JP6387755B2

JP6387755B2 - 銅圧延板及び電子・電気機器用部品

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Publication number: JP6387755B2
Application number: JP2014184302A
Authority: JP
Inventors: 牧　一誠; 一誠牧; 裕隆松永
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2034-09-10
Also published as: JP2016056414A

Description

本発明は、リードフレーム、端子、コネクタ等の電気・電子部品に用いられる銅圧延板であって、特に、導電率、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性に優れた銅圧延板及び電子・電気機器用部品に関するものである。

従来、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品には、導電性の高い銅又は銅合金が用いられている。
ここで、電子機器や電気機器等の小型化にともない、これら電子機器や電気機器等に使用される電子・電気機器用部品の小型化および薄肉化が図られている。このため、電子・電気機器用部品を構成する材料には、高い強度や良好な曲げ加工性が求められている。
また、自動車のエンジンルーム等の高温環境下で使用されるコネクタ等の端子等においては、耐応力緩和特性も求められている。

ここで、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等において用いられる高圧系のハーネスにおいては、大電流に対応するために導電率に優れた無酸素銅等が適用されている。無酸素銅からなるハーネスにおいては、強度が比較的低いため、薄肉化が困難であった。また、耐応力緩和特性が不十分なため、端子化することができず、従来はボルト締めによって接続されていた。

ここで、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品に使用される材料として、特許文献１に記載されているＣｕ−Ｍｇ−Ｐ合金や特許文献２に記載されているＣｕ−Ｍｇ合金等が開発されている。
また、特許文献３には、純銅からなる銅合金圧延板において、特殊粒界比率を規定することにより、疲労強度を向上させる技術が開示されている。

特開２００７−０５６２９７号公報特開２０１４−１１４４６４号公報特開２０１２−０６２４９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたＣｕ−Ｍｇ−Ｐ合金においては、Ｍｇの含有量が０．１〜０．４質量％と比較的多いため、導電率が不十分であった。また、Ｐの含有量が０．０８〜０．３５質量％と多いため、冷間加工性及び曲げ加工性が不十分であった。
特許文献２に記載されたＣｕ−Ｍｇ合金においては、Ｍｇの含有量が０．０１〜０．５質量％と規定されており、Ｍｇの含有量が多い場合には、導電性を確保することができない。また、Ｐを添加元素として含有する場合には、冷間加工性及び曲げ加工性が劣化するおそれがあった。さらに、特許文献２においては、ブローホール欠陥を発生させるＨ（水素）について全く考慮されていないため、加工時に欠陥が発生し易く、製造歩留が大幅に低下するおそれがあった。
特許文献３に記載された銅圧延板においては、無酸素銅を用いた場合には導電性は確保することができるが、強度、耐応力緩和特性が不十分であり、やはり端子化することはできなかった。

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、導電性、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性に優れるとともに、欠陥の発生を抑制することが可能な電子・電気機器用部品に適した銅圧延板及びこの銅圧延板からなる電子・電気機器用部品を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の銅圧延板は、Ｍｇを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲で含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、Ｈの含有量が２ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｐの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｏの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｓの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ未満とされ、ＰとＯとＳの総量（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）とＭｇ量との質量比（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）／Ｍｇが０．６以下とされるとともに、導電率が８８％ＩＡＣＳ以上とされ、圧延面における｛１１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛１１１｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２００｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２２０｝、｛３１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛３１１｝、｛４２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛４２０｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝をＲ｛２２０｝＝I｛２２０｝／（I｛１１１｝＋I｛２００｝＋I｛２２０｝＋I｛３１１｝＋Ｉ{４２０}）とした場合に、Ｒ｛２２０｝が０．２以上とされており、残留応力率が１５０℃、１０００時間で２０％以上であり、圧延方向と直交する方向における０．２%耐力が３００ＭＰａ以上とされていることを特徴としている。

上述の構成の銅圧延板によれば、Ｍｇを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲で含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成を有しているので、Ｍｇを銅の母相中に固溶させることができ、導電率を大きく低下させることなく、強度、耐応力緩和特性を向上させることが可能となる。
また、Ｈの含有量が２ｍａｓｓｐｐｍ未満とされているので、鋳塊内にブローホール欠陥が発生することを抑制することができ、加工時における欠陥の発生を抑制することができる。
さらに、Ｐの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｏの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｓの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ未満とされ、ＰとＯとＳの総量（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）とＭｇ量との質量比（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）／Ｍｇが０．６以下となるように、不純物元素であるＰ、Ｏ、Ｓの含有量が規定されているので、ＭｇがＰ，Ｏ，Ｓといった元素と化合物を生成することによって消費されることが抑制され、Ｍｇによる強度及び耐応力緩和特性の向上の効果を確実に奏功せしめることができる。
また、ＭｇとＰ，Ｏ，Ｓといった元素との化合物の生成が抑制されていることから、母相中に破壊の起点となる化合物が多く存在しておらず、冷間加工性及び曲げ加工性を向上させることができる。
さらに、導電率が８８％ＩＡＣＳ以上とされているので、従来、純銅を用いていた用途に適用することが可能となる。

