JP2014080670A - 高強度チタン銅箔及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】オートフォーカスカメラモジュール等の電子機器部品に使用される導電性ばね材として好適な高強度チタン銅箔を提供する。
【解決手段】１．５〜５．０質量％Ｔｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、圧延方向に平行な方向での０．２％耐力が１１００ＭＰａ以上であり、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した（２２０）面の積分強度Ｉ(220)と（３１１）面の積分強度Ｉ(311)に対し、Ｉ(220)／Ｉ(311)≧１５なる関係を満足するチタン銅箔。
【選択図】なし
【解決手段】１．５〜５．０質量％Ｔｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、圧延方向に平行な方向での０．２％耐力が１１００ＭＰａ以上であり、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した（２２０）面の積分強度Ｉ(220)と（３１１）面の積分強度Ｉ(311)に対し、Ｉ(220)／Ｉ(311)≧１５なる関係を満足するチタン銅箔。
【選択図】なし
Description
本発明は、オートフォーカスカメラモジュール等の導電性ばね材として好適な、優れた強度を備えたＣｕ−Ｔｉ系合金箔に関する。
携帯電話のカメラレンズ部にはオートフォーカスカメラモジュールと呼ばれる電子部品が使用される。携帯電話のカメラのオートフォーカス機能は、オートフォーカスカメラモジュールに使用される材料のばね力でレンズを一定方向に動かす一方、周囲に巻かれたコイルに電流を流すことで発生する電磁力によりレンズを材料のばね力が働く方向とは反対方向へ動かす。このような機構でカメラレンズが駆動しオートフォーカス機能が発揮される（例えば、特許文献１、２）。
したがって、オートフォーカスカメラモジュールに使用される銅合金箔には、電磁力による材料変形に耐えるほどの強度が必要になる。強度が低いと、電磁力による変位に材料が耐えることができず、永久変形（へたり）が発生する。へたりが生じると、一定の電流を流したとき、レンズが所望の位置に移動できずオートフォーカス機能が発揮されない。
オートフォーカスカメラモジュールには、箔厚０．１ｍｍ以下で、１１００ＭＰａ以上の０．２％耐力を有するＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔が使用されてきた。しかし、近年のコストダウン要求により、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金より比較的材料価格が安いチタン銅箔が使用されるようになり、その需要は増加しつつある。
一方で、チタン銅箔の強度はＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔より低く、へたりが生じる問題があるため、その高強度化が望まれている。チタン銅の強度を改善する技術として、特許文献３では最終再結晶焼鈍にて平均結晶粒径を調整し、その後、冷間圧延、時効処理を順次行う方法、特許文献４では固溶化処理後に、冷間圧延、時効処理、冷間圧延を順次行う方法、特許文献５では、熱間圧延及び冷間圧延を行った後、７５０〜１０００℃の温度域で５秒〜５分間保持する溶体化処理を行い、次いで、圧延率０〜５０％の冷間圧延、３００〜５５０℃の時効処理、及び圧延率０〜３０％の仕上げ冷間圧延を順次行うことにより板面における｛４２０｝のＸ線回折強度を調整する方法、特許文献６では、第一溶体化処理、中間圧延、最終の溶体化処理、焼鈍、最終の冷間圧延、及び時効処理を所定の条件で順次行うことにより圧延面における｛２２０｝のＸ線回折強度の半価幅を調整する方法がそれぞれ提案されている。
特許文献３〜６の実施例及び比較例の中には、１１００ＭＰa以上の０．２％耐力をもつチタン銅も幾つか見られる。しかしながら、上記従来技術の場合、箔厚が０．１ｍｍ以下と薄いと、材料に荷重を加え変形させた後、荷重を除去すると、へたりが生じ、単に高強度であるのみではオートフォーカスカメラモジュール等の導電性ばね材として使用できないことが分かった。
