JP2009013499A - コネクタ用銅合金 - Google Patents
コネクタ用銅合金 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009013499A JP2009013499A JP2008176902A JP2008176902A JP2009013499A JP 2009013499 A JP2009013499 A JP 2009013499A JP 2008176902 A JP2008176902 A JP 2008176902A JP 2008176902 A JP2008176902 A JP 2008176902A JP 2009013499 A JP2009013499 A JP 2009013499A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper alloy
- young
- modulus
- connector
- connectors
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Abstract
【解決手段】 Zn:20〜41wt%、Sn:0.1 〜4.0 wt%の範囲で残部がCuおよび不可避不純物からなり、圧延方向の引張強さが600N/mm2以上、導電率が18%IACS以上、ヤング率が120kN/mm2以下、ばね限界値が450N/mm2以上であって、さらに次式を満たしてなることを特徴とするコネクタ用銅合金。
6.0≦0.25X+Y≦12
ただし、X:Znの含有量(wt%)
【選択図】 なし
Description
、さらにヤング率の小さい銅合金ならびにその製造法に関するものである。
また、コネクタ等の電気・電子部品は、軽量化、高信頼性、低コスト化が要求されている。よって、これらの要求を満たすために、コネクタ用銅合金材料は薄肉化され、また複雑な形状にプレスされるため、強度、弾性、導電性及びプレス成形性が良好でなければならない。
この際、素材自身の摩耗に与える影響も大きい。従って、金型摩耗性に対する材料側の改善要求も高くなってきている。
具体的には、応力腐食割れ寿命は従来の黄銅一種の3倍以上、応力緩和率は150℃×500時間で緩和率が黄銅一種の半分の25%以下であることが望ましい。
(1)Zn:20〜41wt%、Sn:0.1 〜4.0wt%の範囲で残部がCuおよび不可避不純物からなり、圧延方向の引張強さが600N/mm2以上、導電率が18%IACS以上、ヤング率が120kN/mm2以下、ばね限界値が450N/mm2以上であることを特徴とするコネクタ用銅合金。
5.0≦Ni/P≦50
ただし、Ni:Niの含有量(wt%)
P:Pの含有量(wt%)
残部がCuおよび不可避不純物からなり、圧延方向の引張強さが600N/mm2以上、導電率が18%IACS以上、ヤング率が120kN/mm2以下、ばね限界値が450N/mm2以上であることを特徴とするコネクタ用銅合金。
6.0≦0.25X+Y≦12
ただし、X:Znの含有量(wt%)
Y:Snの含有量(wt%)
5.0≦Ni/P≦50
ただし、Ni:Niの含有量(wt%)
P:Pの含有量(wt%)
残部がCuおよび不可避不純物からなる銅合金材料を、300〜750℃の温度で1〜360分間の熱処理後、加工率10%以上で冷間加工した後に、200〜600℃で5秒間〜180分間の熱処理を施すことを特徴とする圧延方向の引張強さが600N/mm2以上、導電率が18%IACS以上、ヤング率が120kN/mm2以下、ばね限界値が450N/mm2以上であるコネクタ用銅合金の製造法。
5.0≦Ni/P≦50
ただし、Ni:Niの含有量(wt%)
P:Pの含有量(wt%)
残部がCuおよび不可避不純物からなる銅合金材料を、300〜750℃の温度で1〜360分間の熱処理後、加工率10%以上で冷間加工した後に200〜600℃で5秒間〜180分間の熱処理を施すことによって、圧延方向の引張強さが600N/mm2以上、導電率が18%IACS以上、ヤング率が120kN/mm2以上、導電率が18%IACS以上、ヤング率が120kN/mm2以下、ばね限界値が450N/mm2以上にした後、当該銅合金材料の表面にCu下地:0.3〜2.0μm、Sn:0.5〜5.0μmの表面処理をした後に、100〜280℃の温度で1〜180分間の熱処理を施すことを特徴とするコネクタ用銅合金の製造法。
6.0≦0.25X+Y≦12
ただし、X:Znの含有量(wt%)
Y:Snの含有量(wt%)
先ず、本発明銅合金における成分量限定理由につき説明する。
Zn:
Znを添加することにより、強度、ばね性が向上し、かつCuより安価であるため多量に添加することが望ましいが、41wt%を超えると加工性、耐食性、耐応力腐食割れ性が低下する。さらにめっき性、はんだ付性が低下する。また、20wt%より少ないと強度、ばね性が不足し、ヤング率が大きくなり、さらにSnを表面処理したスクラップを原料とした場合、溶融時の水素ガス吸蔵が多くなり、インゴットのブローホールが発生しやすくなる。また、安価なZnが少なく経済的にも不利になる。したがって、Znは、20〜41wt%の範囲であれば良い。好ましい範囲としては、22〜38wt%である。更に好ましい範囲としては、24〜30wt%であると、溶解鋳造時の凝固組織と熱間圧延との兼ね合いで生じる熱間割れを抑制できる。
