CN112867805B - 钛铜箔、伸铜制品、电子设备部件以及自动对焦相机模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钛铜箔,其具有用作弹簧时所需的高强度,并且蚀刻均匀性良好,能够合适地用作在自动对焦相机模块等的电子设备部件中使用的导电性弹簧材料。该钛铜箔,含有1.5~5.0质量%的Ti以及10~3000质量ppm的Fe,余量由Cu以及不可避的杂质构成,在通过X射线衍射法测量轧制面的情况下,具有下式(1)定义的A为10~40的晶体取向。A=β{220}/(β{200}+β{311})···式(1)(其中,β{220}、β{200}、β{311}分别表示{220}晶面、{200}晶面、{311}晶面的X射线衍射峰的半峰宽)。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛铜箔、伸铜制品、电子设备部件以及自动对焦相机模块,特别涉及一种能够适合用作自动对焦相机模块等的导电性弹簧材料的钛铜箔、伸铜制品、电子设备部件以及自动对焦相机模块。
背景技术
在便携电话的相机透镜部中,使用被称作自动对焦相机模块的电子设备部件。便携电话的相机的自动对焦功能是指,通过自动对焦相机模块中所使用的材料的弹簧力,使得透镜朝向一定方向移动,并且通过电流流过卷绕于外周的线圈而产生的电磁力,使得透镜朝向与材料的弹簧力的作用方向相反的方向运动。通过这样的机构驱动相机透镜而发挥自动对焦功能(例如,专利文献1、2)。
因此,用于自动对焦相机模块的弹簧材料的铜合金箔,需要其弹簧强度是能够耐受电磁力导致的材料变形的程度。若弹簧强度低,则材料无法承受电磁力导致的位移,会发生永久变形(永久应变)并且在除去电磁力后无法回到初始位置。若发生永久应变,则无法在流过一定的电流时,使透镜移动到所需的位置,而无法发挥自动对焦功能。
自动对焦相机模块,使用箔厚为0.1mm以下,且具有1100MPa以上的抗拉强度或0.2%屈服强度的Cu-Ni-Sn系铜合金箔。但是,由于近年的降低成本的需求,使用与Cu-Ni-Sn系铜合金箔相比材料价格比较便宜的钛铜箔,其需求正在增大。
另一方面,钛铜箔的强度比Cu-Ni-Sn系铜合金箔更低,存在产生永久应变的问题,因此期望其高强度化。
作为提高钛铜的强度的方法,例如有专利文献3、4所公开的方法。专利文献3中公开了以下方法:通过钛铜的制造步骤选用固溶化处理、亚时效处理、冷轧制、时效处理,并且分两个阶段进行固溶化处理后的热处理,由此增大调幅分解(Spinodal decomposition)产生的Ti浓度的幅度(浓淡),提高强度与弯曲加工性的平衡。另外,在专利文献4中记载了,钛铜的制造步骤中选用固溶化处理、预备时效处理、时效处理、精轧制、去应力退火,同样有效地增大Ti浓度的波动。
此外,作为进一步改善钛铜的强度的技术,还有专利文献5~8所公开的方法等等。在专利文献5中公开了通过最终再结晶退火调节平均晶粒粒径,之后,依次进行冷轧制、时效处理的方法。专利文献6中公开了在固溶化处理后依次进行冷轧制、时效处理、冷轧制的方法。专利文献7中公开了如下方法:在进行热轧制以及冷轧制之后,在750~1000℃的温度区域内保持5秒~5分钟进行固溶化处理,接着,依次进行轧制率0~50%的冷轧制、300~550℃的时效处理、以及轧制率0~30%的精冷轧制,由此调节板面上的{420}晶面的X射线衍射强度。专利文献8中公开了如下方法:按照规定的条件依次进行第一固溶化处理、中间轧制、最终的固溶化处理、退火、最终的冷轧制以及时效处理,由此调节轧制面上的{220}晶面的X射线衍射强度的半峰宽。
进一步,为了在增大强度的同时减少永久应变的发生,专利文献9中公开了如下方法:在进行热轧制以及冷轧制之后,依次进行固溶化处理、压下率55%以上的冷轧制,200~450℃的时效处理,压下率35%以上的冷轧制,并且控制铜合金箔的表面粗糙度。另外,专利文献10中公开了,通过在进行热轧制以及冷轧制后,依次进行固溶化处理、压下率55%以上的冷轧制、200~450℃的时效处理、压下率50%以上的冷轧制,以及根据需要的去应力退火,并控制固溶化处理后的冷轧制的压下率,由此控制I(220)/I(311)。在专利文献9以及专利文献10中公开的钛铜箔中,与轧制方向平行的方向上的0.2%屈服强度能够达到1100MPa以上。