そこで、本発明はオートフォーカスカメラモジュール等の電子機器部品に使用される導電性ばね材として好適な高強度チタン銅箔を提供することを目的とする。また、本発明はそのようなチタン銅箔の製造方法を提供することを別の目的とする。
本発明者らはチタン銅箔の０．２％耐力とへたりの関係を調査した結果、０．２％耐力が高いほどへたり量が小さくなるもののオートフォーカスモジュール等の導電性ばね材としては不充分であった。さらに、鋭意調査した結果、０．２％耐力が高いことに加えて結晶方位がへたり量に影響を及ぼすことに見出した。本発明は以上の知見を背景として完成したものであり、以下によって特定される。
（１）１．５〜５．０質量％Ｔｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、圧延方向に平行な方向での０．２％耐力が１１００ＭＰａ以上であり、且つ、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した（２２０）面の積分強度Ｉ(220)と（３１１）面の積分強度Ｉ(311)に対し、
Ｉ(220)／Ｉ(311)≧１５
なる関係を満足するチタン銅箔。
（２）前記０．２％耐力が１２００ＭＰａ以上である（１）のチタン銅箔。
（３）箔厚が０．１ｍｍ以下である（１）又は（２）のチタン銅箔。
（４）Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、ＣｒおよびＺｒのうち１種以上を総量で０〜１．０質量％含有する（１）〜（３）の何れかのチタン銅箔。
（５）１．５〜５．０質量％Ｔｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるインゴットを作製し、このインゴットに対して熱間圧延、冷間圧延を順に行い、次いで、７００〜１０００℃で５秒間〜３０分間の溶体化処理、圧下率５５％以上の冷間圧延、２００〜４５０℃で２〜２０時間の時効処理、圧下率５０％以上の最終冷間圧延を順次行うことを含むチタン銅箔の製造方法。
（６）前記インゴットがＡｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、ＣｒおよびＺｒのうち１種以上を総量で０〜１．０質量％含有する（５）のチタン銅箔の製造方法。
（７）（１）〜（４）の何れかのチタン銅箔を備えた伸銅品。
（８）（１）〜（４）の何れかのチタン銅箔を備えた電子機器部品。
（９）電子機器部品がオートフォーカスカメラモジュールである（８）の電子機器部品。
（１０）レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段を備え、前記ばね部材が（１）〜（４）の何れかのチタン銅箔であるオートフォーカスカメラモジュール。
Ｉ(220)／Ｉ(311)≧１５
なる関係を満足するチタン銅箔。
（２）前記０．２％耐力が１２００ＭＰａ以上である（１）のチタン銅箔。
（３）箔厚が０．１ｍｍ以下である（１）又は（２）のチタン銅箔。
（４）Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、ＣｒおよびＺｒのうち１種以上を総量で０〜１．０質量％含有する（１）〜（３）の何れかのチタン銅箔。
（５）１．５〜５．０質量％Ｔｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるインゴットを作製し、このインゴットに対して熱間圧延、冷間圧延を順に行い、次いで、７００〜１０００℃で５秒間〜３０分間の溶体化処理、圧下率５５％以上の冷間圧延、２００〜４５０℃で２〜２０時間の時効処理、圧下率５０％以上の最終冷間圧延を順次行うことを含むチタン銅箔の製造方法。
（６）前記インゴットがＡｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、ＣｒおよびＺｒのうち１種以上を総量で０〜１．０質量％含有する（５）のチタン銅箔の製造方法。
（７）（１）〜（４）の何れかのチタン銅箔を備えた伸銅品。
