JP2019065361A

JP2019065361A - Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔、伸銅品、電子機器部品およびオートフォーカスカメラモジュール

Info

Publication number: JP2019065361A
Application number: JP2017193695A
Authority: JP
Inventors: 一貴青島; Kazutaka AOSHIMA
Original assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Current assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Priority date: 2017-10-03
Filing date: 2017-10-03
Publication date: 2019-04-25
Also published as: US20190099843A1; TWI687528B; KR102073488B1; US10807202B2; KR20190039387A; TW201915185A; CN109593989A

Abstract

【課題】箔厚が０．１ｍｍ以下と薄いＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔で、はんだ濡れ性およびはんだ密着強度に優れ、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用いることのできるＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔、伸銅品、電子機器部品およびオートフォーカスカメラモジュールを提供する。【解決手段】本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は、箔厚が０．１ｍｍ以下であり、Ｎｉを１４質量％〜２２質量％、Ｓｎを４質量％〜１０質量％で含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなり、圧延方向と平行な方向に測定した表面の６０度光沢度Ｇ６０RDが２００〜６００である。【選択図】なし

Description

本発明は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔、伸銅品、電子機器部品およびオートフォーカスカメラモジュールに関するものであり、特に、オートフォーカスカメラモジュール等の導電性ばね材に用いることに適した良好なはんだ付け性を有するＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔に関するものである。

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により、レンズを一定方向に動かすとともに、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てオートフォーカス機能が発揮される。

オートフォーカスカメラモジュールには、Ｃｕ−Ｂｅ系銅合金箔が使用されてきた。しかし、ベリリウム化合物は有害であるため、環境規制の観点からその使用は避けられる傾向にある。また、近年のコストダウン要求により、Ｃｕ−Ｂｅ系銅合金より比較的材料価格が安いＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔が使用されるようになり、その需要は増加しつつある。

なお、この種のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔に関し、たとえば特許文献１では、合金の耐力特性の向上に着目されている。そして特許文献１では、この問題を解決するため、「約５０％〜約７５％の塑性変形後、約７４０°Ｆ〜約８５０°Ｆの高温で約３分間〜約１４分間加熱する熱的応力緩和段階を経て、所望の成形性特性を作り出す」ものが提案されている。
また、たとえば特許文献２は、疲労特性の問題に着目し、析出物の組織調整によって疲労特性を向上することを教示している。

ところで、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金は、極めて活性で酸化しやすい元素であるＮｉ、Ｓｎを含有することから、最終工程の時効処理において強固な酸化膜が生成される。このような強固な酸化膜は、はんだ付け性を著しく低下させることから、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金板ないし条等といった比較的厚みが厚い形状のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金を製造する場合は、特許文献３等に記載されているように、時効処理後に、化学研磨（酸洗）、さらに機械研磨を実施して、酸化膜を除去することが一般に行われている。

Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金の表面に生成された酸化膜を除去するには、まず化学研磨を行う。Ｎｉ、Ｓｎの酸化物を含有するＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金の酸化膜は酸に対して非常に安定であることから、化学研磨では、弗酸または硫酸に過酸化水素を混合した溶液などの極めて腐食力の高い化学研磨液を用いる必要がある。
但し、このように極めて強い腐食力を有する化学研磨液を用いた場合、酸化膜だけでなく未酸化部分も腐食されることがあり、化学研磨後の表面には不均一な凹凸や変色が生じるおそれがある。また、腐食が均一に進行せず、酸化膜が局部的に残留するおそれもある。そこで、表面の凹凸、変色および残留酸化膜を除去するため、上記の化学研磨を施した後に例えばバフなどを用いて機械研磨を施す。
機械研磨の後は、最終の表面処理として防錆処理を行い板ないし条製品とする。この防錆処理では、ベンゾトリアゾル（ＢＴＡ）の水溶液が用いられることが一般的であり、これは、後述のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔の防錆処理でも同様である。

特表２０１６−５１６８９７号公報特開昭６３−２６６０５５号公報特許第５８３９１２６号公報

しかしながら、たとえば厚みが０．１ｍｍ以下と薄いＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔では、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金板ないし条の場合とは異なり、時効処理で生成される酸化膜を除去してはんだ付け性を向上させるための機械研磨を行うことが難しい。その理由は二つあり、一つ目は機械研磨ラインの通箔に関するものであり、また二つ目は機械研磨ラインでの厚み制御に関するものである。

