JP7342923B2 - Slit copper materials, parts for electronic and electrical equipment, bus bars, heat dissipation boards - Google Patents

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本発明は、バスバー、放熱基板等の電子・電気機器用部品に適したスリット銅材、このスリット銅材を用いて作られた電子・電気機器用部品、バスバー、放熱基板に関するものである。 The present invention relates to a slit copper material suitable for electronic and electrical equipment parts such as bus bars and heat dissipation boards, and electronic and electrical equipment parts, bus bars, and heat dissipation boards made using this slit copper material.

従来、バスバー、放熱基板等の電子・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大電流化にともない、電流密度の低減およびジュール発熱による熱の拡散のために、これら電子機器や電気機器等に使用される電子・電気機器用部品においては、導電率に優れた無酸素銅等の純銅材が適用されている。
しかしながら、従来の純銅材においては、電子機器や電気機器等に成形する際に必要となる曲げ加工性が不十分であり、特にエッジワイズ曲げなどの厳しい加工を施した際に割れが生じるなどの問題があった。
BACKGROUND ART Conventionally, highly conductive copper or copper alloy has been used for parts for electronic and electrical equipment such as bus bars and heat dissipation boards.
With the increase in currents in electronic devices and electrical devices, in order to reduce current density and spread heat due to Joule heat generation, electronic and electrical device parts used in these electronic devices and electrical devices, etc. , pure copper materials such as oxygen-free copper, which have excellent electrical conductivity, are used.
However, conventional pure copper materials do not have sufficient bending workability, which is required when forming into electronic and electrical equipment, etc., and cracks occur especially when subjected to severe processing such as edgewise bending. There was a problem.

そこで、特許文献1には、0.2%耐力を150MPa以下とした無酸素銅で形成された平角銅線を備えた絶縁平角銅線が開示されている。
特許文献1に記載された銅圧延板においては、0.2%耐力を150MPa以下に抑えているので、エッジワイズ曲げ加工を施した際の曲げ加工部分における耐電圧特性の低下を抑制することが可能であった。
Therefore, Patent Document 1 discloses an insulated rectangular copper wire including a rectangular copper wire formed of oxygen-free copper having a 0.2% proof stress of 150 MPa or less.
In the copper rolled sheet described in Patent Document 1, the 0.2% proof stress is suppressed to 150 MPa or less, so it is possible to suppress a decrease in the withstand voltage characteristics in the bent portion when edgewise bending is performed. It was possible.

特開2013-004444号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-004444

ところで、最近では、上述の電子・電気機器用部品を構成する銅材においては、大電流が流された際の発熱を十分に抑制するために、また、純銅材が用いられていた用途に使用可能なように、導電率をさらに向上させることが求められている。
また、上述の電子・電気機器用部品においては、複雑な曲げ加工を行うことがあり、従来よりもさらに曲げ加工性を向上させる必要があった。
さらに、上述の電子・電気機器用部品においては、小型化および軽量化が求められており、強度を十分に確保することが求められている。
By the way, recently, the copper materials that make up the parts for electronic and electrical equipment mentioned above are being used in applications where pure copper materials were used, in order to sufficiently suppress heat generation when large currents are passed through them. There is a need to further improve the electrical conductivity as possible.
Further, in the above-mentioned parts for electronic and electrical equipment, complicated bending is sometimes performed, and there is a need to further improve bending workability than in the past.
Furthermore, the above-mentioned parts for electronic and electrical equipment are required to be smaller and lighter, and are required to have sufficient strength.

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、高い導電率、強度、優れた曲げ加工性を有するスリット銅材、このスリット銅材を用いて作られた電子・電気機器用部品、バスバー、放熱基板を提供することを目的とする。 This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and includes a slit copper material having high conductivity, strength, and excellent bending workability, and parts for electronic and electrical equipment made using this slit copper material. , busbars, and heat dissipation boards.

この課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、スリット銅材において、強度を確保したまま曲げ加工性を向上させるためには、結晶組織を適正に制御することが必要であることが明らかになった。すなわち、板厚中央部と板厚表層部における結晶粒径を適正に制御することで、従来よりも高い水準で強度と曲げ加工性とをバランス良く向上させることが可能となるとの知見を得た。 In order to solve this problem, the inventors conducted extensive research and found that in order to improve bending workability while maintaining strength in slit copper materials, it is necessary to appropriately control the crystal structure. It became clear. In other words, we found that by appropriately controlling the crystal grain size in the central part of the sheet thickness and the surface layer of the sheet thickness, it is possible to improve strength and bending workability to a higher level than before in a well-balanced manner. .

本発明は、上述の知見に基づいてなされたものであって、本発明の一態様に係るスリット銅材は、Cuの純度が99.96mass%以上であり、板幅Wと板厚tとの比W/tが10以上とされ、導電率が97.0%IACS以上とされ、板厚中心部の平均結晶粒径Aと板厚表層部の平均結晶粒径Bとの比B/Aが0.80以上1.20以下の範囲内とされ、前記板厚中心部の平均結晶粒径Aが25μm以下とされており、曲げ加工性評価として、内曲率半径(R)と板幅(W)の比率(R/W)を2.50とした条件でエッジワイズ曲げ加工を行った際に、曲げ部が破断しないことを特徴としている。 The present invention has been made based on the above-mentioned findings, and the slit copper material according to one aspect of the present invention has a Cu purity of 99.96 mass% or more, and has a width W and a thickness t. The ratio W/t is 10 or more, the electrical conductivity is 97.0%IACS or more, and the ratio B/A of the average grain size A at the center of the plate thickness and the average grain size B at the surface layer of the plate is The average crystal grain size A at the center of the sheet thickness is set to be 25 μm or less, and the inner radius of curvature (R) and sheet width (W ) is characterized in that the bent portion does not break when edgewise bending is performed under the condition that the ratio (R/W) is 2.50.

なお、スリット銅材とは、銅板条材を所定の幅にスリット加工したものである。
また、本明細書において、板厚中心部とは、板厚方向における表面から全厚の25%から75%までの領域とする。
さらに、本明細書において、板厚表層部とは、板厚方向における表面から全厚の20%までの領域とする。
Note that the slit copper material is a copper plate strip material that is slit to a predetermined width.
Further, in this specification, the center of the plate thickness is defined as a region from 25% to 75% of the total thickness from the surface in the plate thickness direction.
Furthermore, in this specification, the plate thickness surface layer portion is defined as a region from the surface in the plate thickness direction to 20% of the total thickness.

この構成のスリット銅材によれば、Cuの純度が99.96mass%以上とされているので、導電性を確保することができ、導電率を97.0%IACS以上とすることが可能となる。
そして、前記板厚中心部の平均結晶粒径Aが25μm以下とされているので、曲げ加工性および耐力を向上させることが可能となる。また、スリット時のバリの発生を抑制でき、曲げ加工時におけるバリを起点とした割れの発生を抑制することができる。
さらに、板厚中心部の平均結晶粒径Aと板厚表層部の平均結晶粒径Bとの比B/Aが0.80以上1.20以下の範囲内とされているので、加工時に応力が局所的に集中することを抑制でき、曲げ加工性を向上させることができる。
According to the slit copper material having this configuration, since the purity of Cu is set to be 99.96 mass% or more, conductivity can be ensured, and the conductivity can be set to 97.0% IACS or more. .
Since the average crystal grain size A at the center of the plate thickness is 25 μm or less, it is possible to improve bending workability and yield strength. Further, it is possible to suppress the generation of burrs during slitting, and it is possible to suppress the generation of cracks originating from burrs during bending.
Furthermore, since the ratio B/A of the average grain size A at the center of the sheet thickness to the average grain size B at the surface layer of the sheet thickness is within the range of 0.80 to 1.20, stress is applied during processing. can be suppressed from locally concentrating, and bending workability can be improved.

ここで、本発明の一態様に係るスリット銅材においては、Mgを10massppm超え100massppm未満の範囲内で含み、耐熱温度が150℃以上であることが好ましい。
この場合、Mgを上述の範囲で含有しているので、銅の母相中にMgが固溶することによって、導電率を大きく低下させることなく、強度および耐熱性を向上させることが可能となる。また、耐熱温度が150℃以上とされているので、高温環境下でも安定して使用することができる。
Here, the slit copper material according to one aspect of the present invention preferably contains Mg in a range of more than 10 mass ppm and less than 100 mass ppm, and has a heat resistant temperature of 150° C. or higher.
In this case, since Mg is contained within the above-mentioned range, Mg is dissolved in solid solution in the copper matrix, making it possible to improve strength and heat resistance without significantly reducing electrical conductivity. . Furthermore, since the heat resistance temperature is set to 150° C. or higher, it can be used stably even in a high temperature environment.