另外,在专利文献11中公开了,在800~1000℃下热轧制到厚度为5~20mm之后,进行加工度30~99%的冷轧制,400~500℃下的平均升温速度选用1~50℃/秒并且在500~650℃的温度带保持5~80秒钟,由此进行软化度为0.25~0.75的预备退火,并进行压下率为7~50%的冷轧制,接着,在700~900℃下进行5~300秒钟的固溶化处理,以及,在350~550℃下进行2~20小时的时效处理,由此缩小杨氏模量。
此外,在专利文献12中公开了如下方法:进行热轧制、冷轧制后,依次在700~1000℃下进行5秒钟~30分钟的固溶化处理、压下率为95%以上的冷轧制,之后,进行以15℃/h以下的速度升温,在200~400℃的范围下保持1~20小时,并进行以15℃/h以下的速度冷却到150℃的时效处理,由此能够改善永久应变。专利文献12所公开的钛铜箔,与轧制方向平行的方向以及垂直的方向上的0.2%屈服强度均为1200MPa以上,并且,与轧制方向平行的方向以及垂直的方向上的弹簧限界值均能够达到800MPa以上。
另外,作为着眼于组织控制的技术,在专利文献13中记载了如下方法:对于具有在0.5质量%~3.5质量%的范围内含有Ti、余量由Cu和不可避免的杂质构成的组成的钛铜,进行压下率超过90%的冷的或温的精轧制、时效处理,由此在时效处理后形成层状组织,提高强度和导电率的平衡。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-280031号公报
专利文献2:日本特开2009-115895号公报
专利文献3:日本特开2015-098622号公报
专利文献4:日本特开2015-127438号公报
专利文献5:日本特开2002-356726号公报
专利文献6:日本特开2004-091871号公报
专利文献7:日本特开2010-126777号公报
专利文献8:日本特开2011-208243号公报
专利文献9:日本特开2014-037613号公报
专利文献10:日本特开2014-080670号公报
专利文献11:日本特开2014-074193号公报
专利文献12:日本特开2016-050341号公报
专利文献13:日本特开2014-173145号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
近年伴随着图像传感器的高像素化等相机的高功能化,存在透镜的个数增多的倾向,因此当相机模块落回时,对材料施加了可使其塑性变形的较强的力。因此,在用作相机模块的弹簧材料的情况下,在与轧制面平行的方向上,不仅是与轧制方向平行的方向,并且与轧制方向垂直的方向以及与轧制方向成45°的方向这3个方向上的强度都有要求。
另外,这些钛铜箔通过蚀刻加工制造弹簧材料,在像现有的高强度钛铜箔那样通过压下率为95%以上的轧制制造弹簧材料的情况下,上述3个方向上的蚀刻会存在偏差。若蚀刻产生偏差,则在制造相机模块时难以发现良好的弹簧性,因此希望偏差尽可能地小。
需要说明的是,在专利文献1~13中,没有公开对3个方向上的强度以及蚀刻的偏差进行控制。
基于以上的背景,认为基于3个方向上的强度和良好的蚀刻性(蚀刻均匀性)的观点,现有的钛铜箔有进一步改善的余地。
本发明,其课题是解决以上技术问题,在一实施方式中,提供一种钛铜箔,其具有用作弹簧材料时所需的高强度,并且平行于轧制面,在与轧制方向平行的方向上、与轧制方向垂直的方向上以及与轧制方向成45°的方向上的强度以及蚀刻均匀性均良好。另外,本发明在另一实施方式中,目的在于提供一种具备这样的钛铜箔的伸铜制品。另外,本发明在再一实施方式中,目的在于提供一种具备这样的钛铜箔的电子设备部件。另外,本发明在又一实施方式中,目的在于提供一种具备这样的钛铜箔的自动对焦相机模块。
解决技术问题的方法
本发明人,研究微量成分以及制造步骤给钛铜的强度以及蚀刻均匀性带来的影响,结果发现,对于微量成分来说Fe的添加,以及制造步骤中的固溶化后的冷轧制以及短时间的预备时效处理,可有效地改善平行于轧制面且分别与轧制方向平行的方向、与轧制方向垂直的方向以及与轧制方向成45°方向上的强度和蚀刻均匀性。本发明在以上的知识背景下完成,并如下确定。
基于以上知识,本发明的一个方面是一种钛铜箔,其含有1.5~5.0质量%的Ti以及10~3000质量ppm的Fe,余量由Cu以及不可避的杂质构成,在通过X射线衍射法测量轧制面的情况下,具有下式(1)定义的A为10~40的晶体取向:
A=β{220}/(β{200}+β{311})···式(1)
(其中,β{220}、β{200}、β{311}分别表示{220}晶面、{200}晶面、{311}晶面的X射线衍射峰的半峰宽)。
在本发明的钛铜箔的一实施方式中,所述A为12~38。