一つ目の理由である機械研磨ラインの通箔に関しては、バフを用いる場合、バフロールの回転に伴い、バフがＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔に引っ掛かり、引っ掛かった箇所を起点にＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔が破断する場合がある。バフ研磨は、円柱形のバフロールの中心軸を軸に回転しＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔の表面を研磨するものである。バフロールは、研磨粒（ＳｉＣなどの砥粒）が分散した樹脂を海綿状の有機繊維に固定したもので、樹脂のかたまりがＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔のエッジで凹凸の大きいところに引っ掛かり、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔の強度を超える張力が作用すると破断する。

二つ目の理由である機械研磨ラインでの厚み制御に関しては、円柱形のバフロールには研磨するために圧下荷重が負荷されており、また、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔にはラインを通箔するために張力が付与されている。この圧下荷重および張力は、いずれも多かれ少なかれ周期性のある震動成分を有しており、この震動はチャタリングと呼ばれる。チャタリングの震動周期によってはそれぞれの震動が共振することもあり得る。共振が大きい場合、チャタリングにより機械研磨する対象の研磨面に畳状の模様が現出する。チャタリングにより生じた模様はチャタマークと呼ばれる。これは、模様に応じて研磨量が異なること、言い換えるとＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔の研磨量がばらつくことを示すものである。ここで、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔の場合、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金板ないし条に比べ厚みが薄いので、研磨量のばらつきが及ぼす影響は大きい。すなわち、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔をバフ研磨すると厚みの変動が大きくなり、これをばねとして用いるとばね特性のばらつきが大きくなり、これは好ましいことではない。

したがって、厚みの薄いＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔では、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金板ないし条に比べて、バフなどを用いて機械研磨をすることが難しい。

加えて、近年は、健康上の理由から鉛フリーはんだが広く用いられるようになっており、この鉛フリーはんだは、これまでの鉛入りはんだに比べて、はんだ付け性が劣る。
それにより、厚みの薄いＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔では、はんだ付け性の低下が否めず、特にオートフォーカスカメラモジュールを製造する際に必要なはんだ濡れ性及びはんだ密着性を確保できないという問題があった。

本発明は、このような問題を解決することを課題とするものであり、箔厚が０．１ｍｍ以下と薄いＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔で、はんだ濡れ性およびはんだ密着強度に優れ、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用いることのできるＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔、伸銅品、電子機器部品およびオートフォーカスカメラモジュールを提供することを目的とする。

発明者は鋭意検討の結果、箔厚が０．１ｍｍ以下のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔で、圧延方向と平行な方向に測定した表面の６０度光沢度Ｇ６０_RDを、所定の範囲内に調整することにより、良好なはんだ濡れ性を確保できるとともに、いわゆるアンカー効果に基く高い密着強度を発揮できることを見出した。
また、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔を製造する際には、最終冷間圧延前に実施する酸洗後の機械研磨においてバフを用いた研磨を実施するため、バフの研磨目が材料表面にできる。このバフ研磨目は最終冷間圧延の１パスの圧延のみでは消えずに残存するため表面光沢がでにくい。そこで、最終冷間圧延のパス数を増やすことで光沢度を制御して、上述したような所定の範囲の６０度光沢度Ｇ６０_RDを実現できることが解かった。

かかる知見の下、本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は、箔厚が０．１ｍｍ以下であり、Ｎｉを１４質量％〜２２質量％、Ｓｎを４質量％〜１０質量％で含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなり、圧延方向と平行な方向に測定した表面の６０度光沢度Ｇ６０_RDが２００〜６００であるものである。

ここで、本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は、圧延方向に平行な方向での引張強さが１１００ＭＰａ以上であることが好ましい。

またここで、本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＭｇおよびＣｒの合計含有量が、０質量％〜１．０質量％であるものとすることができる。

本発明の伸銅品は、上記の何れかのＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔を備えたものである。

本発明の電子機器部品は、上記の何れかのＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔を備えたものである。
この電子機器部品は、オートフォーカスカメラモジュールであることが好適である。

