JP2023032936A - 銅系板材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ溶接時に内部欠陥が生じ難く、レーザ溶接性に優れる銅系板材およびその製造方法を提供する。【解決手段】銅系板材１１ａ、１１ｂは、Ｃｕを９０質量％以上含有する合金組成を有する銅系材料からなり、圧延方向に対して直交する方向である幅方向に測定した表面粗さを表すパラメータである、最大高さ（Ｒｚ）が０．３０μｍ以上２．５０μｍ以下の範囲にあり、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲にあり、表面に対して６０°の入射角で、圧延方向と平行な方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ１（６０°）、幅方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ２（６０°）とするとき、光沢度Ｇｓ１（６０°）は４５０以下であり、かつ光沢度Ｇｓ２（６０°）に対する比（Ｇｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比）が１．０以上２．０以下の範囲である。【選択図】図１

Description

本発明は、銅系板材およびその製造方法に関し、特に電気・電子機器用の放熱部材や端子材などに用いるのに適した、銅系板材およびその製造方法に関する。

近年、電気・電子機器の高機能化、高性能化によって発熱量が増加する傾向がある。また、電気・電子機器の小型化が進むことで、発熱密度が増加するため、発生した熱を冷却することが重要になってきている。発生した熱を冷却するための部材としては、例えば、面状のヒートパイプであるベーパーチャンバが挙げられる。ベーパーチャンバの素材としては、高い熱伝導率を有する銅系材料（銅、銅合金）を用いることが望まれる。

ここで、ベーパーチャンバは、２枚の板材を重ねた状態で外周部を接合して形成した内部空間に作動液を入れ、その後、減圧封入することによって接合された密閉構造を有する。かかる接合方法としては、例えば、レーザ溶接、拡散接合、ろう付け、ＴＩＧ溶接が挙げられる。

これらが拡散接合やろう付けで接合される場合、溶接部は、高温での熱処理によって一度融解させた後に再凝固させることで形成されるため、溶接部のみを熱処理することが難しく、溶接部の周辺も熱処理される。このとき、溶接部の周辺が、板材に焼きなましをした場合と同様に軟質化して、接合前の板材よりも強度が低くなる問題がある。ここで、板材の強度が低くなると、板材が変形しやすくなる。

このような問題に対し、特許文献１では、複数の部品を拡散接合やろう付けで接合してベーパーチャンバを製造する方法において、筐体の素材として析出硬化型銅合金を用い、これを時効処理して析出硬化させることで、筐体の強度等を向上させる技術が開示されている。

他方で、レーザ溶接は、接合部のみを溶融させた後に再凝固させることで接合を図るため、接合部とその周囲の影響部を除いて軟質化を抑制することができ、また、ＴＩＧ溶接よりも熱影響部を狭くすることができるため、ベーパーチャンバのような微小部品の加工に適する接合方法である。

これに関し、特許文献２には、板材の表面について、圧延方向に対して直交する方向の粗さ曲線を接触式表面粗さ測定法で取得したときの、表面粗さに関する特定のパラメータが所定範囲内にあるときに、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られやすく、かつ良好なレーザ溶接性を有する抵抗材用銅合金材料が開示されている。

さらに、特許文献３には、表面の最大高さ粗さＲｚが１．５μｍ以下、算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以下、残留応力が５０ＭＰａ以下である、ベーパーチャンバ用の銅又は銅合金条が開示されている。また、特許文献３には、複数の部品を拡散接合やろう付けで接合してベーパーチャンバを製造する方法において、筐体に用いる板材の表面粗さや残留応力、反りを特定の範囲内にすることで、板材を接合する際に十分な接合強度をもたらし、それにより、ベーパーチャンバの内部に保持される作動流体の蒸発や凝縮によって内圧が変動したときの、作動流体の漏洩を抑制する技術が開示されている。また、この技術では、エッチング工程において板材の板厚を減らす際や、プレス工程で板材をスタンピングする際における板材の反りを抑止し、それによりエッチング工程やプレス工程での生産性を向上できる旨も開示されている。

国際公開第２０１７／１６４０１３号 特許第６３８２４７９号公報 特許第６１６６４１４号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、析出硬化型銅合金を用いる必要があり、非析出型銅合金や、純銅には適用できないという問題がある。また、特許文献１の技術では、時効処理を行う必要があり、工程数増加に伴う生産性の低下が生じるという問題がある。このため、析出硬化型銅合金を用い時効処理して析出硬化させる方法以外の方法によって、溶接部の強度を高くすることが望ましい。

上述した溶接部の強度が低くなるという問題は、ベーパーチャンバに限らず、バスバーなど、他の電気・電子機器においても同様に存在する。

また、特許文献２の技術は、レーザ溶接性と電気抵抗率の測定精度を向上させるために、板材の表面粗さについて規定しているが、板材の反りや、圧延時のオイルピットなどの凹凸や、板材表面の不純物のように、表面粗さ以外にレーザ溶接に影響する要素については何ら考慮されていない。

また、特許文献３の技術は、複数の部品を拡散接合やろう付けで接合することで形成される筐体の板材に関して、表面粗さや残留応力、板の反りについて特定している。しかし、これらの表面粗さや残留応力、板の反りは、板材同士の密着性やろう付け時のろうの濡れ広がり性の観点や、プレス工程やエッチング工程における板材の変形抑制の観点で特定されるものであり、レーザ溶接性を考慮して特定されたものではない。また、特許文献３の技術は、圧延時のオイルピットなどの、板材表面の不純物のレーザ溶接への影響については何ら考慮されていない。

したがって、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、レーザ溶接時に内部欠陥が生じ難く、レーザ溶接性に優れる銅系板材およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、Ｃｕを９０質量％以上含有する合金組成を有する銅系材料からなる板材において、圧延方向に対して直交する方向である幅方向に測定した表面粗さを表すパラメータである、最大高さ（Ｒｚ）と算術平均粗さ（Ｒａ）を所定の範囲内にし、かつ、銅系材の表面に対して６０°の入射角で、圧延方向と平行な方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ１（６０°）、幅方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ２（６０°）とするとき、Ｇｓ１（６０°）と、Ｇｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比を所定の範囲内にすることで、レーザ溶接によって接合される銅系板材同士の接合面や接合部に、空隙（ボイド）等の内部欠陥が生じにくくなる結果として、レーザ溶接性が格段に向上することを見出し、本発明を完成するに至った。