Snは微量で強度、弾性をはじめとした機械的特性を向上させる効果がある。また、Znの共存下で多くの銅合金系に比較し小さいヤング率を満足することができる。さらに、Snめっき等のSnを表面処理した材料の再利用の点からも添加元素として含有するのが好ましい。しかし、Sn含有量が増すと導電率が急激に低下し、また熱間加工性も低下する。導電率18%IACSを確保するためには、4.0 wt%を越えない範囲でなければならない。また、0.1 wt%より少ないと以上のような効果が望めない。したがって、Snは、0.1 〜4.0 wt%の範囲であれば良い。好ましい範囲としては、0.5〜2.0wt%である。更に好ましい範囲としては、0.7〜1.3wt%であると、溶解鋳造時の凝固組織と熱間圧延との兼ね合いで生じる熱間割れを抑制できる。
NiはCuマトリックス中に固溶して強度、弾性、耐応力緩和特性を向上させる。またPと化合物を形成して分散析出する事により電気伝導性も向上する。しかし、0.1 wt%より少ないと所望の効果は得られず、5.0 wt%を超えると導電率が低くなり、また経済的に不利になる。更に好ましい範囲としては、0.2 〜2.0 wt%である。
PはZn含有合金の耐食性を向上させるとともに、Niと化合物を形成して分散析出することにより、強度、弾性、耐応力緩和特性、耐応力腐食割れ性、電気伝導性を向上させる。0.01 wt%より少ないと上記の効果が充分に得られず、0.3 wt%を超えると電気伝導性、半田耐候性の低下が厳しく、鋳造性、熱間加工性に悪影響を及ぼす。具体的にはZn、SnとPが共存すると著しく熱間加工性を低下させる。このためNiの添加が必要である。Niの共存下においても過剰なPは前述のように製造性を著しく低下させる。したがって0.01〜0.3wt%とする。更に好ましい範囲としては0.02〜0.1wt%である。
本発明に関わる銅合金におていは、添加したNi、Pの一部がNi−P系化合物を形成し、これが均一微細に分散析出することにより電気伝導性および強度、弾性、耐応力緩和特性、耐応力腐食割れ性を向上させることが出来る。従ってNiとPの比を限定することが望ましい。NiとPの比が5.0より少ないと所望の効果は得られず、また熱間加工性が著しく低下し、50より大きいとNi−P系化合物が粗大に析出し、強度、導電率、成形加工性が低下するなどの悪影響を及ぼす。
6.0≦0.25X+Y≦12…(1)
ただし、X:Znの含有量(wt%)
Y:Snの含有量(wt%)
なお(1)式において式の値が6.0より少ないと引張強さ等の強度が低下し、所望のヤング率が得られず、12より大きいと導電率や成形加工性が低下するなどの悪影響を及ぼすことになる。
本銅合金材料を300〜750℃の温度で1〜360分間の熱処理後、加工率10%以上で冷間加工した後、200〜600℃の温度で5秒〜180分間の熱処理を施した材料の表面に、Cu下地0.3 〜2.0 μm、Sn0.5 〜5.0 μmの表面処理した後に、100〜280℃の温度で1〜180分間の熱処理を施すとさらにコネクタ用材料としての特性を向上させることができる。
ただし、還元ガス中では高温になると水分の分解による水素の吸収、拡散によって不利になる。
次に、本発明の実施の形態を実施例により説明する。
表1に化学成分(wt%)を示す銅合金No.1〜16を高周波誘導溶解炉を用いて溶製し、40×40×150(mm)の鋳塊に鋳造した。ただし、溶解鋳造時の雰囲気はArガス雰囲気とし、鋳造後直ちに水冷した。
その後、各鋳塊を熱間圧延後、冷間圧延と焼鈍を繰り返し、厚さ0.50mmとした。そして、450℃の温度で60分間熱処理材後、水急冷を行い、さらに酸洗を施した。上記のように得られた熱処理材を厚さ0.25mmまで冷間圧延した後、各温度条件で30分間の焼鈍を行い、酸洗を施したものを試験材とした。
応力緩和率(%)=[(L1 −L2 )/(L1 −L0 )]×100
ただし、L0 :治具の長さ(mm)
L1 :開始時の試料長さ(mm)
L2 :処理後の試料端間の水平距離(mm)
また、No.5に比べて焼鈍温度を上昇させたりNo.9は引張強さ、ばね限界値が減少している代わりに、ヤング率、耐応力緩和特性、曲げ加工性が向上していることが分る。
本発明合金よりNI:P比の大きいNo.12はヤング率が大きく、導電率が低い。
また、曲げ加工性にも劣っている。本発明合金よりNi:P比の小さいNo.13は応力緩和率、曲げ加工性にも劣っている。これはP量が多く、Ni:P比が小さく、Ni−P系化合物の析出が過度に多くなり、曲げ加工性、応力緩和特性が低下したものとは考えられる。また熱間圧延時にひび割れが入り、歩留り良く最終板厚まで圧延できなかった。
本発明合金よりP量の多い、No.14は引張強さ、ばね限界値、ヤング率、導電率、曲げ加工性に劣っている。さらには著しい熱間加工性の低下により歩留りが極めて悪かった。本発明合金よりNi量の多いNo.15はヤング率、導電率に劣っている。
No.16はNo.9よりさらに熱処理温度を高くした試料であるが、引張強さ、ばね限界値が大きく低下している。
実施例1の表1中に示す本発明合金No.2と市販の黄銅1種(C2600-EH)、りん青銅2種(C5191−EH)について、圧延方向の硬さ、引張強さ、ヤング率、導電率、応力緩和率及び応力腐食割れ寿命を試験測定した。また、圧延方向、圧延方向と垂直方向の曲げ加工性を調整した。