在本发明的钛铜箔的一实施方式中,在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向、以及与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上,抗拉强度均为1100MPa以上。
在本发明的钛铜箔的一实施方式中,在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向、以及与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上的抗拉强度中,最大值与最小值之差为400MPa以下。
在本发明的钛铜箔的一实施方式中,板厚为0.1mm以下。
在本发明的钛铜箔的一实施方式中,还含有总量1.0质量%以下的从Ag、B、Co、Mg、Mn、Mo、Ni、P、Si、Cr以及Zr中选择的1种以上的元素。
另外,本发明在另一方面,是一种具备以上任一项所述的钛铜箔的伸铜制品。
另外,本发明在再一方面,是一种具备以上任一项所述的钛铜箔的电子设备部件。
在本发明的电子设备部件的一实施方式中,电子设备部件是自动对焦相机模块。
另外,本发明在又一方面,是一种自动对焦相机模块,其具备:透镜;弹簧部件,其朝向光轴方向的初始位置对该透镜进行弹性施力;电磁驱动单元,其产生与该弹簧部件的施力对抗的电磁力并且沿光轴方向驱动所述透镜,所述弹簧部件为以上任一项所述的钛铜箔。
发明的效果
根据本发明,能够得到平行于轧制面,在与轧制方向平行的方向、与轧制方向垂直的方向,以及与轧制方向成45°方向上的强度和蚀刻均匀性均优良的Cu-Ti系合金,该合金能够适于用作在自动对焦相机模块等的电子设备部件中使用的导电性弹簧材料。
附图说明
图1是示出本发明的自动对焦相机模块的一示例的剖面图。
图2是图1的自动对焦相机模块的分解立体图。
图3是示出图1的自动对焦相机模块的动作的剖面图。
图4是示出对于实施例和比较例,Fe浓度与时效处理中的加热时间之间的关系的图。
具体实施方式
以下,详细说明本发明的具体的实施方式。需要说明的是,本发明不限于以下的实施方式,在不改变本发明的要旨的范围内能够进行各种变更。
[1.钛铜箔]
本发明的钛铜箔的一实施方式,含有1.5~5.0质量%的Ti以及10~3000质量ppm的Fe,余量由Cu以及不可避的杂质构成,在通过X射线衍射法测量轧制面的情况下,具有下式(1)定义的A为10~40的晶体取向。
A=β{220}/(β{200}+β{311})···式(1)
(其中,β{220}、β{200}、β{311}分别表示{220}晶面、{200}晶面、{311}晶面的X射线衍射峰的半峰宽)。
以下,对该钛铜箔的合适的条件示例进行说明。
(Ti浓度)
在本发明的钛铜箔的一实施方式中,Ti浓度为1.5~5.0质量%。钛铜箔,通过固溶化处使得Ti固溶于Cu基体中,通过时效处理使得微小的析出物分散在合金中,从而提高强度以及电导率。
基于析出物的析出充分,并得到所需的强度的观点,Ti浓度为1.5质量%以上,优选为1.8质量%以上,更优选为2.0质量%以上。另外,基于加工性良好,且轧制时材料难以破裂的观点,Ti浓度为5.0质量%以下,优选为4.8质量%以下,更优选为4.6质量%以下。
(Fe浓度)
本发明的钛铜箔的一实施方式中,为了提高下文所述的A值,含有10~3000质量ppm的Fe很重要。该钛铜箔,通过Fe的添加和下述制造方法中的各步骤的调节,能够增强在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向、以及与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上的强度。例如,基于有利于提高3个方向中任一者的强度,且蚀刻均匀性良好的观点,Fe浓度为10质量ppm以上,优选为15质量ppm以上,更优选为50质量ppm以上。其中,考虑到原料成本,Fe浓度为3000质量ppm以下,优选为2800质量ppm以下。
(其他的添加元素)
在本发明的一实施方式的钛铜箔中,通过含有总量为1.0质量%以下的从Ag、B、Co、Mg、Mn、Mo、Ni、P、Si、Cr以及Zr中选择的一种以上,能够进一步提高强度。这些元素的总含量可以为0,也就是说,也可以不含有这些元素。这些元素的总含量的上限选用1.0质量%的理由是,若超过1.0质量%,则加工性变差,轧制时材料容易产生破裂。若考虑强度以及加工性的平衡,则优选含有以总量计为0.005~0.5质量%的上述元素的一种以上。需要说明的是,在本发明中,即使不含有上述添加元素,也具有所需的效果。