（１）Ｃｕを９０質量％以上含有する合金組成を有する銅系材料からなる銅系板材であって、前記銅系板材は、圧延方向に対して直交する方向である幅方向に測定した表面粗さを表すパラメータである、最大高さ（Ｒｚ）が０．３０μｍ以上２．５０μｍ以下の範囲にあり、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲にあり、前記銅系板材の表面に対して６０°の入射角で、前記圧延方向と平行な方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ１（６０°）、前記幅方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ２（６０°）とするとき、前記光沢度Ｇｓ１（６０°）は、４５０以下であり、かつ前記光沢度Ｇｓ２（６０°）に対する比（Ｇｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比）が、１．０以上２．０以下の範囲である、銅系板材。
（２）前記銅系板材の表面に対して４５°および７５°の入射角で、前記圧延方向と平行な方向に光を照射したときの光沢度を、それぞれＧｓ１（４５°）およびＧｓ１（７５°）とするとき、以下の式（Ｉ）によって算出されるパラメータＡの値が、０．５以上１．２以下の範囲である、上記（１）に記載の銅系板材。
Ａ＝［Ｇｓ１（６０°）－Ｇｓ１（４５°）］／［Ｇｓ１（７５°）－Ｇｓ１（６０°）］
・・・式（Ｉ）
（３）前記銅系板材の表面に形成される酸化被膜の厚さが、２０Å以上５００Å以下の範囲である、上記（１）または（２）に記載の銅系板材。
（４）少なくとも２つの、上記（１）から（３）のいずれか１項に記載の銅系板材同士を、レーザ溶接法によって接合して一体形成される銅系部材。
（５）上記（１）から（３）のいずれか１項に記載の銅系板材の製造方法であって、銅系素材に、少なくとも、鋳造工程［工程１］、均質化熱処理工程［工程２］、熱間圧延工程［工程３］、冷却工程［工程４］、面削工程［工程５］、第１冷間圧延工程［工程６］、第１熱処理工程［工程７］、第２冷間圧延工程［工程８］、第３冷間圧延工程［工程９］、調質焼鈍工程［工程１０］、形状矯正工程［工程１１］、防錆処理工程［工程１２］を順次行ない、前記第２冷間圧延工程［工程８］では、ワークロールの直径を１５０ｍｍ以下、ワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０１μｍ以上０．０５μｍ以下の範囲、１パスあたりの圧下率を１０％以上、総圧下率を２０％以上とし、前記第３冷間圧延工程［工程９］では、ワークロールの直径を１５０ｍｍ以下、ワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲、１パスあたりの圧下率を１０％以上、総圧下率を２５％以上とし、かつ、前記形状矯正工程［工程１１］後における銅系板材の表面を、圧延方向に沿って測定した平坦度のパラメータである急峻度が０．５％以下になるように制御する、銅系板材の製造方法。

本発明によれば、レーザ溶接時に内部欠陥が生じ難く、レーザ溶接性に優れる銅系板材およびその製造方法を提供することができる。

図１は、２枚の銅系板材を重ね合わせた状態で線状に接合したときの概略斜視図である。 図２は、光沢度の測定装置の概略構成を示す図である。 図３は、本発明例１２の銅系板材について、２枚の銅系板材を重ね合わせてレーザ溶接法によって接合したときの断面状態を観察したときの光学顕微鏡写真である。 図４は、比較例１６の銅系板材について、２枚の銅系板材を重ね合わせてレーザ溶接法によって接合したときの断面状態を観察したときの光学顕微鏡写真であり、図４（ａ）は、画像変換前の光学顕微鏡写真であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の画像の色調を、白と黒の２値化処理によって変換した後の画像を示す写真である。

次に、本発明の実施の形態を説明する。以下の説明は、本発明における実施の形態の一例であって、特許請求の範囲を限定するものではない。

本発明に従う銅系板材は、Ｃｕを９０質量％以上含有する合金組成を有する銅系材料からなる銅系板材であって、前記銅系板材は、圧延方向に対して直交する方向である幅方向に測定した表面粗さを表すパラメータである、最大高さ（Ｒｚ）が０．３０μｍ以上２．５０μｍ以下の範囲にあり、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲にあり、前記銅系板材の表面に対して６０°の入射角で、前記圧延方向と平行な方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ１（６０°）、前記幅方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ２（６０°）とするとき、前記光沢度Ｇｓ１（６０°）は、４５０以下であり、かつ前記光沢度Ｇｓ２（６０°）に対する比（Ｇｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比）が、１．０以上２．０以下の範囲である。

ここで、銅系板材の表面における、幅方向に沿った最大高さ（Ｒｚ）を０．３０μｍ以上２．５０μｍ以下の範囲にし、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）を０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲にすることで、図１に示すように銅系板材１１ａ、１１ｂを厚さ方向に重ね合わせたときに、重ね合わせた銅系板材１１ａ、１１ｂの密着性が高められるとともに、銅系板材１１ａ、１１ｂの板面が適度に粗くなることでレーザ溶接時にレーザＬによって加熱され易くなるため、レーザ溶接によって接合される銅系板材同士の接合面や接合部に、空隙（ボイド）等の内部欠陥が生じ難くなる。また、銅系板材の光沢度Ｇｓ１（６０°）を４５０以下にし、かつＧｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比を１．０以上２．０以下の範囲にすることで、レーザＬの反射が小さくなって加熱され易くなるとともに、光沢度の異方性が小さくなることでレーザＬによる加熱の均一性が高められるため、レーザ溶接による接合面や接合部に、内部欠陥がより一層生じ難くなる。したがって、本発明の銅系板材によることで、レーザ溶接による接合面や接合部に内部欠陥が生じ難くなるため、レーザ溶接性、すなわちレーザ溶接後における接合強度を格段に向上することができる。

［１］銅系板材の合金組成
本発明の銅系板材は、Ｃｕを９０質量％以上含有する合金組成を有する銅系材料からなる。もともと、Ｃｕは高い熱伝導率を有するが、添加元素の量が多くなり、また、第２相が現れると、熱伝導率が低下しやすくなる。この点、本実施形態の銅系板材は、Ｃｕを９０質量％以上含有することで、熱伝導率の低下が抑えられるため、放熱・冷却部材などの電気・電子機器の用途に好適な、高い熱伝導率を有する板材となる。

ここで、Ｃｕを９０質量％以上含有する合金組成を有する銅系材料としては、Ｃｕを９０質量％以上含有する板材であればよく、純ＣｕおよびいずれのＣｕ合金でもよく、特に限定されない。

（１）板材が純Ｃｕである場合
このうち、銅系板材を構成する銅系材料が純Ｃｕの場合、Ｃｕを９９．９６質量％以上含有し、不可避不純物のうち、たとえばＣｄ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅが合計５質量ｐｐｍ以下であり、かつＡｇ、Ｏがそれぞれ４００質量ｐｐｍ以下である成分組成を有することが好ましい。純Ｃｕは、熱伝導率に優れているため、放熱・冷却部材として特に優れた性能を発揮することができる。ここで、いわゆる純Ｃｕとしては、電気銅、無酸素銅（ＯＦＣ）、ＴＰＣなどを例に挙げることができる。

（２）板材がＣｕ合金である場合
また、銅系板材を構成する銅系材料がＣｕ合金の場合、Ｃｕを９０質量％以上含有し、Ａｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｐから選ばれる１種以上の元素を含む成分組成を有することが好ましい。

以下、銅系板材を構成する銅系材料がＣｕ合金の場合における、成分組成の限定理由について説明する。

（Ａｇ：０．０５質量％～５．００質量％）
Ａｇ（銀）は、耐熱性を向上させる作用を有する成分であり、かかる作用を発揮させる場合には、Ａｇ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。また、Ａｇ含有量の上限については特に設ける必要はないが、Ａｇは高価であるため、材料コストの観点から、Ａｇ含有量の上限を５．００質量％とすることが好ましい。