また、本発明の一態様に係るスリット銅材においては、圧延方向に平行な方向における0.2%耐力が150MPa超えであることが好ましい。
この場合、圧延方向に平行な方向における0.2%耐力が十分に高く、スリット時のバリの発生をさらに抑制でき、曲げ加工時におけるバリを起点とした割れの発生を抑制することができる。
Further, in the slit copper material according to one aspect of the present invention, it is preferable that the 0.2% proof stress in the direction parallel to the rolling direction is more than 150 MPa.
In this case, the 0.2% yield strength in the direction parallel to the rolling direction is sufficiently high, and the generation of burrs during slitting can be further suppressed, and the generation of cracks originating from burrs during bending can be suppressed.

さらに、本発明の一態様に係るスリット銅材においては、CI値が0.1以下である測定点を除いて解析し、板厚中心部において結晶粒(双晶を含む)の長径aと短径bで表されるアスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合が、測定した結晶粒数全体の90%以下であることが好ましい。
この場合、アスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合が測定した結晶粒数全体の90%以下とされているので、加工度が抑えられおり、耐力を維持したまま、曲げ加工性をさらに向上させることができる。
Furthermore, in the slit copper material according to one aspect of the present invention, analysis was performed excluding measurement points where the CI value was 0.1 or less, and the major axis a and the short axis of crystal grains (including twins) were analyzed at the center of the plate thickness. It is preferable that the proportion of the number of crystal grains in which the aspect ratio b/a expressed by the diameter b is 0.3 or less is 90% or less of the total number of crystal grains measured.
In this case, the ratio of the number of grains with an aspect ratio b/a of 0.3 or less is 90% or less of the total number of grains measured, so the degree of processing is suppressed and the yield strength is maintained. Bending workability can be further improved.

また、本発明の一態様に係るスリット銅材においては、板厚中心部の平均結晶粒径Aの10分の1以下となる測定間隔のステップで前記スリット銅材をEBSD法により測定して、板厚中心部において総数1000個以上の結晶粒が含まれるように、複数視野で合計面積が10000μm以上となる測定面積で、測定結果をデータ解析ソフトOIMにより解析して各測定点のCI値を得て、CI値が0.1以下である測定点を除いて、各結晶粒の方位差を解析し、隣接する測定点間の方位差が2°以上15°未満となる測定点間の境界である小傾角粒界およびサブグレインバウンダリーの長さをLLB、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間の境界である大傾角粒界の長さをLHBとしたときに、LLB/(LLB+LHB)>10%の関係を有することが好ましい。
この場合、小傾角粒界およびサブグレインバウンダリーの長さが十分に確保されているので、転位密度が高い領域が確保され、加工硬化によって強度(耐力)を向上させることが可能となる。
In addition, in the slit copper material according to one aspect of the present invention, the slit copper material is measured by an EBSD method at a measurement interval of 1/10 or less of the average grain size A at the center of the plate thickness, In order to include a total of 1000 or more crystal grains in the center of the plate thickness, the measurement results are analyzed using the data analysis software OIM in a measurement area with a total area of 10000μm 2 or more in multiple fields of view, and the CI value of each measurement point is calculated. The difference in orientation of each crystal grain is analyzed, excluding the measurement points where the CI value is 0.1 or less, and the difference in orientation between adjacent measurement points is 2° or more and less than 15°. LLB is the length of the low-angle grain boundary and subgrain boundary that are the boundaries, and LHB is the length of the high-angle grain boundary that is the boundary between measurement points where the orientation difference between adjacent measurement points is 15° or more. In this case, it is preferable to have a relationship of L LB /(L LB +L HB )>10%.
In this case, since the length of the low-angle grain boundary and the subgrain boundary is sufficiently ensured, a region with high dislocation density is ensured, and it becomes possible to improve the strength (yield stress) by work hardening.

さらに、本発明の一態様に係るスリット銅材においては、板厚中心部において、EBSD法による集合組織解析から得られた結晶方位分布関数をオイラー角で表したとき、φ2=20°、φ1=20°~50°、Φ=40°~70°の範囲における方位密度の平均値が1.0以上20.0未満であることが好ましい。
この場合、さらに高い耐力を維持したまま、良好な曲げ加工性を得ることが可能となる。
Furthermore, in the slit copper material according to one aspect of the present invention, when the crystal orientation distribution function obtained from the texture analysis using the EBSD method is expressed in Euler angles at the center of the plate thickness, φ2=20°, φ1= It is preferable that the average value of the orientation density in the range of 20° to 50° and Φ=40° to 70° is 1.0 or more and less than 20.0.
In this case, it becomes possible to obtain good bending workability while maintaining even higher yield strength.

また、本発明の一態様に係るスリット銅材においては、厚さが0.1mm以上10mm以下の範囲内であってもよい。
この場合、厚さが0.1mm以上10mm以下の範囲内であることから、このスリット銅材に対して打ち抜き加工や曲げ加工を施すことで、バスバー、放熱基板等の電子・電気機器用部品を成形することができる。
Further, in the slit copper material according to one aspect of the present invention, the thickness may be within the range of 0.1 mm or more and 10 mm or less.
In this case, since the thickness is within the range of 0.1 mm or more and 10 mm or less, the slit copper material is punched or bent to form parts for electronic and electrical equipment such as bus bars and heat dissipation boards. Can be molded.

さらに、本発明の一態様に係るスリット銅材においては、表面に金属めっき層を有することが好ましい。
この場合、スリット銅材は、スリット銅材本体と、スリット銅材本体の表面に設けられた金属めっき層を有すると言うこともできる。スリット銅材本体は、前述した本発明の一態様に係るスリット銅材と同一の特徴を有する。表面に金属めっき層を有しているので、バスバー、放熱基板等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
なお、金属めっき層としては、例えば、Snめっき、Agめっき、Niめっき等が挙げられる。また、本発明の一態様においては、「Snめっき」は純Snめっき又はSn合金めっきを含み、「Agめっき」は純Agめっき又はAg合金めっきを含み、「Niめっき」は純Niめっき又はNi合金めっき、を含む。
Furthermore, the slit copper material according to one aspect of the present invention preferably has a metal plating layer on the surface.
In this case, the slit copper material can also be said to have a slit copper material main body and a metal plating layer provided on the surface of the slit copper material main body. The slit copper material main body has the same characteristics as the slit copper material according to one aspect of the present invention described above. Since it has a metal plating layer on its surface, it is particularly suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment such as bus bars and heat dissipation boards.
Note that examples of the metal plating layer include Sn plating, Ag plating, and Ni plating. Furthermore, in one aspect of the present invention, "Sn plating" includes pure Sn plating or Sn alloy plating, "Ag plating" includes pure Ag plating or Ag alloy plating, and "Ni plating" includes pure Ni plating or Ni plating. Including alloy plating.

本発明の一態様に係る電子・電気機器用部品は、上述のスリット銅材を用いて作られたことを特徴としている。なお、本発明の一態様における電子・電気機器用部品とは、バスバー、放熱基板等を含むものである。
この構成の電子・電気機器用部品は、上述のように高い耐力と優れた曲げ加工性を有するスリット銅材を用いて製造されているので、小型化および軽量化を図ることが可能となる。
An electronic/electric device component according to one aspect of the present invention is characterized in that it is made using the above-mentioned slit copper material. Note that the electronic/electric device components in one embodiment of the present invention include bus bars, heat dissipation boards, and the like.
Since the electronic/electrical device parts having this configuration are manufactured using the slit copper material having high yield strength and excellent bending workability as described above, it is possible to achieve reductions in size and weight.

本発明の一態様に係るバスバーは、上述のスリット銅材からなることを特徴としている。
この構成のバスバーは、上述のように高い耐力と優れた曲げ加工性を有するスリット銅材を用いて製造されているので、小型化および軽量化を図ることが可能となる。
A bus bar according to one aspect of the present invention is characterized by being made of the above-mentioned slit copper material.
Since the bus bar having this configuration is manufactured using the slit copper material having high yield strength and excellent bending workability as described above, it is possible to achieve reduction in size and weight.

本発明の一態様に係る放熱基板は、上述のスリット銅材を用いて作られたことを特徴としている。
この構成の放熱基板は、上述のように高い耐力と優れた曲げ加工性を有するスリット銅材を用いて製造されているので、小型化および軽量化を図ることが可能となる。
A heat dissipation board according to one aspect of the present invention is characterized in that it is made using the above-mentioned slit copper material.
Since the heat dissipation board having this configuration is manufactured using the slit copper material having high yield strength and excellent bending workability as described above, it is possible to achieve miniaturization and weight reduction.

本発明の一態様によれば、高い導電率、強度、優れた曲げ加工性を有するスリット銅材、このスリット銅材を用いて作られた電子・電気機器用部品、バスバー、放熱基板を提供することが可能となる。 According to one aspect of the present invention, there is provided a slit copper material having high conductivity, strength, and excellent bending workability, and parts for electronic and electrical equipment, bus bars, and heat dissipation boards made using the slit copper material. becomes possible.

本実施形態であるスリット銅材の製造方法のフロー図である。It is a flowchart of the manufacturing method of the slit copper material which is this embodiment.