また本発明のオートフォーカスカメラモジュールは、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、前記ばね部材が上記の何れかのＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔であるものである。

本発明によれば、圧延方向と平行な方向に測定した表面の６０度光沢度Ｇ６０_RDを２００〜６００としたことにより、はんだ付け性および密着強度に優れたＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔を提供することができる。このようなＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は、電子機器部品、なかでもオートフォーカスカメラモジュールの用途に特に適している。

本発明の一の実施形態のオートフォーカスカメラモジュールを示す断面図である。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る。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。実施例における半田密着強度試験の測定結果の一例を示すグラフである。

以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の一の実施形態のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は、箔厚が０．１ｍｍ以下であり、Ｎｉを１４質量％〜２２質量％、Ｓｎを４質量％〜１０質量％で含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、圧延方向と平行な方向に測定した表面の６０度光沢度Ｇ６０_RDが２００〜６００であるものである。

（Ｎｉ濃度）
本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔では、Ｎｉ濃度を１４質量％〜２２質量％とする。Ｎｉは合金中で固溶強化、析出強化、時効処理によるスピノーダル分解による合金の強度向上に寄与する。更に、Ｎｉは、耐応力緩和特性及び耐熱性（高温での高強度維持性）を確保する。Ｎｉの含有量が１４質量％未満であると、時効硬化時に強度が向上しない。一方、２２質量％を超えてＮｉを含有させると導電率の低下が顕著となり、費用面でも好ましくない。この観点より、Ｎｉ濃度は、好ましくは１４．５質量％〜２１．５質量％、より好ましくは１５質量％〜２１質量％とする。

（Ｓｎ濃度）
本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔では、Ｓｎ濃度を４質量％〜１０質量％とする。Ｓｎは合金の導電性を大きく低下させずに、合金中で時効処理によるスピノーダル分解による合金の強度向上に寄与する。Ｓｎの含有量が４質量％未満であると、スピノーダル分解が生じ難くなり、一方、１０質量％を超えてＳｎを含有させると低融点組成が形成されやすく、偏析も著しくなって、加工性が損なわれる。それ故に、Ｓｎ濃度は、４．５質量％〜９質量％とすることが好ましく、さらに、５質量％〜８質量％とすることがより好ましい。

（その他の添加元素）
本発明に係るＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔においては、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＭｇおよびＣｒの合計含有量を、０質量％〜１．０質量％とすることができる。Ｍｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＭｇおよびＣｒからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有させると、マトリックスへの固溶又は析出粒子の形成により強度増加が期待できるが、これらの元素の合計含有量は０質量％、つまり、これらの元素は含まないものとしてもよい。これらの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、更なる強度増加が望めないばかりか、加工性が劣化し、熱間圧延の際に材料が割れやすくなるからである。
Ｍｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＭｇおよびＣｒの合計含有量は、典型的には０．０５質量％〜１．０質量％、より典型的には０．１質量％〜１．０質量％とすることができる。

（引張強さ）
オートフォーカスカメラモジュールの導電性ばね材等として好適なＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔に必要な引張強さは１１００ＭＰａ以上であり、好ましくは１２００ＭＰａ以上、より好ましくは１３００ＭＰａ以上である。本発明においては、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔の圧延方向に平行な方向（圧延平行方向）の引張強さを測定することとし、この引張強さはＪＩＳＺ２２４１（金属材料引張試験方法）に準拠して測定する。

（光沢度）
本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は、その表面の、圧延方向と平行な方向に測定した表面の６０度光沢度Ｇ６０_RDが２００〜６００の範囲内にある。これにより、所要の優れたはんだ濡れ性を確保することができ、また、はんだによる密着強度を高めることができるので、特にオートフォーカスカメラモジュールに用いる場合のその製造に有利である。なお、圧延方向と直角な方向の表面の６０度光沢度Ｇ６０_TDも、圧延方向と平行な方向と同等の範囲とすることができる。

より詳細には、６０度光沢度Ｇ６０_RDが２００〜６００の範囲内であれば、実表面積が大きすぎないことからはんだが濡れ広がりやすく、また、適度な凹凸があることからはんだの密着性に優れるからである。

