。在这种形式的平面状热导管中,也是将内部构件配置在外表构件的内部后,通过硬钎焊或扩散接合等的方法,使外表构件与内部构件接合一体化,加入制冷剂后,通过硬钎焊等的方法密封。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2003-277853号公报
【专利文献2】日本特开2014-189816号公报
【专利文献3】日本特开2008-232563号公报
【专利文献4】日本特开2007-315745号公报
【专利文献5】日本特开2014-134347号公报
在这些散热元件的制造工序中,散热板和热沉在软钎焊或硬钎焊的工序中被加热至200~700℃左右。管状热导管、平面状热导管在烧结、脱气或使用了磷铜钎料(BCuP-2等)的硬钎焊、扩散接合或焊接等的工序中,被加热至800~1000℃左右。
例如,作为热导管的原材而使用纯铜板时,以650℃以上的温度进行加热时的软化剧烈。因此,安装到热沉或半导体装置上,或嵌入到PC框体中等之时,制造的热导管容易变形,热导管内部的构造发生变化,存在不能发挥预期的散热性能的问题。另外,为了避免这样的变形,增加纯铜板的厚度即可,但若是如此,则热导管的质量和厚度增大。厚度增大时,在PC框体内部的间隙变小,存在对流传热性能降低的问题。
另外,专利文献1和2所述的铜合金板(Fe-P系),若以650℃以上的温度加热,也会软化,此外与纯铜相比,导电率大幅降低。因此,经烧结、脱气、硬钎焊、扩散接合或焊接等的工序而制造例如平面状热导管时,同样在热导管的搬送和装卸或向底座的嵌入工序等之中容易变形。另外,导电率降低,无法显现作为热导管的预期性能。
发明内容
本发明鉴于由纯铜或铜合金板制造散热元件的过程的一部分中,包含加热到650℃以上的温度的步骤时的上述问题点而作出的,其目的在于,提供一种铜合金板,其能够使经过加热至650℃以上的温度的步骤而制造的散热元件,拥有充分的强度和散热性能。
本发明的散热元件用铜合金板,用于作为制造散热元件的过程的一部分,包含加热到650℃以上的过程和时效处理的情况,其中,含有Ni和Co中的一种或两种:1.0~4.0质量%(即,Ni和Co中的一种或两种,合计为1.0~4.0质量%)、Si:0.2~1.2质量%,设Ni和Co的合计含量(质量%)为[Ni+Co],Si的含量(质量%)为[Si]时,含量比[Ni+Co]/[Si]为3.5~5,余量由Cu和不可避免的杂质构成,以850℃加热30分钟后水冷,接着经时效处理后的0.2%屈服强度为300MPa以上,导电率为25%IACS以上。
本发明的散热元件用铜合金板,根据需要,作为合金元素能够再含有Sn:0.005~1.0质量%、Mg:0.005~0.2质量%和Zn:2.0质量%以下(不含0质量%)中的一种或两种以上。另外,本发明的散热元件用铜合金板,根据需要,作为合金元素能够再含有Al、Cr、Ti、Zr、Fe、P和Ag之中的一种或两种以上,合计0.5质量%以下(不含0质量%)。
本发明的铜合金板,在如下情况下使用,即,作为制造散热元件的过程的一部分,包含加热到650℃以上的步骤和时效处理的情况。总之,使用本发明的铜合金板制造的散热元件,在高温加热至650℃以上后被进行时效处理,强度提高。
本发明的铜合金板,在850℃加热30分钟,接着进行时效处理时,0.2%屈服强度为300MPa以上,导电率为25%IACS以上。本发明的铜合金板,因为时效处理后的强度高,所以,将使用该铜合金板制造的热导管等的散热元件,安装到热沉或半导体装置上,或嵌入到PC框体等之中时,该散热元件难以变形。另外,本发明的铜合金板,导电率比纯铜板低,但因为时效处理后的强度高,所以能够薄壁化,能够在散热性能这一点上弥补导电率降低的部分。
具体实施方式
以下,对于本发明的散热元件用铜合金板更详细地说明。