圧延方向の硬さ、引張強さ、ヤング率、導電率及び応力緩和率の測定試験は、実施例1と同様の測定法であり、応力腐食割れ時間は、試料に約400N/mm2の曲げ応力を負荷し、12.5%アンモニア水の入ったデシケータ内に暴露し割れが発生した時間である。
表3に示す本発明合金条材を作製後、Cu下地めっきを0.5μm、Snめっきを1.0μm実施した後に、プレス打ち抜きした材料を溶解鋳造用の原料として準備した。鋳造における目標組成は表3とし、また溶解用の原料としてプレスくずは約1t、残りは電気Cu、Zn、Ni、Pにより成分調整し約2tのインゴットを6本得た。得られたインゴットの成分はほぼ表3と同じであった。
表4より、プレスくずを本発明法によって熱処理したものは欠点がなく優れていた。これに対して熱処理していないものは欠陥が発生しており、歩留まりに問題があるのが分かる。
実施例1の表1中に示す本発明合金No.2に対してCu下地めっき0.5μm、Snめっき1.1μmを施した後、190℃の温度で60minの熱処理を実施した。この材料とめっき処理後熱処理しなかったものに対して、圧延方向のばねの限界値を測定すると共に、90°W曲げ試験(R=0.2mm、R/t=1.0、圧延方向)を行った後の試片の曲げ部断面の硬さの分布を調査した。また同様の調査を従来合金(黄銅1種 比較材 C2600 EH 裸材)に対したものも行った。
Claims (3)
- Zn:20〜41wt%、Sn:0.1 〜4.0 wt%の範囲で残部がCuおよび不可避不純物からなり、圧延方向の引張強さが600N/mm2以上、導電率が18%IACS以上、ヤング率が120kN/mm2以下、ばね限界値が450N/mm2以上であることを特徴とするコネクタ用銅合金。
- 前記コネクタ用銅合金において、Zn:20〜41wt%、Sn:0.1〜4.0wt%の範囲で、かつ次式を満たしてなることを特徴とする請求項1記載のコネクタ用銅合金。
6.0≦0.25X+Y≦12
ただし、X:Znの含有量(wt%)
Y:Snの含有量(wt%) - 前記銅合金よりなる金属材料の表面に、Cu下地:0.3〜2.0μm、Sn:0.5〜5.0μmの表面処理を施したことを特徴とする請求項1又は2記載のコネクタ用銅合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008176902A JP5150908B2 (ja) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | コネクタ用銅合金とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008176902A JP5150908B2 (ja) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | コネクタ用銅合金とその製造法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000127182A Division JP4186095B2 (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | コネクタ用銅合金とその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009013499A true JP2009013499A (ja) | 2009-01-22 |
JP5150908B2 JP5150908B2 (ja) | 2013-02-27 |
Family
ID=40354757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008176902A Expired - Lifetime JP5150908B2 (ja) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | コネクタ用銅合金とその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5150908B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010218927A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Autonetworks Technologies Ltd | 自動車用電線導体および自動車用電線 |
WO2014056466A1 (de) | 2012-10-10 | 2014-04-17 | Kme Germany Gmbh & Co. Kg | Werkstoff für elektrische kontaktbauteile |
WO2015004940A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子 |
EP2759612A4 (en) * | 2011-09-20 | 2015-06-24 | Mitsubishi Shindo Kk | COPPER ALLOY SHEET AND PROCESS FOR PRODUCING COPPER ALLOY SHEET |