また、圧延面における｛１１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛１１１｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２００｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２２０｝、｛３１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛３１１｝、｛４２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛４２０｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝をＲ｛２２０｝＝I｛２２０｝/（I｛１１１｝＋I｛２００｝＋I｛２２０｝＋I｛３１１｝＋Ｉ{４２０}）とした場合に、Ｒ｛２２０｝が０．２以上とされている。
｛２２０｝面は、圧延加工により形成され易く、この｛２２０｝面の割合が高くなると、圧延方向に対して曲げの軸が直交方向になるように曲げ加工した際に優れた曲げ加工性を有する。よって、板表面における｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝を０．２以上とすることにより、曲げ加工性を向上させることができる。

さらに、残留応力率が１５０℃、１０００時間で２０％以上であるので、耐応力緩和特性に特に優れることになり、高温環境下において使用した場合であっても永久変形を小さく抑えることができる。よって、自動車のエンジンルーム等において使用されるコネクタ端子等に適用することが可能となる。

また、圧延方向と直交する方向における０．２%耐力が３００ＭＰａ以上とされているので、容易に塑性変形することがなく、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。

本発明の電子・電気機器用部品は、上述の銅圧延板からなることを特徴としている。なお、本発明における電子・電気機器用部品とは、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等を含むものである。
この構成の電子・電気機器用部品は、導電率、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性に優れた銅圧延板を用いて製造されているので、高圧系の用途にも適用可能であり、加工時における割れの発生が抑制されており、信頼性に優れている。

本発明によれば、導電性、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性に優れるとともに、欠陥の発生を抑制することが可能な電子・電気機器用部品に適した銅圧延板及びこの銅圧延板からなる電子・電気機器用部品を提供することができる。

本実施形態である銅圧延板の製造方法のフロー図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態である銅圧延板は、Ｍｇを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲で含み、残部がＣｕ及び不可避不純物とされた組成を有している。
また、本実施形態である銅圧延板においては、不可避不純物であるＨの含有量が２ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｐの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｏの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｓの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ未満とされており、これらＰ，Ｏ，ＳとＭｇの含有量が、質量比で、（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）／Ｍｇ≦０．６の関係を有している。
さらに、本実施形態である銅圧延板においては、導電率が８８％ＩＡＣＳ以上、圧延方向と直交する方向における０．２%耐力が３００ＭＰａ以上、残留応力率が１５０℃、１０００時間で２０％以上といった特性を有している。

また、本実施形態である銅圧延板においては、圧延面における｛１１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛１１１｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２００｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２２０｝、｛３１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛３１１｝、｛４２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛４２０｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝をＲ｛２２０｝＝I｛２２０｝／（I｛１１１｝＋I｛２００｝＋I｛２２０｝＋I｛３１１｝＋Ｉ{４２０}）とした場合に、Ｒ｛２２０｝が０．２以上とされている。

なお、本実施形態においては、銅圧延板の板厚は、０．０５ｍｍ超え１．０ｍｍ以下の範囲内とされており、好ましくは０．１ｍｍ超え１．０ｍｍ未満の範囲内とされている。
ここで、上述のように成分組成、導電率、０．２％耐力、残留応力率、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝を規定した理由について以下に説明する。

（Ｍｇ：０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満）
Ｍｇは、銅の母相中に固溶することで、導電率を大きく低下させることなく、強度及び耐応力緩和特性を向上させる作用効果を有する元素である。また、Ｍｇを母相中に固溶させることにより、優れた曲げ加工性が得られる。
ここで、Ｍｇの含有量が０．００５ｍａｓｓ％未満の場合には、その作用効果を奏功せしめることはできない。一方、Ｍｇの含有量が０．１ｍａｓｓ％以上の場合には、導電率が大きく低下してしまうおそれがある。
このような理由から、本実施形態では、Ｍｇの含有量を、０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲内に設定している。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるために、Ｍｇの含有量の下限は０．００７ｍａｓｓ％以上が好ましく、０．０１ｍａｓｓ％以上がさらに好ましい。また、Ｍｇの含有量の上限は０．０７ｍａｓｓ％以下が好ましく、０．０５ｍａｓｓ％以下がさらに好ましい。

（Ｈ（水素）：２ｍａｓｓｐｐｍ未満）
Ｈは、鋳塊中にブローホール欠陥を生じさせる元素である。このブローホール欠陥は、鋳造時には割れ、圧延時にはふくれ及び剥がれ等の欠陥の原因となる。これらの割れ、ふくれ及び剥がれ等の欠陥は、応力集中して破壊の起点となるため、強度、耐応力腐食割れ特性を劣化させることが知られている。
特に、Ｍｇを含有した銅合金の場合、溶解時に溶質成分のＭｇとＨ_２Ｏが反応することでＭｇＯとＨが形成される。そのため、Ｈ_２Ｏの蒸気圧が高い場合、Ｈが多量に溶湯に溶解するおそれがあり、上記の欠陥につながることから、特に厳しく制限する必要がある。
ここで、Ｈの含有量が２ｍａｓｓｐｐｍを超えると、上述したブローホール欠陥が発生しやすくなる。
そこで、本実施形態では、Ｈの含有量を２ｍａｓｓｐｐｍ未満に規定している。なお、ブローホール欠陥の発生をさらに抑制するためには、Ｈの含有量を１ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることが好ましく、０．７ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることがさらに好ましく、０．５ｍａｓｓｐｐｍ未満がさらに好ましい。

（Ｐ（リン）：２０ｍａｓｓｐｐｍ未満）
Ｐは、不可避的に含有される元素であり、Ｍｇと反応して鋳造中に晶出物を形成する。この晶出物は破壊の起点となるため、冷間加工時や曲げ加工時に割れが発生しやすくなる。よって、Ｐの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ以上の場合には、破壊の起点となる晶出物が多く存在し、冷間加工性及び曲げ加工性が低下する。また、ＭｇがＰと反応することで消費されてしまい、Ｍｇの固溶量が低減して強度及び耐応力緩和特性を十分に向上させることができなくなるおそれがある。
このような理由から、本実施形態では、Ｐの含有量を、２０ｍａｓｓｐｐｍ未満に規定している。なお、Ｐの含有量は、上記の範囲内でも特に１０ｍａｓｓｐｐｍ未満が好ましい。

（Ｏ（酸素）：１０ｍａｓｓｐｐｍ未満）
Ｏは、大気等から混入して不可避的に含有される元素であり、Ｍｇと反応して酸化物を形成する。この酸化物は、破壊の起点となるため、冷間加工時や曲げ加工時に割れが発生しやすくなる。よって、Ｏの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以上の場合には、破壊の起点となる酸化物が多く存在し、冷間加工性及び曲げ加工性が低下するとともに延性も低下する。また、ＭｇがＯと反応することで消費されてしまい、Ｍｇの固溶量が低減して強度及び耐応力緩和特性を十分に向上させることができなくなるおそれがある。
このような理由から、本実施形態では、Ｏの含有量を１０ｍａｓｓｐｐｍ未満に規定している。なお、Ｏの含有量は、上記の範囲内でも特に５ｍａｓｓｐｐｍ未満が好ましい。
さらに破壊の起点となる上記の晶出物、酸化物を確実に減少させるためには、ＰとＯの合計量を２０ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることが好ましく、１５ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることがさらに好ましい。

（Ｓ（硫黄）：２０ｍａｓｓｐｐｍ未満）
Ｓは、Ｍｇの硫化物、金属間化合物又は複合硫化物などの形態で結晶粒界に存在する。結晶粒界に存在するＭｇの硫化物、金属間化合物又は複合硫化物は、熱間加工時に粒界割れを引き起こし、加工割れの原因となる。また、Ｍｇの硫化物、金属間化合物又は複合硫化物は、破壊の起点となるため、冷間加工時や曲げ加工時に割れが発生しやすくなる。よって、Ｓの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ以上の場合には、Ｍｇの硫化物、金属間化合物又は複合硫化物が多く存在し、熱間加工性、冷間加工性、曲げ加工性が低下する。また、ＭｇがＳと反応することで消費されてしまい、Ｍｇの固溶量が低減して強度及び耐応力緩和特性を十分に向上させることができなくなるおそれがある。
このような理由から、本実施形態では、Ｓの含有量を、２０ｍａｓｓｐｐｍ未満に規定している。なお、Ｓの含有量は、上記の範囲内でも特に１０ｍａｓｓｐｐｍ未満が好ましい。

（質量比（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）／Ｍｇ≦０．６）
上述した通り、Ｐ，Ｏ，ＳはＭｇと反応して化合物を形成し、冷間加工性や熱間加工性、曲げ加工性を劣化させる。特にＭｇの添加量に対して、Ｐ、Ｏ、Ｓの含有量が多い場合、Ｍｇの固溶量が減少し、強度と耐応力緩和特性が低下するおそれがある。
そこで、本実施形態では、Ｐ、Ｏ，Ｓの合計含有量とＭｇの含有量の質量比（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）／Ｍｇを０．６以下に規定することにより、固溶するＭｇ量を確保し、強度及び耐応力緩和特性を十分に向上させている。なお。この作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｐ、Ｏ，Ｓの合計含有量とＭｇの含有量の質量比（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）／Ｍｇを０．５以下とすることが好ましく、０．４以下とすることがさらに好ましい。

（その他の不可避不純物：０．１ｍａｓｓ％以下）
なお、Ｈ、Ｐ、Ｏ、Ｓ以外のその他の不可避的不純物としては、Ａｇ、Ｂ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、希土類元素、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ，Ｈｇ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｂｅ、Ｎ、Ｃ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｌｉ等が挙げられる。これらの不可避不純物は、銅圧延板の導電率を低下させる作用があるため、総量で０．１ｍａｓｓ％以下とする。
また、Ａｇ，Ｚｎは銅中に容易に混入して銅圧延板の導電率を低下させるため、総量で５００ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることが好ましい。
さらにＳｉ，Ｃｒ，Ｔｉ、Ｚｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎは、特に導電率を大きく減少させるとともに、介在物の形成により曲げ加工性を劣化させるため、これらの元素は総量で５００ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることが好ましい。

（導電率：８８％ＩＡＣＳ以上）
本実施形態である銅圧延板において、導電率が８８％ＩＡＣＳ以上である場合には、通電時の発熱が抑えられるため、純銅の代替としてコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子機器用部品に特に適している。
なお、導電率は９０％ＩＡＣＳ以上であることが好ましく、９２％ＩＡＣＳ以上がさらに好ましく、９５％ＩＡＣＳ以上がより好ましい。

（圧延方向と直交する方向における０．２%耐力：３００ＭＰａ以上）
本実施形態である銅圧延板において、圧延方向と直交する方向における０．２%耐力が３００ＭＰａ以上である場合には、銅圧延板は、圧延方向と直交する方向において容易に塑性変形しなくなるため、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子機器用部品の素材として特に適している。
なお、圧延方向と直交する方向における０．２%耐力は３２５ＭＰａ以上であることが好ましく、３５０ＭＰａ以上がさらに好ましい。

（残留応力率：１５０℃、１０００時間で２０％以上）
本実施形態である銅圧延板においては、上述のように、残留応力率が１５０℃、１０００時間で２０％以上とされている。
この条件における残留応力率が高い場合には、高温環境下で使用した場合であっても永久変形を小さく抑えることができ、接圧の低下を抑制することができる。よって、本実施形態である銅圧延板は、自動車のエンジンルーム周りのような高温環境下で使用される端子として適用することが可能となる。
なお、残留応力率は、１５０℃、１０００時間で４０％以上とすることが好ましく、１５０℃、１０００時間で５０％以上とすることがさらに好ましい。

（｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝：０．２以上）
銅圧延板の板表面において｛２２０｝面が増加すると、圧延方向に対して曲げの軸が直交方向になるような曲げ加工をしたときに優れた曲げ加工性を有することになる。そこで、本実施形態では、Ｒ｛２２０｝を０．２以上に規定している。なお、Ｒ｛２２０｝は０．２５以上であることが好ましく、０．３以上であることがさらに好ましい。
一方、｛２２０｝面が発達しすぎると、圧延方向に対して曲げの軸が並行方向になるような曲げ加工をした場合に滑り系が活動し難いため、曲げ加工性が劣化する。そのため、本実施形態では、Ｒ｛２２０｝の上限を０．９以下とすることが好ましく、０．８以下とすることがさらに好ましい。