以下に、本発明の一実施形態であるスリット銅材について説明する。
本実施形態であるスリット銅材においては、銅板条材を所定の幅にスリット加工して得られたものである。本実施形態であるスリット銅材においては、板幅Wと板厚tとの比W/tが10以上とされている。
Below, a slit copper material that is an embodiment of the present invention will be described.
The slit copper material of this embodiment is obtained by slitting a copper plate strip to a predetermined width. In the slit copper material of this embodiment, the ratio W/t of the plate width W to the plate thickness t is 10 or more.

本実施形態であるスリット銅材は、Cuの純度が99.96mass%以上とされている。
なお、本実施形態であるスリット銅材においては、Mgを10massppm超え100massppm未満の範囲内で含んでいてもよい。
従って、スリット銅材は、Cu:99.96mass%以上、及び任意のMg:10massppm超え100massppm未満を含有し、残部は不可避不純物であると言うこともできる。なお、Mgは、意図して添加されずに不可避不純物として含まれてもよく、この場合には、Mgの含有量は10massppm以下であってもよい。
The slit copper material of this embodiment has a Cu purity of 99.96 mass% or more.
In addition, in the slit copper material which is this embodiment, Mg may be included within the range of more than 10 mass ppm and less than 100 mass ppm.
Therefore, it can be said that the slit copper material contains Cu: 99.96 mass% or more and arbitrary Mg: more than 10 mass ppm and less than 100 mass ppm, and the remainder is an unavoidable impurity. Note that Mg may be included as an unavoidable impurity without being added intentionally, and in this case, the Mg content may be 10 mass ppm or less.

また、本実施形態であるスリット銅材においては、導電率が97.0%IACS以上とされている。
そして、本実施形態であるスリット銅材においては、板厚中心部の平均結晶粒径Aと板厚表層部の平均結晶粒径Bとの比B/Aが0.80以上1.20以下の範囲内とされている。また、板厚中心部の平均結晶粒径Aが25μm以下とされている。
なお、本実施形態において、板厚中心部とは、板厚方向における表面から全厚の25%から75%までの領域とする。また、板厚表層部とは、板厚方向における表面から全厚の20%までの領域とする。
Further, in the slit copper material of this embodiment, the electrical conductivity is 97.0% IACS or higher.
In the slit copper material of this embodiment, the ratio B/A of the average grain size A at the center of the plate thickness to the average grain size B at the surface layer of the plate is 0.80 or more and 1.20 or less. considered to be within the range. Further, the average crystal grain size A at the center of the plate thickness is 25 μm or less.
In this embodiment, the central part of the plate thickness is defined as a region from 25% to 75% of the total thickness from the surface in the thickness direction. Further, the plate thickness surface layer portion is defined as a region from the surface in the plate thickness direction to 20% of the total thickness.

また、本実施形態であるスリット銅材においては、CI値が0.1以下である測定点を除いて解析し、板厚中心部において結晶粒(双晶を含む)の長径aと短径bで表されるアスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合が、測定した結晶粒数全体の90%以下であることが好ましい。 In addition, in the slit copper material of this embodiment, the analysis was performed excluding measurement points where the CI value was 0.1 or less, and the major axis a and the minor axis b of crystal grains (including twins) were analyzed at the center of the plate thickness. It is preferable that the proportion of the number of crystal grains having an aspect ratio b/a of 0.3 or less is 90% or less of the total number of crystal grains measured.

さらに、本実施形態であるスリット銅材においては、板厚中心部の平均結晶粒径Aの10分の1以下となる測定間隔のステップでスリット銅材をEBSD法により測定する。板厚中心部において総数1000個以上の結晶粒が含まれるように、複数視野で合計面積が10000μm以上となる測定面積で、測定結果をデータ解析ソフトOIMにより解析して各測定点のCI値を得る。CI値が0.1以下である測定点を除く。データ解析ソフトOIMにより各結晶粒の方位差を解析する。隣接する測定点間の方位差が2°以上15°未満となる測定点間の境界である小傾角粒界およびサブグレインバウンダリーの長さをLLBとし、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間の境界である大傾角粒界の長さをLHBとする。このときに、LLB/(LLB+LHB)>10%の関係を有することが好ましい。 Furthermore, in the slit copper material of this embodiment, the slit copper material is measured by the EBSD method at a measurement interval of one-tenth or less of the average grain size A at the center of the plate thickness. In order to include a total of 1000 or more crystal grains in the center of the plate thickness, the measurement results are analyzed using the data analysis software OIM in a measurement area with a total area of 10000μm 2 or more in multiple fields of view, and the CI value of each measurement point is calculated. get. Measurement points with a CI value of 0.1 or less are excluded. The orientation difference of each crystal grain is analyzed using data analysis software OIM. LLB is the length of the small-angle grain boundary and subgrain boundary, which are boundaries between measurement points where the orientation difference between adjacent measurement points is 2° or more and less than 15°, and the orientation difference between adjacent measurement points is The length of the high-angle grain boundary, which is the boundary between measurement points where the angle is 15° or more, is defined as LHB . At this time, it is preferable to have a relationship of LLB /( LLB + LHB )>10%.

また、本実施形態であるスリット銅材においては、板厚中心部において、EBSD法による集合組織解析から得られた結晶方位分布関数をオイラー角で表したとき、φ2=20°、φ1=20°~50°、Φ=40°~70°の範囲における方位密度の平均値が1.0以上20.0未満であることが好ましい。 In addition, in the slit copper material of this embodiment, when the crystal orientation distribution function obtained from texture analysis using the EBSD method is expressed in Euler angles at the center of the plate thickness, φ2 = 20°, φ1 = 20° It is preferable that the average value of orientation density in the range of ~50° and Φ=40° to 70° is 1.0 or more and less than 20.0.

さらに、本実施形態であるスリット銅材においては、圧延方向に平行な方向における0.2%耐力が150MPa超えであることが好ましい。
また、本実施形態であるスリット銅材において、Mgを含む場合には、耐熱温度が150℃以上であることが好ましい。
Furthermore, in the slit copper material of this embodiment, it is preferable that the 0.2% proof stress in the direction parallel to the rolling direction is more than 150 MPa.
Moreover, in the slit copper material of this embodiment, when Mg is included, it is preferable that the heat resistant temperature is 150° C. or higher.

ここで、本実施形態のスリット銅材において、上述のように成分組成、組織、各種特性を規定した理由について以下に説明する。 Here, in the slit copper material of this embodiment, the reason why the component composition, structure, and various characteristics are defined as described above will be explained below.

(Cu)
Cuの含有量が高く、相対的に不純物濃度が少ない程、導電率が高くなる。このため、本実施形態では、Cuの含有量を99.96mass%以上としている。
なお、本実施形態のスリット銅材において、さらに導電率を向上させるためには、Cuの含有量を99.97mass%以上とすることが好ましく、99.98mass%以上とすることがより好ましく、99.99mass%以上とすることがさらに好ましい。Cuの含有量の上限は、特に制限はないが、製造コストが増加するため99.9995mass%未満とする。
(Cu)
The higher the Cu content and the relatively lower impurity concentration, the higher the electrical conductivity. Therefore, in this embodiment, the Cu content is set to 99.96 mass% or more.
In addition, in the slit copper material of this embodiment, in order to further improve the electrical conductivity, the Cu content is preferably 99.97 mass% or more, more preferably 99.98 mass% or more, and 99.97 mass% or more. It is more preferable to set it to .99 mass% or more. The upper limit of the Cu content is not particularly limited, but it is set to less than 99.9995 mass% because it increases manufacturing costs.

(Mg)
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、耐熱温度が向上する。このため、強度、耐熱性等を向上させるために、Mgを添加してもよい。
ここで、Mgの含有量を10massppm超えとすることで、上述の作用効果を奏することが可能となる。一方、Mgの含有量を100massppm未満とすることにより、導電性の低下を抑制することができる。
このため、本実施形態において、Mgを添加する場合には、Mgの含有量を10massppm超え100massppm未満とすることが好ましい。
なお、強度、耐熱性等をさらに向上させるためには、Mgの含有量の下限を20massppm以上とすることがより好ましく、30massppm以上とすることがさらに好ましく、40massppm以上とすることが一層好ましい。一方、導電率の低下をさらに抑制するためには、Mgの含有量の上限を90massppm未満とすることがより好ましく、80massppm未満とすることがさらに好ましく、70massppm未満とすることが一層好ましい。
なお、Mgを意図して添加せずに不純物として含有する場合には、Mgの含有量が10massppm以下であってもよい。
(Mg)
Mg is an element that has the effect of improving strength without significantly reducing conductivity by being dissolved in the copper matrix. Further, by dissolving Mg in the matrix, the heat resistance temperature is improved. Therefore, in order to improve strength, heat resistance, etc., Mg may be added.
Here, by setting the Mg content to more than 10 mass ppm, the above-mentioned effects can be achieved. On the other hand, by setting the Mg content to less than 100 mass ppm, a decrease in conductivity can be suppressed.
Therefore, in the present embodiment, when adding Mg, it is preferable that the Mg content is more than 10 mass ppm and less than 100 mass ppm.
In addition, in order to further improve strength, heat resistance, etc., the lower limit of the Mg content is more preferably 20 mass ppm or more, even more preferably 30 mass ppm or more, and even more preferably 40 mass ppm or more. On the other hand, in order to further suppress the decrease in electrical conductivity, the upper limit of the Mg content is more preferably less than 90 mass ppm, even more preferably less than 80 mass ppm, and even more preferably less than 70 mass ppm.
Note that when Mg is not intentionally added but is contained as an impurity, the Mg content may be 10 mass ppm or less.