これを言い換えれば、圧延方向に平行な方向の６０度光沢度Ｇ６０_RDが２００未満であると、はんだ濡れに要する時間が多くかかることになり、はんだ濡れ性が悪い。一方、圧延方向に平行な方向の６０度光沢度Ｇ６０_RDが６００を超える場合、アンカー効果が得られず、密着性が悪い。
この観点より、圧延方向に平行な方向における表面の６０度光沢度Ｇ６０_RDは、３００〜５８０であることがより好ましく、さらに４８０〜５８０であることが特に好ましい。

６０度光沢度Ｇ６０_RDは、ＪＩＳＺ８７４１に準拠し、たとえば日本電色工業株式会社製光沢度計ハンディーグロスメーターＰＧ−１等の種々の光沢度計を用いて、圧延方向に平行な方向の入射角６０°での光沢度を測定することにより求めることが可能である。

（銅合金箔の厚み）
本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は、箔厚が０．１ｍｍ以下であり、典型的な実施形態では箔厚が０．０１８ｍｍ〜０．０８ｍｍであり、より典型的な実施形態では箔厚が０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍである。

（製造方法）
本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は、以下に述べるように、溶解、鋳造、均質化焼鈍、熱間圧延、冷間圧延１、溶体化処理、冷間圧延２、時効処理、化学・機械研磨、冷間圧延３及び防錆処理をこの順序で行う加工プロセスにより製造することができる。

本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔を製造するには、溶解鋳造の後、凝固の際に発生した偏析を解消するために均質化焼鈍を行う必要がある。均質化焼鈍を行わない場合、最終製品の表面形状に影響を及ぼし、かつインゴットの熱間加工性に劣る。均質化焼鈍では、例えば、９００℃で３時間にわたって保持する。
均質化焼鈍後は、例えば、８００℃で加工度５０％程度の熱間圧延を行うことができるが、この熱間圧延は省略してもよい。
その後の冷間圧延１は、所定の厚みで溶体化処理を行うために行われる。冷間圧延１は、次の溶体化処理で微細な結晶粒を得るために高い加工度が好ましく、例えば加工度９０％程度とすることができる。

溶体化処理は、第二相粒子が析出しない温度以上、かつ、液相が出現する温度以下で行わなければならない。このような温度範囲のうち、結晶粒の粗大化、変調構造の発達による強度増加を相殺する強度低下を引き起こさないため、溶体化処理の温度は低いほど好ましい。具体的には、溶体化処理の温度は、例えば７２０℃〜８５０℃、更に好ましくは固相線温度以上かつ８００℃以下の範囲である。

冷間圧延２は、圧延による転位の導入で時効処理前の強度を高めるとともに、時効処理後の強度も向上させるために行う。この冷間圧延２により溶体化処理で得られた再結晶粒は延伸される。
上述の強度向上の効果を得るため、冷間圧延２の圧下率は５５％以上に設定することが好ましい。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以上の引張強さを得るのは困難になる。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２の後に時効処理を行う。時効処理によりスピノーダル分解が起こり、変調構造が発達する。時効処理の加熱温度は３５０〜５００℃とし、加熱時間は３分〜３００分とする。加熱温度が３５０℃未満であると１１００ＭＰａ以上の引張強さを得ることが困難になる。５００℃を超えると析出が進み１１００ＭＰａ以上の引張強さを得ることが困難になるとともに酸化膜が過剰に生成することとなる。加熱時間が３分未満又は３００分を越えると１１００ＭＰａ以上の引張強さを得ることが困難になる。

時効処理後は、表面に生成した酸化皮膜または酸化物層の除去を目的として、表面の化学研磨および機械研磨を行う。化学研磨では、酸に対して安定なＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔の酸化膜を除去するため、弗酸または硫酸に過酸化水素を混合した溶液などの極めて腐食力の高い化学研磨液を用いることができる。化学研磨および機械研磨はこれまでと同様の条件にて行うことができる。