本发明的铜合金板,通过冲压成形、冲切加工、切削或蚀刻等被加工成规定形状,经过高温加热(脱气、接合(硬钎焊、扩散接合或焊接)或用于烧结等的加热),被做成散热元件。根据散热元件的种类或制造方法,虽然所述高温加热的加热条件有所不同,但在本发明中,设想的情况是在650℃~1050℃左右进行所述高温加热(被加热材的实体温度处于650~1000℃)。本发明的铜合金板由后述组成的(Ni,Co)-Si系铜合金构成,若加热至所述温度范围内,则在母材中析出的(Ni,Co)-Si化合物的至少一部分固溶,晶粒生长,软化和导电率的降低发生。
本发明的铜合金板,到达850℃后加热30分钟后水冷,接着经时效处理后的强度(0.2%屈服强度)为300MPa以上,导电率为25%IACS以上。以850℃进行30分钟的加热,是设想为散热元件的制造中的所述高温加热的过程的加热条件。若以此条件对于本发明的铜合金板进行高温加热,则加热前析出的(Ni,Co)-Si化合物固溶,晶粒生长,发生软化和导电率的降低。若接着对所述铜合金板进行时效处理,则微细的(Ni,Co)-Si化合物析出。由此,因所述高温加热而降低的强度和导电率显著改善。
所述时效处理,能够以如下等方法实施:(a)在高温加热后的冷却工序中于析出温度范围保持一定时间;(b)高温加热后冷却至室温,其后再加热至析出温度范围并保持一定时间;(c)在所述(a)的工序后,再加热至析出温度范围而保持一定时间。
作为具体的时效处理条件,可列举在300~600的温度范围保持5分钟~10小时的条件。以强度的提高为优先时,适宜选择微细的(Ni,Co)-Si化合物生成的温度-时间条件即可,以导电率的提高为优先时,适宜选择固溶的Ni,Co和Si减少的过时效倾向的温度-时间条件即可。
时效处理后的铜合金板,导电率比高温加热后的纯铜板低,但强度比纯铜板显著提高。为了得到这一效果,使用本发明的铜合金板制造的热导管等的散热元件,在高温加热后进行时效处理。时效处理条件如前述。时效处理后的散热元件(铜合金板)强度高,安装到热沉或半导体装置上,或嵌入PC框体等之时,能够防止该散热元件的变形。另外,本发明的铜合金板(时效处理后),因为强度比纯铜板高,所以能够进行薄壁化(0.1~1.0mm厚),由此能够提高散热元件的散热性能,能够弥补相比纯铜板时的导电率的降低量。
还有,本发明的铜合金板,无论高温加热的温度低于850℃(650℃以上)或高于850℃(1050℃以下),时效处理后,都能够达成300MPa以上的0.2%屈服强度,及25%IACS以上的导电率。
本发明的铜合金板,在高温加热至650℃以上的温度之前,通过冲压成形、冲切加工、切削或蚀刻等,被加工成构成散热元件的构件。优选铜合金板具有在所述加工时的搬送和装卸中不容易变形的强度,并具有所述加工不会出现故障而能够实行的机械的特性。更具体地说,本发明的铜合金板,优选具有0.2%屈服强度300MPa以上、和优异的弯曲加工性(参照后述的实施例)。如果满足以上的特性,则铜合金板的调质没有问题。例如固溶处理材、时效处理材或对时效处理材进行了冷轧的等等,均可以使用。
如先前所述,加工本发明的铜合金板而制造的散热元件,若高温加热至650℃以上的温度,则软化。高温加热后的散热元件,优选还具有再实施时效处理时的搬送和装卸中不容易变形的强度。为此,优选在以850℃加热30分钟后进行水冷的阶段,具有50MPa以上的0.2%屈服强度。
使用本发明的铜合金板制造的散热元件,经受时效处理后,根据需要,以提高耐腐蚀性和软钎焊性为主要目的,至少在外表面的一部分上形成Sn被覆层。Sn被覆层中,包括经电镀或化学镀形成的,或者在这些镀敷后,加热至Sn的熔点以下或熔点以上而形成的。Sn被覆层中,包含Sn金属和Sn合金,作为Sn合金,除了Sn以外,作为合金元素,可列举含有Bi、Ag、Cu、Ni、In和Zn之中的一种以上,合计5质量%以下。
在Sn被覆层之下,能够形成Ni、Co或Fe等的衬底镀层。这些衬底镀层具有作为防止来自母材的Cu或合金元素的扩散的屏障的功能,和防止因增大散热元件的表面硬度造成刮伤的功能。也能够在所述衬底镀层之上镀Cu,再镀Sn之后,进行加热至Sn的熔点以下或熔点以上的热处理而形成Cu-Sn合金层,成为衬底镀层、Cu-Sn合金层和Sn被覆层的三层结构。Cu-Sn合金层,具有作为防止来自母材的Cu或合金元素的扩散的屏障的功能,和防止因增大散热元件的表面硬度造成刮伤的功能。
