JP2014189816A - 銅合金板、それを備える放熱用電子部品および、銅合金板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高強度、高導電性および優れた加工性を兼ね備えた銅合金、それを備える放熱用電子部品および、銅合金板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の銅合金板は、０．０１〜０．５質量％のＦｅを含有し、さらにＰを含有し、このＰの質量％濃度（％Ｐ）に対するＦｅの質量％濃度（％Ｆｅ）の割合（％Ｆｅ／％Ｐ）を１．０〜６．０とし、残部が銅および不可避的不純物から成り、６５％ＩＡＣＳ以上の導電率、および４００ＭＰａ以上の０．２％耐力を有し、かつ、０．２％耐力σ（ＭＰａ）と伸びＬ（％）とが、σ／Ｌ≦１５０の関係を満たすものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、放熱性、導電性、絞り加工性および曲げ加工性に優れる銅合金に関し、詳細には端子、コネクタ、リレー、スイッチ、ソケット、バスバー、リードフレームなどの電子部品用途、特に、スマートフォンやパソコンなどに用いられる放熱性部品および高電流部品の用途に好適な銅合金に関する。

スマートフォン、タブレットＰＣおよびパソコン等の電機・電子機器等には、端子、コネクタ、スイッチ、ソケット、リレー、バスバー、リードフレーム等の電気接続を得るための部品が組み込まれている。
近年、スマートフォン、タブレットＰＣおよびパソコンの小型化に伴い、電気・電子機器内の液晶部品またはＩＣチップ等に通電した際の蓄熱が大きくなる傾向がある。蓄熱が大きい状態はＩＣチップや基盤への熱的損傷が大きいため、放熱部品の放熱性が問題となっている。

従来、スマートフォン、タブレットＰＣおよびパソコン等の電気・電子機器内の放熱部品にはオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）および純アルミニウム等が主に使用されてきた。例えばスマートフォンやタブレットＰＣの液晶に付属の放熱部品（液晶フレーム）には、高い放熱性に加えて構造体としての強度および、液晶への固定に必要な曲げ加工性または絞り加工性が求められている。また、用いられる放熱部品によっては曲げ加工性のみ、または絞り加工性のみ必要な場合がある。
オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）は曲げ性および絞り加工性は良好であるが、熱伝導性が低く、それを補うため高価な熱伝導シート等を併用している。そのため放熱部品の単価が高くなる。一方、純アルミニウムおよびアルミニウム合金では曲げ性および絞り加工性は良好であるが熱伝導性および構造体としての強度が足りていない。

これに対し、銅合金のなかでもＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金は、熱伝導性と比例関係にあることが知られている導電率が比較的高く、しかも所要の強度を有するとともに、安価に製造できることから、特に、例えばＪＩＳ合金番号Ｃ１９２１（Ｃｕ−０．１質量％Ｆｅ−０．０３質量％Ｐ）、Ｃ１９４０（Ｃｕ−２．４質量％Ｆｅ−０．１質量％Ｐ−０．１質量％Ｚｎ）等が、上記のような電気・電子機器の放熱部品としての実用に供されている。Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金の改良技術は、例えば特許文献１〜５に開示されている。

特開２００４−０９９９７８号公報 特開２００５−１３９５０１号公報 特開２００５−２０６８９１号公報 特開２００６−０８３４６５号公報 特開２００７−０３１７９４号公報

しかし、従来のＣｕ−Ｆｅ−Ｐ合金では強度および熱伝導特性は高いものの、要求される曲げ性または絞り加工性、場合によってはその両方を満たしていなかった。

したがって、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ合金で、所要の高い強度および導電率を維持したまま曲げ性および絞り加工性を改善することは、工業的に極めて意義深いといえる。

そこで、本発明は、高い強度および導電性ならびに、優れた絞り加工性および曲げ加工性を兼ね備えた銅合金板、それを備える放熱用電子部品および、銅合金板の製造方法を提供することを目的とし、具体的には、安価で導電性と強度に優れるＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金の絞り加工性を改善することを課題とする。