機械研磨でのバフ研磨により、材料表面には研磨目が生じ、これが製品の光沢度を低下させて、はんだ濡れ性およびはんだ密着強度の悪化を招く。
これに対しては、その後の最終冷間圧延（冷間圧延３）で、所定の箔厚になった後の圧延のパス数を増やすことが、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔の光沢度を向上できる点で有効である。言い換えると、１パスのみの圧延では、バフ研磨の研磨目が消えず、表面光沢度を有効に高めることができない。この一方で、この圧延のパス数を多くし過ぎると、光沢度が高くなりすぎ、光沢度が６００を超えてはんだ密着性が悪くなる。

したがって、最終冷間圧延の圧延のパス数は、たとえば厚み０．１４ｍｍから４０μｍまでの圧延の場合、８パス〜２４パスとすることが好ましく、さらに１２パス〜２４パス、なかでも１８パス〜２２パスとすることがより一層好ましい。
このようなパス数の圧延は、箔厚が０．１４ｍｍになった後とすることが有効である。

さらに最終冷間圧延では、たとえば、表面にクロムめっきを施したクロムめっきロール等の固く平滑なロールで圧延することにより、ロールの表面が材料に転写されて平滑な圧延ができる。

その後は、防錆処理を施すことができる。この防錆処理は従来と同様の条件で行うことが可能であり、ベンゾトリアゾル（ＢＴＡ）の水溶液等を用いることができる。
なお、冷間圧延３（最終冷間圧延）の後に時効焼鈍を行ってもよい。

（用途）
本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は様々な用途に用いることが可能であるが、特に、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、なかでも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、たとえば、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ものとすることができる。そしてここでは、当該ばね部材を、本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔とすることができる。
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にはんだ付けする。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にはんだ付けする。

ばね部材９ａ、９ｂは、本発明に係るＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔の板バネである。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よい。

次に、本発明のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔を試作し、その効果を確認したので以下に説明する。但し、ここでの説明は単なる例示を目的としたものであり、それに限定されることを意図するものではない。

＜製造条件＞
試作品の製造は次のようにして行った。電気銅或いは無酸素銅を主原料とし、ニッケル（Ｎｉ）及び錫（Ｓｎ）を副原料とし、高周波溶解炉にて真空中又はアルゴン雰囲気中で溶解し、表１に記載の組成を有する４５×４５×９０ｍｍの銅合金インゴットに鋳造した。ここで、発明例ないし比較例によっては、表１に示すように成分となるように、２５％Ｍｎ−Ｃｕ（Ｍｎ）、１０％Ｆｅ−Ｃｕ（Ｆｅ）、１０％Ｃｏ−Ｃｕ（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、Ｓｉ、１０％Ｍｇ−Ｃｕ母合金（Ｍｇ）、スポンジチタン（Ｔｉ）、スポンジジルコニウム（Ｚｒ）等を更なる副原料として使用した。

上記のインゴットを９００℃で３ｈ保持して均質化焼鈍を行い、８００℃で加工度５０％の熱間圧延、加工度９０％の冷間圧延１、８００℃で５分間にわたって加熱する溶体化処理を順次に行った後、試料を水槽に入れて急冷却した。そして、冷間圧延２を行い、ここでは圧下率８８〜９７％にて０．０７〜０．２７ｍｍの箔厚まで圧延した。その後、４００℃で２時間にわたって加熱する時効処理を行った。ここで、時効処理のこの温度は、時効処理後の引張強さが最大になるように選択した。

時効処理後は、それにより形成されたＮｉ、Ｓｎの酸化膜を除去するため硫酸に過酸化水素を混合した化学研磨液を用いて、表面を研磨する化学研磨を施し、次いで、ＳｉＣの砥粒が分散した樹脂を海綿状の有機繊維に固定したバフロールを用いて、機械研磨を行った。
機械研磨の後、加工度７０％〜７９％で０．１４ｍｍ（０．０７〜０．２７ｍｍ）から製品厚みまで加工する冷間圧延３（最終冷間圧延）を行った。冷間圧延３では、表１に示すように、板厚０．１４ｍｍからのパス回数を、各発明例、比較例で変化させた。
以上のように作製した試作品に対し、次の各評価を行った。

＜光沢度＞
試作品の表面における圧延平行方向の６０度光沢度Ｇ６０_RDを、ＪＩＳＺ８７４１に基き、日本電色工業株式会社社製の光沢度計ハンディーグロスメーターＰＧ−１を用いて測定した。