次に、このような構成とされた本実施形態である銅圧延板の製造方法について、図２に示すフロー図を参照して説明する。

（溶解・鋳造工程Ｓ０１）
まず、銅原料を溶解して得られた銅溶湯に、Ｍｇを添加して成分調整を行い、銅合金溶湯を製出する。なお、Ｍｇの添加には、Ｍｇ単体やＣｕ−Ｍｇ母合金等を用いることができる。また、Ｍｇを含む原料を銅原料とともに溶解してもよい。また、本合金のリサイクル材およびスクラップ材を用いてもよい。
ここで、銅溶湯は、純度が９９．９９ｍａｓｓ％以上とされたいわゆる４ＮＣｕ、あるいは９９．９９９ｍａｓｓ％以上とされたいわゆる５ＮＣｕとすることが好ましい。溶解工程では、Ｍｇの酸化を抑制するため、また水素濃度低減のため、Ｈ_２Ｏの蒸気圧が低い不活性ガス雰囲気(例えばＡｒガス)による雰囲気溶解を行い、かつ溶解時の保持時間は最小限に留めることが好ましい。
そして、成分調整された銅合金溶湯を鋳型に注入して鋳塊を製出する。なお、量産を考慮した場合には、連続鋳造法または半連続鋳造法を用いることが好ましい。

（均質化／溶体化工程Ｓ０２）
次に、得られた鋳塊の均質化および溶体化のために加熱処理を行う。鋳塊の内部には、凝固の過程においてＭｇが偏析で濃縮することにより発生したＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物等が存在することがある。そこで、これらの偏析および金属間化合物等を消失または低減させるために、鋳塊を３００℃以上９００℃以下にまで加熱する加熱処理を行うことで、鋳塊内において、Ｍｇを均質に拡散させたり、Ｍｇを母相中に固溶させたりする。なお、この加熱工程Ｓ０２は、非酸化性または還元性雰囲気中で実施することが好ましい。

ここで、加熱温度が３００℃未満では、溶体化が不完全となり、母相中にＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く残存するおそれがある。一方、加熱温度が９００℃を超えると、銅素材の一部が液相となり、組織や表面状態が不均一となるおそれがある。よって、加熱温度を３００℃以上９００℃以下の範囲に設定している。
なお、後述する粗圧延の効率化と組織の均一化のために、前述の均質化／溶体化工程Ｓ０２の後に熱間加工を実施してもよい。この場合、加工方法に特に限定はなく、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。また、熱間加工温度は、３００℃以上９００℃以下の範囲内とすることが好ましい。

（粗加工工程Ｓ０３）
所定の形状に加工するために、粗加工を行う。なお、この粗加工工程Ｓ０３における温度条件は特に限定はないが、再結晶を抑制するために、あるいは寸法精度の向上のため、冷間または温間圧延となる−２００℃から２００℃の範囲内とすることが好ましく、特に常温が好ましい。加工率については、２０％以上が好ましく、３０％以上がさらに好ましい。また、加工方法については、特に限定はなく、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。

（中間熱処理工程Ｓ０４）
粗加工工程Ｓ０３後に、加工性向上のための軟化、または再結晶組織にするために熱処理を実施する。
熱処理の方法は特に限定はないが、製造コスト低減の効果から、連続焼鈍炉による短時間の熱処理が好ましい。例えば４００℃では１秒から１２０秒程度保持することが好ましい。
なお、粗加工工程Ｓ０３及び中間熱処理工程Ｓ０４は、繰り返し実施してもよい。

（仕上圧延工程Ｓ０５）
中間熱処理工程Ｓ０４後の銅素材を所定の形状に加工するため、もしくは圧延により形成される｛２２０｝面を増加させるため、仕上圧延を行う。なお、この仕上圧延工程Ｓ０５における温度条件は特に限定はないが、再結晶を抑制するため、または軟化を抑制するために冷間、または温間圧延となる−２００℃から２００℃の範囲内とすることが好ましく、特に常温が好ましい。また、圧延率は、最終形状に近似するように適宜選択されることになるが、加工硬化によって強度を向上させるため、もしくは｛２２０｝面を増加させるためには、２０％以上とすることが好ましい。また。さらなる強度の向上と｛２２０｝面の増加を図る場合には、圧延率を３０％以上とすることがより好ましい。

（仕上熱処理工程Ｓ０６）
次に、仕上圧延工程Ｓ０５によって得られた塑性加工材に対して、残留ひずみの除去のため、仕上熱処理を実施する。
熱処理温度は、１００℃以上８００℃以下の範囲内とすることが好ましい。なお、この仕上熱処理工程Ｓ０６においては、再結晶による強度およびＲ｛２２０｝の大幅な低下を避けるように、熱処理条件（温度、時間、冷却速度）を設定する必要がある。例えば２５０℃では１秒から１２０秒程度保持とすることが好ましい。この熱処理は、非酸化雰囲気または還元性雰囲気中で行うことが好ましい。
熱処理の方法は特に限定はないが、製造コスト低減の効果から、連続焼鈍炉による短時間の熱処理が好ましい。
さらに、上述の仕上圧延工程Ｓ０５と仕上熱処理工程Ｓ０６とを、繰り返し実施してもよい。