另外,Ag的优选添加量为0.5质量%以下,更优选的添加量为0.1质量%以下。B的优选添加量为0.5质量%以下,更优选的添加量为0.05质量%以下。Co的优选添加量为0.5质量%以下,更优选的添加量为0.1质量%以下。Fe的优选添加量为0.5质量%以下,更优选的添加量为0.25质量%以下。Mg的优选添加量为0.5质量%以下,更优选的添加量为0.1质量%以下。Mn的优选添加量为0.1质量%以下,更优选的添加量为0.05质量%以下。Mo的优选添加量为0.5质量%以下,更优选的添加量为0.3质量%以下。Ni的优选添加量为0.5质量%以下,更优选的添加量为0.1质量%以下。P的优选添加量为0.1质量%以下,更优选的添加量为0.05质量%以下。Si的优选添加量为0.1质量%以下,更优选的添加量为0.05质量%以下。Cr的优选添加量为0.5质量%以下,更优选的添加量为0.4质量%以下。Zr的优选添加量为0.5质量%以下,更优选的添加量为0.1质量%以下。但是,不限于上述添加量。
(抗拉强度)
在本发明的钛铜箔的一实施方式中,在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向,以及与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上,抗拉强度均为1100MPa以上,进一步能够达到1200MPa以上。在作为自动对焦相机模块的导电性弹簧材料进行利用的方面,与轧制方向平行的方向上的抗拉强度为1200MPa以上是优选的特性。在优选的实施方式中,在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向、以及在与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上,抗拉强度均为1300MPa以上,在进一步优选的实施方式中均为1400MPa以上。
另一方面,关于抗拉强度的上限值,基于本发明欲得到的强度,没有特别限制,但是如果考虑到劳力以及成本,则平行于轧制面,在与轧制方向平行的方向、与轧制方向垂直的方向以及与轧制方向成45°的方向上,抗拉强度通常为2000MPa以下,典型地为1800MPa以下。
在本发明中,钛铜箔的与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向以及与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上的抗拉强度,是遵照JIS Z2241:2011(金属材料拉伸试验方法)进行测量的。
(MAX-MIN)
在本发明的钛铜箔的一实施方式中,基于确保弹簧性的均匀性的观点,与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向以及与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上的强度之中,最大值与最小值之差(MAX-MIN)优选较小。上述最大值与最小值之差(MAX-MIN),例如优选为400MPa以下,更优选为350MPa以下,还更优选为300MPa以下。其中,上述最大值与最小值之差(MAX-MIN),虽然没有特别限定下限值,但是典型地为50MPa以上,更典型地为100MPa以上。
(X射线衍射强度)
在优选的实施方式中,对于本发明的钛铜箔来说,将在通过X射线衍射法测量轧制面的情况下的下式(1)定义的A值调节到合适的范围非常重要。
A=β{220}/(β{200}+β{311})···式(1)
(其中,β{200}、β{220}、β{311}分别表示{200}晶面、{220}晶面、{311}晶面的X射线衍射强度峰的半峰宽。)
需要说明的是,本发明中的半峰宽表示为,强度为Imax/2的位置处的峰宽度(2θ)。与β{200}晶面、β{220}晶面、β{311}晶面对应的2θ,分别为48.3~53.3°、56.9~61.9°、86.5~91.5°、108.0~113°。该Imax(最大峰强度(单位cps))是指,除去背景后,从cps为0到最大峰强度为止的高度。
这里,基于提高蚀刻均匀性的观点,A值为10以上,优选为12以上,更优选为14以上。另外,虽然为了得到本发明的钛铜的A值的上限没有特别限定,但是在A值较高的区域对蚀刻均匀性的帮助变小,因此A值为40以下,优选为38以下,更优选为35以下,还更优选为25以下。