本発明者は、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金において、伸びを指標に金属組織を調整すること、圧延面に配向する結晶粒の方位を制御することにより、絞り加工性および曲げ加工性が向上することを見出した。そして、以上の知見を背景に、以下の発明を完成させた。
本発明の銅合金板は、０．０１〜０．５質量％のＦｅを含有し、さらにＰを含有し、このＰの質量％濃度（％Ｐ）に対するＦｅの質量％濃度（％Ｆｅ）の割合（％Ｆｅ／％Ｐ）を１．０〜６．０とし、残部が銅および不可避的不純物から成り、６５％ＩＡＣＳ以上の導電率、および４００ＭＰａ以上の０．２％耐力を有し、かつ、０．２％耐力σ（ＭＰａ）と伸びＬ（％）とが、σ／Ｌ≦１５０の関係を満たすものである。

本発明の銅合金板では、Ｘ線回折法を用い圧延面において厚み方向に求めた｛２２０｝面のＸ線回折積分強度をＩ｛２２０｝とし_、純銅粉末標準試料の｛２２０｝面からのＸ線回折積分強度をＩ⁰｛２２０｝としたときに、Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝≧４．０であることが好ましい。

また、本発明の銅合金板では、Ｗ曲げ試験における圧延平行方向（ＧＷ方向）および圧延直角方向（ＢＷ方向）の最小曲げ半径(ＭＢＲ)の、板厚（ｔ)に対する割合が、ＭＢＲ／ｔ≦２．０で与えられることが好ましい。
そしてまた、本発明の銅合金板では、エリクセン試験におけるエリクセン値／板厚が、０．５以上で与えられることが好ましい。

なお、本発明の銅合金板では、０．５質量％以下のＳｎをさらに含有すること、１．０質量％以下のＺｎをさらに含有することがそれぞれ好ましい。
また、本発明の銅合金板では、Ａｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、ＳｉおよびＢからなる群から選ばれる一種以上の元素を２質量％以下でさらに含有することが好ましい。

本発明の放熱用電子部品は、上記の何れかの銅合金板を備えるものである。
また、本発明の銅合金板の製造方法は、上記の何れかの銅合金板を製造するに当たり、インゴットを、８００〜１０００℃で熱間圧延した後、冷間圧延と再結晶焼鈍とを繰り返し、最終の冷間圧延の後、歪取焼鈍を施す銅合金板の製造方法であって、該最終冷間圧延前の再結晶焼鈍において、炉内温度を３５０〜８００℃として、銅合金板の平均結晶粒径を５０μｍ以下に調整し、該歪取焼鈍において、炉内温度を３００〜７００℃とし、炉内で銅合金板を平板状に保持した状態で、５ＭＰａ以下の張力を与えながら、０．２％耐力を１０〜５０ＭＰａ低下させるものである。
この製造方法では、前記最終冷間圧延において、総加工度を４０〜９９％、１パスあたりの圧延加工度を１５％以上とすることが好ましく、また、前記歪取焼鈍において、連続焼鈍炉を用いて銅合金板を通板することが好ましい。

本発明によれば、高強度、高導電性および優れた絞り加工性を兼ね備えた銅合金板、それを備える放熱用電子部品および、銅合金板の製造方法を提供することが可能である。この銅合金板は、端子、コネクタ、スイッチ、ソケット、リレー、バスバー、リードフレーム等の電子部品の素材として好適に使用することができ、スマートフォンやパソコンなどに用いられる放熱性部品および高電流部品の用途に好適である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（特性）
本発明の一実施形態に係る銅合金板は、０．０１〜０．５質量％のＦｅおよび、Ｐを含有し、このＰの質量％濃度（％Ｐ）に対するＦｅの質量％濃度（％Ｆｅ）の割合（％Ｆｅ／％Ｐ）を１．０〜６．０とし、必要に応じて、０．５質量％以下のＳｎ、１．０質量％以下のＺｎを含有し、また必要に応じて、Ａｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、ＳｉおよびＢからなる群から選ばれる一種以上の元素を２質量％以下で含有し、残部が銅および不可避的不純物からなる組成を有する銅合金板であり、その銅合金板の導電率を６５％ＩＡＳＣ以上とし、０．２％耐力を４００ＭＰａ以上とし、０．２％耐力／伸び（σ／Ｌ）を１５０以下とする。このような特性を兼ね備える銅合金板は、放熱用電子部品の用途に好適である。

（合金成分濃度）
Ｆｅ濃度は０．０１〜０．５質量％とする。Ｆｅが０．５質量％を超えると、６５％ＩＡＣＳ以上の導電率を得ることが難しくなる。Ｆｅが０．０１質量％未満になると、４００ＭＰａ以上の０．２％耐力を得ることが難しくなる。上記の理由から、Ｆｅ濃度は、０．０１〜０．５質量％とすることが好ましく、さらには、０．０５〜０．５質量％とすることが好ましい。

本発明の銅合金には、Ｆｅに加えＰを添加する。Ｆｅの質量％濃度（％Ｆｅ）とＰの質量％濃度（％Ｐ）との比（％Ｆｅ／％Ｐ）は１．０〜６．０、好ましくは２．０〜５．０に調整する。％Ｆｅ／％Ｐをこのように調整することで、より高い導電率が得られる。
より具体的には、Ｐ濃度は０．０１〜０．３質量％とすることが好ましい。Ｐには合金の製造プロセスにおいて、溶湯を脱酸する効果がある。また、Ｆｅと化合物を形成することにより、合金の導電率や強度を高める効果がある。

本発明のＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金には、０．５質量％以下のＳｎを添加することができる。Ｓｎには圧延の際の合金の加工硬化を促進し、合金の強度を改善する効果がある。
Ｓｎが０．５質量％を超えると、導電率の低下が大きくなる。Ｓｎ添加の効果を得るためには、Ｓｎの添加量を０．００１質量％以上にすることが好ましい。より好ましいＳｎ濃度の範囲は０．００５〜０．３質量％、さらに好ましいＳｎ濃度の範囲は０．０１〜０．１質量％である。
なお、Ｓｎは溶銅中で酸化物を形成しにくいため、０．５質量％以下の濃度で添加する限り、Ｓｎ添加が合金の製造性や品質を悪化させることはない。

また、本発明のＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金には、Ｓｎめっきの耐熱剥離性を改善するために、１質量％以下のＺｎを添加することができる。Ｚｎが１質量％を超えると、導電率の低下が大きくなる。Ｚｎ添加の効果を得るためには、Ｚｎの添加量を０．００１質量％以上にすることが好ましい。より好ましいＺｎ濃度の範囲は０．０１〜０．５質量％である。Ｚｎについても溶銅中で酸化物を形成しにくいため、１質量％以下の濃度で添加する限り、合金の製造性や品質を悪化させることはない。

さらに、本発明のＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金には、強度や耐熱性を改善するために、Ａｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、ＳｉおよびＢからなる群から選択される一種以上を含有させることができる。ただし、添加量が多すぎると、導電率が低下したり、製造性が悪化したりするので、添加量は総量で２質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下、さらに好ましくは０．１質量％以下に制限される。また、添加による効果を得るためには、添加量を総量で０．００１質量％以上にすることが好ましい。

（導電率）
本発明では、ＪＩＳ Ｈ０５０５に準拠して測定した導電率を６５％ＩＡＣＳ以上とする。導電率が６５％ＩＡＳＣ以上であれば、熱伝導率が良好であり、良好な放熱性を確保できる。

（０．２％耐力）
本発明では、銅合金板の０．２％耐力を４００ＭＰａ以上とすることとし、これによれば、銅合金板が、構造材の素材として必要な強度を有しているといえる。

