JP2018070919A - 放熱部品用銅合金板 - Google Patents

Abstract

【課題】高強度、優れた曲げ加工性、及び放熱性を有する放熱部品用銅合金板を提供する。【解決手段】Ｎｉ：０．１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．０１〜０．３ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０３〜０．２０ｍａｓｓ％を含み、さらに、Ｚｎ：０．０５〜１．０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１〜０．４ｍａｓｓ％の１種又は２種を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる銅合金板。圧延平行方向の引張強度が５８０ＭＰａ以上、耐力が５６０ＭＰａ以上、伸びが６％以上、圧延直角方向の引張強度が６００ＭＰａ以上、耐力が５８０ＭＰａ以上、伸びが３％以上であり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上、曲げ半径Ｒと板厚ｔの比Ｒ／ｔを０．５とし曲げ線を圧延垂直方向とした９０度曲げを行ったときの曲げ加工限界幅が７０ｍｍ以上、曲げ線を圧延垂直方向とした密着曲げを行ったときの曲げ加工限界幅が２０ｍｍ以上である放熱。【選択図】なし

Description

本発明は、パソコン、タブレット端末、スマートフォン、携帯電話、デジタルカメラ等の電子機器に搭載されているＣＰＵ、液晶等の熱を放散させる放熱部品に用いる銅合金板材に関する。

パソコン、タブレット端末、スマートフォン、携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の電子機器には、搭載されているＣＰＵ、液晶、撮像素子等の電子部品から発生する熱を放散させる放熱部品が使用されている。放熱部品は、電子部品の過度の温度上昇を防止し、電子部品の熱暴走を防止して正常に機能させるためのものである。放熱部品として、熱伝導性の高い純胴、強度と耐食性に優れるステンレス鋼、軽量のアルミニウム合金等の素材を加工したものが使用されている。これらの放熱部品は放熱機能だけでなく、電子機器に加わる外力から搭載された電子部品を保護する構造部材としての役割も担っている。

電子機器に搭載される電子部品には高速化、高機能化が求められ、電子部品の高密度化が常に進展している。そのため、電子部品の発熱量は急速に増大している。また、電子機器の小型化、薄型化、軽量化の要求の下で、放熱部品にも薄肉化が要求されている。しかし、放熱部品を薄肉化した場合でも、放熱性能及び構造強度の維持が求められている。
放熱部品の素材である板材は、ヘム曲げ（密着曲げ）、９０°曲げ、絞り等の塑性加工を経て放熱部品に成形される。曲げ加工において、リードフレームや端子では曲げ部の幅（曲げ線の長さ）は数ミリ程度以下であるが、放熱部品においては曲げ部の幅が２０ｍｍ程度以上の大きいものもある。曲げ幅が大きくなるほど、板材の曲げ加工性が急激に低下することが知られており、放熱部品用板材には端子やリードフレーム用板材と比べて、厳しい曲げ加工性が要求される。

放熱部品の素材として純銅は、熱伝導性には優れるものの強度が小さく、放熱部品を薄肉化することができない。ステンレス鋼は熱伝導率が低く（２〜３％ＩＡＣＳ）、放熱量が大きい電子部品用放熱部品として適用できない。アルミニウム合金は、強度と熱伝導性がともに不十分である。一方、銅合金は、強度及び導電性に優れるものは多い（例えば特許文献１〜３参照）が、幅広の曲げ加工が可能であるものはなかった。