需要说明的是,X射线衍射积分强度峰的半峰宽,可通过以下的测量条件,使用X射线衍射装置获取轧制面的衍射强度曲线,由此进行测量。
·靶:Co管球
·管电压:25kV
·管电流:20mA
·扫描速度:5°/min
·采样宽度:0.02°
·测量范围(2θ):5°~150°
(蚀刻均匀性)
使用规定的蚀刻溶液,以直线回路的长度方向是与试验对象的钛铜箔的轧制面平行且与轧制方向平行的方向的方式进行蚀刻,形成线宽100μm、长度150mm的直线回路。另外,同样地,以直线回路的长度方向是与试验对象的钛铜箔的轧制面平行且与轧制方向垂直的方向的方式进行蚀刻,形成线宽100μm、长度150mm的直线回路。另外,同样地,以直线回路的长度方向是与试验对象的钛铜箔的轧制面平行且与轧制方向成45°的方向的方式进行蚀刻,形成线宽100μm、长度150mm的直线回路。接着,用扫描型电子显微镜(SEM)分别单独地观察蚀刻后的直线回路。为了确认蚀刻均匀性,在各直线回路中测量任意选择的10个位置的回路宽度W,通过下式(2)测量过程能力指数Cpk。上述Cpk,基于确保蚀刻均匀性的观点,优选为1.00以上,更优选为1.33以上。
Cpk=(WMAX-WMIN)/6σ···式(2)
(WMAX:最大回路宽度,WMIN:最小回路宽度,σ:回路宽度的标准偏差)
(钛铜箔的厚度)
本发明的钛铜箔,例如厚度为0.1mm以下,在典型的实施方式中厚度为0.018mm~0.08mm,在更典型的实施方式中厚度为0.02mm~0.06mm。
[2.钛铜箔的制造方法]
以下,说明本发明的钛铜箔的合适的制造方法的条件示例。在本发明的钛铜箔的制造步骤中,首先用熔解炉熔融电解铜、Ti等原料,得到所需的组成的熔液。然后,将该熔液铸造成铸锭。为了防止钛的氧化损耗,溶解以及铸造优选在真空中或在惰性气体气氛中进行。之后,依次实施热轧制、冷轧制1、固溶化处理、冷轧制2、时效处理1(预备时效)、冷轧制3、时效处理2(正式时效),得到具有所需的厚度以及所需的特性的箔。当然,通过上述方法,除了箔以外还能够加工成条的形状。
热轧制以及之后的冷轧制1的条件按照钛铜的制造所采用的惯例条件进行即足够,这里没有特别要求的条件。另外,在下一步骤中的固溶化处理也可以采用惯例的条件,例如能够按照700~1000℃、5秒钟~30分钟的条件进行。另外,基于生产效率的观点,能够省略在固溶化处理之前实施的冷轧制1。
基于在轧制中抑制各向异性,并且得到良好的蚀刻均匀性的观点,冷轧制2(以下,也称作“第1冷轧制”)的压下率,优选为54%以下,更优选为50%以下,还更优选为40%以下,进一步优选为30%以下,更进一步优选为20%以下。另一方面,若冷轧制2的压下率较小,则在之后的预备时效中不会产生最合适的析出,所述A值降低,难以得到3个方向上的强度,此外,蚀刻均匀性也容易变差。因此,基于强度以及蚀刻均匀性的观点,冷轧制2的压下率优选为5%以上,更优选为7%以上,还更优选为9%以上。
需要说明的是,压下率R(%)用下式(3)定义。
R(%)={(t0-t)/t0}×100(t0:轧制前的板厚,t:轧制后的板厚)···式(3)
为了得到上述的钛铜箔,优选以时效处理1(预备时效)的处理温度为300~400℃,Fe浓度以及加热时间满足下式(4)的方式进行。通过这样,能够制造强度以及蚀刻均匀性优良的钛铜箔。
-0.2007x+902≤y≤-0.2007x+1802···式(4)
(式中,x表示Fe浓度(质量ppm),y表示加热时间(秒)。)
上述的钛铜箔为了得到高强度,在时效处理1之后必须进行冷轧制3(以下,也称作“第2冷轧制”),并且控制下式(5)表示的总压下率很重要。
总压下率(%)=((第1冷轧制前的板厚-第2冷轧制后的板厚)/第1冷轧制前的板厚)×100···式(5)
基于得到1100MPa以上的抗拉强度的观点,总压下率优选为90%以上,更优选为95%以上。压下率的上限从本发明欲得到的强度而言没有特别限制,但是工业上不会超过99.8%。
最终的时效处理2(正式时效)的加热温度优选为200~450℃,加热时间优选为2小时~20小时。通过选用这样的合适的加热温度以及加热时间,能够得到1100MPa以上的抗拉强度。
需要说明的是,通常,在热处理后,进行表面的酸洗、研磨等,以除去在表面生成的酸化皮或氧化物层。在本发明中,也能够在热处理后进行表面的酸洗、研磨等。
[3.用途]
本发明的钛铜箔,没有限定,能够适合地用作开关、连接器、插座、端子,继电器等电子设备用部件的材料,或者能够适合地用作伸铜制品,尤其适合用作在自动对焦相机模块等电子设备部件中使用的导电性弹簧材料。