(その他の不可避不純物)
上述した元素以外のその他の不可避的不純物としては、Al,Ag, As, B,Ba,Be,Bi, Ca,Cd,Cr,Sc,希土類元素,V,Nb,Ta,Mo,Ni,W,Mn,Re,Ru,Sr,Ti,Os,P, Co,Rh,Ir,Pb,Pd,Pt,Au,Zn,Zr,Hf,Hg,Ga,In,Ge,Y,Tl,N,S, Sb, Se, Si,Sn,Te , Li等が挙げられる。これらの不可避不純物は、特性に影響を与えない範囲で含有されていてもよい。
ここで、これらの不可避不純物は、導電率を低下させるおそれがあることから、総量で0.04mass%以下とすることが好ましく、0.03mass%以下とすることがさらに好ましく、0.02mass%以下とすることがより好ましく、さらには0.01mass%以下とすることが好ましい。
また、これらの不可避不純物のそれぞれの含有量の上限は、30massppm以下とすることが好ましく、20massppm以下とすることがさらに好ましく、15massppm以下とすることがより好ましい。
(Other unavoidable impurities)
Other unavoidable impurities other than the elements mentioned above include Al, Ag, As, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Cr, Sc, rare earth elements, V, Nb, Ta, Mo, Ni, W, Mn, Re, Ru, Sr, Ti, Os, P, Co, Rh, Ir, Pb, Pd, Pt, Au, Zn, Zr, Hf, Hg, Ga, In, Ge, Y, Tl, N, S, Examples include Sb, Se, Si, Sn, Te, Li, and the like. These unavoidable impurities may be contained within a range that does not affect the properties.
Here, since these unavoidable impurities may reduce the electrical conductivity, the total amount is preferably 0.04 mass% or less, more preferably 0.03 mass% or less, and 0.02 mass% or less. It is more preferable to set it as 0.01 mass% or less.
Further, the upper limit of the content of each of these inevitable impurities is preferably 30 mass ppm or less, more preferably 20 mass ppm or less, and even more preferably 15 mass ppm or less.

(板厚中心部の平均結晶粒径A)
本実施形態であるスリット銅材において、板厚中心部(板厚方向における表面から全厚の25%から75%までの領域)における平均結晶粒径Aが微細であると、優れた曲げ加工性と高い耐力を得られる。また、スリット加工時にバリの発生を抑制できるため、曲げ加工の際に、バリを起点として発生する割れを抑制することも可能となる。
このため、本実施形態では、板厚中心部の平均結晶粒径Aを25μm以下に規定している。
ここで、本実施形態のスリット銅材において、さらに優れた曲げ加工性と高い耐力を得るためには、板厚中心部の平均結晶粒径Aを20μm以下とすることが好ましく、15μm以下とすることがより好ましい。また、板厚中心部の平均結晶粒径Aの下限に特に制限はないが、実質的には1μm以上となる。
(Average grain size A at center of plate thickness)
In the slit copper material of this embodiment, if the average crystal grain size A in the central part of the plate thickness (region from 25% to 75% of the total thickness from the surface in the plate thickness direction) is fine, excellent bending workability is achieved. and high durability. Further, since the generation of burrs can be suppressed during slitting, it is also possible to suppress cracks that occur from burrs during bending.
Therefore, in this embodiment, the average crystal grain size A at the center of the plate thickness is specified to be 25 μm or less.
Here, in order to obtain even better bending workability and high yield strength in the slit copper material of this embodiment, the average crystal grain size A at the center of the plate thickness is preferably 20 μm or less, and 15 μm or less. It is more preferable. Further, although there is no particular restriction on the lower limit of the average grain size A at the center of the plate thickness, it is substantially 1 μm or more.

(板厚中心部の平均結晶粒径Aと板厚表層部の平均結晶粒径Bとの比B/A)
本実施形態であるスリット銅材において、結晶粒径が不均一であると、加工時に粗大粒の粒界に応力集中が発生し、局所的な変形が起こり、割れの発生が加速される。このため、板厚方向で均一な結晶粒径となるように制御する必要がある。
このため、本実施形態では、板厚中心部(板厚方向における表面から全厚の25%から75%までの領域)の平均結晶粒径Aと板厚表層部(板厚方向における表面から全厚の20%までの領域)の平均結晶粒径Bとの比B/Aを、0.80以上1.20以下の範囲内としている。
ここで、本実施形態のスリット銅材において、板厚中心部の平均結晶粒径Aと板厚表層部の平均結晶粒径Bとの比B/Aの下限は0.82以上であることが好ましく、0.85以上であることがより好ましい。一方、板厚中心部の平均結晶粒径Aと板厚表層部の平均結晶粒径Bとの比B/Aの上限は1.18以下であることが好ましく、1.15以下であることがより好ましい。
(Ratio B/A of the average grain size A at the center of the plate thickness and the average grain size B at the surface layer of the plate thickness)
In the slit copper material of this embodiment, if the crystal grain size is non-uniform, stress concentration will occur at the grain boundaries of coarse grains during processing, local deformation will occur, and cracking will be accelerated. Therefore, it is necessary to control the crystal grain size so that it becomes uniform in the thickness direction.
Therefore, in this embodiment, the average crystal grain size A in the central part of the plate thickness (area from 25% to 75% of the total thickness from the surface in the thickness direction) and the average grain size A in the surface layer part of the plate thickness (region from the surface to 75% of the total thickness in the thickness direction) are The ratio B/A of the average crystal grain size B of the area (up to 20% of the thickness) is within the range of 0.80 or more and 1.20 or less.
Here, in the slit copper material of this embodiment, the lower limit of the ratio B/A of the average grain size A at the center of the plate thickness and the average grain size B at the surface layer of the plate is 0.82 or more. It is preferably 0.85 or more, and more preferably 0.85 or more. On the other hand, the upper limit of the ratio B/A of the average grain size A at the center of the sheet thickness to the average grain size B at the surface layer of the sheet thickness is preferably 1.18 or less, and preferably 1.15 or less. More preferred.

(板厚中心部における結晶粒の長径aと短径bで表されるアスペクト比b/a)
結晶粒の長径をa、短径をbとしたとき、b/aで表されるアスペクト比は、材料の加工度を表す指標であり、アスペクト比が小さい結晶粒(すなわち、長径aと短径bとの差が大きい結晶粒)の割合が高くなるほど加工度も高くなる。板厚中心部において、このアスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合が、測定した結晶粒数全体の90%以下に制御することによって、耐力を維持したまま、曲げ加工性を向上させることができる。一方、アスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合が、結晶粒数全体の90%を超えると、高い加工ひずみの結晶が存在している割合が高くなり、曲げ加工性が損なわれる。
(Aspect ratio b/a expressed by major axis a and minor axis b of crystal grains at the center of plate thickness)
When the major axis of a crystal grain is a and the minor axis is b, the aspect ratio expressed as b/a is an index representing the degree of processing of the material. The higher the ratio of crystal grains (with a larger difference from b), the higher the degree of working. By controlling the ratio of the number of grains with an aspect ratio b/a of 0.3 or less at the center of the plate thickness to 90% or less of the total number of grains measured, bending can be performed while maintaining the yield strength. can improve sex. On the other hand, if the proportion of the number of crystal grains with an aspect ratio b/a of 0.3 or less exceeds 90% of the total number of crystal grains, the proportion of crystals with high working strain will increase, resulting in poor bending workability. is damaged.

以上のことから、本実施形態では、結晶粒のアスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合が、測定した結晶粒数全体の90%以下となるように設定している。なお、アスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合は、上記の範囲内でも80%以下が特に好ましく、50%以下とすることがさらに好ましい。アスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合の下限値は、特に制限はないが、1%以上が好ましい。
ここで、EBSD装置の解析ソフトOIMにより解析したときのCI値(信頼性指数)は、測定点の結晶パターンが明確ではない場合にその値が小さくなり、CI値が0.1以下ではその解析結果を信頼することが難しい。よって、本実施形態では、アスペクト比の評価においてCI値が0.1以下である信頼性の低い測定点を除く。
From the above, in this embodiment, the ratio of the number of crystal grains where the aspect ratio b/a of the crystal grains is 0.3 or less is set to be 90% or less of the total number of crystal grains measured. . Note that the ratio of the number of crystal grains at which the aspect ratio b/a is 0.3 or less is particularly preferably 80% or less, even more preferably 50% or less, even within the above range. The lower limit of the ratio of the number of crystal grains at which the aspect ratio b/a is 0.3 or less is not particularly limited, but is preferably 1% or more.
Here, the CI value (reliability index) when analyzed using the analysis software OIM of the EBSD device will be small if the crystal pattern at the measurement point is not clear, and if the CI value is 0.1 or less, the Difficulty trusting results. Therefore, in this embodiment, unreliable measurement points with a CI value of 0.1 or less are excluded in aspect ratio evaluation.