另外,使用本发明的铜合金板制造的散热元件,经受时效处理后,根据需要,至少在外表面的一部分上形成Ni被覆层。Ni被覆层,具有作为防止来自母材的Cu或合金元素的扩散的屏障的功能,防止因增大散热元件的表面硬度造成刮伤的功能,和提高耐腐蚀性的功能。
接着对于本发明的铜合金板的组成进行说明。
Ni和Si生成Ni2Si析出物,使铜合金的强度提高。但是,Ni含量低于1.0质量%或Si含量低于0.2质量%时,该效果少。另一方面,若Ni含量高于4.0质量%或Si含量高于1.2质量%,则铸造时Ni或Si晶化或析出,热加工性降低。因此,Ni含量为1.0~4.0质量%,Si含量为0.2~1.2质量%。Ni含量的下限值优选为1.1质量%,上限值优选为3.9质量%。
设Ni含量(质量%)为[Ni],Si含量(质量%)为[Si]时,其含量比[Ni]/[Si]低于3.5或高于5时,过剩的Ni或Si固溶,导电率降低。因此,所述含量比[Ni]/[Si]为3.5~5。
还有,能够将Ni的一部分或全部替换为Co。这种情况下,使Ni和Co的合计含量[Ni+Co]为1.0~4.0质量%的范围内,使含量比[Ni+Co]/[Si]为3.5~5。
Sn在铜合金母相中固溶,具有使铜合金的强度提高的作用,因此根据需要添加。另外,Sn的添加对于抗应力弛豫特性的提高也有效。若散热元件的使用环境为80℃或更高,则蠕变变形发生,与CPU等的热源的接触面变小,散热性降低,但通过使抗应力弛豫特性提高,能够抑制这一现象。为了得到强度和抗应力弛豫特性的提高效果,Sn含量为0.005质量%以上,优选为0.01质量%以上,更优选为0.02质量%以上。另一方面,若Sn的含量高于1.0质量%,则使铜合金板的弯曲加工性降低,并且使时效处理后的导电率降低。因此,Sn含量为1.0质量%以下,优选为0.6质量%以下,更优选为0.3质量%以下。
Mg与Sn同样,在铜合金母相中固溶,具有使铜合金的强度和抗应力弛豫特性提高的作用,因此根据需要添加。为了得到强度和抗应力弛豫特性的提高的效果,Mg含量为0.005质量%以上。另一方面,若Mg含量高于0.2质量%,则使铜合金板的弯曲加工性降低,且使时效处理后的导电率降低。因此,Mg含量为0.2质量%以下,优选为0.15质量%以下,更优选为0.05质量%以下。
Zn具有改善铜合金板的焊料的耐热剥离性和镀Sn的耐热剥离性的作用,因此根据需要添加。将散热元件插入半导体装置时,有需要软钎焊的情况,另外,散热元件制造后,有为了改善耐腐蚀性而进行镀Sn的情况。在这样的散热元件的制造中,适合使用含有Zn的铜合金板。但是,若Zn的含量高于2.0质量%,则焊料润湿性降低,因此Zn的含量为2.0质量%以下。Zn的含量的上限值优选为0.7质量%以下,更优选为0.5质量%以下。另一方面,在Zn含量低于0.01质量%时,耐热剥离性的改善不充分,Zn的含量优选为0.01质量%以上。Zn含量的下限值更优选为0.05质量%,进一步优选为0.1质量%。
还有,本发明的铜合金板含有Zn时,若以500℃以上的温度加热,则由于加热气氛导致Zn气化,使铜合金板的表面性状降低,或污染加热炉。从防止Zn气化的观点出发,Zn的含量优选为0.5质量%以下,更优选为0.3质量%以下,进一步优选为0.2质量%以下。
Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P和Ag,具有使铜合金的强度和耐热性提高的作用,因此根据需要添加其一种或两种以上。但是,若这些元素的一种或两种以上的合计含量高于0.5质量%,则导电率降低,因此该合计含量为0.5质量%以下(不含0质量%)。这些元素的一种或两种以上的合计含量的下限值优选为0.01质量%,更优选为0.02%,进一步优选为0.03%。