（伸び）
製品の伸び（Ｅｌ）をＬ（％）、０．２％耐力（ＹＳ）をσ（ＭＰａ）としたときに、σ／Ｌ≦１５０の関係を満たすように、より好ましくは、σ／Ｌ≦１００の関係を満たすように調整することで、絞り加工性および曲げ性が向上する。０．２％耐力／伸びが１５０以下であれば、必要な絞り加工性を有しているといえる。σ／Ｌ＞１５０の場合は絞り加工性および曲げ性が悪化する。この一方で、σ／Ｌの下限値は、３０とすることが好ましく、σ／Ｌがこの下限値を下回ると、０．２％耐力が４００ＭＰａを満たさなくなる。伸びＬの上限値は特に規制されないが、通常は１５％を超える値になると、強度が低下し、場合によっては０．２％耐力が４００ＭＰａを下回る。従って、好ましい実施形態においては、伸びＬは１５％以下である。
ここでいう「伸び」は、ＪＩＳ Ｚ２２４１に定義される「破断伸び」をいい、また、「伸び」および「０．２％耐力」は、ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠して、試験片の圧延方向を引張方向に平行とする引張試験により測定するものとする。

（厚み）
製品の厚み、つまり板厚（ｔ）は０．０５〜２．０ｍｍであることが好ましい。厚みが小さすぎると、十分な放熱性が得られなくなるため、放熱用電子部品の素材として不適である。一方で、厚みが大きすぎると、絞り加工および曲げ加工が困難になる。このような観点から、より好ましい厚みは０．０８〜１．５ｍｍである。厚みが上記範囲となることにより、蓄熱を抑えつつ、曲げ加工性を良好なものとすることができる。

（曲げ加工性）
幅１０ｍｍ×長さ３０ｍｍの短冊状の試験片を作製し、Ｗ曲げ試験（ＪＩＳ Ｈ３１３０）によって行った。試験片採取方向は、圧延平行方向（ＧＷ）および圧延直角方向（ＢＷ）とし、割れの発生しない最小曲げ半径ＭＢＲ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｂｅｎｄ Ｒａｄｉｕｓ）と板厚ｔの比ＭＢＲ／ｔにて評価した。この最小曲げ半径（ＭＢＲ）の割合（ＭＢＲ／ｔ）は、２．０以下とすることが、良好な曲げ性を確保するとの観点から好ましい。ＭＢＲ／ｔのさらに好適な範囲は、１．８以下である。

（絞り加工性）
本発明の銅合金板では、ＪＩＳ Ｚ２２４７に基づくエリクセン試験で測定したエリクセン値の、板厚に対する割合が、０．５以上であることが好ましい。エリクセン値／板厚が０．５以上であれば絞り加工性として実用的には問題ない。一方、このエリクセン値／板厚は、１．５以下とすることができる。１．５を超えると、０．２％耐力が４００ＭＰａ未満となる可能性があるからである。より好ましくは、エリクセン値／板厚を、０．５〜１．２の範囲とする。

（結晶方位）
Ｘ線回折法を用い圧延面において厚み方向に求めた｛２２０｝面のＸ線回折積分強度をＩ｛２２０｝とし_、純銅粉末標準試料の｛２２０｝面からのＸ線回折積分強度をＩ⁰｛２２０｝としたときに、Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝が４．０以上の場合、絞り加工性が向上する。Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝が４．０未満の場合、集合組織の発達が小さいため、絞り加工性は向上しない。特に上限は設けないが、Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝は、４．０〜６．０とすることがより好ましい。なお、純銅粉末標準試料は、３２５メッシュ（ＪＩＳ Ｚ８８０１）の純度９９．５％の銅粉末で定義されるものである。

以下、本発明に係る銅合金板の好適な製造方法の一例について説明する。

（製造方法）
純銅原料として電気銅等を溶解し、Ｆｅ、Ｐおよび必要に応じ他の合金元素を添加し、厚み３０〜３００ｍｍ程度のインゴットに鋳造する。このインゴットを例えば８００〜１０００℃の熱間圧延により厚み３〜３０ｍｍ程度の板とした後、冷間圧延と再結晶焼鈍とを繰り返し、最終の冷間圧延で所定の製品厚みに仕上げ、最後に歪取焼鈍を施す。最終冷間圧延後の伸びは、２％に満たないほど低いが、その後の歪取焼鈍により上昇する。

再結晶焼鈍では、圧延組織の一部または全てを再結晶化させる。また、適当な条件で焼鈍することにより、ＦｅまたはＦｅとＰとの化合物が析出し、合金の導電率が上昇する。
最終冷間圧延前の再結晶焼鈍では、銅合金板の平均結晶粒径を５０μｍ以下に調整する。平均結晶粒径が大きすぎると、０．２％耐力を４００ＭＰａ以上に調整することが難しくなる。