特開２００１−３３５８６４号公報 特開２０１２−２０７２６１号公報 特開２０１３−２０４０８３号公報

本発明は、高強度、優れた曲げ加工性、及び放熱性を有する放熱部品用銅合金板を提供することを目的とする。

本発明に係る放熱部品用銅合金板は、Ｎｉ：０．１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．０１〜０．３ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０３〜０．２０ｍａｓｓ％を含み、さらに、Ｚｎ：０．０５〜１．０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１〜０．４ｍａｓｓ％の１種又は２種を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、圧延平行方向の引張強度が５８０ＭＰａ以上、耐力が５６０ＭＰａ以上、伸びが６％以上、圧延直角方向の引張強度が６００ＭＰａ以上、耐力が５８０ＭＰａ以上、伸びが３％以上であり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上、曲げ半径Ｒと板厚ｔの比Ｒ／ｔを０．５とし曲げ線を圧延垂直方向とした９０度曲げを行ったときの曲げ加工限界幅が７０ｍｍ以上、曲げ線を圧延垂直方向とした密着曲げを行ったときの曲げ加工限界幅が２０ｍｍ以上であることを特徴とする。

上記銅合金は、さらにＣｏ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｍｇ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｚｒ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：０．０３ｍａｓｓ％以下の１種又は２種以上を合計で０．１ｍａｓｓ％以下、含有することができる。
上記銅合金板の表面に、必要に応じてめっき等により表面被覆層を形成し、耐食性を向上させることができる。表面被覆層として、Ｓｎ層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層、Ｎｉ層又はＮｉ−Ｃｏ層のうち１層又は複数層が考えられる。

本発明によれば、構造部材としての強度、特に変形及び落下衝撃性に耐える強度、複雑形状への加工に耐えうる曲げ加工性、及び半導体素子等からの熱に対する高放熱性を有する放熱部品用銅合金板を提供することができる。また、この銅合金板に前記表面被覆層を形成した場合、耐食性が向上し、過酷な環境下においても放熱部材としての性能が低下するのを防止できる。

実施例の９０度曲げ試験の試験方法を説明する図である。

以下、本発明に係る放熱部品用銅合金板について、詳細に説明する。
＜銅合金板の組成＞
銅合金の組成は、Ｎｉ：０．１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．０１〜０．３ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０３〜０．２ｍａｓｓ％を含み、さらに、Ｚｎ：０．０５〜１．０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１〜０．４ｍａｓｓ％の１種又は２種を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる。この銅合金は、必要に応じて副成分として、Ｃｏ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｍｇ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｚｒ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：０．０３ｍａｓｓ％以下の１種又は２種以上を合計で０．１ｍａｓｓ％以下含む。この組成は、特許文献１に記載された銅合金組成と主要部分で一致する。

Ｎｉは、後述するＰとの金属間化合物を析出することで、銅合金を高強度化する。Ｎｉ含有量が０．１ｍａｓｓ％未満では、Ｎｉ−Ｐ化合物が少ないため、所望の強度が得られない。一方、Ｎｉ含有量が１．０ｍａｓｓ％を超えると、鋳造時に粗大なＮｉ−Ｐ化合物の晶出物が多量に生成し、熱間加工性を劣化させる。従って、Ｎｉ含有量は０．１〜１．０ｍａｓｓ％とする。Ｎｉ含有量の下限は好ましくは０．３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．４ｍａｓｓ％、上限は好ましくは０．９ｍａｓｓ％、より好ましくは０．８ｍａｓｓ％である。

Ｆｅは、Ｐとの金属間化合物を形成することで、銅合金を高強度化させる。また、Ｎｉ−Ｐ化合物の晶出物の生成を抑制し、熱間加工性を改善する。Ｆｅ含有量が０．０１ｍａｓｓ％未満では、上記効果が不十分である。一方、Ｆｅ含有量が０．３ｍａｓｓ％を超えると、Ｆｅ−Ｐ化合物の析出が優先となり、Ｐと化合物を形成しなかった固溶Ｎｉ及びＦｅの影響により、導電率が低下する。従って、Ｆｅ含有量は０．０１〜０．３ｍａｓｓ％とする。Ｆｅ含有量の下限は好ましくは０．０５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０７ｍａｓｓ％、上限は好ましくは０．２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．１５ｍａｓｓ％である。

Ｐは、Ｎｉ及びＦｅとの金属間化合物を形成し、Ｃｕの母相に析出して、強度を向上させる。Ｐ含有量が０．０３ｍａｓｓ％未満では、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｐ化合物の析出が十分でなく、所望の強度が得られない。一方、Ｐ含有量が０．２０ｍａｓｓ％を超えると、Ｎｉ−Ｐ化合物の晶出物が多量に発生し、熱間加工性が劣化する。従って、Ｐ含有量は０．０３〜０．２０ｍａｓｓ％とする。Ｐ含有量の下限は好ましくは０．０６ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０８ｍａｓｓ％、上限は好ましくは０．１７ｍａｓｓ％、より好ましくは０．１５ｍａｓｓ％である。

Ｚｎ及びＳｎは銅合金の強度を向上させる。また、ＺｎはＳｎめっき又ははんだめっきの耐熱剥離性を向上させ、Ｓｎは銅合金板の伸びを向上させ、それにより曲げ加工性を向上させる。Ｚｎの含有量が０．０５ｍａｓｓ％未満では強度向上の効果が十分でなく、１．０ｍａｓｓ％を超えると導電率が低下する。Ｓｎの含有量が０．０１ｍａｓｓ％未満では強度向上の効果が十分でなく、０．４ｍａｓｓ％を超えると導電率が低下する。従って、ＺｎとＳｎの１種又は２種は、Ｚｎ：０．０５〜１．０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１〜０．４ｍａｓｓ％の範囲内で含有させる。

Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉはいずれも銅合金の強度を向上させる。しかし、これらの元素のうちＣｏ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｍｎは導電率を低下させるため、いずれも含有量は０．０４ｍａｓｓ％以下とし、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉは、酸化物、硫化物を形成し、銅合金板の曲げ加工性を低下させるため、いずれも含有量は０．０３ｍａｓｓ％以下とする。また、これらの元素の合計含有量が０．１ｍａｓｓ％を超えると導電率が低下する。従って、これらの元素の合計含有量は０．１ｍａｓｓ％以下とする。これらの元素の合計含有量は０．０８ｍａｓｓ％以下が好ましく、０．０６ｍａｓｓ％以下がさらに好ましい。

＜銅合金板の特性＞
放熱部材には、構造部材としての強度、特に変形及び落下衝撃に耐える強度が必要とされる。銅合金板の圧延平行方向の引張強度が５８０ＭＰａ以上、耐力が５６０ＭＰａ以上、かつ圧延直角方向の引張強度が６００ＭＰａ以上、耐力が５８０ＭＰａ以上であれば、放熱部材を薄肉化しても、構造部材として必要な強度が確保できる。また、銅合金板の圧延平行方向の伸びが６％以上、かつ圧延直角方向の伸びが３％以上であれば、銅合金板から放熱部材を絞り加工や曲げ加工で成形する場合の成形加工性に特に問題が生じない。

銅合金板を素材として放熱部材を成形する場合、一般に銅合金板には優れた曲げ加工性が必要とされる。銅合金板を、曲げ半径Ｒと板厚ｔの比Ｒ／ｔを０．５とし曲げ線を圧延垂直方向とした９０度曲げを行ったときの曲げ加工限界幅が７０ｍｍ以上、曲げ線を圧延垂直方向とした密着曲げを行ったときの曲げ加工限界幅が２０ｍｍ以上であれば、放熱部品の製造に支障が生じない。銅合金板の曲げ加工限界幅が上記の値に達しない場合、放熱部品を製造するプロセスで曲げ加工部にクラックや破断が発生し、複雑形状への成形が困難となる。

半導体素子等から発生する熱を吸収し、外部に放散させるには、放熱部材用銅合金板の導電率が５０％ＩＡＣＳ以上、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。熱伝導率は、Ｗｉｅｄｅｍａｎｎ−Ｆｒａｎｚ則より、導電率から換算でき、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であれば、熱伝導率は２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上となる。

＜銅合金板の製造工程＞
本発明に係る銅合金板は、溶解鋳造、均質化処理、熱間圧延、冷間圧延、再結晶焼鈍、冷間圧延、複数回の時効焼鈍、及び冷間圧延の工程で製造することができる。なお、この工程は、時効焼鈍を複数回繰り返し行う点を除いて、従来の製造方法（特許文献１参照）と同じである。
均質化処理では鋳塊を９００〜１０００℃に０．５〜５時間加熱し、その温度で熱間圧延を開始し、熱間圧延後、直ちに２０℃／秒以上の冷却速度で急冷（好ましくは水冷）し、必要に応じて両面を面削後、適宜の圧延率で冷間圧延を行う。

続く再結晶焼鈍は、６５０〜７７５℃の温度範囲に１０〜１００秒加熱する。この再結晶焼鈍は、銅合金板（製品）の伸び及び曲げ加工性を改善するために行われる。再結晶焼鈍の温度が６５０℃未満又は保持時間が１０秒未満では、再結晶が不十分となり、銅合金板（製品）の曲げ加工性が劣化する。一方、再結晶焼鈍の温度が７７５℃を超え又は保持時間が１００秒を超えると、再結晶粒が粗大化し（平均結晶粒径が１０μｍ以上に粗大化）、銅合金板（製品）において十分な強度が得られない。
再結晶焼鈍後、必要に応じて冷間圧延を行う。この冷間圧延を行う場合、その加工率は、後述する仕上げ冷間圧延において所定の加工率及び製品板厚が得られるように、７５％以下の範囲内で適宜設定すればよい。

続いて時効焼鈍を複数回繰り返して行う。時効焼鈍の条件は、いずれも３５０〜４５０℃で１〜１０時間の範囲内であることが好ましい。時効処理の温度が３５０℃未満又は保持時間が１時間未満では、析出が不十分であり、銅合金板（製品）の導電率が向上しない。一方、時効処理の温度が４５０℃を超え又は保持時間が１０時間を超えると、析出物が粗大化し、銅合金板（製品）で十分な強度が得られない。各時効焼鈍後は、銅合金板材は室温まで冷却される。このように製造工程の一部として時効焼鈍を複数回繰り返すことで、組織（結晶粒のサイズ及び方位等）が均一化され、曲げ加工性が向上し、９０度曲げの曲げ加工限界幅及び密着曲げの加工限界幅の大きい本発明に係る銅合金板を製造できる。複数回の時効焼鈍は生産性、及び製造コストの点より２回とすることが望ましい。その場合、最初の時効焼鈍は２回目の時効焼鈍より低温で行うことが望ましい。なお、従来は、時効焼鈍は１回だけ行われていた（特許文献１参照）。

時効焼鈍後、目標板厚まで仕上げの冷間圧延を行う。圧延率は目標とする製品強度に応じて設定する。
仕上げ冷間圧延後、必要に応じて短時間焼鈍を行う。この短時間焼鈍の条件は、２５０〜４５０℃で２０〜４０秒間とする。この条件で短時間焼鈍を行うことにより、仕上げ冷間圧延で導入された歪みが除去される。また、この条件であれば材料の軟化がなく強度の低下が少ない。

＜銅合金板の表面被覆層＞
銅合金板にめっき等により表面被覆層を形成することにより、放熱部材の耐食性が向上し、過酷な環境下においても放熱部材としての性能が低下するのを防止できる。
銅合金板の表面に形成する表面被覆層として、Ｓｎ層が好ましい。Ｓｎ層の厚さが０．２μｍ未満では、耐食性の改善が十分ではなく、５μｍを超えると生産性が低下し、コストアップとなる。従って、Ｓｎ層の厚さは０．２〜５μｍとする。Ｓｎ層は、Ｓｎ金属及びＳｎ合金を含む。
厚さ０．２〜５μｍのＳｎ層の下に、Ｃｕ−Ｓｎ合金層を形成することができる。Ｃｕ−Ｓｎ合金層の厚さが３μｍを超えると、曲げ加工性が低下するため、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の厚さは３μｍ以下とする。この場合、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の下に、下地層としてさらにＮｉ層又はＮｉ−Ｃｏ合金層を形成することができる。Ｎｉ層又はＮｉ−Ｃｏ合金層の厚さが３μｍを超えると、曲げ加工性が低下するため、Ｎｉ層又はＮｉ−Ｃｏ合金層の厚さは３μｍ以下とする。

表面被覆層として、Ｎｉ層又はＮｉ−Ｃｏ合金層、及びＣｕ−Ｓｎ合金層をこの順に形成することができる。Ｎｉ層又はＮｉ−Ｃｏ合金層、及びＣｕ−Ｓｎ合金層の厚さは、曲げ加工性の劣化を防止するとの観点から、いずれも３μｍ以下とする。
表面被覆層として、Ｎｉ層又はＮｉ−Ｃｏ合金層のいずれか１層を形成することができる。これらの被覆層は、曲げ加工性の劣化を防止するとの観点から、いずれも３μｍ以下とする。
上記各被覆層は、電気めっき、リフローめっき、無電解めっき、スパッタ等により形成することができる。Ｃｕ−Ｓｎ合金層は、銅合金母材にＳｎめっきをし、又は銅合金母材にＣｕめっき及びＳｎめっきをした後リフロー処理等を行い、ＣｕとＳｎを反応させて形成することができる（例えば特開２００４−６８０２６号公報参照）。リフロー処理の加熱条件は、２３０〜６００℃×５〜３０秒とする。

表１のＮｏ．１〜２７に示す組成の銅合金を溶解し、電気炉により大気中で、厚さ５０ｍｍ、長さ８０ｍｍ、幅２００ｍｍの鋳塊に溶製した。その後、この鋳塊を９５０℃で１時間加熱した後、厚さ１５ｍｍまで熱間圧延し、直ちに水中に浸漬して急冷した。次に、熱間圧延材の表面を面削して酸化膜を除去した後、厚さ１．０ｍｍまで冷間圧延を行った。続いて、７５０℃×６０秒間の再結晶焼鈍を行った。なお、再結晶焼鈍後に板表面で測定した平均結晶粒径（ＪＩＳＨ０５０１に規定された切断法で測定）は、いずれも１０μｍ未満であった。

次いで加工率４０％の冷間圧延を行った後、Ｎｏ．１〜２４については時効焼鈍を２回繰り返し行い、Ｎｏ．２５〜２７については時効焼鈍を１回のみ行った。Ｎｏ．１〜２４において、１回目の時効焼鈍は３７５℃×５時間の条件で行い、いったん室温まで冷却した後、２回目の時効焼鈍を４２５℃×２時間の条件で行った。Ｎｏ．２５〜２７の時効焼鈍は４００℃×５時間の条件で行った。続いて、希硫酸液で表面酸化物を除去した後、加工率６７％で目標板厚の０．２ｍｍまで仕上げ冷間圧延を行った。
仕上げ冷間圧延後、３５０℃で３０秒間の短時間焼鈍を行った。

以上の工程で得られた銅合金条（製品板）と、市販のステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）及びアルミニウム合金（５０５２（Ｈ３８））を供試材として、機械的特性、導電率、曲げ限界幅を下記要領で測定した。これらの結果を表１に示す。

＜機械的特性＞
各供試材から、長手方向が圧延方向に平行及び垂直となるようにＪＩＳ５号試験片を採取し、ＪＩＳＺ２２４１の規定に基づいて引張試験を行い、圧延方向に平行方向（‖）及び垂直方向（⊥）の引張強度、耐力及び伸びを測定した。
＜導電率＞
導電率は、ＪＩＳＨ０５０５の規定に基づいて測定した。

＜９０度曲げの曲げ限界幅＞
供試材から、長さ３０ｍｍ、幅１０〜１００ｍｍ（幅１０、１５、２０、２５・・・と５ｍｍおきに１００ｍｍ幅まで）の幅の異なる４角形の試験片（各幅ごとに３個）を作成した。試験片の長さ３０ｍｍの辺の方向が供試材の圧延方向に平行となるようにした。この試験片を用い、図１に示すＶ字ブロック１及び押し金具２を油圧プレスにセットし、曲げ半径Ｒと板厚ｔの比Ｒ／ｔを０．５とし、曲げ線（図１の紙面に垂直方向）の方向を試験片３の幅方向とし（Ｇｏｏｄ Ｗａｙ曲げ）、９０度曲げを行った。Ｖ字ブロック１及び押し金具２の幅（図１の紙面に垂直方向の厚み）は１２０ｍｍとした。また、油圧プレスの荷重は、試験片の幅１０ｍｍあたり１０００ｋｇｆ（９８００Ｎ）とした。
曲げ試験後、試験片の曲げ部外側全長を１００倍の光学顕微鏡で観察し、３個の試験片の全てで１箇所も割れが観察されなかった場合を合格、それ以外を不合格と判定した。合格した試験片の最大幅を、その供試材の曲げ限界幅とした。

＜密着曲げの曲げ限界幅＞
９０度曲げ試験と同様の方法で、供試材から、長さ３０ｍｍ、幅５〜５０ｍｍ（幅５、１０、１５、２０・・・と５ｍｍおきに５０ｍｍ幅まで）の幅の異なる４角形の試験片（各幅ごとに３個）を作成した。試験片の長さ３０ｍｍの辺の方向が圧延方向に平行となるようにした。この試験片を用い、曲げ半径Ｒと板厚ｔの比Ｒ／ｔを２．０とし、曲げ線の方向を試験片の幅方向とし（Ｇｏｏｄ Ｗａｙ）、ＪＩＳＺ２２４８の規定に倣って、おおよそ１７０度まで曲げた後、密着曲げを行った。
曲げ試験後、曲げ部における割れの有無を１００倍の光学顕微鏡で観察し、３個の試験片の全てで１箇所も割れが観察されなかった場合を合格、それ以外を不合格と判定した。合格した試験片の最大幅を、その供試材の曲げ限界幅とした。

表１，２に示すように、本発明に規定された合金組成を有し、製造工程の一部として時効焼鈍を２回繰り返して行ったＮｏ．１〜１２は、引張強度、耐力、伸び、導電率、９０度曲げ及び密着曲げの曲げ限界幅が本発明の規定を満たす。

一方、本発明に規定された合金組成を有しないＮｏ．１３〜２３、及び製造工程の一部として時効焼鈍を１回のみ行ったＮｏ．２５〜２７は、引張強度、耐力、伸び、導電率、９０度曲げ及び密着曲げの曲げ限界幅のいずれか１以上が本発明の規定を満たさない。また、Ｎｏ．２４は、ＳｎとＺｎのいずれも含有しないため、同様な組成のＮｏ.１，２に比べて強度が低い。
Ｎｏ．１３は、Ｎｉ含有量が不足で、強度が低い。
Ｎｏ．１４は、Ｎｉ含有量が過剰で、Ｎｉ−Ｐ化合物が多く晶出し、熱間圧延時に割れが発生して、以後の工程が実施できなかった。
Ｎｏ．１５は、Ｆｅ含有量が不足で、Ｎｉ−Ｐ化合物が多く晶出し、熱間圧延時に割れが発生して、以後の工程が実施できなかった。
Ｎｏ．１６は、Ｆｅ含有量が過剰なため、導電率が低い。