CN105339513A (zh) * | 2013-07-10 | 2016-02-17 | 三菱综合材料株式会社 | 电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金薄板、电子电气设备用导电元件及端子 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07258777A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-09 | Dowa Mining Co Ltd | コネクタ用銅基合金およびその製造法 |
JPH1136028A (ja) * | 1997-05-16 | 1999-02-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体装置用リードフレーム |
JPH11264039A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Snを含み機械的特性に優れた黄銅材およびその製造方法 |
-
2008
- 2008-07-07 JP JP2008176902A patent/JP5150908B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07258777A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-09 | Dowa Mining Co Ltd | コネクタ用銅基合金およびその製造法 |
JPH1136028A (ja) * | 1997-05-16 | 1999-02-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体装置用リードフレーム |
JPH11264039A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Snを含み機械的特性に優れた黄銅材およびその製造方法 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010218927A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Autonetworks Technologies Ltd | 自動車用電線導体および自動車用電線 |
EP2759612A4 (en) * | 2011-09-20 | 2015-06-24 | Mitsubishi Shindo Kk | COPPER ALLOY SHEET AND PROCESS FOR PRODUCING COPPER ALLOY SHEET |
WO2014056466A1 (de) | 2012-10-10 | 2014-04-17 | Kme Germany Gmbh & Co. Kg | Werkstoff für elektrische kontaktbauteile |
CN105283567A (zh) * | 2013-07-10 | 2016-01-27 | 三菱综合材料株式会社 | 电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金薄板、电子电气设备用导电元件及端子 |
JP2015143387A (ja) * | 2013-07-10 | 2015-08-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子 |
TWI503426B (zh) * | 2013-07-10 | 2015-10-11 | Mitsubishi Materials Corp | 電子.電氣機器用銅合金、電子.電氣機器用銅合金薄板、電子.電氣機器用導電構件及端子 |
WO2015004940A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子 |
CN105339513A (zh) * | 2013-07-10 | 2016-02-17 | 三菱综合材料株式会社 | 电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金薄板、电子电气设备用导电元件及端子 |
JP5957083B2 (ja) * | 2013-07-10 | 2016-07-27 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子 |
EP3020837A4 (en) * | 2013-07-10 | 2017-02-15 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy for electronic/electrical equipment, copper alloy thin sheet for electronic/electrical equipment, conductive component for electronic/electrical equipment, and terminal |