（８）（１）〜（４）の何れかのチタン銅箔を備えた電子機器部品。
（９）電子機器部品がオートフォーカスカメラモジュールである（８）の電子機器部品。
（１０）レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段を備え、前記ばね部材が（１）〜（４）の何れかのチタン銅箔であるオートフォーカスカメラモジュール。
オートフォーカスカメラモジュール等の電子機器部品に使用される導電性ばね材として好適な高強度Ｃｕ−Ｔｉ系合金箔が得られる。
（１）Ｔｉ濃度
本発明に係るチタン銅箔においては、Ｔｉ濃度を１．５〜５．０質量％とする。チタン銅は、溶体化処理によりＣｕマトリックス中へＴｉを固溶させ、時効処理により微細な析出物を合金中に分散させることにより、強度及び導電率を上昇させる。
Ｔｉ濃度が１．５質量％未満になると、析出物の析出が不充分となり所望の強度が得られない。Ｔｉ濃度が５．０質量％を超えると、加工性が劣化し、圧延の際に材料が割れやすくなる。強度及び加工性のバランスを考慮すると、好ましいＴｉ濃度は２．９〜３．５質量％である。
本発明に係るチタン銅箔においては、Ｔｉ濃度を１．５〜５．０質量％とする。チタン銅は、溶体化処理によりＣｕマトリックス中へＴｉを固溶させ、時効処理により微細な析出物を合金中に分散させることにより、強度及び導電率を上昇させる。
Ｔｉ濃度が１．５質量％未満になると、析出物の析出が不充分となり所望の強度が得られない。Ｔｉ濃度が５．０質量％を超えると、加工性が劣化し、圧延の際に材料が割れやすくなる。強度及び加工性のバランスを考慮すると、好ましいＴｉ濃度は２．９〜３．５質量％である。
（２）その他の添加元素
本発明に係るチタン銅箔においては、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、ＣｒおよびＺｒのうち１種以上を総量で０〜１．０質量％含有させることにより、強度を更に向上させることができる。これら元素の合計含有量が０、つまり、これら元素を含まなくても良い。これら元素の合計含有量の上限を１．０質量％としたのは、１．０質量％を超えると、加工性が劣化し、圧延の際に材料が割れやすくなるからである。強度及び加工性のバランスを考慮すると、上記元素の１種以上を総量で０．００５〜０．５質量％含有させることが好ましい。
本発明に係るチタン銅箔においては、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、ＣｒおよびＺｒのうち１種以上を総量で０〜１．０質量％含有させることにより、強度を更に向上させることができる。これら元素の合計含有量が０、つまり、これら元素を含まなくても良い。これら元素の合計含有量の上限を１．０質量％としたのは、１．０質量％を超えると、加工性が劣化し、圧延の際に材料が割れやすくなるからである。強度及び加工性のバランスを考慮すると、上記元素の１種以上を総量で０．００５〜０．５質量％含有させることが好ましい。
（３）０．２％耐力
オートフォーカスカメラモジュールの導電性ばね材として好適なチタン銅箔に必要な０．２％耐力は１１００ＭＰａ以上であるところ、本発明に係るチタン銅箔においては、圧延方向に平行な方向での０．２％耐力が１１００ＭＰａ以上を達成することができる。本発明に係るチタン銅箔の０．２％耐力は好ましい実施形態において１２００ＭＰａ以上であり、更に好ましい実施形態において１３００ＭＰａ以上である。
オートフォーカスカメラモジュールの導電性ばね材として好適なチタン銅箔に必要な０．２％耐力は１１００ＭＰａ以上であるところ、本発明に係るチタン銅箔においては、圧延方向に平行な方向での０．２％耐力が１１００ＭＰａ以上を達成することができる。本発明に係るチタン銅箔の０．２％耐力は好ましい実施形態において１２００ＭＰａ以上であり、更に好ましい実施形態において１３００ＭＰａ以上である。
０．２％耐力の上限値は、本発明が目的とする強度の点からは特に規制されないが、手間及び費用がかかるため、本発明に係るチタン銅箔の０．２％耐力は一般には２０００ＭＰａ以下であり、典型的には１６００ＭＰａ以下である。
本発明においては、チタン銅箔の圧延方向に平行な方向での０．２％耐力は、ＪＩＳ Ｚ２２４１（金属材料引張試験方法）に準拠して測定する。
（４）結晶方位
チタン銅箔の圧延面に対しＸ線回折を行ったときに得られる（２２０）面及び（３１１）面のＸ線回折積分強度（ｃｐｓ）をそれぞれＩ(220)及びＩ(311)としたときに、両積分強度の比、Ｉ(220)／Ｉ(311)が１５以上、より好ましくは２０以上になると耐へたり性が有意に向上する。
Ｉ(220)／Ｉ(311)の上限値は、本発明が目的とする耐へたり性の点からは特に規制されない。ただし、後述する条件で製造した本発明でのチタン銅箔では、Ｉ(220)／Ｉ(311)が２００を超えることはない。
チタン銅箔の圧延面に対しＸ線回折を行ったときに得られる（２２０）面及び（３１１）面のＸ線回折積分強度（ｃｐｓ）をそれぞれＩ(220)及びＩ(311)としたときに、両積分強度の比、Ｉ(220)／Ｉ(311)が１５以上、より好ましくは２０以上になると耐へたり性が有意に向上する。
Ｉ(220)／Ｉ(311)の上限値は、本発明が目的とする耐へたり性の点からは特に規制されない。ただし、後述する条件で製造した本発明でのチタン銅箔では、Ｉ(220)／Ｉ(311)が２００を超えることはない。
（５）銅箔の厚み
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態においては、箔厚が０．１ｍｍ以下であり、典型的な実施形態においては箔厚が０．０８〜０．０２ｍｍであり、より典型的な実施形態においては箔厚が０．０５〜０．０３ｍｍである。
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態においては、箔厚が０．１ｍｍ以下であり、典型的な実施形態においては箔厚が０．０８〜０．０２ｍｍであり、より典型的な実施形態においては箔厚が０．０５〜０．０３ｍｍである。
（６）製造方法
本発明に係るチタン銅箔の製造プロセスでは、まず溶解炉で電気銅、Ｔｉ等の原料を溶解し、所望の組成の溶湯を得る。そして、この溶湯をインゴットに鋳造する。チタンの酸化磨耗を防止するため、溶解及び鋳造は真空中又は不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。その後、熱間圧延、冷間圧延１、溶体化処理、冷間圧延２、時効処理、冷間圧延３をこの順で実施し、所望の厚み及び特性を有する箔に仕上げる。
本発明に係るチタン銅箔の製造プロセスでは、まず溶解炉で電気銅、Ｔｉ等の原料を溶解し、所望の組成の溶湯を得る。そして、この溶湯をインゴットに鋳造する。チタンの酸化磨耗を防止するため、溶解及び鋳造は真空中又は不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。その後、熱間圧延、冷間圧延１、溶体化処理、冷間圧延２、時効処理、冷間圧延３をこの順で実施し、所望の厚み及び特性を有する箔に仕上げる。
熱間圧延及びその後の冷間圧延１の条件はチタン銅の製造で行われている慣例的な条件で行えば足り、特段要求される条件はない。また、溶体化処理についても慣例的な条件で構わないが、例えば７００〜１０００℃で５秒間〜３０分間の条件で行うことができる。
上述の強度及び結晶方位を得るために、冷間圧延２の圧下率を５５％以上に規定するのが好ましい。より好ましくは６０％以上、更に好ましくは６５％以上である。この圧下率が５５％未満になると、１１００ＭＰａ以上の０．２％耐力を得るのは困難になり、且つ１５以上のＩ(220)／Ｉ(311)を得るのが困難になる。圧下率の上限は、本発明が目的とする耐へたり性の点からは特に規定されないが、工業的に９９．８％を超えることはない。
時効処理の加熱温度は２００〜４５０℃、加熱時間２〜２０時間である。加熱温度が２００℃未満又は４５０℃を超えると１１００ＭＰａ以上の０．２％耐力を得るのは困難になる。加熱時間が２時間未満又は２０時間を越えると１１００ＭＰａ以上の０．２％耐力を得るのは困難になる。
冷間圧延３の圧下率は５０％以上に規定するのが好ましい。より好ましくは５５％以上、更に好ましくは６０％以上である。この圧下率が５０％未満になると、１１００ＭＰａ以上の０．２％耐力を得るのは困難になり、且つ１５以上のＩ(220)／Ｉ(311)を得るのが困難になる。圧下率の上限は、本発明が目的とする強度の点からは特に規定されないが、工業的に９９．８％を超えることはない。
冷間圧延３の後に、この圧延で低下したばね限界値等を回復させるために歪取り焼鈍を行っても良い。歪取り焼鈍の有無に関わらず、０．２％耐力及びＩ(220)／Ｉ(311)の制御により良好な耐へたり性が向上するという本発明の効果は得られる。
（７）用途
本発明に係るチタン銅箔は、限定的ではないが、スイッチ、コネクタ、ジャック、端子、リレー等の電子機器用部品の材料として好適に使用することができ、とりわけオートフォーカスカメラモジュール等の電子機器部品に使用される導電性ばね材として好適に使用することができる。オートフォーカスカメラモジュールは一実施形態において、レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段を備える。電磁駆動手段は例示的には、コの字形円筒形状のヨークと、ヨークの内周壁の内側に収容されるコイルと、コイルを囲繞すると共にヨークの外周壁の内側に収容されるマグネットを備えることができる。
本発明に係るチタン銅箔は、限定的ではないが、スイッチ、コネクタ、ジャック、端子、リレー等の電子機器用部品の材料として好適に使用することができ、とりわけオートフォーカスカメラモジュール等の電子機器部品に使用される導電性ばね材として好適に使用することができる。オートフォーカスカメラモジュールは一実施形態において、レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段を備える。電磁駆動手段は例示的には、コの字形円筒形状のヨークと、ヨークの内周壁の内側に収容されるコイルと、コイルを囲繞すると共にヨークの外周壁の内側に収容されるマグネットを備えることができる。
図１は、本発明に係るオートフォーカスカメラモジュールの一例を示す断面図であり、図２は、図１のオートフォーカスカメラモジュールの分解斜視図であり、図３は、図１のオートフォーカスカメラモジュールの動作を示す断面図である。
オートフォーカスカメラモジュール１は、コの字形円筒形状のヨーク２と、ヨーク２の外壁に取付けられるマグネット４と、中央位置にレンズ３を備えるキャリア５と、キャリア５に装着されるコイル６と、ヨーク２が装着されるベース７と、ベース７を支えるフレーム８と、キャリア５を上下で支持する２個のばね部材９ａ、９ｂと、これらの上下を覆う２個のキャップ１０ａ、１０ｂとを備えている。２個のばね部材９ａ、９ｂは同一品であり、同一の位置関係でキャリア５を上下から挟んで支持すると共に、コイル６への給電経路として機能している。コイル６に電流を印加することによってキャリア５は上方に移動する。尚、本明細書においては、上及び下の文言を適宜、使用するが、図１における上下を指し、上はカメラから被写体に向う位置関係を表わす。
ヨーク２は軟鉄等の磁性体であり、上面部が閉じたコの字形の円筒形状を成し、円筒状の内壁２ａと外壁２ｂを持つ。コの字形の外壁２ｂの内面には、リング状のマグネット４が装着（接着）される。
キャリア５は底面部を持った円筒形状構造の合成樹脂等による成形品であり、中央位置でレンズを支持し、底面外側上に予め成形されたコイル６が接着されて搭載される。矩形上樹脂成形品のベース７の内周部にヨーク２を嵌合させて組込み、更に樹脂成形品のフレーム８でヨーク２全体を固定する。
ばね部材９ａ、９ｂは、いずれも最外周部がそれぞれフレーム８とベース７に挟まれて固定され、内周部１２０°毎の切欠き溝部がキャリア５に嵌合し、熱カシメ等にて固定される。
ばね部材９ｂとベース７およびばね部材９ａとフレーム８間は接着および熱カシメ等にて固定され更に、キャップ１０ｂはベース７の底面に取付け、キャップ１０ａはフレーム８の上部に取付けられ、それぞればね部材９ｂをベース７とキャップ１０ｂ間に、ばね部材９ａをフレーム８とキャップ１０ａ間に挟み込み固着している。
コイル６の一方のリード線は、キャリア５の内周面に設けた溝内を通って上に伸ばし、ばね部材９ａに半田付する。他方のリード線はキャリア５底面に設けた溝内を通って下方に伸ばし、ばね部材９ｂに半田付する。