このようにして、本実施形態である銅圧延板が製出されることになる。
また、本実施形態である電子・電気機器用部品は、上述の銅圧延板に対して、打ち抜き加工、曲げ加工等を施すことによって製造される。

以上のような構成とされた本実施形態である銅圧延板によれば、Ｍｇを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲で含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成を有しているので、Ｍｇを銅の母相中に固溶させることができ、導電率を大きく低下させることなく、強度、耐応力緩和特性を向上させることが可能となる。具体的には、導電率が８８％ＩＡＣＳ以上とされているので、従来、純銅材料を使用していた用途への適用が可能となる。

また、銅圧延板中に不可避的に混入する不純物元素であるＨの含有量について、２ｍａｓｓｐｐｍ未満と規定されているため、ブローホール欠陥に起因する割れ、ふくれ、剥がれ等の欠陥の発生を抑制することが可能となる。

また、銅圧延板中に不可避的に混入する不純物元素であるＰ，Ｏ，Ｓについて、Ｐの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｏの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｓの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ未満とされ、これらＰ，Ｏ，ＳとＭｇの含有量が、質量比で、（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）／Ｍｇ≦０．６の関係を有するように規定されているので、ＭｇがＰ，Ｏ，Ｓといった元素と化合物を生成することによって消費されることが抑制され、Ｍｇによる強度及び耐応力緩和特性の向上の効果を確実に奏功せしめることができる。また、ＭｇとＰ，Ｏ，Ｓといった元素との化合物の生成を抑制し、冷間加工性及び曲げ加工性を向上させることができる。

さらに、本実施形態である銅圧延板においては、圧延面における｛１１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛１１１｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２００｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２２０｝、｛３１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛３１１｝、｛４２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛４２０｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝をＲ｛２２０｝＝I｛２２０｝/（I｛１１１｝＋I｛２００｝＋I｛２２０｝＋I｛３１１｝＋Ｉ{４２０}）とした場合に、Ｒ｛２２０｝が０．２以上とされているので、圧延方向に対して曲げの軸が直交方向になるように曲げ加工した際に優れた曲げ加工性を有する。

また、本実施形態である銅圧延板においては、残留応力率が１５０℃、１０００時間で２０％以上とされているので、高温環境下において使用した場合であっても永久変形を小さく抑えることができる。
さらに、本実施形態である銅圧延板においては、圧延方向と直交する方向における０．２%耐力が３００ＭＰａ以上とされているので、容易に塑性変形することがなく、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品の素材として使用することができる。

また、本実施形態である電子・電気機器用部品は、上述の銅圧延板を素材として用いているので、導電率、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性に優れており、高圧系の用途にも適用可能であり、加工時における割れの発生が抑制されており、信頼性に優れている。

以上、本発明の実施形態である銅圧延板、及び、電子・電気機器用部品について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述の実施形態では、銅圧延板の製造方法の一例について説明したが、銅圧延板の製造方法は本実施形態に限定されることはなく、既存の製造方法を適宜選択して製造してもよい。

以下に、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。
実施例１〜１４と比較例１、２、４〜８は、Ｈが２ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｐが２０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｏが１０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｓが２０ｍａｓｓｐｐｍ未満である純度９９．９９ｍａｓｓ％以上の純銅からなる銅原料を準備した。実施例１５，１６は、Ｈが２ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｐが２０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｏが１０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｓが２０ｍａｓｓｐｐｍ未満である純度９９．９ｍａｓｓ％以上の純銅からなる銅原料を準備した。また、比較例６は、タフピッチ銅を銅原料とした。

これらの銅原料を高純度グラファイト坩堝内に装入して、Ａｒガス雰囲気とされた雰囲気炉内において高周波溶解した。得られた銅溶湯内に、Ｍｇを添加して表１に示す成分組成に調製し、カーボン鋳型に注湯して鋳塊を製出した。
この際、実施例１１、１４、比較例４，５においては、Ｃｕ−Ｐ母合金を添加した。実施例１３，１４、比較例７においては、Ｃｕ−Ｓ母合金を添加した。実施例１０、１２及び１４においては、溶解時の雰囲気にわずかのＯ_２を導入して鋳塊を製出した。実施例１０と比較例３はＡｒガス雰囲気中に水蒸気を導入して高周波溶解した。
なお、鋳塊の大きさは、厚さ約１１０ｍｍ×幅約１１０ｍｍ×長さ約２５０ｍｍとした。