（Ｆｅ：０．０５質量％～０．５０質量％）
Ｆｅ（鉄）は、導電率、強度、応力緩和特性、めっき性等の製品特性を改善する作用を有する成分である。かかる作用を発揮させる場合には、Ｆｅ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ｆｅを０．５０質量％より多く含有させても、それ以上の向上効果が期待できず、さらに導電率や熱伝導率が低下する傾向がある。このため、Ｆｅ含有量は、０．０５質量％～０．５０質量％とすることが好ましい。

（Ｎｉ：０．０５質量％～５．００質量％）
Ｎｉ（ニッケル）は、Ｃｕの母相（マトリクス）中に、単体またはＳｉとの化合物からなる第二相粒子の析出物として、例えば５０ｎｍ～５００ｎｍ程度の大きさで微細析出し、この析出物が転位移動を抑制することにより析出硬化させ、さらに、粒成長が抑制されて結晶粒の微細化によって材料強度を上昇させるとともに、曲げ戻し加工に優れたものとする作用を有する重要な成分である。かかる作用を発揮させる場合には、Ｎｉ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｎｉ含有量が５．００質量％を超えると、導電率および熱伝導率の低下が顕著になることから、Ｎｉ含有量の上限は５．００質量％とすることが好ましい。

（Ｃｏ：０．０５質量％～２．００質量％）
Ｃｏ（コバルト）は、Ｃｕの母相（マトリクス）中に、単体またはＳｉとの化合物からなる第二相粒子の析出物として、例えば５０～５００ｎｍ程度の大きさで微細析出し、この析出物が転位移動を抑制することにより析出硬化させ、さらに、粒成長が抑制されて結晶粒の微細化によって材料強度を上昇させるとともに、曲げ戻し加工に優れたものとする作用を有する重要な成分である。かかる作用を発揮させる場合には、Ｃｏ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｃｏ含有量が２．００質量％を超えると、導電率および熱伝導率の低下が顕著になるため、Ｃｏ含有量は２．００質量％以下にすることが好ましい。

（Ｓｉ：０．０５質量％～１．１０質量％）
Ｓｉ（珪素）は、Ｃｕの母相（マトリクス）中に、ＣｏやＣｒなどとともに化合物からなる第二相粒子の析出物として微細析出し、この析出物が転位移動を抑制することにより析出硬化させ、さらに、粒成長が抑制されて結晶粒の微細化によって材料強度を上昇させる作用を有する重要な成分である。かかる作用を発揮させる場合には、Ｓｉ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｓｉ含有量が１．１０質量％を超えると、導電率の低下が顕著になって、３０％ＩＡＣＳ超えの導電率が得られなくなることから、Ｓｉ含有量の上限は１．１０質量％にすることが好ましい。

（Ｃｒ：０．０５質量％～０．５０質量％）
Ｃｒ（クロム）は、Ｃｕの母相（マトリクス）中に、化合物や単体として、例えば５０ｎｍ～５００ｎｍ程度の大きさの析出物の形で微細析出し、この析出物が転位移動を抑制することにより析出硬化させ、さらに、粒成長が抑制されて結晶粒の微細化によって材料強度を上昇させるとともに、曲げ戻し加工に優れたものとする作用を有する成分である。この作用を発揮させる場合には、Ｃｒ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。また、Ｃｒ含有量が０．５０質量％を超えると、導電率および熱伝導率の低下が顕著になることから、Ｃｒ含有量は、０．０５質量％～０．５０質量％とすることが好ましい。

（Ｓｎ：０．０５質量％～９．５０質量％）
Ｓｎ（錫）は、Ｃｕの母相（マトリクス）中に固溶し、Ｃｕ合金の強度向上に寄与する成分であり、Ｓｎ含有量は０．０５質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｓｎ含有量が９．５０質量％を超えると脆化が生じやすくなる。このため、Ｓｎ含有量は０．０５質量％～９．５０質量％とすることが好ましい。また、Ｓｎの含有は、導電率および熱伝導率を低下させる傾向があることから、導電率及び熱伝導率の低下を抑制する場合には、Ｓｎ含有量を０．０５質量％～０．５０質量％とするのがより好ましい。

（Ｚｎ：０．０５質量％～０．５０質量％）
Ｚｎ（亜鉛）は、曲げ戻し加工に優れたものにするとともに、Ｓｎめっきやはんだめっきの密着性やマイグレーション特性を改善する作用を有する成分である。かかる作用を発揮させる場合には、Ｚｎ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｚｎ含有量が０．５０質量％を超えると、導電性や熱伝導率が低下する傾向がある。このため、Ｚｎ含有量は、０．０５質量％～０．５０質量％とすることが好ましい。

（Ｍｇ：０．０１質量％～０．５０質量％）
Ｍｇ（マグネシウム）は、耐応力緩和特性を向上させる作用を有する成分である。かかる作用を発揮させる場合には、Ｍｇ含有量を０．０１質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｍｇ含有量が０．５０質量％を超えると、導電率や熱伝導率が低下する傾向がある。このため、Ｍｇ含有量は、０．０１質量％～０．５０質量％とすることが好ましい。

（Ｐ：０．０１～０．５０質量％）
Ｐ（リン）はＣｕ合金の脱酸材として寄与するだけでなく、化合物として２０～５００ｎｍ程度の大きさの析出物の形で微細析出し、この析出物が転位移動を抑制することにより析出硬化させ、さらに、粒成長が抑制されて結晶粒の微細化によって材料強度を上昇させることができる。かかる作用を発揮させるためにはＰ含有量を０．０１質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｐ含有量が０．５０質量％を超えると、板材成形時の熱間加工で割れが生じやすくなる傾向がある。このため、Ｐ含有量は、０．０１質量％～０．５０質量％とする。

（残部：Ｃｕおよび不可避不純物）
銅系板材を構成するＣｕ合金は、上述した成分以外は、残部がＣｕ（銅）および不可避不純物からなる合金組成を有する。なお、ここでいう「不可避不純物」とは、おおむね金属製品において、原料中に存在するものや、製造工程において不可避的に混入するもので、本来は不要なものであるが、微量であり、金属製品の特性に影響を及ぼさないため許容されている不純物である。不可避不純物として挙げられる成分としては、例えば、スズ（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）などが挙げられる。なお、これらの成分含有量の上限は、例えば上記成分ごとに０．０５質量％、上記成分の総量で０．２０質量％とすることができる。