最終冷間圧延前の再結晶焼鈍の条件は、目標とする焼鈍後の結晶粒径および目標とする製品の導電率に基づき決定する。具体的には、バッチ炉または連続焼鈍炉を用い、炉内温度を３５０〜８００℃として焼鈍を行えばよい。バッチ炉では３５０〜６００℃の炉内温度において３０分から３０時間の範囲で加熱時間を適宜調整すればよい。連続焼鈍炉では４５０〜８００℃の炉内温度において５秒から１０分の範囲で加熱時間を適宜調整すればよい。一般的にはより低温でより長時間の条件で焼鈍を行うと、同じ結晶粒径でより高い導電率が得られる。

最終冷間圧延では、一対の圧延ロール間に材料を繰り返し通過させ、目標の板厚に仕上げていく。ここでは、最終冷間圧延の総加工度と１パスあたりの加工度を制御する。
総加工度Ｒ（％）は、Ｒ＝（ｔ₀−ｔ）／ｔ₀×１００（ｔ₀：最終冷間圧延前の板厚、ｔ：最終冷間圧延後の板厚）で与えられる。また、１パスあたりの加工度ｒ（％）とは、圧延ロールを１回通過したときの板厚減少率であり、ｒ＝（Ｔ₀−Ｔ）／Ｔ₀×１００（Ｔ₀：圧延ロール通過前の厚み、Ｔ：圧延ロール通過後の厚み）で与えられる。

総加工度Ｒは４０〜９９％、好ましくは４５〜９８．５、より好ましくは５０〜９８とする。総加工度Ｒが小さすぎると、０．２％耐力を４００ＭＰａ以上に調整することが難しく、Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝を４．０以上に調整するのが難しくなる。総加工度Ｒが大きすぎると、圧延材のエッジが割れることがある。
１パスあたりの加工度ｒは１５％以上とする。加工度ｒが小さすぎるとＩ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝が低下し、全パスの中に加工度ｒが１５％未満のパスが一つでも含まれるとＩ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝を４．０以上に調整することが難しくなる。加工度ｒの上限は特にないが、圧延による板厚公差の制御を考慮すると４０％未満が望ましい。

本発明の歪取焼鈍は、炉内で銅合金板を平板状に保持することができる連続焼鈍炉を用いて行う。バッチ炉の場合、コイル状に巻き取った状態で材料を加熱するため、加熱中に材料が塑性変形を起こし材料に反りが生じる。したがって、バッチ炉は本発明の歪取焼鈍に不適である。

連続焼鈍炉において、炉内温度を３００〜７００℃、好ましくは３５０〜６５０℃とし、５秒から１０分の範囲で加熱時間を適宜調整し、歪取焼鈍後の０．２％耐力（σ）を歪取焼鈍前の０．２％耐力（σ₀）に対し１０〜５０ＭＰａ低い値、好ましくは１５〜４５ＭＰａ低い値に調整する。これにより、最終冷間圧延上がりにおいて低かった伸びが上昇するとともに、曲げ性が改善する。

さらに、連続焼鈍炉内において材料に、たとえば圧延方向と平行な方向に張力を与え、ここで付加される張力を５ＭＰａ以下、好ましくは１〜５ＭＰａ、より好ましくは２〜４ＭＰａに調整する。張力が大きすぎると、σ／Ｌを１５０以下に調整することが難しくなる。また、伸びの上昇が充分ではなくなる傾向にある。一方、張力が小さすぎると、焼鈍炉を通板中の材料が炉壁と接触し、材料の表面やエッジに傷が付くことがある。