作为不可避免的杂质的H、O、S、Pb、Bi、Sb、Se和As,若铜合金板在650℃以上的温度长时间加热,则在晶界聚集,有在加热中和加热后引起晶界裂纹及晶界脆化等的可能性,因此优选减少这些元素的含量。H在加热中汇集到晶界、夹杂物与母材的界面,使膨胀发生,因此优选低于1.5ppm(质量ppm,下同),更优选低于1ppm。O优选低于20ppm,更优选低于15ppm。S、Pb、Bi、Sb、Se和As优选合计低于30ppm,更优选低于20ppm。特别是关于Bi、Sb、Se和As,优选这些元素的合计含量低于10ppm,更优选低于5ppm。
本发明的铜合金板,作为标准的制造方法,是对铸块进行均热处理,并热轧后,经冷轧、伴随固溶的再结晶处理、冷轧和时效处理的工序而制造。使用前述组成的铜合金,按以下的条件制造的铜合金板,其0.2%屈服强度在300MPa以上,并具有优异的弯曲加工性。另外,以850℃加热30分钟,接着进行时效处理之后,具有300MPa以上的0.2%屈服强度和25%IACS以上的导电率。
熔炼或铸造能够通过连续铸造或半连续铸造等的通常的方法进行。还有,作为铜熔炼原料,优选使用S、Pb、Bi、Se和As的含量少的。另外,关注到被覆于铜合金熔融金属的木炭的红热化(脱水),基体金属,废料,水槽、铸模的干燥,和熔融金属的脱氧等,优选减少O和H。
均质化处理优选在铸块内部的温度到达800℃后,保持30分钟以上。均质化处理的保持时间更优选为1小时以上,进一步优选为2小时以上。
均质化处理后,以800℃以上的温度开始热轧。优选以热轧材中不会形成粗大的(Ni,Co)-Si析出物析出物的方式,在600℃以上的温度结束热轧,并从这一温度通过水冷等的方法进行急冷。若热轧后的急冷开始温度比600℃低,则粗大的(Ni,Co)-Si析出物形成,组织容易变得不均匀,铜合金板(制品板)的强度降低。
通过热轧后的冷轧,对铜合金板施加一定的应变,接着在再结晶处理后,得到具有预期的再结晶组织(微细的再结晶组织)的铜合金板。该冷轧的加工率优选为5~35%。
伴随固溶的再结晶处理,以650~950℃,优选以670~900℃保持3分钟以下的条件进行。铜合金中的Ni、Co和Si的含量少时,优选在上述温度范围内的较低温区域进行,Ni、Co和Si的含量多时,优选在上述温度范围内的较高温区域进行。通过此再结晶处理,能够使Ni、Co和Si在铜合金母材中固溶,并且形成弯曲加工性良好的再结晶组织(平均晶粒直径为1~20μm)。若该再结晶处理的温度比600℃低,则Ni、Co和Si的固溶量少,强度降低。另一方面,若再结晶处理的温度高于950℃或处理时间超过3分钟,则再结晶晶粒粗大化。
伴随固溶的再结晶处理后,(a)进行冷轧和时效处理,(b)冷轧和时效处理后,再冷轧至制品厚度,或(c)在所述(b)之后进行低温退火(延展性的恢复)。
时效处理以加热温度300~600℃左右、保持0.5~10小时的条件进行。该加热温度低于300℃时,析出量少,若高于600℃,则析出物容易粗大化。加热温度的下限优选为350℃,上限优选为580℃,更优选为560℃。时效处理的保持时间,根据加热温度适宜选择,在0.5~10小时的范围内进行。该保持时间在0.5小时以下时,析出不充分,即使超过10小时,析出量也是饱和,生产率降低。保持时间的下限优选为1小时,更优选为2小时。
【实施例1】
铸造表1所示的组成的铜合金,分别制作厚度45mm的铸块。在该铜和铜合金中,作为不可避免的杂质的H低于1ppm,O低于20ppm,S、Pb、Bi、Sb、Se和As合计低于20ppm。
对于各铸块以965℃进行3小时的均热处理,接着进行热轧而作为板厚15mm的热轧材,从600℃以上的温度进行淬火(水冷)。将淬火后的热轧材的两面各研磨1mm后,冷粗轧至目标板厚0.43mm,进行以650~850℃保持10~60秒再结晶处理(伴随固溶)。接着以450℃进行2小时的析出退火后,实施30%的最终冷轧,制造板厚0.3mm的铜合金板。
【表1】
表1铜合金的组成