Ｎｏ．１７は、Ｐ含有量が過剰で、Ｎｉ−Ｐ化合物が多く晶出し、熱間圧延時に割れが発生して、以後の工程が実施できなかった。
Ｎｏ．１８は、Ｐ含有量が不足で、強度が低い。
Ｎｏ．１９〜２１は、いずれも副成分の含有量が過剰で、導電率が低く、曲げ限界幅が小さい。
Ｎｏ．２２は、Ｓｎの含有量が過剰で、導電率が低い。
Ｎｏ．２３は、Ｚｎの含有量が過剰で、導電率が低い。
Ｎｏ．２５〜２７は、時効焼鈍を１回のみ行った従来工程材であり、曲げ限界幅が不足する。
また、市販のステンレス鋼板であるＮｏ．２８は、導電率が低く、市販のアルミニウム合金板であるＮｏ．２９は、強度が低く、導電率が低い。

次に、表１のＮｏ．２の銅合金条（製品板）を供試材とし、表面にＮｉめっき、Ｃｕめっき、Ｓｎめっき、Ｃｕ−Ｓｎめっき及びＮｉ−Ｃｏ合金めっきの１種又は２種以上を、それぞれ所定の厚さで施した。各めっきのめっき浴組成及びめっき条件を表３に、各めっき層の厚さを表４に示す。なお、表４のＮｏ．３０〜３２，３５，３６，３８〜４１は、電気めっき後リフロー処理を施したもので、各めっき層の厚さはリフロー処理後のものである。Ｎｏ．３０〜３２，３５，３６，３８〜４１のＣｕ−Ｓｎ層は、リフロー処理により、ＣｕめっきのＣｕとＳｎめっきのＳｎが反応して形成されたものである。なお、このＣｕめっきは、リフロー処理により消滅した。

各めっき層の厚さは下記要領で測定した。
＜Ｓｎ層＞
まず、蛍光Ｘ線膜厚計（セイコー電子工業株式会社；型式ＳＦＴ３２００）を用いてＳｎ層合計厚さ（Ｃｕ−Ｓｎ合金層を含むＳｎ層合計厚さ）を測定する。続いて下記方法でＣｕ−Ｓｎ合金層の厚さを測定する。Ｓｎ層合計厚さからＣｕ−Ｓｎ合金層の厚さを引くことにより、Ｓｎ層厚さを求めた。

＜Ｃｕ−Ｓｎ合金層＞
ｐ−ニトロフェノール及び苛性ソーダを主成分とする剥離液に１０分間浸漬し、Ｓｎ層を剥離後、蛍光Ｘ線膜厚計を用いて、Ｃｕ−Ｓｎ合金層中のＳｎ量を測定する。Ｃｕ−Ｓｎ合金層の厚さはＳｎ換算厚さである。
＜Ｎｉ層、Ｃｏ層、Ｎｉ−Ｃｏ合金層＞
Ｎｉ層、Ｃｏ層、Ｎｉ−Ｃｏ合金層の厚さは、蛍光Ｘ線膜厚計を用いて測定した。

Ｎｏ．３０〜４２の各供試材から試験片を作成し、耐食性及び曲げ加工性を下記要領で測定した。
＜耐食性＞
耐食性は、塩水噴霧試験にて評価した。５質量％のＮａＣｌを含む９９．０％脱イオン水（和光純薬工業株式会社製）を用い、試験条件は、試験温度：３５℃±１℃、噴霧液ＰＨ：６．５〜７．２、噴霧圧力：０．０７〜０．１７ＭＰａ（０．０９８±０．０１ＭＰａ）とし、７２時間噴霧後に水洗及び乾燥した。続いて実体顕微鏡にて試験片の表面を観察し、腐食（母材腐食とめっき表面の点状腐食）の有無を観察した。