本発明の一の実施形態は、σ／Ｌ≦１５０なる特徴およびＩ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝≧４．０なる特徴をＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金に付与することにより、絞り加工性および曲げ加工性を改善することを一つの特徴としているが、そのための製造条件を整理して示すと、
（１）σ／Ｌ≦１５０のためには、
ａ．歪取焼鈍において、（σ₀−σ）＝１０〜５０ＭＰａに調整する。
ｂ．歪取焼鈍における炉内張力を５ＭＰａ以下に調整する。
（２）Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝≧４．０のためには、
ａ．最終冷間圧延において、１パスあたりの加工度を１５％以上に調整する。
ｂ．最終冷間圧延の総加工度を４０〜９９％にする。

以上のようにして製造された銅合金板は、様々な板厚の伸銅品に加工されて、たとえば、スマートフォン、タブレットＰＣおよびパソコン等の電気・電子機器内の放熱用電子部品等として用いることができる。

以下に本発明の実施例を示すが、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。
溶銅に合金元素を添加した後、厚みが２００ｍｍのインゴットに鋳造した。インゴットを９５０℃で３時間加熱し、９５０℃で熱間圧延を行って厚み１５ｍｍの板にした。熱間圧延板表面の酸化スケールをグラインダーで研削、除去した後、焼鈍と冷間圧延を繰り返し、最終の冷間圧延で所定の製品厚みに仕上げた。最後に連続焼鈍炉を用い歪取焼鈍を行った。

最終冷間圧延前の焼鈍（最終再結晶焼鈍）は、バッチ炉を用い、加熱時間を５時間とし炉内温度を３００〜７００℃の範囲で調整し、焼鈍後の結晶粒径と導電率を変化させた。焼鈍後の結晶粒径の測定においては、圧延方向に直角な断面を鏡面研磨後に化学腐食し、切断法（ＪＩＳ Ｈ０５０１（１９９９年））により平均結晶粒径を求めた。

最終冷間圧延では、総加工度および１パスあたりの加工度を制御した。また、最終冷間圧延後の材料の０．２％耐力を求めた。
連続焼鈍炉を用いた歪取焼鈍では、炉内温度を５００℃とし加熱時間を１秒から１５分の間で調整し、焼鈍後の０．２％耐力を種々変化させた。また、炉内において材料に付加する張力を種々変化させた。なお、一部の材料については歪取焼鈍を省略した。
製造途中の材料および歪取焼鈍後の材料につき、次の測定を行った。

（成分）
歪取焼鈍後の材料の合金元素濃度をＩＣＰ−質量分析法で分析した。

（０．２％耐力）
最終冷間圧延後および歪取焼鈍後の材料につき、ＪＩＳ Ｚ２２４１に規定する１３Ｂ号試験片を引張方向が圧延方向と平行になるように採取し、ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠して圧延方向と平行に引張試験を行い、０．２％耐力を求めた。

上述した主な条件を、発明例および比較例ごとに表１に示す。ここで、最終冷間圧延では複数のパスを実施したが、これら各パスの加工度の中での最小値を示してある。また、表１に示すところにおいて、最終再結晶焼鈍後の結晶粒径における「＜１０μｍ」の表記は、圧延組織の全てが再結晶化しその平均結晶粒径が１０μｍ未満であった場合、および圧延組織の一部のみが再結晶化した場合の双方を含んでいる。

（伸び）
このようにして得られた歪取焼鈍後の材料につき、ＪＩＳ Ｚ２２４１に規定する１３Ｂ号試験片を引張方向が圧延方向と平行になるように採取し、標点間距離５０ｍｍとして伸びを測定した。

（導電率）
歪取焼鈍後の材料から、試験片の長手方向が圧延方向と平行になるように試験片を採取し、ＪＩＳ Ｈ０５０５に準拠し四端子法により２０℃での導電率を測定した。

（結晶方位）
歪取焼鈍後の材料の表面に対し、厚み方向に｛２２０｝面のＸ線回折積分強度を測定した。同様に純銅粉末標準試料に対しても｛２２０｝面のＸ線回折積分強度を測定した。Ｘ線回折装置には（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。

（エリクセン値）
歪取焼鈍後の材料に対し、エリクセン社製試験機を用い、試料形状Φ９０ｍｍ、潤滑剤：グリス、ポンチの押し速度５ｍｍ／ｍｉｎの条件で試験を行い、エリクセン値を求めた。表２に評価結果を示す。