以所得到的铜合金板为供试材,按下述要领,进行导电率、机械的特性、弯曲加工性和焊料润湿性的各测量试验。
另外,在室温下真空拉制所得到的铜合金板后,进行Ar气置换并加热,在板材的温度到达850℃之后加热30分钟后水冷,再以500℃加热所述水冷材2小时(时效处理),分别将其作为供试材,进行导电率和机械的特性的各测量。各试验果显示在表2中。
【表2】
(导电率的测量)
导电率的测量依据JIS-H0505所规定的有色金属材料导电率测量法,以使用了双电桥的四端子法进行。试验片的尺寸为,宽15mm和长300mm。
(机械特性)
从供试材上,使纵长方向为轧制平行方向而切下JIS5号拉伸试验片,依据JIS-Z2241实施拉伸试验,测量屈服强度和延伸率。屈服强度是相当于永久伸长0.2%的抗拉强度。
(弯曲加工性)
弯曲加工性的测量,遵循伸铜协会标准JBMA-T307所规定的W弯曲试验方法实施。从各供试材上切下宽10mm,长30mm的试验片,使用R/t=0.5的夹具,进行G.W.(Good Way(弯曲轴与轧制方向垂直))和B.W.(Bad Way(弯曲轴与轧制方向平行))的弯曲。接着,利用100倍的光学显微镜,目视观察弯曲部有无裂纹,G.W.或B.W.的双方都没有发生裂纹的评价为○(合格),G.W.或B.W.的任意一方或双方发生裂纹的评价为×(不合格)。
(焊料润湿性)
从各供试材上提取狭条状试验片,浸渍涂布非活性焊剂1秒后,弧面状沾锡法测量焊料润湿时间。焊料使用保持在260±5℃的Sn-3质量%Ag-0.5质量%Cu,以浸渍速度25mm/sec、浸渍深度5mm和浸渍时间5sec的试验条件实施。焊料润湿时间在2秒以下的评价为焊料润湿性优异。还有,除比较例7以外,焊料润湿时间均为2秒以下。
表2所示的实施例1~18的铜合金板,合金组成满足本发明的规定,以850℃加热30分钟,接着进行时效处理之后的强度(0.2%屈服强度)在300MPa以上,且导电率为25%IACS以上。另外,以850℃加热前的铜合金板的特性中,强度(0.2%屈服强度)为300MPa以上,弯曲加工性和焊料润湿性也优异。以850℃加热后,也具有50MPa以上的强度(0.2%屈服强度)。
相对于此,比较例1~7的铜合金板,如以下所示,某种特性差。
比较例1因为Ni含量少,所以时效处理后的强度低。
比较例2因为Ni含量过剩,所以热轧时发生裂纹,不能进行热轧后的工序。
比较例3其Ni与Si的含量比[Ni]/[Si]过高,过剩的Ni固溶,时效处理后的导电率降低。
比较例4其Ni与Si的含量比[Ni]/[Si]过低,过剩的Si固溶,时效处理后的导电率降低。
比较例5和6分别是Sn或Mg含量过剩,铜合金板的弯曲加工性差,时效处理后的导电率降低。
比较例7其Zn含量过剩,如前述焊料润湿性差。
【实施例2】
对于表1所示的铜合金板之中代表性的(实施例2和6与比较例1和7),以1000℃加热30分钟后水冷,再以500℃加热2小时(时效处理),以该铜合金板作为供试材,按实施例1所述的方法进行导电率和机械的特性的各测量试验。其结果显示在表3中。
【表3】
如表3所示,实施例2和6以1000℃加热30分钟,接着经时效处理之后的强度(0.2%屈服强度)为300MPa以上,且导电率为25%IACS以上。
另一方面,比较例1,以1000℃加热30分钟,接着时效处理后的强度差。
还有,实施例2和6以及比较例1和7的全部中,以1000℃加热30分钟,接着经时效处理后的强度和导电率的值,与以850℃加热30分钟,接着进行时效处理之后的强度和导电率的值没有明显差异。
本说明书的开示内容包括以下的方式。
方式1:
一种散热元件用铜合金板,其特征在于,含有Ni和Co中的一种或两种:1.0~4.0质量%、Si:0.2~1.2质量%,Ni和Co的合计含量[Ni+Co],与Si的含量[Si]的比[Ni+Co]/[Si]为3.5~5,余量由Cu和不可避免的杂质构成,以850℃加热30分钟后水冷,接着经时效处理后的0.2%屈服强度为300MPa以上,导电率为25%IACS以上,制造散热元件的过程的一部分中包含加热到650℃以上的步骤和时效处理。