＜めっきの曲げ加工性評価＞
供試材から、長さ３０ｍｍ、幅２０ｍｍの４角形の試験片（各幅ごとに３個）を作成した。試験片の長さ３０ｍｍの辺の方向が供試材（母材）の圧延方向に平行となるようにした。この試験片を用い、図１に示すＶ字ブロック１及び押し金具２を油圧プレスにセットし、曲げ半径Ｒと板厚ｔの比Ｒ／ｔを２．０とし、曲げ線の方向を母材の圧延方向に垂直方向に向け、９０度曲げを行った。油圧プレスの荷重は、試験片の幅１０ｍｍあたり１０００ｋｇｆ（９８００Ｎ）とした。
曲げ試験後、試験片の曲げ部外側全長を１００倍の光学顕微鏡で観察し、３個の試験片の全てで１箇所も割れが観察されなかった場合を割れ無し、１箇所でも割れが観察された場合を割れ有りと判定した。

表４に示すように、本発明に規定されためっき構成及び各めっき層厚さを有するＮｏ．３０〜３９は、塩水噴霧試験で母材腐食が観察されず、曲げ加工性試験で割れが発生しなかった。なお、Ｎｉ層又はＮｉ−Ｃｏ合金層からなる下地層が形成されていないＮｏ．３２、及びＳｎ層が残留せずＣｕ−Ｓｎ合金層が表面に露出したＮｏ．３６は、母材腐食は観察されなかったが、点状腐食（被覆層表面が点状に腐食する現象）が観察された。

一方、めっき層厚さが本発明の規定を外れるＮｏ．４０〜４２は、塩水噴霧試験で母材腐食が観察されたか、曲げ加工性試験でめっきに割れが発生した。
Ｎｏ．４０は、Ｓｎ層の厚さが薄く、母材腐食が発生した。
Ｎｏ．４１，４２は、Ｃｕ−Ｓｎ合金層又はＮｉ層の厚さが厚く、曲げ加工試験でめっきに割れが発生した。

１ Ｖ字ブロック
２ 押し金具

Claims (7)

1. Ｎｉ：０．１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．０１〜０．３ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０３〜０．２０ｍａｓｓ％を含み、さらに、Ｚｎ：０．０５〜１．０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１〜０．４ｍａｓｓ％の１種又は２種を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、圧延平行方向の引張強度が５８０ＭＰａ以上、耐力が５６０ＭＰａ以上、伸びが６％以上、圧延直角方向の引張強度が６００ＭＰａ以上、耐力が５８０ＭＰａ以上、伸びが３％以上であり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上、曲げ半径Ｒと板厚ｔの比Ｒ／ｔを０．５とし曲げ線の方向を圧延垂直方向とした９０度曲げを行ったときの曲げ加工限界幅が７０ｍｍ以上、曲げ線の方向を圧延垂直方向とした密着曲げを行ったときの曲げ加工限界幅が２０ｍｍ以上であることを特徴とする放熱部品用銅合金板。
2. さらに、Ｃｏ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｍｇ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｚｒ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：０．０３ｍａｓｓ％以下の１種又は２種以上を合計で０．１ｍａｓｓ％以下含むことを特徴とする請求項１に記載された放熱部品用銅合金板。
3. 表面に厚さ０．２〜５μｍのＳｎ層が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された放熱部品用銅合金板
4. 表面に厚さ３μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層と厚さ０．２〜５μｍのＳｎ層がこの順に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された放熱部品用銅合金板。
5. 表面に厚さ３μｍ以下のＮｉ層又はＮｉ−Ｃｏ合金層、厚さ３μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層、及び厚さ０．２〜５μｍのＳｎ層がこの順に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された放熱部品用銅合金板。
6. 表面に厚さ３μｍ以下のＮｉ層又はＮｉ−Ｃｏ合金層、及び厚さ３μｍ以下のＣｕ−Ｓｎ合金層がこの順に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された放熱部品用銅合金板。
7. 表面に厚さ３μｍ以下のＮｉ層又はＮｉ−Ｃｏ合金層のいずれか１層が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された放熱部品用銅合板。

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