得られた鋳塊から鋳肌近傍２ｍｍ以上面削し、１００ｍｍ×２００ｍｍ×１００ｍｍのブロックを切り出した。
このブロックを、Ａｒガス雰囲気中において、表２に記載の温度条件で４時間の加熱を行い、均質化／溶体化処理を行った。

その後、表２に記載の条件で粗圧延を実施した後、ソルトバスを用いて表２に記載された温度条件で熱処理を行った。
熱処理を行った銅素材を、適宜、最終形状に適した形にするために、切断するとともに、酸化被膜を除去するために表面研削を実施した。その後、常温で、表２に記載された圧延率で仕上圧延を実施し、厚さ０．２５ｍｍ、幅約２００ｍｍ、長さ２００ｍｍの薄板を製出した。

そして、仕上圧延後に、表２に示す条件で、Ａｒ雰囲気中で仕上熱処理を実施し、その後、水焼入れを行い、特性評価用薄板を作成した。
なお、実施例１５、１６を除き、不可避不純物の総量は０．０１〜０．０５ｍａｓｓ％未満であった。また、実施例１５、１６の不可避不純物の総量は０．０６〜０．０７ｍａｓｓ％であった。

（冷間加工性評価）
加工性の評価として、前述の粗圧延及び仕上圧延時における耳割れの有無を観察した。目視で耳割れが全くあるいはほとんど認められなかったものを◎、長さ１ｍｍ未満の小さな耳割れが発生したものを○、長さ１ｍｍ以上３ｍｍ未満の耳割れが発生したものを△、長さ３ｍｍ以上の大きな耳割れが発生したものを×、さらに耳割れがひどく、途中で圧延を中止したものを××とした。
なお、耳割れの長さとは、圧延材の幅方向端部から幅方向中央部に向かう耳割れの長さのことである。

（Ｘ線回折強度）
板表面における｛１１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛１１１｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度Ｉ｛２００｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度Ｉ｛２２０｝、｛３１１｝面からのＸ線回折強度Ｉ｛３１１｝、｛３３１｝面からのＸ線回折強度Ｉ｛３３１｝、｛４２０｝面からのＸ線回折強度Ｉ｛４２０｝を、次のような手順で測定した。
特性評価用条材から測定試料を採取し、反射法で、測定試料に対して１つの回転軸の回りのＸ線回折強度を測定した。ターゲットにはＣｕを使用し、ＫαのＸ線を使用した。管電流４０ｍＡ、管電圧４０ｋＶ、測定角度４０〜１５０°、測定ステップ０．０２°の条件で測定し、回折角とＸ線回折強度のプロファイルにおいて、Ｘ線回折強度のバックグラウンドを除去後、各回折面からのピークのＫα１とＫα２を合わせた積分Ｘ線回折強度Iを求めた。
そして、Ｒ｛２２０｝＝I｛２２０｝／（I｛１１１｝＋I｛２００｝＋I｛２２０｝＋I｛３１１｝＋I｛３３１｝＋I｛４２０｝）から、板表面における｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝を算出した。なお、Ｘ線回折強度の測定部位は試料板幅方向の中心部とした。

（機械的特性）
特性評価用条材からＪＩＳＺ２２４１に規定される１３Ｂ号試験片を採取し、ＪＩＳＺ２２４１のオフセット法により、０．２％耐力を測定した。なお、試験片は、圧延方向に垂直な方向で採取した。

（引張試験の破断回数）
上記の１３Ｂ号試験片を用いて引張試験を１０回行い、降伏点を迎える前に弾性域で引張試験片が破断した個数を引張試験の破断回数とし、測定を行った。なお弾性域とは応力ひずみ曲線において線形の関係を満たす領域のことを指す。この破断回数が多いほど、欠陥や介在物によって加工性が低下していることになる。

（曲げ加工性）
日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ−Ｔ３０７：２００７の４試験方法に準拠して曲げ加工を行った。圧延方向に対して曲げの軸が直交方向になるように、特性評価用薄板から幅１０ｍｍ×長さ３０ｍｍの試験片を複数採取し、曲げ角度が９０度、曲げ半径が０．２５ｍｍ（Ｒ／ｔ＝１）のＷ型の治具を用い、Ｗ曲げ試験を行った。
曲げ部の外周部を目視で観察して割れが観察された場合は「×」、大きなしわが観察された場合は△、破断や微細な割れ、大きなしわを確認できない場合を○として判定を行った。なお、○、△は許容できる曲げ加工性と判断した。