［２］銅系板材の表面性状
本発明の銅系板材は、圧延方向に対して直交する方向である幅方向に測定した表面粗さを表すパラメータである、最大高さ（Ｒｚ）が０．３０μｍ以上２．５０μｍ以下の範囲にあり、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲にある。特に、最大高さ（Ｒｚ）が２．５０μｍを超え、または算術平均粗さ（Ｒａ）が０．５０μｍを超えると、複数の銅系板材を厚さ方向に重ね合わせてレーザ溶接する際に、内部欠陥が生じて溶接性が低下する。これは、板材の表面が粗くなることで、板材同士の密着性が低下し、それによりレーザ溶接の際に板材間に空隙が生じるためであると考えられる。他方で、最大高さ（Ｒｚ）が０．３０μｍ未満になり、または算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍ未満になる場合であっても、複数の銅系板材を厚さ方向に重ね合わせてレーザ溶接する際に、内部欠陥が生じて溶接性が低下する。これは、銅系板材の表面が平滑になりすぎることで、レーザ溶接する際に照射するレーザが反射し易くなり、それによりレーザによる入熱が不十分になるためであると考えられる。特に、銅系板材の幅方向に測定した表面粗さは、最大高さ（Ｒｚ）が０．４０μｍ以上または２．４０μｍ以下であることが好ましく、また、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ以上または０．４０μｍ以下であることが好ましい。

ここで、銅系板材の表面粗さを表す最大高さ（Ｒｚ）および算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１）に規定された方法に準じる方法（接触式表面粗さ測定法）によって表面粗さの測定を行い、圧延方向に対して直交する幅方向に沿った粗さ曲線を取得して、その粗さ曲線から最大高さ（Ｒｚ）および算術平均粗さ（Ｒａ）を求めることができる。

また、本発明の銅系板材は、表面に対して６０°の入射角で、圧延方向と平行な方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ１（６０°）、圧延方向に対して直交する方向である幅方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ２（６０°）とするとき、光沢度Ｇｓ１（６０°）が４５０以下であり、かつ、光沢度Ｇｓ２（６０°）に対する比（Ｇｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比）が１．０以上２．０以下の範囲にある。ここで、Ｇｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比は、１．０以上１．７以下の範囲にあることが好ましい。特に、Ｇｓ１（６０°）が４５０を超えると、複数の銅系板材をレーザ溶接する際に、内部欠陥が生じて溶接性が低下する。これは、光沢度が大きすぎることで、レーザ溶接する際に照射するレーザが反射し易くなり、それによりレーザによる入熱が不十分になるためであると考えられる。また、Ｇｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比が２．０を超える場合も、複数の銅系板材をレーザ溶接する際に、内部欠陥が生じて溶接性が低下する。この場合、光沢度の異方性が大きくなることで、レーザを掃引する際のレーザによる入熱が、銅系板材の表面で不均一になり、それにより内部欠陥が生じやすくなったためであると考えられる。

また、本発明の銅系板材は、表面に対して４５°および７５°の入射角で、前記圧延方向と平行な方向に光を照射したときの光沢度を、それぞれＧｓ１（４５°）およびＧｓ１（７５°）とするとき、以下の式（Ｉ）によって算出されるパラメータＡの値が、０．５以上１．２以下の範囲であることが好ましい。
Ａ＝［Ｇｓ１（６０°）－Ｇｓ１（４５°）］／［Ｇｓ１（７５°）－Ｇｓ１（６０°）］
・・・式（Ｉ）
光沢度の測定において、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ８７４１（１９９７））は、入射角度を２０°、４５°、６０°、７５°、８５°としているが、光沢度は角度の大きさに対して正比例に近い関係を有するため、代表して６０°における光沢度を測定することが一般的である。しかし、本発明の銅系板材は、表面粗さや板材の微小な反り等の影響を受けるため、光沢度と角度の大きさが完全には比例していない。そこで、本発明者は、様々な入射角度より測定される光沢度を用いてレーザ溶接性を評価した結果、上述の表面粗さと光沢度の範囲内で、［Ｇｓ１（６０°）－Ｇｓ１（４５°）］／［Ｇｓ１（７５°）－Ｇｓ１（６０°）］が１に近いもの、すなわち光沢度と角度の大きさが比例関係に近いものほど、優れたレーザ溶接性を有することを見出した。これは、光沢度と角度の大きさが比例関係に近いと、表面粗さや板材の微小な反りなどによる影響が小さくなり、それにより、レーザ溶接の際の銅系板材の加熱が、均一に近い状態で行われるためであると考えられる。

ここで、銅系板材の光沢度Ｇｓ１（θ１）は、図２（ａ）に示されるように、圧延方向ｘに沿って、入射角θ１の角度で銅系板材１１の表面に入射光Ｉを入射させたときに、反射角θ２で反射する鏡面反射光の強さを、受光器２１により測定することができる。また、銅系板材の光沢度Ｇｓ２（θ１）は、図２（ｂ）に示されるように、幅方向ｙに沿って、入射角θ１’の角度で銅系板材１１の表面に入射光Ｉを入射させたときに、反射角θ２’で反射する鏡面反射光の強さを、受光器２１により測定することができる。ここで、鏡面反射光の強さからの光沢値の算出は、上述のＪＩＳ Ｚ８７４１によって行なうことができ、例えば電子計算機などの光沢値算出手段２２を用いて行なうことができる。

本発明の銅系板材は、銅系板材の表面に形成される酸化被膜の厚さが、２０Å以上５００Å以下の範囲であることが好ましい。表面粗さと光沢度が上述の範囲内にあるときに、銅系板材の酸化被膜の厚さが２０Å以上５００Å以下の範囲にあることで、優れたレーザ溶接性を得ることができる。特に、銅系板材の酸化被膜の厚さが２０Å以上であることにより、銅系板材の表面における銅（合金）に対する濡れ性が低下することで、レーザ溶接で溶融する部分が、銅系板材の接合界面から板材表面の側に流れ難くなったためであると考えられる。また、酸化被膜厚さが５００Åを超えるとレーザ溶接性が低下したが、これは、酸化被膜に含まれる不純物が溶接部に多量に拡散したためであると考えられる。

［３］銅系板材の形状
本発明でいう「板材」とは、所定の形状、例えば、板、条、箔などに加工され、所定の厚みを有する形状のものであり、広義には条材を含む意味である。本発明における銅系板材の厚さは、特に限定されるものではないが、好ましくは０．０５ｍｍ～２．０ｍｍの範囲であり、さらに好ましくは０．１ｍｍ～１．０ｍｍの範囲である。

［４］レーザ溶接による銅系部材の形成
図１は、２枚の銅系板材１１ａ、１１ｂを重ね合わせた状態で線状にレーザ溶接して銅系部材１０を形成したときの概略斜視図である。本発明の銅系部材１０は、少なくとも２つの上述の銅系板材１１ａ、１１ｂ同士を、レーザ溶接法によって接合して一体形成されるものである。特に、図１に示す実施態様では、銅系板材１１ａ、１１ｂを重ね合わせた状態で一体化する溶接部１３を有し、その部分をレーザＬによるレーザ溶接で接合している。

ここで、レーザ溶接法は、指向性や集中性の良い波長の光をレンズで集め、きわめて高いエネルギー密度のレーザ光を熱源とする溶接方法である。レーザ光の出力を調整することで、深さに対して幅の狭い溶込み溶接も可能である。また、レーザ光は、アーク溶接のアークに比べてきわめて小さく絞り込むことができる。集光レンズにより高密度化されたエネルギーによって、局所の溶接や融点の異なる材料の接合をレーザ溶接装置で行なうことが可能である。レーザ溶接法は、溶接による熱影響が少なく、溶接の模様が細く、かつ加工反力も発生しないため、微細な溶接にも向いている方法である。

レーザ溶接に用いるレーザは、溶接用のレーザとして公知のものの中から適宜選択することができる。レーザの一例としてＣＯ_２レーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、半導体レーザ、ファイバレーザなどが挙げられる。出力やレーザ光の集光性などの点からファイバレーザを用いることが好ましい。レーザ溶接装置のその他の構成は、従来公知のあらゆる構成から選択することができる。

また、レーザ光による加熱によって生ずる酸化を防止するために、レーザ溶接装置のうち、レーザ光が照射される部分の近傍に、不活性ガスを供給することが好ましい。ここで、不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウムなどを用いることができる。

［５］銅系板材の製造方法の一例
上述した銅系板材は、合金組成や製造プロセスを組み合わせて制御することによって実現することができ、その製造プロセスは特に限定されない。その中でも、このような高いレーザ溶接性を有する銅系板材を得ることが可能な、製造プロセスの一例として、以下の方法を挙げることができる。

本発明の銅系板材の製造方法の一例は、上述した銅系板材の前記合金組成と実質的に同じ合金組成を有する銅系素材に、少なくとも、鋳造工程［工程１］、均質化熱処理工程［工程２］、熱間圧延工程［工程３］、冷却工程［工程４］、面削工程［工程５］、第１冷間圧延工程［工程６］、第１熱処理工程［工程７］、第２冷間圧延工程［工程８］、第３冷間圧延工程［工程９］、調質焼鈍工程［工程１０］、形状矯正工程［工程１１］、防錆処理工程［工程１２］を順次行なうものである。このうち、第２冷間圧延工程［工程８］では、ワークロールの直径を１５０ｍｍ以下、ワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０１μｍ以上０．０５μｍ以下の範囲、１パスあたりの圧下率を１０％以上、総圧下率を２０％以上とする。また、第３冷間圧延工程［工程９］では、ワークロールの直径を１５０ｍｍ以下、ワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲、１パスあたりの圧下率を１０％以上、総圧下率を２５％以上とする。また、形状矯正工程［工程１１］後における銅系板材の表面を、圧延方向に沿って測定した平坦度のパラメータである急峻度が０．５％以下になるように制御する。

（ｉ）鋳造工程［工程１］
鋳造工程［工程１］は、上述の合金組成を有する銅系素材（銅素材または銅合金素材）を溶融させ、これを鋳造することによって、所定形状（例えば厚さ３００ｍｍ、幅５００ｍｍ、長さ３０００ｍｍ）の鋳塊（インゴット）を作製する。鋳造工程［工程１］は、高周波溶解炉を用いて、窒素などの不活性ガス雰囲気中もしくは真空中で、銅系素材を溶融および鋳造することが好ましい。なお、銅系素材の合金組成は、製造の各工程において、添加成分によっては溶解炉に付着したり揮発したりして製造される銅系板材の合金組成とは必ずしも完全には一致しない場合があるが、銅系板材の合金組成と実質的に同じ合金組成を有している。

（ｉｉ）均質化熱処理工程[工程２]
均質化熱処理工程[工程２]は、鋳造工程［工程１］を行なった後の鋳塊に対して、熱処理を行なう工程である。均質化熱処理工程[工程２]は、鋳塊の金属組織の均質化を図って、後工程での繊維状の第２相の形成を促進するために行なうものである。均質化熱処理の条件は、通常行なわれている条件であればよく、特に限定はしない。均質化熱処理の条件の一例を挙げると、保持温度が７００℃～１０００℃の範囲、保持時間が０．１時間～１０時間の範囲である。

（ｉｉｉ）熱間圧延工程［工程３］
熱間圧延工程［工程３］は、均質化熱処理を行った鋳塊に対して、所定の厚さになるまで熱間圧延を施して熱延材を作製する工程である。熱間圧延工程［工程３］では、例えば、圧延温度を５００℃以上とし、かつ総圧下率（合計圧延加工率）を９０％以上とすることが好ましい。

ここで、「圧下率」（圧延加工率）は、圧延前の断面積から圧延後の断面積を引いた値を圧延前の断面積で除して１００を乗じ、パーセントで表した値であり、下記式で表される。
［圧下率］＝｛（［圧延前の断面積］－［圧延後の断面積］）／［圧延前の断面積］｝×１００（％）

（ｉｖ）水冷工程[工程４]
水冷工程は、熱間圧延工程［工程３］後の熱延材を冷却する工程である。ここで、冷却工程における冷却手段は、特に限定されないが、結晶粒の粗大化を起こり難くすることができる観点では、できるだけ冷却速度を大きくすることが好ましい。例えば、熱延材を水冷により冷却することで、例えば５０℃／秒以上の大きい冷却速度で熱延材を冷却することができるため、結晶粒の粗大化を起こり難くすることができる。

（ｖ）面削工程［工程５］
面削工程[工程５]は、冷却工程[工程４]を行なった後の熱延材に対して、表面を削り取る工程である。面削工程を行なうことで、熱間圧延工程［工程３］で生じた表面の酸化膜や欠陥を除去することができる。面削工程の条件は、通常行なわれている条件であればよく、特に限定されない。熱延材の表面から削り取る量は、熱間圧延工程［工程３］の条件に基づいて適宜調整することができ、例えば熱延材の表裏両面から各々０．５ｍｍ～４ｍｍ程度とすることができる。

（ｖｉ）第１冷間圧延工程［工程６］
第１冷間圧延工程[工程６]は、面削工程を行なった後の熱延材に、製品板厚に合わせて任意の圧延加工率で冷間圧延を施す工程である。第１冷間圧延工程[工程６]における圧延の条件は、後述する第１熱処理工程［工程７］を行なった後の冷延材に含まれる結晶粒を微細にする観点では、総加工率を７０％以上にする必要がある。他方で、総加工率が大きすぎると、後述する第３冷間圧延工程［工程９］で圧延加工率を大きくすることが困難になるため、総加工率は９５％以下にすることが好ましい。

（ｖｉｉ）第１熱処理工程［工程７］
第１熱処理工程［工程７］は、第１冷間圧延工程[工程６]を行なった後の冷延材に対して、合金組成に応じて１回または複数回の熱処理を施す工程である。

第１熱処理工程［工程７］における熱処理の条件は、例えば、到達温度を３５０℃以上６００℃以下の範囲にし、かつ、この到達温度での保持時間を０．１時間以上１０時間以下の範囲にすることができる。

ここで、銅系素材がコルソン系銅合金やクロム系銅合金のような析出型合金によって構成される場合、第１熱処理工程［工程７］を行うことで、溶体化処理および時効熱処理によって、析出物を固溶したり、析出の増加を図ったりすることができる。特に、銅系素材がクロム系銅合金によって構成される場合、第１熱処理工程［工程７］は、時効熱処理によって析出物の増加を図るものであってもよい。

銅系素材が析出型合金によって構成される場合、第１熱処理工程［工程７］は、例えば、２段階の熱処理を施すことで行なうことができる（熱処理条件１）。この熱処理条件１における１段階目の熱処理は、到達温度を７００℃以上９００℃以下の範囲にし、この到達温度での保持時間を５秒以上１０００秒以下の範囲、１段階目の熱処理後の冷却速度を１０℃／秒以上５００℃／秒以下の範囲にすることができる。また、熱処理条件１における２段階目の熱処理は、到達温度を３００℃以上６００℃以下の範囲にし、この到達温度での保持時間を０．１時間以上１０時間以下の範囲にすることができる。なお、２段階目の熱処理後の冷却速度は、特に限定されない。

また、銅系素材が析出型合金によって構成される場合、第１熱処理工程［工程７］は、例えば、上述の１段階目および２段階目の熱処理のうち２段階目の熱処理のみを施すことで行なうこともできる（熱処理条件２）。

他方で、銅系素材が純銅やりん青銅合金などによって構成される場合、第１熱処理工程［工程７］を行うことで、中間焼鈍によって、銅系素材を軟化することができる。

銅系素材が純銅やりん青銅合金などによって構成される場合、第１熱処理工程［工程７］は、例えば、１段階の熱処理を施すことで行なうことができる（熱処理条件３）。この熱処理条件３における熱処理は、到達温度を３００℃以上７００℃以下の範囲にし、この到達温度での保持時間を５秒以上１０時間以下の範囲にすることができる。

さらに、銅系素材が無酸素銅によって構成される場合、第１熱処理工程［工程７］を行うことで、中間焼鈍による歪み取りを行うこともできる。

（ｖｉｉｉ）第２冷間圧延工程［工程８］
第２冷間圧延工程［工程８］は、第１熱処理工程［工程７］を行なった後の冷延材に対して、ワークロールを用いてさらに冷間圧延を施す工程である。第２冷間圧延工程［工程８］では、ワークロールの直径を１５０ｍｍ以下、ワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０１μｍ以上０．０５μｍ以下の範囲とし、１パスあたりの圧下率（加工率）を１０％以上、総圧下率（総加工率）を２０％以上とする。第２冷間圧延工程［工程８］において、上記条件の範囲内で冷延材の表面を平滑にすることで、次の第３冷間圧延工程［工程９］で所望の表面粗さおよび光沢度を得ることができる。

特に、第２冷間圧延工程［工程８］で用いられるワークロールの直径を１５０ｍｍ以下、より好ましくは１２０ｍｍにすることで、オイルピットを抑制したり、１パスあたりの圧下量を大きくしたりすることができる。他方で、第２冷間圧延工程［工程８］で用いられるワークロールの直径の下限は、圧延形状の悪化を防止する観点では、３０ｍｍ以上であることが好ましい。

また、第２冷間圧延工程［工程８］で用いられるワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０１μｍ以上０．０５μｍ以下の範囲にすることで、平滑な表面が得られるため、後述する第３冷間圧延工程［工程９］で所望の表面性状を実現することができる。

第２冷間圧延工程［工程８］における、１パスあたりの圧下率（加工率）は、１０％以上であることが好ましく、１５％以上であることがより好ましい。他方で、第２冷間圧延工程［工程８］における、１パスあたりの圧下率（加工率）の上限は、圧延機の限界などの観点から、５０％以下としてもよい。

また、第２冷間圧延工程［工程８］における総圧下率（総加工率）は、２０％以上であることが好ましく、３０％以上であることがより好ましい。他方で、第２冷間圧延工程［工程８］における総圧下率（総加工率）の上限は、８０％以下としてもよい。

（ｉｘ）第３冷間圧延工程［工程９］
第３冷間圧延工程［工程９］は、第２冷間圧延工程［工程８］を行なった後の冷延材に対して、ワークロールを用いてさらに冷間圧延を施す工程である。第３冷間圧延工程［工程９］では、ワークロールの直径を１５０ｍｍ以下、ワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲とし、１パスあたりの圧下率（加工率）を１０％以上、総圧下率（総加工率）を２５％以上とする。第３冷間圧延工程［工程９］において、上記条件によって冷延材の表面を平滑にすることで、得られる銅系板材において、所望の表面粗さおよび光沢度をもたらすことができる。他方で、上記条件の範囲外で圧延を施すと、所望の表面性状が得られなくなるため、レーザ溶接性が不十分となる。

特に、第３冷間圧延工程［工程９］で用いられるワークロールの直径を１５０ｍｍ以下、より好ましくは１２０ｍｍにすることで、オイルピットを抑制したり、１パスあたりの圧下量を大きくしたりすることができる。他方で、第２冷間圧延工程［工程８］で用いられるワークロールの直径の下限は、圧延形状の悪化を防止する観点では、３０ｍｍ以上であることが好ましい。

また、第３冷間圧延工程［工程９］で用いられるワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲、より好ましくは０．１５μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲にすることで、希求する表面粗さや光沢度を得ることができる。

第３冷間圧延工程［工程９］における、１パスあたりの圧下率（加工率）は、１０％以上であることが好ましく、１５％以上であることがより好ましい。他方で、第３冷間圧延工程［工程９］における、１パスあたりの圧下率（加工率）の上限は、圧延機の限界などの観点から、５０％以下としてもよい。

また、第３冷間圧延工程［工程９］における総圧下率（総加工率）は、２５％以上であることが好ましく、３０％以上であることがより好ましい。他方で、第３冷間圧延工程［工程９］における総圧下率（総加工率）の上限は、８０％以下としてもよい。

（ｘ）調質焼鈍工程［工程１０］
調質焼鈍工程［工程１０］は、第３冷間圧延工程［工程９］を行なった後の圧延材に対して、合金組成に応じた熱処理を施す工程である。調質焼鈍工程［工程１０］を行うことで、圧延材の調質を行うことができる。ここで、調質焼鈍工程［工程１０］における熱処理の条件は、例えば、到達温度を２００℃以上５００℃以下の範囲にし、かつ、この到達温度での保持時間を１０秒以上５００秒以下の範囲にすることができる。

（ｘｉ）形状矯正工程［工程１１］
形状矯正工程［工程１１］では、調質焼鈍工程［工程１０］を行なった後の圧延材に対して、テンションレベラーを用いて銅系板材の形状、より具体的には、圧延方向と幅方向に沿った反りや伸びを矯正する工程である。ここで、形状矯正工程［工程１１］後における銅系板材（矯正材）の表面を、圧延方向に沿って測定した平坦度のパラメータである急峻度が０．５％以下になるように制御することが好ましい。これにより、銅系板材の表面における光沢度の異方性や、上述の式（Ｉ）によって算出されるパラメータＡの低下を抑制することができる。また、銅系板材をレーザ接合する際の、板材間への隙間の形成による、レーザ接合性の低下を起こり難くすることができる。

（ｘｉｉ）防錆処理工程［工程１２］
防錆処理工程［工程１２］では、形状矯正工程［工程１１］を行なった後の圧延材に対して、防錆処理を施す。これにより、圧延材の表面に酸化被膜が形成され難くなるため、酸化被膜に由来する不純物の溶接部への混入による、溶接性の低下を起こり難くすることができる。

防錆処理工程［工程１２］は、純銅材または銅合金材に対する公知の防錆手段を用いて行なうことができるが、その中でも、Ｃｕとの反応によって優れた防錆効果をもたらす観点から、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体を用いた防錆処理を行うことが好ましい。なお、防錆処理工程［工程１２］に供される圧延材は、上述の形状矯正工程［工程１１］を行なった後で、脱脂することが好ましい。

［６］銅系板材の用途
本発明の銅系板材は、電気・電子機器用の放熱部材や端子材などに用いるのに適している。より具体的には、特に小型化、高集積化の必要がある、家庭用ゲーム機、医療機器、ワークステーション、サーバー、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション、携帯電話、ロボットのコネクタ、バッテリー端子、ジャック、リレー、スイッチ、オートフォーカスカメラモジュール、リードフレーム等の電気・電子機器に用いるのに適している。

特に、本発明の銅系板材は、ベーパーチャンバなどの放熱部材の構造材に用いることで、板材を重ねた状態で外周部を接合したときに高いレーザ溶接性で接合されるため、放熱部材の内部空間に封入された作動液の漏洩を起こり難くすることができる。その結果、ベーパーチャンバの熱伝導率の低下を抑制することができ、製品の劣化の抑制、長寿命化に優れた効果を発揮することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、本発明例および比較例について説明するが、本発明はこれら本発明例に限定されるものではない。

（本発明例１～１７および比較例１～１８）
表１および表３に示す合金組成を有する種々の銅系素材（銅素材または銅合金素材）を溶解し、これを窒素からなる雰囲気で冷却して鋳造する鋳造工程［工程１］を行なって鋳塊を得た。この鋳塊に対して、７００℃～１０００℃の保持温度および２時間の保持時間で熱処理を行う均質化熱処理工程［工程２］を行ない、次いで、５００℃以上の圧延温度で総圧下率が９０％以上になるように、長手方向が圧延方向になるように圧延する熱間圧延工程［工程３］を行なって熱延材を得た。その後、水冷により室温まで冷却する冷却工程［工程４］を行なった。

冷却工程［工程４］後の熱延材に対して、面削工程［工程５］を行なって表裏両面から各々１ｍｍ～３ｍｍ程度を削り取って表面の酸化膜を除去した後、総圧下率が９０％以上になる条件で、長手方向が圧延方向になるようにして圧延する、第１冷間圧延工程［工程６］を行なった。

このうち、本発明例１～５、１１および比較例２～６、１１については、上述の熱処理条件１を満たす到達温度および保持時間で、２回の熱処理を施す第１熱処理工程［工程７］を行なった。

また、本発明例６、８、９および比較例８、９、１０については、上述の熱処理条件２を満たす到達温度および保持時間で、１回の熱処理を施す第１熱処理工程［工程７］を行なった。

また、本発明例７、１０、１２～１７および比較例１、７、１２～１８については、上述の熱処理条件３を満たす到達温度および保持時間で、１回の熱処理を施す第１熱処理工程［工程７］を行なった。

第１熱処理工程［工程７］を行なった後、表１、３に記載される、ワークロールの直径、ワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）、１パスあたりの圧下率の最小値および総圧下率の条件で、長手方向が圧延方向になるようにして圧延する第２冷間圧延工程［工程８］を行なった。

第２冷間圧延工程［工程８］を行なった後の圧延材に対して、さらに、表１および表３に記載される、ワークロールの直径、ワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）、１パスあたりの圧下率の最小値および総圧下率の条件で、長手方向が圧延方向になるようにして圧延する第３冷間圧延工程［工程９］を行なった。

第３冷間圧延工程［工程９］を行なった後の圧延材に対して、３００℃の到達温度および５０秒の保持時間で熱処理を行う調質焼鈍工程［工程１０］を行ない、次いで、テンションレベラーを用いて銅系板材の圧延方向と幅方向に沿った反りや伸びを矯正する形状矯正工程［工程１１］を行なった後、脱脂した銅系板材の表面を、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体を用いて防錆処理する防錆処理工程［工程１２］を行ない、本発明の銅系板材を作製した。ここで、形状矯正工程［工程１１］を行なった直後の、圧延方向に沿って測定した平坦度のパラメータである急峻度は、表１、３に記載される値であった。

なお、表１および表３では、銅（Ｃｕ）以外の構成成分を、任意添加成分として記載した。また、表１では、銅系素材の合金組成に含まれない成分の欄には横線「－」を記載し、該当する成分を含まない、または含有していたしても検出限界値未満であることを明らかにした。

［各種測定および評価方法］
上記本発明例および比較例に係る銅系板材を用いて、下記に示す特性評価を行なった。各特性の評価条件は下記のとおりである。

［１］銅系板材の表面粗さの測定
銅系板材の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１）に規定された方法に準じる方法（接触式表面粗さ測定法）によって表面粗さの測定を行い、圧延方向に対して直交する幅方向に沿った粗さ曲線を取得して、その粗さ曲線から最大高さ（Ｒｚ）および算術平均粗さ（Ｒａ）を求めた。結果を表２、４に示す。

［２］銅系板材の光沢度の測定
銅系板材の光沢度は、ＪＩＳ Ｚ８７４１に準拠した光沢度計（日本電色工業製、商品名「ＰＧ－１Ｍ」）を用いて、図２（ａ）に示されるように、圧延方向ｘに沿って、入射角４５°、６０°および７５°の角度で銅系板材１１の表面に入射光Ｉを入射させたときに、反射角θ２で反射する鏡面反射光の強さを、それぞれ受光器２１により測定することで、光沢度Ｇｓ１（４５°）、Ｇｓ１（６０°）およびＧｓ１（７５°）を求めた。また、図２（ｂ）に示されるように、幅方向ｙに沿って、入射角６０°の角度で銅系板材１１の表面に入射光Ｉを入射させたときに、反射角θ２’で反射する鏡面反射光の強さを、受光器２１により測定することで、光沢度Ｇｓ２（６０°）を求めた。そして、得られる光沢度の値から、Ｇｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比と、上述の式（Ｉ）によって算出されるパラメータＡを求めた。結果を表２、４に示す。

［３］銅系板材の酸化被膜厚さの測定
銅系板材の圧延方向が長手方向になるように、幅２５ｍｍ、長さ５０ｍｍの試験片を採取し、このうち測定部（測定面積約１００ｍｍ^２）以外の部分を樹脂で被覆して、カソード還元法により酸化被膜の厚さを測定した。ここで、電解液としては０．１ＮＫＣｌ溶液を用い、Ｎ_２ガスを通気して溶存酸素を十分に除去した後サンプルを浸漬し、同時に通電して還元を行った。液温は２５℃に保持し、カソード電流密度は０．１ｍＡ／ｃｍ^２とした。還元によってカソード還元曲線が得られ、これより酸化膜の厚さを求めた。

ここで、銅の酸化物には酸化第２銅（ＣｕＯ）および酸化第１銅（Ｃｕ_２Ｏ）の２種類の形態があり、これらは銅の価数が異なっている（それぞれ、Ｃｕ^２＋およびＣｕ^＋）。さらに、銅系板材が銅合金からなる場合、銅の酸化物以外に、銅と合金元素を含む酸化物が形成されている場合もある。そのため、本願では、銅の酸化物が全てＣｕ_２Ｏであったと仮定したときの酸化被膜の厚さを求めた。結果を表２および表４に示す。

［４］形状矯正工程［工程１１］後の銅系板材の表面における急峻度の測定
銅系板材（板幅長さ（３００ｍｍ以上）、圧延方向の長さ１０００ｍｍ）について、日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ－Ｔ３２６－２０１４（銅及び銅合金の板条の平坦度測定方法）に従って、非接触式の３次元測定機を用いて、圧延方向の急峻度を測定した。このとき、幅方向の中央部を中心として２５ｍｍピッチで合計２０ヶ所測定し、最大となる値が０．５％以下となるときに、レーザ溶接性が良好になると判断した。

ここで、急峻度は、圧延方向の高さプロファイルの波の谷から谷までの距離を波の長さｗとし、谷から谷の間にひいた直線と波の山までの距離を波の高さｈとしたときに、（ｈ／ｗ）×１００（％）の値とした。結果を表２および表４に示す。

［５］レーザ溶接性の評価
本発明例および比較例の銅系板材について、板厚１ｍｍの銅系板材を２枚重ね合わせ、重ね合わせた部分の表面に８００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の範囲の波長を有するレーザ光を、６ｋＷの出力で照射し、かつ４ｍ／分の速度で掃引することでレーザ溶接を行なった。このとき、レーザ光での加熱による酸化を防ぐため、不活性ガスとして窒素を供給し、窒素雰囲気中で溶接を行なった。溶接後、レーザの掃引方向に対して垂直に切り出し、得られる断面に対して、樹脂埋め、湿式研磨及びエッチング処理を施して、光学顕微鏡により断面観察を行った。

さらに、溶接後の銅系板材の溶接部の光学顕微鏡写真について二値化解析（Ｉｍａｇｅ－Ｊ）を行い、最大欠陥サイズがφ５０μｍ以下であり、かつ欠陥面積率が１％以下である場合を、銅系板材の溶接性が優れているとして「◎」と評価した。また、最大欠陥サイズがφ５０μｍ以下であり、かつ欠陥面積率が１％超５％以下である場合を、銅系板材の溶接性が合格レベルにあるとして「○」と評価した。他方で、最大欠陥サイズがφ５０μmを超えた場合や、欠陥面積率が５％を超えたりした場合を、銅系板材の溶接性が不合格であるとして「×」と評価した。結果を表２および表４に示す。

また、本発明例１２および比較例１６の銅系板材について、２枚の銅系板材を重ね合わせてレーザ溶接によって接合したときの断面状態を観察したときの光学顕微鏡写真を、それぞれ図３および図４に示す。ここで、図４のうち、図４（ａ）は、画像変換前の光学顕微鏡写真であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の画像の色調を、白と黒の２値化処理によって変換した後の画像を示す写真である。

表１～表４の結果から、本発明例１～１７の銅系板材は、合金組成が本発明の適正範囲内であるとともに、幅方向に沿った最大高さ（Ｒｚ）が０．３０μｍ以上２．５０μｍ以下の範囲にあり、かつ幅方向に沿った算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲にあり、かつ、光沢度Ｇｓ１（６０°）が４５０以下であり、Ｇｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比が、１．０以上２．０以下の範囲であり、このときに、レーザ溶接性の評価も「◎」または「〇」と評価されるものであった。

したがって、本発明例１～１７の銅系板材は、最大高さ（Ｒｚ）、算術平均粗さ（Ｒａ）、光沢度Ｇｓ１（６０°）およびＧｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比の要件を満たすため、レーザ溶接性にも優れていた。

他方で、比較例１～１８の銅系板材は、いずれも、最大高さ（Ｒｚ）、算術平均粗さ（Ｒａ）、光沢度Ｇｓ１（６０°）およびＧｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比の要件のうち、少なくともいずれかが本発明の適正範囲外であるため、レーザ溶接性の評価も合格レベルに達していなかった。

１０ 銅系部材
１１、１１ａ、１１ｂ 銅系板材
１３ 溶接部
２１ 受光器
２２ 光沢値算出手段
Ｉ 入射光
Ｌ レーザ光
ｘ 圧延方向
ｙ 幅方向

Claims (5)

1. Ｃｕを９０質量％以上含有する合金組成を有する銅系材料からなる銅系板材であって、
   前記銅系板材は、圧延方向に対して直交する方向である幅方向に測定した表面粗さを表すパラメータである、最大高さ（Ｒｚ）が０．３０μｍ以上２．５０μｍ以下の範囲にあり、かつ算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲にあり、
   前記銅系板材の表面に対して６０°の入射角で、前記圧延方向と平行な方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ１（６０°）、前記幅方向に光を照射したときの光沢度をＧｓ２（６０°）とするとき、
   前記光沢度Ｇｓ１（６０°）は、４５０以下であり、かつ前記光沢度Ｇｓ２（６０°）に対する比（Ｇｓ１（６０°）／Ｇｓ２（６０°）比）が、１．０以上２．０以下の範囲である、銅系板材。
2. 前記銅系板材の表面に対して４５°および７５°の入射角で、前記圧延方向と平行な方向に光を照射したときの光沢度を、それぞれＧｓ１（４５°）およびＧｓ１（７５°）とするとき、
   以下の式（Ｉ）によって算出されるパラメータＡの値が、０．５以上１．２以下の範囲である、請求項１に記載の銅系板材。
   Ａ＝［Ｇｓ１（６０°）－Ｇｓ１（４５°）］／［Ｇｓ１（７５°）－Ｇｓ１（６０°）］
   ・・・式（Ｉ）
3. 前記銅系板材の表面に形成される酸化被膜の厚さが、２０Å以上５００Å以下の範囲である、請求項１または２に記載の銅系板材。
4. 少なくとも２つの、請求項１から３のいずれか１項に記載の銅系板材同士を、レーザ溶接法によって接合して一体形成される銅系部材。
5. 請求項１から３のいずれか１項に記載の銅系板材の製造方法であって、
   銅系素材に、少なくとも、鋳造工程［工程１］、均質化熱処理工程［工程２］、熱間圧延工程［工程３］、冷却工程［工程４］、面削工程［工程５］、第１冷間圧延工程［工程６］、第１熱処理工程［工程７］、第２冷間圧延工程［工程８］、第３冷間圧延工程［工程９］、調質焼鈍工程［工程１０］、形状矯正工程［工程１１］、防錆処理工程［工程１２］を順次行ない、
   前記第２冷間圧延工程［工程８］では、ワークロールの直径を１５０ｍｍ以下、ワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０１μｍ以上０．０５μｍ以下の範囲、１パスあたりの圧下率を１０％以上、総圧下率を２０％以上とし、
   前記第３冷間圧延工程［工程９］では、ワークロールの直径を１５０ｍｍ以下、ワークロール表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下の範囲、１パスあたりの圧下率を１０％以上、総圧下率を２５％以上とし、かつ、
   前記形状矯正工程［工程１１］後における銅系板材の表面を、圧延方向に沿って測定した平坦度のパラメータである急峻度が０．５％以下になるように制御する、銅系板材の製造方法。

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