ばね部材９ａ、９ｂは、本発明に係るチタン銅箔の板バネである。バネ性を持ち、レンズ３を光軸方向の初期位置に弾性付勢する。同時に、コイル６への給電経路としても作用する。ばね部材９ａ、９ｂの外周部の一箇所は外側に突出させて、給電端子として機能させている。
円筒状のマグネット４はラジアル（径）方向に磁化されており、コの字形状ヨーク２の内壁２ａ、上面部及び外壁２ｂを経路とした磁路を形成し、マグネット４と内壁２ａ間のギャップには、コイル６が配置される。
ばね部材９ａ、９ｂは同一形状であり、図１及び２に示すように同一の位置関係で取付けているので、キャリア５が上方へ移動したときの軸ズレを抑制することができる。コイル６は、巻線後に加圧成形して製作するので、仕上がり外径の精度が向上し、所定の狭いギャップに容易に配置することができる。キャリア５は、最下位置でベース７に突当り、最上位置でヨーク２に突当るので、上下方向に突当て機構を備えることとなり、脱落することを防いでいる。
図３は、コイル６に電流を印加して、オートフォーカス用にレンズ３を備えたキャリア５を上方に移動させた時の断面図を示している。ばね部材９ａ、９ｂの給電端子に電源が印加されると、コイル６に電流が流れてキャリア５には上方への電磁力が働く。一方、キャリア５には、連結された２個のばね部材９ａ、９ｂの復元力が下方に働く。従って、キャリア５の上方への移動距離は電磁力と復元力が釣合った位置となる。これによって、コイル６に印加する電流量によって、キャリア５の移動量を決定することができる。
上側ばね部材９ａはキャリア５の上面を支持し、下側ばね部材９ｂはキャリア５の下面を支持しているので、復元力はキャリア５の上面及び下面で均等に下方に働くこととなり、レンズ３の軸ズレを小さく抑えることができる。
従って、キャリア５の上方への移動に当って、リブ等によるガイドは必要なく、使っていない。ガイドによる摺動摩擦がないので、キャリア５の移動量は、純粋に電磁力と復元力の釣合いで支配されることとなり、円滑で精度良いレンズ３の移動を実現している。これによってレンズブレの少ないオートフォーカスを達成している。
なお、マグネット４は円筒形状として説明したが、これに拘わるものでなく、３乃至４分割してラジアル方向に磁化し、これをヨーク２の外壁２ｂの内面に貼付けて固着しても良い。
以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
表１に示す合金成分を含有し残部が銅及び不可避的不純物からなる合金を実験材料とし、合金成分及び製造条件が０．２％耐力、結晶方位及びへたりに及ぼす影響を調査した。
真空溶解炉にて電気銅２．５ｋｇを溶解し、表１に記載の合金組成が得られるよう合金元素を添加した。この溶湯を鋳鉄製の鋳型に鋳込み、厚さ３０ｍｍ、幅６０ｍｍ、長さ１２０ｍｍのインゴットを製造した。このインゴットを、次の工程順で加工し、表１に記載の所定の箔厚をもつ製品試料を作製した。
真空溶解炉にて電気銅２．５ｋｇを溶解し、表１に記載の合金組成が得られるよう合金元素を添加した。この溶湯を鋳鉄製の鋳型に鋳込み、厚さ３０ｍｍ、幅６０ｍｍ、長さ１２０ｍｍのインゴットを製造した。このインゴットを、次の工程順で加工し、表１に記載の所定の箔厚をもつ製品試料を作製した。
（１）熱間圧延：インゴットを９５０℃で３時間加熱し、厚さ１０ｍｍまで圧延した。
（２）研削：熱間圧延で生成した酸化スケールをグラインダーで除去した。研削後の厚みは９ｍｍであった。
（３）冷間圧延１：圧下率に応じて所定の厚みまで圧延した。
（４）溶体化処理：８００℃に昇温した電気炉に試料を装入し、５分間保持した後、試料を水槽に入れて急冷却した。
（５）冷間圧延２：圧下率に応じて所定の厚みまで圧延した。
（６）時効処理：表１に示す温度及び時間、Ａｒ雰囲気中で加熱した。該温度は時効後の引張強さが最大になるように選択した。
（７）酸洗・バフ研磨：時効処理で生成した酸化スケールを除去するために、１５ｖｏｌ．％硫酸−１．５ｖｏｌ．％過酸化水溶液中でバフ研磨を行った。
（８）冷間圧延３：表１に示す箔厚まで圧延した。
（２）研削：熱間圧延で生成した酸化スケールをグラインダーで除去した。研削後の厚みは９ｍｍであった。
（３）冷間圧延１：圧下率に応じて所定の厚みまで圧延した。