（導電率）
特性評価用条材から幅１０ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片を採取し、４端子法によって電気抵抗を求めた。また、マイクロメータを用いて試験片の寸法測定を行い、試験片の体積を算出した。そして、測定した電気抵抗値と体積とから、導電率を算出した。なお、試験片は、その長手方向が特性評価用条材の圧延方向に対して垂直になるように採取した。

（耐応力緩和特性）
耐応力緩和特性試験は、日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ−Ｔ３０９：２００４の片持はりねじ式に準じた方法によって応力を負荷し、１５０℃の温度で１０００時間保持後の残留応力率を測定した。
試験方法としては、各特性評価用条材から圧延方向に対して直交する方向に試験片（幅１０ｍｍ）を採取し、試験片の表面最大応力が耐力の８０％となるよう、初期たわみ変位を２ｍｍと設定し、スパン長さを調整した。上記表面最大応力は次式で定められる。
表面最大応力（ＭＰａ)＝１．５Ｅｔδ₀/Ｌ_s ²
ただし、
Ｅ：ヤング率（ＭＰａ）
ｔ：試料の厚み(ｔ＝０．２５ｍｍ)
δ_０：初期たわみ変位（２ｍｍ）
Ｌ_ｓ：スパン長さ（ｍｍ）
である。

１５０℃の温度で、１０００ｈ保持後の曲げ癖から、残留応力率を測定し、耐応力緩和特性を評価した。なお残留応力率は次式を用いて算出した。
残留応力率（％）＝（１−δ_t/δ₀）×１００
ただし、
δ_ｔ：１５０℃で１０００ｈ保持後の永久たわみ変位（ｍｍ）−常温で２４ｈ保持後の永久たわみ変位(ｍｍ)
δ_０：初期たわみ変位（ｍｍ）
である。

（Ｍｇ、不純物元素の含有量の測定方法）
Ｍｇは、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）を用いて測定した。
Ｈ、Ｎの分析は、熱伝導度法で行い、Ｏ，Ｓ，Ｃの分析は、赤外線吸収法で行った。その他不可避不純物はグロー放電質量分析装置（ＧＤ−ＭＳ）を用いて測定した。
なお、測定は試料中央部と幅方向端部の二カ所で測定を行い、含有量の多い方をそのサンプルの含有量とした。

成分組成を表１、製造条件を表２、評価結果を表３に示す。

従来例、比較例１は、Ｍｇ量が本発明の範囲よりも少なく、強度及び残留応力率が不十分であった。
比較例２は、Ｍｇ量が本発明の範囲よりも多く、導電率が不十分であった。
比較例３は、Ｈ量が本発明の範囲よりも多く、冷間圧延時に耳割れが発生するとともに、引張試験を１０回実施した結果、弾性域における引張試験片の破断が４回発生しており、欠陥による加工性の劣化が認められた。
比較例４，５は、Ｐ量が本発明の範囲よりも多く、冷間圧延時に大きな割れが生じた。このため、その後の評価を中止した。
比較例６は、Ｏ量が本発明の範囲よりも多く、冷間圧延時に耳割れが発生するとともに、引張試験を１０回実施した結果、弾性域における引張試験片の破断が４回発生しており、介在物による加工性の劣化が認められた。
比較例７は、Ｓ量が本発明の範囲よりも多く、冷間圧延時に大きな耳割れが発生した。このため、その後の評価を中止した。
比較例８は、質量比（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）／Ｍｇが本発明よりも大きく、強度及び残留応力率が不十分であった。

これに対して、本発明例においては、導電率が高く、かつ、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性に優れていた。
以上のことから、本発明によれば、導電性、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性に優れ、電子・電気機器用部品に適した銅圧延板を提供することができることが確認された。

Claims

Ｍｇを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲で含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、
Ｈの含有量が２ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｐの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｏの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ未満、Ｓの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ未満とされ、ＰとＯとＳの総量（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）とＭｇ量との質量比（Ｐ＋Ｏ＋Ｓ）／Ｍｇが０．６以下とされるとともに、
導電率が８８％ＩＡＣＳ以上とされ、
圧延面における｛１１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛１１１｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２００｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２２０｝、｛３１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛３１１｝、｛４２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛４２０｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝をＲ｛２２０｝＝I｛２２０｝／（I｛１１１｝＋I｛２００｝＋I｛２２０｝＋I｛３１１｝＋Ｉ{４２０}）とした場合に、Ｒ｛２２０｝が０．２以上とされており、
残留応力率が１５０℃、１０００時間で２０％以上であり、圧延方向と直交する方向における０．２%耐力が３００ＭＰａ以上とされていることを特徴とする銅圧延板。
請求項１に記載の銅圧延板からなることを特徴とする電子・電気機器用部品。