(小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率:LLB/(LLB+LHB))
粒界において、小傾角粒界およびサブグレインバウンダリーは加工時に導入された転位の密度が高い領域であるため、全粒界中の小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率LLB/(LLB+LHB)が10%を超えるように組織制御することで、転位密度の増加に伴う加工硬化により、強度(耐力)を向上させることが可能となる。
なお、小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率LLB/(LLB+LHB)は、上記の範囲内でも15%以上が好ましく、さらには20%以上が好ましい。
ここで、強度(耐力)を維持したまま十分な曲げ加工性を持たせるために、小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率LLB/(LLB+LHB)は80%以下が好ましく、70%以下がより好ましい。
(Length ratio of low-angle grain boundaries and subgrain boundaries: L LB / (L LB + L HB ))
In grain boundaries, small-angle grain boundaries and subgrain boundaries are regions with a high density of dislocations introduced during processing, so the length ratio of small-angle grain boundaries and subgrain boundaries in all grain boundaries is L LB /( By controlling the structure so that L LB +L HB ) exceeds 10%, it becomes possible to improve the strength (yield strength) due to work hardening associated with an increase in dislocation density.
Note that the length ratio L LB /(L LB +L HB ) of low-angle grain boundaries and subgrain boundaries is preferably 15% or more, more preferably 20% or more, even within the above range.
Here, in order to have sufficient bending workability while maintaining strength (proof stress), the length ratio of low-angle grain boundaries and subgrain boundaries L LB /(L LB +L HB ) is preferably 80% or less, More preferably 70% or less.

(φ2=20°、φ1=20°~50°、Φ=40°~70°の範囲における方位密度の平均値)
オイラー角は試料座標系と個々の結晶粒の結晶軸との関係により結晶方位を表しており、結晶軸(X-Y-Z)が一致した状態から、(Z-X-Z)軸周りにそれぞれ(φ1,Φ,φ2)回転させることで結晶方位が表現される。3次元オイラー空間に級数展開法によりODF(crystal orientation distribution function)を表示することで、測定範囲の結晶方位密度の分布を確認することが可能となる。この方位密度分布は標準粉末試料等で得られる完全にランダムな配向状態を1としており、例えばある方位の方位密度が3である場合、その方位はランダムな配向の3倍存在しているという意味になる。
(Average value of orientation density in the range of φ2 = 20°, φ1 = 20° to 50°, Φ = 40° to 70°)
The Euler angle represents the crystal orientation based on the relationship between the sample coordinate system and the crystal axes of individual crystal grains, and from the state where the crystal axes (X-Y-Z) coincide, the angle around the (Z-X-Z) axis The crystal orientation is expressed by rotating each (φ1, φ, φ2). By displaying the ODF (crystal orientation distribution function) in three-dimensional Euler space using the series expansion method, it becomes possible to confirm the distribution of crystal orientation density in the measurement range. This orientation density distribution assumes a completely random orientation state obtained from standard powder samples, etc. as 1. For example, if the orientation density of a certain orientation is 3, it means that there are three times as many orientations as there are random orientations. become.

板厚中心部において、オイラー角(φ1,Φ,φ2)で表した際にφ2=20°、φ1=20°~50°、Φ=40°~70°の範囲における方位密度は、主に圧延により形成される。
上述の方位密度の平均値が1.0以上であることにより、十分に高い耐力を得ることができる。一方、上述の方位密度の平均値が20.0未満であることにより、耐力を保持しながらも良好な曲げ加工性を得ることが可能となる。
ここで、上述の方位密度の平均値の下限は、1.2以上とすることがより好ましく、1.5以上とすることがさらに好ましい。一方、上述の方位密度の平均値の上限は、18以下とすることがより好ましく、15以下とすることがさらに好ましい。
At the center of the plate thickness, the orientation density in the range of φ2 = 20°, φ1 = 20° to 50°, and φ = 40° to 70° when expressed in Euler angles (φ1, φ, φ2) is mainly due to rolling formed by.
When the above-mentioned average value of the orientation density is 1.0 or more, a sufficiently high yield strength can be obtained. On the other hand, when the average value of the orientation density is less than 20.0, it is possible to obtain good bending workability while maintaining proof stress.
Here, the lower limit of the average value of the orientation density is more preferably 1.2 or more, and even more preferably 1.5 or more. On the other hand, the upper limit of the average value of the orientation density is more preferably 18 or less, and even more preferably 15 or less.

(導電率:97.0%IACS以上)
本実施形態である銅合金においては、導電率が97.0%IACS以上とされている。
導電率を97.0%IACS以上とすることにより、通電時の発熱を抑えて、従来の純銅材の代替として端子、バスバー、放熱基板等の電子・電気機器用部品として良好に使用することが可能となる。
なお、導電率は97.5%IACS以上であることが好ましく、98.0%IACS以上であることがさらに好ましく、98.5%IACS以上であることがより好ましく、99.0%IACS以上であることが一層好ましい。導電率の上限値は、特に限定されないが、103.0%IACS以下が好ましい。
(Electrical conductivity: 97.0% IACS or higher)
The copper alloy of this embodiment has an electrical conductivity of 97.0% IACS or higher.
By having a conductivity of 97.0% IACS or higher, it suppresses heat generation when energized, and can be used successfully as a substitute for conventional pure copper materials as parts for electronic and electrical equipment such as terminals, bus bars, and heat dissipation boards. It becomes possible.
The conductivity is preferably 97.5% IACS or more, more preferably 98.0% IACS or more, more preferably 98.5% IACS or more, and 99.0% IACS or more. It is more preferable that there be. The upper limit of the electrical conductivity is not particularly limited, but is preferably 103.0% IACS or less.

(圧延方向に平行な方向における0.2%耐力:150MPa超え)
本実施形態であるスリット銅材において、圧延方向に平行な方向における0.2%耐力が150MPa超えである場合には、スリット時のバリの発生を抑制でき、曲げ加工時におけるバリを起点とした割れの発生を抑制できる。
ここで、圧延方向に平行な方向における0.2%耐力は175MPa以上であることがより好ましく、200MPa以上であることがさらに好ましい。
なお、特に0.2%耐力の上限は定めないが、コイル巻きされた条材を用いる際のコイルの巻き癖による生産性低下を回避するため、0.2%耐力を500MPa以下とすることが好ましい。
(0.2% proof stress in the direction parallel to the rolling direction: over 150 MPa)
In the slit copper material of this embodiment, if the 0.2% proof stress in the direction parallel to the rolling direction is more than 150 MPa, the generation of burrs during slitting can be suppressed, and the burrs during bending can be used as starting points. The occurrence of cracks can be suppressed.
Here, the 0.2% proof stress in the direction parallel to the rolling direction is more preferably 175 MPa or more, and even more preferably 200 MPa or more.
Although there is no particular upper limit for the 0.2% proof stress, the 0.2% proof stress may be set to 500 MPa or less in order to avoid a decrease in productivity due to the curling tendency of the coil when using coil-wound strips. preferable.

(耐熱温度:150℃以上)
本実施形態であるスリット銅材において、耐熱温度が高い場合には、高温でも再結晶による軟化現象が起きにくいことから、高温環境下で使用される通電部材への適用が可能となる。
このため、本実施形態においては、耐熱温度が150℃以上とされていることが好ましい。
なお、本実施形態では、耐熱温度は伸銅協会技術標準JCBA T325:2013に準拠し、ビッカース硬度が初期値の80%に低下する加熱温度を測定する。
ここで、上述の耐熱温度は、175℃以上であることがさらに好ましく、200℃以上であることがより好ましく、225℃以上であることが一層好ましく、250℃以上であることが最も好ましい。耐熱温度の上限値は、特に限定されないが、600℃以下が好ましい。
(Heat-resistant temperature: 150℃ or higher)
In the slit copper material of this embodiment, when the heat resistance temperature is high, the softening phenomenon due to recrystallization is unlikely to occur even at high temperatures, so it can be applied to current-carrying members used in high-temperature environments.
Therefore, in this embodiment, it is preferable that the heat resistant temperature is 150° C. or higher.
In addition, in this embodiment, the heat resistance temperature is based on the Copper & Brass Association technical standard JCBA T325:2013, and the heating temperature at which the Vickers hardness decreases to 80% of the initial value is measured.
Here, the above-mentioned heat resistance temperature is more preferably 175°C or higher, more preferably 200°C or higher, even more preferably 225°C or higher, and most preferably 250°C or higher. The upper limit of the heat resistance temperature is not particularly limited, but is preferably 600°C or less.