（４）溶体化処理：８００℃に昇温した電気炉に試料を装入し、５分間保持した後、試料を水槽に入れて急冷却した。
（５）冷間圧延２：圧下率に応じて所定の厚みまで圧延した。
（６）時効処理：表１に示す温度及び時間、Ａｒ雰囲気中で加熱した。該温度は時効後の引張強さが最大になるように選択した。
（７）酸洗・バフ研磨：時効処理で生成した酸化スケールを除去するために、１５ｖｏｌ．％硫酸−１．５ｖｏｌ．％過酸化水溶液中でバフ研磨を行った。
（８）冷間圧延３：表１に示す箔厚まで圧延した。
作製した製品試料について、次の評価を行った。
（イ）０．２％耐力
引張試験機を用いて上述した測定方法に従い圧延方向と平行な方向の０．２％耐力を測定した。
（ロ）結晶方位
製品試料の圧延面に対し、（２２０）面及び（３１１）面のＸ線回折積分強度を測定し、それぞれＩ(220)及びＩ(311)とした。装置には（株）リガク製ＲＩＮＴ２５００を使用し、Ｃｕ管球にて、管電圧２５ｋＶ、管電流２０ｍＡで測定を行った。
（ハ）へたり
幅１０ｍｍの短冊試料を長手方向が圧延平行方向となるように採取し、図４のように、試料の片端を固定し、この固定端から距離Ｌの位置に、先端をナイフエッジに加工したポンチを１ｍｍ／分の移動速度で押し当て、試料に距離ｄのたわみを与えた後、ポンチを初期の位置に戻し除荷した。除荷後、へたり量δを求めた。
試験条件は試料の箔厚が０．０５ｍｍ以下の場合、Ｌ＝３ｍｍ、ｄ＝２ｍｍであり、箔厚が０．０５ｍｍより厚い場合、Ｌ＝５ｍｍ、ｄ＝４ｍｍである。また、へたり量は０．０１ｍｍの分解能で測定し、へたりが検出されなかった場合は＜０．０１ｍｍと表記している。
（イ）０．２％耐力
引張試験機を用いて上述した測定方法に従い圧延方向と平行な方向の０．２％耐力を測定した。
（ロ）結晶方位
製品試料の圧延面に対し、（２２０）面及び（３１１）面のＸ線回折積分強度を測定し、それぞれＩ(220)及びＩ(311)とした。装置には（株）リガク製ＲＩＮＴ２５００を使用し、Ｃｕ管球にて、管電圧２５ｋＶ、管電流２０ｍＡで測定を行った。
（ハ）へたり
幅１０ｍｍの短冊試料を長手方向が圧延平行方向となるように採取し、図４のように、試料の片端を固定し、この固定端から距離Ｌの位置に、先端をナイフエッジに加工したポンチを１ｍｍ／分の移動速度で押し当て、試料に距離ｄのたわみを与えた後、ポンチを初期の位置に戻し除荷した。除荷後、へたり量δを求めた。
試験条件は試料の箔厚が０．０５ｍｍ以下の場合、Ｌ＝３ｍｍ、ｄ＝２ｍｍであり、箔厚が０．０５ｍｍより厚い場合、Ｌ＝５ｍｍ、ｄ＝４ｍｍである。また、へたり量は０．０１ｍｍの分解能で測定し、へたりが検出されなかった場合は＜０．０１ｍｍと表記している。
表１に試験結果を示す。冷間圧延３を実施しなかった場合については「なし」と記載した。
本発明の規定範囲内である発明例１〜２９は、１１００ＭＰａ以上の０．２％耐力、１５以上のＩ(220)／Ｉ(311)が得られ、それらのへたり量は０．１ｍｍ以下と小さく良好な特性が得られた。
冷間圧延２の圧下率が５５％未満である比較例１及び２は、０．２％耐力が１１００ＭＰａ未満、Ｉ(220)／Ｉ(311)が１５未満となり、へたり量は０．１ｍｍを越えた。時効処理の温度が２００〜４５０℃の範囲外である比較例３及び４、時効処理の時間が２〜２０時間の範囲外である比較例５及び６は、０．２％耐力が１１００ＭＰａ未満となり、へたり量は０．１ｍｍを越えた。冷間圧延３の圧下率が５０％未満である比較例７は、０．２％耐力が１１００ＭＰａ未満、Ｉ(220)／Ｉ(311)が１５未満となり、へたり量は０．１ｍｍを越えた。冷間圧延３の圧下率が５０％未満である比較例８は、０．２％耐力が１１００ＭＰａを超えたものの、Ｉ(220)／Ｉ(311)が１５未満となり、へたり量は０．１ｍｍを越えた。
Ｔｉ濃度が１．５質量％未満である比較例９の０．２％耐力は１１００ＭＰａ未満となり、そのへたり量は０．１ｍｍを超えた。一方、Ｔｉ濃度が５．０質量％を越えた比較例１０、Ｔｉ以外の添加元素の総量が１．０質量％を越えた比較例１１は圧延中に割れが発生し評価できなかった。
また、時効処理後に冷間圧延３を行わなかった比較例１２の０．２％耐力は１１００ＭＰａ未満、Ｉ(220)／Ｉ(311)が１５未満となり、へたり量は０．１ｍｍを越えた。