＜はんだ濡れ性・はんだ密着性＞
千住金属製Ｐｂフリー半田Ｍ７０５系はんだを用い、はんだ付け試験を行った。はんだ濡れ性の評価では、ＪＩＳＣ６００６８−２−５４に準じ、ソルダーチェッカ（レスカ社製ＳＡＴ−２０００）によりメニスコグラフ法と同じ手順ではんだ付けをし、はんだ付け部の外観を観察した。測定条件はつぎのとおりである。試料の前処理としてアセトンを用いて脱脂した。次に１０ｖｏｌ％硫酸水溶液を用いて酸洗を施した。はんだの試験温度は２４５±５℃とした。フラックスは特に指定はないが、株式会社アサヒ化学研究所製ＧＸ５を使用した。また、浸漬深さは２ｍｍ、浸漬時間は１０秒、浸漬速度は２５ｍｍ／秒、試料の幅は１０ｍｍとした。評価基準は、２０倍の実体顕微鏡にて目視観察し、はんだ付け部の全面がはんだで覆われているものを良好（○）とし、はんだ付け部の一部又は全面がはんだで覆われていないものを不良（×）とした。また、はんだ密着性の評価では、剥離強度１Ｎ以上を○、剥離強度１Ｎ未満を×と判定した。この剥離強度は、めっき層を有するＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔及び純銅箔（ＪＩＳＨ３１００（２０１２）に規定する合金番号Ｃ１１００、箔厚０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍ）を鉛フリー半田（Ｓｎ−３．０質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕ）を介して接合する。Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔は幅１５ｍｍ、長さ２００ｍｍの短冊状とし、純銅箔は幅２０ｍｍ、長さ２００ｍｍの短冊状とし、長さ方向に対して中央部３０ｍｍ×１５ｍｍの面積に鉛フリー半田（直径０．４±０．０２ｍｍ、長さ１２０±１ｍｍ）を上記の面積内に収まるように配置した上で、接合温度を２４５℃±５℃として接合する。接合後、１８０°引き剥がし試験を１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で行うことにより、その密着強度を測定する。引き剥がし変位の３０ｍｍから７０ｍｍまでの４０ｍｍの区間における荷重（Ｎ）の平均値を密着強度とする。半田密着強度試験における測定結果の一例を図４に示す。
これらの結果を表１に示す。

表１に示すように、最終冷間圧延での所定の箔厚からのパス数を所定の範囲に設定した発明例１〜２５はいずれも、６０度光沢度Ｇ６０_RDが好ましい範囲内となり、その結果、良好なはんだ濡れ広がり及びはんだ密着性となった。
一方、比較例１、２は、最終冷間圧延のパス数が多すぎたことに起因して、６０度光沢度Ｇ６０_RDが高くなり過ぎて、はんだ密着性が悪化した。比較例３、４は、最終冷間圧延のパス数が少なかったことにより、６０度光沢度Ｇ６０_RDが低くなって、はんだ濡れ性が悪化した。比較例５は、Ｓｎ、Ｎｉの濃度が低すぎたことによって、引張強さが低下した。比較例６〜８は、Ｓｎ、Ｎｉ又は副成分の濃度が高すぎたことにより、圧延で割れが生じて試作品を作製することができなかった。

以上より、この発明によれば、箔厚が０．１ｍｍ以下と薄いＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔で、はんだ濡れ性およびはんだ密着強度を有効に向上できることが解かった。

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

Claims

箔厚が０．１ｍｍ以下であり、Ｎｉを１４質量％〜２２質量％、Ｓｎを４質量％〜１０質量％で含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなり、圧延方向と平行な方向に測定した表面の６０度光沢度Ｇ６０_RDが２００〜６００であるＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔。
圧延方向に平行な方向での引張強さが１１００ＭＰａ以上である請求項１に記載のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔。
Ｍｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＭｇおよびＣｒの合計含有量が、０質量％〜１．０質量％である請求項１又は２に記載のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔。
請求項１〜３の何れか一項に記載のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔を備えた伸銅品。
請求項１〜３の何れか一項に記載のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金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５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１〜３の何れか一項に記載のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔であることを特徴とするオートフォーカスカメラモジュール。