自动对焦相机模块在一实施方式中,具备:透镜;弹簧部件,其朝向光轴方向上的初始位置对该透镜进行弹性施力;电磁驱动单元,其产生与该弹簧部件的施加力对抗的电磁力并能够沿光轴方向驱动所述透镜。电磁驱动单元,示例性地能够具备:“コ”字形圆筒形状的磁轭;线圈,其被收纳在磁轭的内部壁的内侧;磁铁,其围绕线圈并且被收纳在磁轭的外周壁的内侧。
图1是示出本发明的自动对焦相机模块的一示例的剖面图,图2是图1的自动对焦相机模块的分解立体图,图3是示出图1的自动对焦相机模块的动作的剖面图。
自动对焦相机模块1具备:“コ”字形圆筒形状的磁轭2;设置于磁轭2的外壁的磁铁4;在中央位置具备透镜3的支架(carrier)5;安装于支架5的线圈6;安装磁轭2的基座7;支撑基座7的框架8;在上下支撑支架5的2个弹簧部件9a、9b;上下覆盖这些部件的2个盖10a、10b。2个弹簧部件9a、9b为相同部件,以相同的位置关系从上下夹持并支撑支架5,并且发挥作为给线圈6供电的路径的功能。通过在线圈6上施加电流,向上方移动支架5。需要说明的是,在本说明书中,适当地使用“上”以及“下”的术语,是指图1中的上下,“上”表示从相机朝向被拍摄物体的位置关系。
磁轭2是软铁等磁性体,并形成上表面部闭合的“コ”字形圆筒形状,具有圆筒状的内壁2a和外壁2b。在“コ”字形的外壁2b的内表面上,安装(接合)有环状的磁铁4。
支架5呈具有底面部的圆筒形状结构并且是由合成树脂等制成的成形品,在中央位置处支撑透镜,在底面外侧上接合搭载有预先成形的线圈6。矩形状树脂成形品的基座7的内周部嵌合并组装有磁轭2,进一步通过树脂成形品的框架8固定磁轭2整体。
弹簧部件9a、9b,各自的最外周部分别被框架8和基座7夹持并固定,在内周部上的每间隔120°的切槽与支架5嵌合,通过热铆接等进行固定。
弹簧部件9b与基座7以及弹簧部件9a与框架8之间通过接合或热铆接等进行固定,进一步,将盖10b安装在基座7的底面,将盖10a安装在框架8的上部,并分别将弹簧部件9b夹持固定在基座7与盖10b之间,将弹簧部件9a夹持固定在框架8与盖10a之间。
线圈6的一端的引线,穿过设置于支架5的内周面的槽内向上延伸,并焊接在弹簧部件9a上。另一端的引线穿过设置于支架5的底面的槽内向下方延伸,并焊接在弹簧部件9b上。
弹簧部件9a、9b,是本发明的钛铜箔的板弹簧。具有弹簧特性,朝向光轴方向上的初始位置对透镜3进行弹性施力。同时,还发挥给线圈6供电的路径的作用。弹簧部件9a、9b的外周部的一个部位向外侧突出,发挥供电端子的功能。
圆筒状的磁铁4沿径向(径)方向被磁化,形成以“コ”字形状的磁轭2的内壁2a、上表面部以及外壁2b为路径的磁路,在磁铁4与内壁2a之间的间隙中,配置有线圈6。
弹簧部件9a、9b形状相同,并且如图1以及2所示以相同的位置关系进行安装,因此在支架5朝向上方移动时能够避免轴偏移。线圈6,是在卷绕后进行加压成形而制作的,成品外径的精度提高,能够容易地配置在规定的狭小间隙中。支架5,在最下位置处抵接基座7,在最上位置处抵接磁轭2,因此具备在上下方向上进行抵接的机构,可防止脱落。
图3是示出在线圈6上施加电流,使得具备透镜3的支架5朝向上方移动以用于进行自动对焦时的剖面图。若在弹簧部件9a、9b的供电端子上施加电压,则电流流过线圈6从而对支架5施加朝向上方的电磁力。另一方面,所连接的2个弹簧部件9a、9b的恢复力朝向下方施加于支架5。因此,支架5的朝向上方的移动距离位于电磁力与恢复力平衡的位置。由此,通过施加于线圈6的电流量,能够决定支架5的移动量。
上侧弹簧部件9a支撑支架5的上表面,下侧弹簧部件9b支撑支架5的下表面,因此恢复力在支架5的上表面以及下表面均匀地朝向下方施力,能够将透镜3的轴偏移抑制为较小。
因此,在支架5朝向上方移动中,不需要要肋等形成的引导件,也未使用。由于没有引导件引起的滑动摩擦,因此支架5的移动量,纯粹受电磁力和恢复力的平衡的支配,实现了顺滑地且以高精度移动透镜3。由此,能够实现透镜抖动较小的自动对焦。
需要说明的是,以磁铁4为圆筒形状进行了说明,但是不限于此,能够将磁铁4分割成3份至4份并沿径向方向进行磁化,并可以将其贴附固定在磁轭2的外壁2b的内表面。
实施例
以下与比较例一起示出发明的实施例,但是提供这些实施例仅仅是为了更好地理解本发明及其优点,并非意图限定本发明。
将含有表1以及2所示的合金成分且余量由铜以及不可避的杂质构成的合金用作实验材料,研究合金成分以及制造条件对抗拉强度以及蚀刻均匀性产生的影响。
<制造条件>
用真空熔融炉熔融2.5kg的电解铜,并添加合金元素以得到如表1以及2所记载的合金组成。将该熔液铸入铸铁制造的铸模中,制造厚度为30mm,宽度为60mm,长度为120mm的铸锭。按照以下的步骤加工该铸锭,制作具有表1以及2所记载的规定的箔厚的制品试样。
(1)熔融铸造:铸造温度选用1300℃。
(2)热轧制:进一步将上述铸锭在950℃下加热并保持3小时后,轧制到10mm。
(3)研磨:用研磨机除去在热轧制中生成的氧化皮。研磨后的厚度为9mm。
(4)冷轧制1:考虑冷轧制2以及3的压下率和制品试样的厚度,轧制到规定的厚度。
(5)固溶化处理:将试样装入升温到800℃的电炉1中,保持5分钟后,将试样放入水槽中进行急速冷却。
(6)冷轧制2(第1冷轧制):按照表1以及2所示的压下率分别轧制到规定的厚度。
(7)时效处理1(预备时效):根据Fe浓度,按照表1以及2所示的处理温度以及加热时间的条件进行热处理。
(8)冷轧制3(第2冷轧制):以得到表1以及2所示的总压下率(下式(5))的方式,调节压下率,轧制到各个制品厚度。
总压下率(%)=((第1冷轧制前的板厚-第2冷轧制后的板厚)/第1冷轧制前的板厚)×100···式(5)
(9)时效处理2(正式时效):温度和时间分别选用300℃、2小时,在Ar气氛中进行加热。
对如上述制作的各制品试样,进行如下的评价。
<晶体取向>
对于各试验片,使用X射线衍射装置(株式会社理学制造,RINT2500),按照上述的测量条件获取轧制面的衍射强度曲线,分别测量{200}晶面、{220}晶面、{311}晶面的X射线衍射峰的半峰宽,算出A值。
<抗拉强度>
基于JIS Z2241:2011,使用拉伸试验机,分别测量在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向,以及与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上的抗拉强度。
<蚀刻均匀性>
使用37质量%、波美度40°的氯化铁水溶液,以直线回路的长度方向是与各样品箔的轧制面平行且与轧制方向平行的方向的方式进行蚀刻,形成线宽100μm、长度150mm的直线回路。另外,同样地,以直线回路的长度方向是与各样品箔的轧制面平行且与轧制方向垂直的方向的方式进行蚀刻,形成线宽100μm、长度150mm的直线回路。另外,同样地,以直线回路的长度方向是与各样品箔的轧制面平行且与轧制方向成45°的方向的方式进行蚀刻,形成线宽100μm、长度150mm的直线回路。
接着,对于形成的直线回路,使用扫描型电子显微镜(日立制造,S-4700),观察各方向的回路之后,分别测量任意的10个位置的回路宽度W。接下来,测量各方向的10个位置的回路宽度W。然后,算出在以上3个方向上测量的回路宽度之共计30个位置的标准偏差,算出下式(2)所示的过程能力指数Cpk。将以上Cpk为1.33以上的评价为「◎」,将1.00以上且小于1.33的评价为「○」,将小于1.00的评价为「×」。
Cpk=(WMAX-WMIN)/6σ···式(2)
(WMAX:最大回路宽度,WMIN:最小回路宽度,σ:回路宽度的标准偏差)
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
各样品的试验结果在表3以及4中示出。另外,关于实施例以及比较例,预备时效的Fe浓度和加热时间的关系在图4中示出。
在实施例1~27中,在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向以及与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上,抗拉强度和蚀刻均匀性良好。另外,在实施例1~27中,关于预备时效的处理条件,加热时间满足下式(4)。
-0.2007x+902≤y≤-0.2007x+1802···式(4)
(式中,x表示Fe浓度(质量ppm),y表示加热时间(秒)。)
实施例1~26中,由于A值为10以上,因此在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向以及与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上,强度均为1100MPa以上,且得到了优良的蚀刻均匀性。
实施例27中,由于冷轧制3的压下率低,因此在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向以及与轧制面平行且与轧制方向成45°方向上,强度均低于1100MPa,虽然如此,但是由于A值超过10,因此蚀刻均匀性良好。