方式2:
根据方式1所述的散热元件用铜合金板,其特征在于,还在Sn:0.005~1.0质量%、Mg:0.005~0.2质量%的范围含有Sn和Mg的一种或两种。
方式3:
根据方式1或2所述的散热元件用铜合金板,其特征在于,还含有Zn为2.0质量%以下(不含0质量%)。
方式4:
根据方式1~3中任一项所述的散热元件用铜合金板,其特征在于,还含有Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P和Ag之中的一种或两种以上,合计0.5质量%以下(不含0质量%)。
方式5:
一种散热元件,其特征在于,由方式1~4中任一项所述的散热元件用铜合金板制造,加热到650℃以上的步骤之后,经受时效处理。
方式6:
根据方式5所述的散热元件,其特征在于,在外表面的至少一部分上形成有Sn被覆层。
方式7:
根据方式5所述的散热元件,其特征在于,在外表面的至少一部分上形成有Ni被覆层。
本申请伴随以申请日为2015年3月27日的日本国专利申请、专利申请第2015-066518号为基础申请的优先权主张。专利申请第2015-066677号由于参照而编入本说明书。
Claims (11)
1.一种散热元件用铜合金板,其特征在于,含有Ni和Co中的一种或两种:1.0~4.0质量%、Si:0.2~1.2质量%,Ni和Co的合计含量[Ni+Co]与Si的含量[Si]的比[Ni+Co]/[Si]为3.5~5,余量由Cu和不可避免的杂质构成,850℃加热前的0.2%屈服强度为300MPa以上,并且,以850℃加热30分钟后水冷,接着经在500℃的温度进行2小时加热的时效处理后的0.2%屈服强度为300MPa以上,导电率为25%IACS以上,制造散热元件的过程的一部分包括加热到650℃以上的步骤和时效处理。
2.根据权利要求1所述的散热元件用铜合金板,其特征在于,还在Sn:0.005~1.0质量%、Mg:0.005~0.2质量%的范围含有Sn和Mg中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的散热元件用铜合金板,其特征在于,还含有Zn为2.0质量%以下但不含0质量%。
4.根据权利要求2所述的散热元件用铜合金板,其特征在于,还含有Zn为2.0质量%以下但不含0质量%。
5.根据权利要求1所述的散热元件用铜合金板,其特征在于,还含有Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P和Ag之中的一种或两种以上,合计0.5质量%以下但不含0质量%。
6.根据权利要求2所述的散热元件用铜合金板,其特征在于,还含有Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P和Ag之中的一种或两种以上,合计0.5质量%以下但不含0质量%。
7.根据权利要求3所述的散热元件用铜合金板,其特征在于,还含有Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P和Ag之中的一种或两种以上,合计0.5质量%以下但不含0质量%。
8.根据权利要求4所述的散热元件用铜合金板,其特征在于,还含有Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P和Ag之中的一种或两种以上,合计0.5质量%以下但不含0质量%。
9.一种散热元件,其特征在于,由权利要求1~8中任一项所述的散热元件用铜合金板制造而成,加热到650℃以上的步骤之后,经受时效处理。
10.根据权利要求9所述的散热元件,其特征在于,在外表面的至少一部分上形成有Sn被覆层。
11.根据权利要求9所述的散热元件,其特征在于,在外表面的至少一部分上形成有Ni被覆层。
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