次に、このような構成とされた本実施形態であるスリット銅材の製造方法について、図1に示すフロー図を参照して説明する。 Next, a method for manufacturing a slit copper material according to this embodiment having such a configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 1.

(溶解・鋳造工程S01)
まず、銅原料を溶解して銅溶湯を得る。必要であればMgを添加して成分調整を行う。なお、Mgを添加する場合には、元素単体や母合金等を用いることができる。また、上述の元素を含む原料を銅原料とともに溶解してもよい。また、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、銅原料は、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。
溶解時においては、水素濃度の低減のため、HOの蒸気圧が低い不活性ガス雰囲気(例えばArガス)による雰囲気での溶解を行い、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。
(melting/casting process S01)
First, copper raw material is melted to obtain molten copper. If necessary, Mg is added to adjust the composition. In addition, when adding Mg, a simple element, a mother alloy, etc. can be used. Moreover, a raw material containing the above-mentioned elements may be melted together with a copper raw material. Also, recycled materials and scrap materials may be used.
Here, the copper raw material is preferably so-called 4NCu with a purity of 99.99 mass% or more, or so-called 5NCu with a purity of 99.999 mass% or more.
During dissolution, in order to reduce the hydrogen concentration, it is preferable to perform dissolution in an inert gas atmosphere (for example, Ar gas) with a low vapor pressure of H 2 O, and to keep the holding time during dissolution to a minimum. .
Then, the molten copper whose composition has been adjusted is poured into a mold to produce an ingot. Note that when considering mass production, it is preferable to use a continuous casting method or a semi-continuous casting method.

(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不純物が偏析で濃縮することにより発生した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1080℃以下にまで加熱する加熱処理を行う。これにより、鋳塊内において、不純物を均質に拡散させる。なお、この均質化/溶体化工程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。
(Homogenization/solutionization step S02)
Next, heat treatment is performed to homogenize and solutionize the obtained ingot. Inside the ingot, there may be intermetallic compounds and the like generated by segregation and concentration of impurities during the solidification process. Therefore, in order to eliminate or reduce these segregations, intermetallic compounds, etc., the ingot is heated to a temperature of 300° C. or higher and 1080° C. or lower. Thereby, impurities are uniformly diffused within the ingot. Note that this homogenization/solution treatment step S02 is preferably carried out in a non-oxidizing or reducing atmosphere.

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1080℃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1080℃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の後に熱間圧延を実施してもよい。熱間加工温度は、300℃以上1080℃以下の範囲内とすることが好ましい。
Here, if the heating temperature is less than 300° C., solutionization will be incomplete, and there is a risk that a large amount of intermetallic compounds will remain in the matrix. On the other hand, if the heating temperature exceeds 1080° C., part of the copper material becomes a liquid phase, and the structure and surface condition may become non-uniform. Therefore, the heating temperature is set in a range of 300°C or higher and 1080°C or lower.
In addition, in order to improve the efficiency of rough rolling and to make the structure uniform, which will be described later, hot rolling may be performed after the above-mentioned homogenization/solution treatment step S02. The hot working temperature is preferably within the range of 300°C or higher and 1080°C or lower.

(粗圧延工程S03)
所定の形状に加工するために、粗圧延を行う。なお、この粗圧延工程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。ここで、材料中に均一にひずみが導入されることで、後述する中間熱処理工程S04で均一な再結晶粒が得られる。そのため、総加工率は50%以上とすることが好ましく、60%以上とすることがより好ましく、70%以上とすることがさらに好ましい。また、1パス当たりの加工率は20%以上とすることが好ましく、30%以上とすることがより好ましく、40%以上とすることがさらに好ましい。
(Rough rolling process S03)
Rough rolling is performed to process into a predetermined shape. Note that the temperature conditions in this rough rolling step S03 are not particularly limited, but in order to suppress recrystallization or improve dimensional accuracy, the temperature conditions are within the range of -200°C to 200°C, which is cold or warm rolling. It is preferable to set it as that, and room temperature is especially preferable. By uniformly introducing strain into the material, uniform recrystallized grains can be obtained in the intermediate heat treatment step S04, which will be described later. Therefore, the total processing rate is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and even more preferably 70% or more. Further, the processing rate per pass is preferably 20% or more, more preferably 30% or more, and even more preferably 40% or more.

(中間熱処理工程S04)
粗圧延工程S03後に、再結晶組織にするために熱処理を実施する。なお、粗圧延工程S03と中間熱処理工程S04は繰り返し実施しても良い。
ここで、この中間熱処理工程S04が実質的に最後の再結晶熱処理となるため、この工程で得られた再結晶組織の結晶粒径は最終的な結晶粒径にほぼ等しくなる。そのため、この中間熱処理工程S04では、板厚中心の平均結晶粒径が25μm以下となるように、適宜、熱処理条件を選定することが好ましい。
また、φ2=20°、φ1=20°~50°、Φ=40°~70°の範囲における方位密度の平均値を1.0以上20.0未満とするためには、中間熱処理工程S04における昇温速度を1℃/秒以上50℃/秒以下、到達温度を200℃以上600℃以下、保持時間を10秒以上500秒以下、降温速度を1℃/秒以上50℃/秒以下とすることが好ましい。
(Intermediate heat treatment step S04)
After the rough rolling step S03, heat treatment is performed to obtain a recrystallized structure. Note that the rough rolling step S03 and the intermediate heat treatment step S04 may be repeated.
Here, since this intermediate heat treatment step S04 is substantially the final recrystallization heat treatment, the crystal grain size of the recrystallized structure obtained in this step is approximately equal to the final crystal grain size. Therefore, in this intermediate heat treatment step S04, it is preferable to appropriately select heat treatment conditions so that the average crystal grain size at the center of the plate thickness is 25 μm or less.
In addition, in order to set the average value of orientation density in the range of φ2=20°, φ1=20° to 50°, and φ=40° to 70° to be 1.0 or more and less than 20.0, in the intermediate heat treatment step S04 The temperature increase rate should be 1°C/second or more and 50°C/second or less, the reached temperature should be 200°C or more and 600°C or less, the holding time should be 10 seconds or more and 500 seconds or less, and the cooling rate should be 1°C/second or more and 50°C/second or less. It is preferable.

(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、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、圧延時の再結晶を抑制するため、または小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率の低下を抑制するために、冷間、または温間加工となる-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、仕上圧延工程S05において、小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率を高め、加工硬化によって強度を向上させるため、また圧延集合組織であるφ2=20°、φ1=20°~40°、Φ=30°~60°の範囲における方位密度の平均値を1.0以上とするため、圧延率を10%以上とすることが好ましい。また、さらなる強度の向上を図る場合には、圧延率を15%以上とすることがより好ましく、圧延率を20%以上とすることがさらに好ましい。一方、小傾角粒界およびサブグレインバウンダリーの過剰な増加による曲げ加工性の劣化を抑制させるため、また、アスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合の過剰な増加を抑制するため、さらに圧延集合組織であるφ2=20°、φ1=20°~50°、Φ=40°~70°の範囲における方位密度の平均値を20.0未満とするためには、圧延率を80%以下とすることが好ましく、圧延率を70%以下とすることがより好ましい。
(Finish rolling process S05)
Finish rolling is performed to process the copper material after the intermediate heat treatment step S04 into a predetermined shape. Note that the temperature conditions in this finish rolling step S05 are set to cold or warm working in order to suppress recrystallization during rolling or to suppress a decrease in the length ratio of low-angle grain boundaries and subgrain boundaries. The temperature is preferably within the range of -200°C to 200°C, and room temperature is particularly preferred.
In addition, the rolling rate will be appropriately selected so as to approximate the final shape, but in the finish rolling step S05, the length ratio of low-angle grain boundaries and subgrain boundaries is increased, and the strength is improved by work hardening. Therefore, in order to make the average value of the orientation density in the rolling texture range of φ2 = 20°, φ1 = 20° to 40°, and Φ = 30° to 60° to 1.0 or more, the rolling ratio was set to 10%. It is preferable to set it as above. Further, in order to further improve the strength, it is more preferable to set the rolling ratio to 15% or more, and even more preferably to set the rolling ratio to 20% or more. On the other hand, in order to suppress the deterioration of bending workability due to an excessive increase in small-angle grain boundaries and subgrain boundaries, an excessive increase in the proportion of grains with an aspect ratio b/a of 0.3 or less is In order to further suppress the rolling texture, in order to make the average value of the orientation density in the range of φ2 = 20°, φ1 = 20° to 50°, and Φ = 40° to 70° less than 20.0, rolling The rolling ratio is preferably 80% or less, and more preferably the rolling ratio is 70% or less.