比较例1中,由于冷轧制2的压下率低,因此A值低于10,从而与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上的强度满足在1100MPa以上。另外,由于产生了各向异性因此蚀刻均匀性变差。
比较例2中,预备时效前的轧制压下率高,因此产生了各向异性,蚀刻均匀性变差。
比较例3~10中,由于预备时效不充分或过度,因此A值低于10,在与轧制面平行且与轧制方向成45°方向上的强度与其他的方向相比更低。另外,蚀刻均匀性变差。
比较例11中,由于母相的Fe浓度低,且在预备时效中没有得到充分的析出,因此A值低于10,与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上的强度与其他的方向相比更低。另外,蚀刻均匀性变差。
比较例12中,由于次要成分的总量超过1.0%,因此在热轧制中发生破裂,无法调配样品以及评价强度、蚀刻均匀性。
比较例13中,进行了适当的预备时效,结果是A值为10以上。另一方面,由于母相的Ti浓度低,因此没有得到目标强度(与轧制方向相对的3个方向上的强度≥1100MPa)。
比较例14中,由于钛的浓度超过5%,因此在热轧制中发生了破裂,无法调配样品以及评价强度、蚀刻均匀性。
比较例15中,由于没有进行固溶化后的轧制以及预备时效,因此A值低于10,因而45°方向上的强度低,蚀刻均匀性变差。
比较例16中,固溶化后依次进行了20%的压下率的轧制,350℃×1200秒的预备时效,但是没有添加Fe,因此A值低于10,与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上的强度与其他方向相比更低,蚀刻均匀性变差。
在以预备时效的处理温度为300~400℃实施的比较例3~8中,预备时效的加热时间不满足上式(4)。
附图标记说明
1 自动对焦相机模块
2 磁轭
3 透镜
4 磁铁
5 支架
6 线圈
7 基座
8 框架
9a 上侧的弹簧部件
9b 下侧的弹簧部件
10a、10b 盖
Claims (11)
1.一种钛铜箔,其含有1.5~5.0质量%的Ti以及10~3000质量ppm的Fe,余量由Cu以及不可避的杂质构成,通过X射线衍射法对轧制面进行测量的情况下,具有下式(1)定义的A为10~40的晶体取向:
A=β{220}/(β{200}+β{311})・・・式(1)
其中,β{220}、β{200}、β{311}分别表示{220}晶面、{200}晶面、{311}晶面的X射线衍射峰的半峰宽,
在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向、以及与轧制面平行且与轧制方向成45°的方向上,抗拉强度均为1100MPa以上。
2.如权利要求1所述的钛铜箔,其中,所述A为12~38。
3.如权利要求1所述的钛铜箔,其中,在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向、以及与轧制面平行且与轧制方向成45°方向上的抗拉强度中,最大值与最小值之差为400MPa以下。
4.如权利要求2所述的钛铜箔,其中,在与轧制面平行且与轧制方向平行的方向、与轧制面平行且与轧制方向垂直的方向、以及与轧制面平行且与轧制方向成45°方向上的抗拉强度中,最大值与最小值之差为400MPa以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的钛铜箔,其中,板厚为0.1mm以下。
6.如权利要求1~4中任一项所述的钛铜箔,其中,还含有总量1.0质量%以下的从Ag、B、Co、Mg、Mn、Mo、Ni、P、Si、Cr以及Zr中选择的1种以上的元素。
7.如权利要求5所述的钛铜箔,其中,还含有总量1.0质量%以下的从Ag、B、Co、Mg、Mn、Mo、Ni、P、Si、Cr以及Zr中选择的1种以上的元素。
8.一种伸铜制品,具备如权利要求1~7中任一项所述的钛铜箔。
9.一种电子设备部件,具备如权利要求1~7中任一项所述的钛铜箔。
10.如权利要求9所述的电子设备部件,其中,所述电子设备部件为自动对焦相机模块。
11.一种自动对焦相机模块,具备:透镜;弹簧部件,其朝向光轴方向上的初期位置对所述透镜进行弹性施力;电磁驱动单元,其产生与该弹簧部件的施力对抗的电磁力并且能够沿光轴方向驱动所述透镜,所述弹簧部材为权利要求1~7中任一项所述的钛铜箔。
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