本発明の規定範囲内である発明例１〜２９は、１１００ＭＰａ以上の０．２％耐力、１５以上のＩ(220)／Ｉ(311)が得られ、それらのへたり量は０．１ｍｍ以下と小さく良好な特性が得られた。
冷間圧延２の圧下率が５５％未満である比較例１及び２は、０．２％耐力が１１００ＭＰａ未満、Ｉ(220)／Ｉ(311)が１５未満となり、へたり量は０．１ｍｍを越えた。時効処理の温度が２００〜４５０℃の範囲外である比較例３及び４、時効処理の時間が２〜２０時間の範囲外である比較例５及び６は、０．２％耐力が１１００ＭＰａ未満となり、へたり量は０．１ｍｍを越えた。冷間圧延３の圧下率が５０％未満である比較例７は、０．２％耐力が１１００ＭＰａ未満、Ｉ(220)／Ｉ(311)が１５未満となり、へたり量は０．１ｍｍを越えた。冷間圧延３の圧下率が５０％未満である比較例８は、０．２％耐力が１１００ＭＰａを超えたものの、Ｉ(220)／Ｉ(311)が１５未満となり、へたり量は０．１ｍｍを越えた。
Ｔｉ濃度が１．５質量％未満である比較例９の０．２％耐力は１１００ＭＰａ未満となり、そのへたり量は０．１ｍｍを超えた。一方、Ｔｉ濃度が５．０質量％を越えた比較例１０、Ｔｉ以外の添加元素の総量が１．０質量％を越えた比較例１１は圧延中に割れが発生し評価できなかった。
また、時効処理後に冷間圧延３を行わなかった比較例１２の０．２％耐力は１１００ＭＰａ未満、Ｉ(220)／Ｉ(311)が１５未満となり、へたり量は０．１ｍｍを越えた。
１ オートフォーカスカメラモジュール
２ ヨーク
３ レンズ
４ マグネット
５ キャリア
６ コイル
７ ベース
８ フレーム
９ａ 上側のばね部材
９ｂ 下側のばね部材
１０ａ、１０ｂ キャップ
２ ヨーク
３ レンズ
４ マグネット
５ キャリア
６ コイル
７ ベース
８ フレーム
９ａ 上側のばね部材
９ｂ 下側のばね部材
１０ａ、１０ｂ キャップ
Claims (10)
- １．５〜５．０質量％Ｔｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、圧延方向に平行な方向での０．２％耐力が１１００ＭＰａ以上であり、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した（２２０）面の積分強度Ｉ(220)と（３１１）面の積分強度Ｉ(311)に対し、
Ｉ(220)／Ｉ(311)≧１５
なる関係を満足するチタン銅箔。 - 前記０．２％耐力が１２００ＭＰａ以上である請求項１に記載のチタン銅箔。
- 箔厚が０．１ｍｍ以下である請求項１又は２に記載のチタン銅箔。
- Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、ＣｒおよびＺｒのうち１種以上を総量で０〜１．０質量％含有する請求項１〜３の何れか一項に記載のチタン銅箔。
- １．５〜５．０質量％Ｔｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるインゴットを作製し、このインゴットに対して熱間圧延、冷間圧延を順に行い、次いで、７００〜１０００℃で５秒間〜３０分間の溶体化処理、圧下率５５％以上の冷間圧延、２００〜４５０℃で２〜２０時間の時効処理、圧下率５０％以上の最終冷間圧延を順次行うことを含むチタン銅箔の製造方法。
- 前記インゴットがＡｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、ＣｒおよびＺｒのうち１種以上を総量で０〜１．０質量％含有する請求項５に記載のチタン銅箔の製造方法。
- 請求項１〜４の何れか一項に記載のチタン銅箔を備えた伸銅品。
- 請求項１〜４の何れか一項に記載のチタン銅箔を備えた電子機器部品。
- 電子機器部品がオートフォーカスカメラモジュールである請求項８に記載の電子機器部品。
- レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段を備え、前記ばね部材が請求項１〜４の何れか一項に記載のチタン銅箔であるオートフォーカスカメラモジュール。
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