(機械的表面処理工程S06)
仕上圧延工程S05後に、機械的表面処理を行う。機械的表面処理は、所望の形状がほぼ得られた後に表面近傍に圧縮応力を与える処理であり、表面近傍の圧縮応力によって曲げ加工時に発生する割れを抑制させ、曲げ加工性を向上させる効果がある。
機械的表面処理は、ショットピーニング処理、ブラスト処理、ラッピング処理、ポリッシング処理、バフ研磨、グラインダー研磨、サンドペーパー研磨、テンションレベラー処理、1パス当りの圧下率が低い軽圧延(1パス当たりの圧下率1~10%とし3回以上繰り返す)など一般的に使用される種々の方法が使用できる。
(Mechanical surface treatment step S06)
After the finish rolling step S05, mechanical surface treatment is performed. Mechanical surface treatment is a process that applies compressive stress near the surface after the desired shape is almost obtained.The compressive stress near the surface suppresses cracks that occur during bending and improves bending workability. be.
Mechanical surface treatments include shot peening, blasting, lapping, polishing, buffing, grinder polishing, sandpaper polishing, tension leveler treatment, light rolling with a low rolling reduction per pass (low rolling reduction per pass) Various commonly used methods can be used, such as (1 to 10% and repeated three or more times).

(仕上熱処理工程S07)
次に、機械的表面処理工程S06によって得られた銅材に対して、含有元素の粒界への偏析および残留ひずみの除去のため、仕上熱処理を実施してもよい。
この際、熱処理温度が高すぎると小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率LLB/(LLB+LHB)が大きく低下することから、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S07においては、再結晶による強度の大幅な低下を避けるように、熱処理条件を設定する必要がある。例えば200℃では0.1秒から100秒程度保持することが好ましく、150℃では1分から100時間保持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、機械的表面処理工程S06、仕上熱処理工程S07を、繰り返し実施してもよい。
また、仕上熱処理工程S07の後に金属めっき(Snめっき、Niめっき、又は、Agめっき等)を施してもよい。
(Final heat treatment step S07)
Next, the copper material obtained in the mechanical surface treatment step S06 may be subjected to finishing heat treatment in order to segregate the contained elements to the grain boundaries and remove residual strain.
At this time, if the heat treatment temperature is too high, the low-angle grain boundary and subgrain boundary length ratio L LB / (L LB + L HB ) will decrease significantly, so the heat treatment temperature should be within the range of 100 °C or higher and 800 °C or lower. It is preferable that In addition, in this finishing heat treatment step S07, it is necessary to set the heat treatment conditions so as to avoid a significant decrease in strength due to recrystallization. For example, at 200°C, it is preferable to hold for about 0.1 seconds to 100 seconds, and at 150°C, it is preferable to hold for 1 minute to 100 hours. This heat treatment is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere. Although there are no particular limitations on the method of heat treatment, short-time heat treatment using a continuous annealing furnace is preferred from the viewpoint of reducing manufacturing costs.
Furthermore, the above-described finish rolling step S05, mechanical surface treatment step S06, and finish heat treatment step S07 may be repeatedly performed.
Further, metal plating (Sn plating, Ni plating, Ag plating, etc.) may be performed after the final heat treatment step S07.

(スリット加工工程S08)
仕上熱処理工程S07によって得られた銅材に対して、所望の形状に加工するためにスリット加工を行う。スリット加工はスリットカッタによるせん断加工で行われるが、この際に銅材に発生するバリは、その後のエッジワイズ曲げ等の加工時に、応力集中の起点となり、加工性を大きく劣化させる。スリット加工時のクリアランスが大きくなれば、バリも大きくなる傾向にある。しかし、スリット加工時のクリアランスが過剰に小さい場合はスリットの切口面の全面がせん断面となってしまい、破断面が形成されないため、塑性バリと呼ばれる大きなバリが発生してしまう。そのため、スリット加工時のクリアランスは適切な値を取る必要があり、クリアランスと板厚との比(クリアランス/板厚)は0.5%以上、12%以下とすることが好ましく、1%以上、10%以下とすることがさらに好ましく、2%以上、8%以下とすることが最も好ましい。
なお、スリット加工後に、スリット加工時に発生したバリを取り除くために、バリ取りを行ってもよい。バリ取りはサンドペーパー、研磨シート、ロータリーバー、研磨ディスク、研磨ベルト、ブラスト処理など一般的に使用される種々の方法が使用できる。
また、バリのない切口面を得るために精密せん断法のスリット加工を用いてもよい。具体的には、半せん断と逆せん断で材料を分離するカウンタカット法や、半せん断とロールによる押圧で材料を分離するロールスリット法など一般的に使用される種々の方法が使用できる。
(Slitting process S08)
Slitting is performed on the copper material obtained in the final heat treatment step S07 in order to process it into a desired shape. Slitting is performed by shearing with a slit cutter, but the burrs generated on the copper material during this process become a starting point for stress concentration during subsequent processing such as edgewise bending, greatly deteriorating workability. The larger the clearance during slit processing, the larger the burr tends to be. However, if the clearance during slitting is too small, the entire cut surface of the slit becomes a sheared surface, and no fractured surface is formed, resulting in large burrs called plastic burrs. Therefore, it is necessary to take an appropriate value for the clearance during slitting, and the ratio of clearance to plate thickness (clearance/plate thickness) is preferably 0.5% or more and 12% or less, 1% or more, It is more preferably 10% or less, and most preferably 2% or more and 8% or less.
Note that after the slitting process, deburring may be performed to remove burrs generated during the slitting process. Various commonly used methods such as sandpaper, abrasive sheet, rotary bar, abrasive disk, abrasive belt, and blasting can be used for deburring.
Furthermore, slitting processing using a precision shearing method may be used to obtain a burr-free cut surface. Specifically, various commonly used methods can be used, such as a counter-cut method in which the material is separated by half-shearing and reverse shearing, and a roll-slitting method in which the material is separated by half-shearing and pressure by a roll.

このようにして、本実施形態であるスリット銅材が製出されることになる。
ここで、スリット銅材の板厚を0.1mm以上とした場合には、大電流用途での導体としての使用に適している。また、スリット銅材の板厚を10.0mm以下とすることにより、プレス機の荷重の増大を抑制し、単位時間あたりの生産性を確保することができ、製造コストを抑えることができる。
このため、スリット銅材の板厚は0.1mm以上10.0mm以下の範囲内とすることが好ましい。
なお、スリット銅材の板厚の下限は0.5mm以上とすることが好ましく、1.0mm以上とすることがより好ましい。一方、スリット銅材の板厚の上限は9.0mm未満とすることが好ましく、8.0mm未満とすることがより好ましい。
In this way, the slit copper material of this embodiment is produced.
Here, when the plate thickness of the slit copper material is 0.1 mm or more, it is suitable for use as a conductor in large current applications. Further, by setting the plate thickness of the slit copper material to 10.0 mm or less, it is possible to suppress an increase in the load of the press machine, ensure productivity per unit time, and suppress manufacturing costs.
Therefore, the thickness of the slit copper material is preferably within the range of 0.1 mm or more and 10.0 mm or less.
Note that the lower limit of the plate thickness of the slit copper material is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1.0 mm or more. On the other hand, the upper limit of the plate thickness of the slit copper material is preferably less than 9.0 mm, more preferably less than 8.0 mm.

以上のような構成とされた本実施形態であるスリット銅材においては、Cuの純度が99.96mass%以上とされているので、導電性を確保することができ、導電率を97.0%IACS以上とすることが可能となる。
そして、板厚中心部の平均結晶粒径Aが25μm以下とされているので、曲げ加工性および耐力を向上させることが可能となる。また、スリット時のバリの発生を抑制でき、曲げ加工時におけるバリを起点とした割れの発生を抑制することができる。
さらに、板厚中心部の平均結晶粒径Aと板厚表層部の平均結晶粒径Bとの比B/Aが0.80以上1.20以下の範囲内とされているので、加工時に応力が局所的に集中することを抑制でき、曲げ加工性を向上させることができる。
In the slit copper material of this embodiment configured as described above, the purity of Cu is set to be 99.96 mass% or more, so conductivity can be ensured, and the conductivity can be increased to 97.0%. It becomes possible to use IACS or higher.
Since the average crystal grain size A at the center of the plate thickness is 25 μm or less, it is possible to improve bending workability and yield strength. Furthermore, it is possible to suppress the generation of burrs during slitting, and it is possible to suppress the generation of cracks originating from burrs during bending.
Furthermore, since the ratio B/A of the average grain size A at the center of the sheet thickness to the average grain size B at the surface layer of the sheet thickness is within the range of 0.80 to 1.20, stress is applied during processing. can be suppressed from locally concentrating, and bending workability can be improved.

また、本実施形態であるスリット銅材において、Mgを10massppm超え100massppm未満の範囲内で含む場合には、銅の母相中にMgが固溶することにより、導電率を大きく低下させることなく、強度および耐熱性を向上させることが可能となる。
さらに、本実施形態であるスリット銅材において、耐熱温度が150℃以上とされている場合には、高温環境下においても安定して使用することができる。
In addition, in the slit copper material of this embodiment, when Mg is contained in a range of more than 10 mass ppm and less than 100 mass ppm, Mg is dissolved in solid solution in the copper matrix, so that the conductivity is not significantly reduced. It becomes possible to improve strength and heat resistance.
Furthermore, in the case where the slit copper material of this embodiment has a heat resistance temperature of 150° C. or higher, it can be used stably even in a high temperature environment.