（ＭＢＲ／ｔ）
ＪＩＳ Ｈ３１３０に準拠して、曲げ軸が圧延方向と直角方向であるＧＷ（Ｇｏｏｄｗａｙ）方向および、曲げ軸が圧延方向と同一方向であるＢＷ（Ｂａｄｗａｙ）方向のそれぞれのＷ曲げ試験を行い、Ｗ字型の金型を用いて曲げ半径を変化させ、割れの発生しない最小曲げ半径（ＭＢＲ）と厚さ（ｔ）の比（ＭＢＲ／ｔ）を求めた。

表１及び２に示すところから解かるように、発明例１〜２３では、Ｆｅ濃度を０．０１〜０．５質量％、Ｐ濃度に対するＦｅ濃度の割合（％Ｆｅ／％Ｐ）を１．０〜６．０に調整し、最終冷間圧延前の再結晶焼鈍において、結晶粒径を５０μｍ以下に調整し、最終冷間圧延において、総加工度を４０〜９９％に調整し、歪取焼鈍において、材料を連続焼鈍炉に張力１〜５ＭＰａで通板して０．２％耐力を１０〜５０ＭＰａ低下させた。それにより、発明例１〜２３の銅合金板は、σ／Ｌ≦１５０なる関係が得られ、６５％ＩＡＣＳ以上の導電率、４００ＭＰａ以上の０．２％耐力、ＭＢＲ／ｔ≦２．０のＷ曲げ性を達成できた。なお、発明例５、９では、最終冷間圧延における１パス当たりの加工度が１５％未満であったため、Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝が４．０を未満となり、また、エリクセン値／板厚が５未満となったが、１パス当たりのこの加工度を１５％以上とした発明例１〜４、６〜８、１０〜２３は、Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝≧４．０の関係、および、エリクセン値／板厚≧０．５の関係を満たすものとなった。

一方、比較例１は歪取焼鈍を行わなかったものであり、σ／Ｌが２００を超え、曲げ性および絞り加工性が悪い。
比較例２、３では、歪取焼鈍を行ったものの、炉内での材料張力が５ＭＰａを超えたため、σ／Ｌが１５０以上であり、特に張力が高かった比較例３ではσ／Ｌが２００となり、比較例２、３の曲げ性および絞り加工性が悪かった。
比較例４は、歪取焼鈍における０．２％耐力の低下量が過小であり、（σ₀−σ）が１０〜５０ＭＰａの範囲から外れた。このためσ／Ｌが１５０を超え、絞り加工性および曲げ性が悪かった。
比較例５では、歪取焼鈍時の強度低下が大きいことから、歪取焼鈍後の０．２％耐力が４００ＭＰａに満たなかった。

比較例６では、Ｆｅ濃度０．０１質量％未満だったため、歪取焼鈍後の０．２％耐力が４００ＭＰａに満たなかった。
比較例７ではＦｅ濃度が０．５質量％を超えたため、比較例８、９では％Ｆｅ／％Ｐが１．０〜６．０の範囲から外れたため、導電率が６５％ＩＡＣＳに満たなかった。

比較例１０では最終冷間圧延前の再結晶焼鈍上がりの結晶粒径が５０μｍを超えたため、比較例１１では最終冷間圧延における総加工度が４０％に満たなかったため、歪取焼鈍後の０．２％耐力が４００ＭＰａに満たなかった。

以上の結果から、本発明によれば、高い強度および導電性ならびに、優れた絞り加工性および曲げ加工性を兼ね備えた銅合金板、それを備える放熱用電子部品および、銅合金板の製造方法を提供できることが明らかである。

なお、本発明の銅合金板では、０．５質量％以下のＳｎをさらに含有すること、１．０質量％以下のＺｎをさらに含有することがそれぞれ好ましい。
また、本発明の銅合金板では、Ａｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、ＳｉおよびＢからなる群から選ばれる一種以上の元素を０．１質量％以下でさらに含有することが好ましい。