EP3020838A4 (en) * | 2013-07-10 | 2017-04-19 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy for electronic and electrical equipment, copper alloy thin sheet for electronic and electrical equipment, and conductive component for electronic and electrical equipment, terminal |
CN105283567B (zh) * | 2013-07-10 | 2017-06-09 | 三菱综合材料株式会社 | 电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金薄板、电子电气设备用导电元件及端子 |
CN105339513B (zh) * | 2013-07-10 | 2017-06-09 | 三菱综合材料株式会社 | 电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金薄板、电子电气设备用导电元件及端子 |
US10190194B2 (en) | 2013-07-10 | 2019-01-29 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy for electronic and electrical equipment, copper alloy thin sheet for electronic and electrical equipment, and conductive component for electronic and electrical equipment, terminal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5150908B2 (ja) | 2013-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4294196B2 (ja) | コネクタ用銅合金およびその製造法 | |
JP4566048B2 (ja) | 曲げ加工性に優れた高強度銅合金板及びその製造方法 | |
EP2184371B1 (en) | Copper alloy sheet | |
JP4129807B2 (ja) | コネクタ用銅合金およびその製造法 | |
JP4984108B2 (ja) | プレス打抜き性の良いCu−Ni−Sn−P系銅合金およびその製造法 | |
JP4441669B2 (ja) | 耐応力腐食割れ性に優れたコネクタ用銅合金の製造法 | |
JP4787986B2 (ja) | 銅合金およびその製造方法 | |
JP5225787B2 (ja) | 電子材料用Cu−Ni−Si系合金板又は条 | |
JP5619389B2 (ja) | 銅合金材料 | |
JP5036623B2 (ja) | コネクタ用銅合金およびその製造法 | |
JP4887851B2 (ja) | Ni−Sn−P系銅合金 | |
JP4503696B2 (ja) | 曲げ加工性に優れた銅合金板からなる電子部品 | |
CN1403609A (zh) | 连接器用铜合金及其制造方法 | |
JP5189708B1 (ja) | 耐金型磨耗性及びせん断加工性が良好なCu−Ni−Si系銅合金板及びその製造方法 | |
JP5132467B2 (ja) | 導電率および強度に優れる電気・電子部品用銅合金およびSnめっき銅合金材 | |
JP5135914B2 (ja) | 電気・電子部品用高強度銅合金の製造方法 | |
JP2844120B2 (ja) | コネクタ用銅基合金の製造法 | |
JP5150908B2 (ja) | コネクタ用銅合金とその製造法 | |
JP2002266042A (ja) | 曲げ加工性が優れた銅合金板 | |
JP4186095B2 (ja) | コネクタ用銅合金とその製造法 | |
KR20160003555A (ko) | 구리합금재, 구리합금재의 제조방법, 리드프레임 및 커넥터 | |
JP2006200042A (ja) | 曲げ加工性に優れた銅合金板からなる電子部品 | |
JP3105392B2 (ja) | コネクタ用銅基合金の製造法 | |
CN111575531B (zh) | 高导电铜合金板材及其制造方法 | |
JP4461269B2 (ja) | 導電性を改善した銅合金およびその製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111115 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121030 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20121109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20121109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121109 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5150908 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |