JP3079644B2 - 電気・電子機器用銅合金細線 - Google Patents
電気・電子機器用銅合金細線Info
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- wire
- electric
- electronic equipment
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
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- C22C9/10—Alloys based on copper with silicon as the next major constituent
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子機器、計測機
器、医療機器および情報通信機器等に用いることができ
る電気・電子機器用銅合金細線に関するものである。
器、医療機器および情報通信機器等に用いることができ
る電気・電子機器用銅合金細線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気・電子機器用銅合金細線に用いられ
る導体としては、従来より、主として純銅（タフピッチ
銅・無酸素銅）が用いられている。しかしながら、純銅
は、導電率等の電気的特性はよいが、引っ張り強度およ
び曲げ強度等の機械的物性が悪いという欠点を有してい
た。
る導体としては、従来より、主として純銅（タフピッチ
銅・無酸素銅）が用いられている。しかしながら、純銅
は、導電率等の電気的特性はよいが、引っ張り強度およ
び曲げ強度等の機械的物性が悪いという欠点を有してい
た。
【０００３】このような機械的物性における欠点を改善
するため、銅−ベリリウム系合金が導体として用いられ
る場合がある。この銅−ベリリウム系合金は、純銅より
も導電率等の電気的特性は劣るが、引っ張り強度および
曲げ強度等の機械的特性は優れている。
するため、銅−ベリリウム系合金が導体として用いられ
る場合がある。この銅−ベリリウム系合金は、純銅より
も導電率等の電気的特性は劣るが、引っ張り強度および
曲げ強度等の機械的特性は優れている。
【０００４】また、導電率などの電気的特性を改善する
ため、銅−錫系合金を導体として用いる場合もある。銅
−錫系合金は、銅−ベリリウム合金よりも引っ張り強度
および曲げ強度等の機械的特性は劣るが、導電率等の電
気的特性は優れている。
ため、銅−錫系合金を導体として用いる場合もある。銅
−錫系合金は、銅−ベリリウム合金よりも引っ張り強度
および曲げ強度等の機械的特性は劣るが、導電率等の電
気的特性は優れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の電
気・電子機器用銅合金細線では、導電率はよいが引っ張
り強度および曲げ強度の劣るものか、あるいは引っ張り
強度および曲げ強度等はよいが導電率の劣るものしかな
かった。
気・電子機器用銅合金細線では、導電率はよいが引っ張
り強度および曲げ強度の劣るものか、あるいは引っ張り
強度および曲げ強度等はよいが導電率の劣るものしかな
かった。
【０００６】しかしながら、最近の電気・電子ならびに
通信産業の発展に伴い、導電率等の電気的特性と引っ張
り強度および曲げ強度等の機械的特性の両方ともに優れ
る電気・電子機器用導体が求められるようになってきて
いる。また、導体の線径についてもますます小さなもの
が求められるようになってきている。
通信産業の発展に伴い、導電率等の電気的特性と引っ張
り強度および曲げ強度等の機械的特性の両方ともに優れ
る電気・電子機器用導体が求められるようになってきて
いる。また、導体の線径についてもますます小さなもの
が求められるようになってきている。
【０００７】この発明の目的は、導電率等の電気的特性
および引っ張り強度および曲げ強度等の機械的特性の両
方ともに優れている電気・電子機器用銅合金細線を提供
することにある。
および引っ張り強度および曲げ強度等の機械的特性の両
方ともに優れている電気・電子機器用銅合金細線を提供
することにある。
【０００８】この発明のさらに他の目的は、線径を細く
することのできる電気・電子機器用銅合金細線を提供す
ることにある。
することのできる電気・電子機器用銅合金細線を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の電気・電子機
器用銅合金細線は、Ｐｄ、ＳｉおよびＮｉの各金属をそ
れぞれ０．０１重量％以上含有し、かつ該金属を合計で
１．５〜８．０重量％含有し、残部がＣｕおよび不可避
不純物からなることを特徴としている。
器用銅合金細線は、Ｐｄ、ＳｉおよびＮｉの各金属をそ
れぞれ０．０１重量％以上含有し、かつ該金属を合計で
１．５〜８．０重量％含有し、残部がＣｕおよび不可避
不純物からなることを特徴としている。
【００１０】この発明においては、ＳｉとＮｉの合計含
有量に対するＰｄの含有量の比Ｐｄ／Ｓｉ＋Ｎｉは、
０．０５〜０．２であることが好ましい。
有量に対するＰｄの含有量の比Ｐｄ／Ｓｉ＋Ｎｉは、
０．０５〜０．２であることが好ましい。
【００１１】また、この発明においては、線径は９０μ
ｍ以下であることが好ましい。
ｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
【作用】導電率等の電気的特性と引っ張り強度および曲
げ強度等の機械的特性の両方に優れた銅合金を得るため
には、Ｃｕ中に固溶している添加元素をできるだけ少な
くし、微細で硬い析出物を均一に分布させることが必要
である。本発明者らは、Ｃｕに種々の元素を添加し、電
気的特性および機械的特性を評価したところ、Ｃｕに、
Ｐｄ、ＳｉおよびＮｉを添加した場合に、両方の特性に
優れるという事実を見いだした。
げ強度等の機械的特性の両方に優れた銅合金を得るため
には、Ｃｕ中に固溶している添加元素をできるだけ少な
くし、微細で硬い析出物を均一に分布させることが必要
である。本発明者らは、Ｃｕに種々の元素を添加し、電
気的特性および機械的特性を評価したところ、Ｃｕに、
Ｐｄ、ＳｉおよびＮｉを添加した場合に、両方の特性に
優れるという事実を見いだした。
【００１３】このように、電気的特性および機械的特性
に優れた銅合金が得られるのは、Ｐｄ、ＳｉおよびＮｉ
の相互作用により、Ｃｕ母相中に硬い金属間化合物が微
細に均一に分布するためと考えられる。
に優れた銅合金が得られるのは、Ｐｄ、ＳｉおよびＮｉ
の相互作用により、Ｃｕ母相中に硬い金属間化合物が微
細に均一に分布するためと考えられる。
【００１４】この発明において、Ｐｄ、ＳｉおよびＮｉ
の合計の添加量を１．５〜８．０重量％に限定したの
は、１．５重量％未満であれば十分な引っ張り強度およ
び曲げ強度等の機械的特性が得られず、８．０重量％よ
り多くなると、導電率等の電気的特性の低下が著しくな
るからである。
の合計の添加量を１．５〜８．０重量％に限定したの
は、１．５重量％未満であれば十分な引っ張り強度およ
び曲げ強度等の機械的特性が得られず、８．０重量％よ
り多くなると、導電率等の電気的特性の低下が著しくな
るからである。
【００１５】また、この発明においては、ＳｉとＮｉの
合計含有量に対するＰｄの含有量の比Ｐｄ／Ｓｉ＋Ｎｉ
は、０．０５〜０．２が好ましい。０．０５未満である
と、特性の向上が見られず、０．２よりも大きくなる
と、導電率等の電気的特性の低下が著しくなるからであ
る。
合計含有量に対するＰｄの含有量の比Ｐｄ／Ｓｉ＋Ｎｉ
は、０．０５〜０．２が好ましい。０．０５未満である
と、特性の向上が見られず、０．２よりも大きくなる
と、導電率等の電気的特性の低下が著しくなるからであ
る。
【００１６】また、この発明において、Ｐｄ、Ｓｉおよ
びＮｉの各金属をそれぞれ０．０１重量％以上含有させ
ているが、これは、含有量が０．０１重量％未満になる
と、特性の向上の効果が得られなくなるからである。
びＮｉの各金属をそれぞれ０．０１重量％以上含有させ
ているが、これは、含有量が０．０１重量％未満になる
と、特性の向上の効果が得られなくなるからである。
【００１７】この発明の電気・電子機器用銅合金細線を
構成する合金は、Ｃｕ中に析出物が微細かつ均一に分布
しているので、細線への加工を良好に行なうことがで
き、線径９０μｍ以下の細線を得ることができる。ま
た、このような細線になっても、十分な機械的特性を発
揮する。
構成する合金は、Ｃｕ中に析出物が微細かつ均一に分布
しているので、細線への加工を良好に行なうことがで
き、線径９０μｍ以下の細線を得ることができる。ま
た、このような細線になっても、十分な機械的特性を発
揮する。
【００１８】また、この発明の電気・電子機器用銅合金
細線は、Ｓｎ、Ａｇ、ＮｉおよびＡｕ等のメッキを施し
ても、十分な導電性、引っ張り強度および曲げ強度を得
ることができる。メッキは、伸線加工後に行なってもよ
いし、メッキを行なった後に伸線加工してもよい。
細線は、Ｓｎ、Ａｇ、ＮｉおよびＡｕ等のメッキを施し
ても、十分な導電性、引っ張り強度および曲げ強度を得
ることができる。メッキは、伸線加工後に行なってもよ
いし、メッキを行なった後に伸線加工してもよい。
【００１９】また、この発明の銅合金細線は、複数本撚
り合せ、撚線として使用することもできる。このような
撚線として使用すれば、より一層曲げ強度等の機械的特
性の向上を期待することができる。
り合せ、撚線として使用することもできる。このような
撚線として使用すれば、より一層曲げ強度等の機械的特
性の向上を期待することができる。
【００２０】
【実施例】表１に示す組成の合金を、それぞれ黒鉛鋳型
を用いて、半連続鋳造し、直径７．２ｍｍの棒材とし
た。この棒材を９３０℃で３時間加熱保持した後、水中
で急冷した。この棒材を、以下に示すような冷間伸線加
工および熱処理を繰返して、直径４０μｍの細線を製造
した。
を用いて、半連続鋳造し、直径７．２ｍｍの棒材とし
た。この棒材を９３０℃で３時間加熱保持した後、水中
で急冷した。この棒材を、以下に示すような冷間伸線加
工および熱処理を繰返して、直径４０μｍの細線を製造
した。
【００２１】・冷間伸線７．２φｍｍ→０．４φｍｍ
減面率９９．７％ ・熱処理４３０℃×５Ｈ徐冷 ・冷間伸線０．４φｍｍ→４０φμｍ 減面率９９％ ・熱処理４００℃×３Ｈ徐冷 得られた直径４０μｍの銅合金細線について、引っ張り
強度、導電率および曲げ強度の試験を行なった。その結
果を表２に示す。また、比較として無酸素銅（従来例Ｎ
ｏ．１３）、銅−ベリリウム系合金（従来例Ｎｏ．１
４）および銅−錫系合金（実施例例Ｎｏ．１５）の細線
についても同様に試験した。
減面率９９．７％ ・熱処理４３０℃×５Ｈ徐冷 ・冷間伸線０．４φｍｍ→４０φμｍ 減面率９９％ ・熱処理４００℃×３Ｈ徐冷 得られた直径４０μｍの銅合金細線について、引っ張り
強度、導電率および曲げ強度の試験を行なった。その結
果を表２に示す。また、比較として無酸素銅（従来例Ｎ
ｏ．１３）、銅−ベリリウム系合金（従来例Ｎｏ．１
４）および銅−錫系合金（実施例例Ｎｏ．１５）の細線
についても同様に試験した。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】曲げ強度の評価は、細線に何回繰返し曲げ
応力を加えれば細線が判断するかによって評価した。図
１は、この曲げ強度の試験方法を説明するための模式図
である。図１を参照して、試料１を２つの滑車３および
４の間に通し、試料１の下方端には５ｇの荷重２をかけ
る。この状態で、試料１の上方端部１ａを把持して、滑
車３側にまず倒し、次いでもとに戻し次に滑車４側に倒
す。滑車３および４の半径は、１５ｍｍである。
応力を加えれば細線が判断するかによって評価した。図
１は、この曲げ強度の試験方法を説明するための模式図
である。図１を参照して、試料１を２つの滑車３および
４の間に通し、試料１の下方端には５ｇの荷重２をかけ
る。この状態で、試料１の上方端部１ａを把持して、滑
車３側にまず倒し、次いでもとに戻し次に滑車４側に倒
す。滑車３および４の半径は、１５ｍｍである。
【００２５】このようにして複数回試料を屈曲させ、試
料が破断するまでの屈曲回数を屈曲値とした。
料が破断するまでの屈曲回数を屈曲値とした。
【００２６】表２から明らかなように、この発明に従う
本発明例の試料Ｎｏ．１〜７は、いずれも導電率および
引っ張り強度・曲げ強度の両方の特性において優れてい
ることがわかる。
本発明例の試料Ｎｏ．１〜７は、いずれも導電率および
引っ張り強度・曲げ強度の両方の特性において優れてい
ることがわかる。
【００２７】また、本発明でＮｏ．１〜７の組成の合金
を直径０．３５ｍｍの線材とし、この線材にＡｇメッキ
を施した後、直径４０μｍまで伸線加工した。このもの
は、本発明例Ｎｏ．１〜７と同じように、導電率および
引っ張り強度および曲げ強度の両方において優れてい
た。
を直径０．３５ｍｍの線材とし、この線材にＡｇメッキ
を施した後、直径４０μｍまで伸線加工した。このもの
は、本発明例Ｎｏ．１〜７と同じように、導電率および
引っ張り強度および曲げ強度の両方において優れてい
た。
【００２８】また、本発明例であるＮｏ．１〜７の組成
の合金を伸線加工して、直径４０μｍとし、この直径４
０μｍの線材にＳｎメッキを施した。これについても、
導電率および引っ張り強度・曲げ強度の評価を行なった
ところ、本発明例Ｎｏ．１〜７と同様に、導電率と引っ
張り強度・曲げ強度の両方の特性において優れているこ
とがわかった。
の合金を伸線加工して、直径４０μｍとし、この直径４
０μｍの線材にＳｎメッキを施した。これについても、
導電率および引っ張り強度・曲げ強度の評価を行なった
ところ、本発明例Ｎｏ．１〜７と同様に、導電率と引っ
張り強度・曲げ強度の両方の特性において優れているこ
とがわかった。
【００２９】さらに、直径０．０４ｍｍの試料Ｎｏ．１
〜１５の銅合金細線を、それぞれ１９本撚り合わせて撚
線とし、この撚線について曲げ強度の試験を行なった。
この結果を表３に示す。
〜１５の銅合金細線を、それぞれ１９本撚り合わせて撚
線とし、この撚線について曲げ強度の試験を行なった。
この結果を表３に示す。
【００３０】この撚線においては、屈曲試験の条件を荷
重８０ｇとし、曲げ半径を２０ｍｍとした。
重８０ｇとし、曲げ半径を２０ｍｍとした。
【００３１】
【表３】
【００３２】表３から明らかなように、この発明に従う
銅合金細線は、撚線にした状態においても、優れた屈曲
特性を示す。
銅合金細線は、撚線にした状態においても、優れた屈曲
特性を示す。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に従う銅
合金細線は、導電率等の電気的特性と引っ張り強度およ
び曲げ強度等の機械的特性に優れた細線であり、電気・
電子機器用導体として優れたものである。
合金細線は、導電率等の電気的特性と引っ張り強度およ
び曲げ強度等の機械的特性に優れた細線であり、電気・
電子機器用導体として優れたものである。
【図１】この実施例において行なった屈曲試験を説明す
るための模式図である。
るための模式図である。
１ 試料 １ａ 上方端部 ２ 荷重 ３，４ 滑車
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−213436（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−304336（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−247325（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−171599（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−52333（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 9/00 - 9/10 H01B 1/00 - 1/14 H01H 1/00 - 1/04
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｐｄ、ＳｉおよびＮｉの各金属をそれぞ
れ０．０１重量％以上含有し、かつ前記金属を合計で
１．５〜８．０重量％含有し、残部がＣｕおよび不可避
不純物からなる、電気・電子機器用銅合金細線。 - 【請求項２】 ＳｉとＮｉの合計含有量に対するＰｄの
含有量の比Ｐｄ／Ｓｉ＋Ｎｉが０．０５〜０．２であ
る、請求項１に記載の電気・電子機器用銅合金細線。 - 【請求項３】 線径が９０μｍ以下である、請求項１に
記載の電気・電子機器用銅合金細線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03144515A JP3079644B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 電気・電子機器用銅合金細線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03144515A JP3079644B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 電気・電子機器用銅合金細線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04371538A JPH04371538A (ja) | 1992-12-24 |
| JP3079644B2 true JP3079644B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=15364143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03144515A Expired - Lifetime JP3079644B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 電気・電子機器用銅合金細線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3079644B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9427830B2 (en) | 2009-06-24 | 2016-08-30 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd. | Copper alloy bonding wire for semiconductor |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP03144515A patent/JP3079644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04371538A (ja) | 1992-12-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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