表１及び２に示すところから解かるように、発明例１〜２２では、Ｆｅ濃度を０．０１〜０．５質量％、Ｐ濃度に対するＦｅ濃度の割合（％Ｆｅ／％Ｐ）を１．０〜６．０に調整し、最終冷間圧延前の再結晶焼鈍において、結晶粒径を５０μｍ以下に調整し、最終冷間圧延において、総加工度を４０〜９９％に調整し、歪取焼鈍において、材料を連続焼鈍炉に張力１〜５ＭＰａで通板して０．２％耐力を１０〜５０ＭＰａ低下させた。それにより、発明例１〜２２の銅合金板は、σ／Ｌ≦１５０なる関係が得られ、６５％ＩＡＣＳ以上の導電率、４００ＭＰａ以上の０．２％耐力、ＭＢＲ／ｔ≦２．０のＷ曲げ性を達成できた。なお、発明例５、９では、最終冷間圧延における１パス当たりの加工度が１５％未満であったため、Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝が４．０未満となり、また、エリクセン値／板厚が５未満となったが、１パス当たりのこの加工度を１５％以上とした発明例１〜４、６〜８、１０〜２２は、Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝≧４．０の関係、および、エリクセン値／板厚≧０．５の関係を満たすものとなった。

Claims (11)

1. ０．０１〜０．５質量％のＦｅを含有し、さらにＰを含有し、このＰの質量％濃度（％Ｐ）に対するＦｅの質量％濃度（％Ｆｅ）の割合（％Ｆｅ／％Ｐ）を１．０〜６．０とし、残部が銅および不可避的不純物から成り、６５％ＩＡＣＳ以上の導電率、および４００ＭＰａ以上の０．２％耐力を有し、かつ、０．２％耐力σ（ＭＰａ）と伸びＬ（％）とが、σ／Ｌ≦１５０の関係を満たす銅合金板。
2. Ｘ線回折法を用い圧延面において厚み方向に求めた｛２２０｝面のＸ線回折積分強度をＩ｛２２０｝とし_、純銅粉末標準試料の｛２２０｝面からのＸ線回折積分強度をＩ⁰｛２２０｝としたときに、Ｉ｛２２０｝／Ｉ⁰｛２２０｝≧４．０である請求項１に記載の銅合金板。
3. Ｗ曲げ試験における圧延平行方向（ＧＷ方向）および圧延直角方向（ＢＷ方向）の最小曲げ半径(ＭＢＲ)の、板厚（ｔ)に対する割合が、ＭＢＲ／ｔ≦２．０で与えられる請求項１または２に記載の銅合金板。
4. エリクセン試験におけるエリクセン値／板厚が、０．５以上である請求項１〜３の何れか１項に記載の銅合金板。
5. ０．５質量％以下のＳｎをさらに含有する請求項１〜４の何れか１項に記載の銅合金板。
6. １．０質量％以下のＺｎをさらに含有する請求項１〜５の何れか１項に記載の銅合金板。
7. Ａｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、ＳｉおよびＢからなる群から選ばれる一種以上の元素を２質量％以下でさらに含有する請求項１〜６の何れか１項に記載の銅合金板。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の銅合金板を備える放熱用電子部品。
9. 請求項１〜７の何れか１項に記載の銅合金板を製造するに当たり、インゴットを、８００〜１０００℃で熱間圧延した後、冷間圧延と再結晶焼鈍とを繰り返し、最終の冷間圧延の後、歪取焼鈍を施す銅合金板の製造方法であって、
   該最終冷間圧延前の再結晶焼鈍において、炉内温度を３５０〜８００℃として、銅合金板の平均結晶粒径を５０μｍ以下に調整し、
   該歪取焼鈍において、炉内温度を３００〜７００℃とし、炉内で銅合金板を平板状に保持した状態で、５ＭＰａ以下の張力を与えながら、０．２％耐力を１０〜５０ＭＰａ低下させる、銅合金板の製造方法。
10. 前記最終冷間圧延において、総加工度を４０〜９９％、１パスあたりの圧延加工度を１５％以上とする、請求項９に記載の銅合金板の製造方法。
11. 前記歪取焼鈍において、連続焼鈍炉を用いて銅合金板を通板する、請求項９または１０に記載の銅合金板の製造方法。