また、本実施形態であるスリット銅材において、圧延方向に平行な方向における0.2%耐力が150MPa超えである場合には、スリット時のバリの発生をさらに抑制でき、曲げ加工時におけるバリを起点とした割れの発生を抑制することができる。 In addition, in the slit copper material of this embodiment, if the 0.2% yield strength in the direction parallel to the rolling direction exceeds 150 MPa, the generation of burrs during slitting can be further suppressed, and burrs during bending can be further suppressed. It is possible to suppress the occurrence of cracks at the starting point.

さらに、本実施形態であるスリット銅材において、CI値が0.1以下である測定点を除いて解析し、板厚中心部において結晶粒(双晶を含む)の長径aと短径bで表されるアスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合が、測定した結晶粒数全体の90%以下である場合には、加工度が抑えられおり、耐力を維持したまま、曲げ加工性をさらに向上させることができる。 Furthermore, in the slit copper material of this embodiment, analysis was performed excluding measurement points where the CI value was 0.1 or less, and the major axis a and the minor axis b of crystal grains (including twins) at the center of the plate thickness were analyzed. If the ratio of the number of grains with an expressed aspect ratio b/a of 0.3 or less is 90% or less of the total number of grains measured, the degree of processing is suppressed and the yield strength is maintained. , bending workability can be further improved.

また、本実施形態であるスリット銅材において、板厚中心部の平均結晶粒径Aの10分の1以下となる測定間隔のステップでスリット銅材をEBSD法により測定する。板厚中心部において総数1000個以上の結晶粒が含まれるように、複数視野で合計面積が10000μm以上となる測定面積で、測定結果をデータ解析ソフトOIMにより解析して各測定点のCI値を得る。CI値が0.1以下である測定点を除く。データ解析ソフトOIMにより各結晶粒の方位差を解析する。隣接する測定点間の方位差が2°以上15°未満となる測定点間の境界である小傾角粒界およびサブグレインバウンダリーの長さをLLBとし、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間の境界である大傾角粒界の長さをLHBとする。このときに、LLB/(LLB+LHB)>10%の関係を有する場合には、転位密度が高い領域が確保されており、加工硬化によって強度(耐力)を向上させることが可能となる。 Further, in the slit copper material of this embodiment, the slit copper material is measured by the EBSD method at steps with measurement intervals that are one-tenth or less of the average grain size A at the center of the plate thickness. In order to include a total of 1000 or more crystal grains in the center of the plate thickness, the measurement results are analyzed using the data analysis software OIM in a measurement area with a total area of 10000μm 2 or more in multiple fields of view, and the CI value of each measurement point is calculated. get. Measurement points with a CI value of 0.1 or less are excluded. The orientation difference of each crystal grain is analyzed using data analysis software OIM. LLB is the length of the small-angle grain boundary and subgrain boundary, which are boundaries between measurement points where the orientation difference between adjacent measurement points is 2° or more and less than 15°, and the orientation difference between adjacent measurement points is The length of the high-angle grain boundary, which is the boundary between measurement points where the angle is 15° or more, is defined as LHB . At this time, if there is a relationship of LLB / ( LLB + LHB )>10%, a region with high dislocation density is secured, and it becomes possible to improve the strength (yield strength) by work hardening. .

さらに、本実施形態であるスリット銅材において、板厚中心部において、φ2=20°、φ1=20°~50°、Φ=40°~70°の範囲における方位密度の平均値が1.0以上20.0未満である場合には、さらに高い耐力を維持したまま、良好な曲げ加工性を得ることが可能となる。 Furthermore, in the slit copper material of this embodiment, the average value of orientation density in the ranges of φ2 = 20°, φ1 = 20° to 50°, and φ = 40° to 70° at the center of the plate thickness is 1.0. When it is less than 20.0, it becomes possible to obtain good bending workability while maintaining even higher yield strength.

また、本実施形態であるスリット銅材において、厚さが0.1mm以上10mm以下の範囲内である場合には、このスリット銅材に対して打ち抜き加工や曲げ加工を施すことで、バスバー、放熱基板等の電子・電気機器用部品を成形することができる。
さらに、本実施形態であるスリット銅材においては、表面に金属めっき層を有する場合には、バスバー、放熱基板等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
In addition, if the thickness of the slit copper material of this embodiment is within the range of 0.1 mm or more and 10 mm or less, punching or bending may be performed on the slit copper material to create a bus bar or heat dissipation material. It is possible to mold parts for electronic and electrical equipment such as circuit boards.
Furthermore, when the slit copper material of this embodiment has a metal plating layer on its surface, it is particularly suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment such as bus bars and heat dissipation boards.

本実施形態である電子・電気機器用部品、バスバー、放熱基板は、上述のように高い耐力と優れた曲げ加工性を有するスリット銅材を用いて製造されているので、小型化および軽量化を図ることが可能となる。 The electronic/electric device parts, bus bars, and heat dissipation boards of this embodiment are manufactured using slit copper material that has high yield strength and excellent bending workability as described above, so they can be made smaller and lighter. It becomes possible to achieve this goal.

以上、本発明の実施形態であるスリット銅材、電子・電気機器用部品(バスバー、放熱基板等)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、その発明の技術的要件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、スリット銅材の製造方法の一例について説明したが、銅合金の製造方法は、実施形態に記載したもの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。
Although the slit copper material and parts for electronic and electrical equipment (bus bars, heat dissipation boards, etc.) as embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and the technical requirements of the invention have been described. It can be changed as appropriate without departing from the above.
For example, in the embodiment described above, an example of a method for manufacturing a slit copper material was described, but the method for manufacturing a copper alloy is not limited to that described in the embodiment, and existing manufacturing methods may be selected as appropriate. It may be manufactured by

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。
帯溶融精製法により、純度99.9mass%以上とされたいわゆる3NCuからなる原料もしくは純度99.999mass%以上とされたいわゆる5NCuからなる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、銅溶湯を得た。
なお、Mgを添加する場合には、6N(純度99.9999mass%)以上の高純度銅と2N(純度99mass%)以上の純度を有する純金属を用いて、Mgを0.1mass%の量で含む母合金を作製した。得られた銅溶湯内に、この母合金を添加して成分を調整した。
そして、上述のようにして得られた銅溶湯を、断熱材(イソウール)鋳型に注湯することにより、表1,2に示す成分組成の鋳塊を製出した。なお、鋳塊の大きさは、厚さ約30mm×幅約500mm×長さ約150~200mmとした。
Below, the results of a confirmation experiment conducted to confirm the effects of the present invention will be explained.
A raw material made of so-called 3NCu with a purity of 99.9 mass% or more or a raw material made of so-called 5NCu with a purity of 99.999 mass% or more is charged into a high-purity graphite crucible using the zone melting refining method and placed in an Ar gas atmosphere. A molten copper metal was obtained by high-frequency melting in a furnace with a controlled atmosphere.
In addition, when adding Mg, Mg is added in an amount of 0.1 mass% using high-purity copper with a purity of 6N (purity 99.9999mass%) or higher and pure metal with a purity of 2N (purity 99mass%) or higher. A master alloy containing the following was prepared. This mother alloy was added to the obtained molten copper to adjust the composition.
Then, the molten copper obtained as described above was poured into a heat insulating material (isowool) mold to produce an ingot having the composition shown in Tables 1 and 2. The size of the ingot was about 30 mm thick x about 500 mm wide x about 150 to 200 mm long.

得られた鋳塊に対して、Arガス雰囲気中において、900℃、1時間の加熱を行い、次いで酸化被膜を除去するために表面研削を実施し、所定の大きさに切断を行った。
その後、適宜最終厚みになるように厚みを調整して切断を行った。切断されたそれぞれの試料は表1,2に記載の条件で粗圧延を行った。次いで、表1,2に記載の条件で中間熱処理を実施した。
The obtained ingot was heated at 900° C. for 1 hour in an Ar gas atmosphere, then surface ground to remove the oxide film, and cut into a predetermined size.
Thereafter, the thickness was appropriately adjusted to the final thickness and cutting was performed. Each cut sample was roughly rolled under the conditions listed in Tables 1 and 2. Then, intermediate heat treatment was performed under the conditions listed in Tables 1 and 2.

次に、表1,2に記載された条件にて仕上圧延工程を実施した。
そして、これらの試料に表1,2に記載された手法で機械的表面処理工程を施した。
なお、バフ研磨は♯800の研磨紙を用いて行った。
サンドペーパー研磨は♯240の研磨紙を用いて行った。
グラインダー研磨は、番手♯400の軸受ホイルを用い、1分間に4500回転の速度で研磨を行った。
その後、表1,2に記載の条件で仕上熱処理を行った。次いで、クリアランス/板厚比が2%から8%となる条件でスリット加工、または精密せん断法のスリット加工(カウンタカット法とロールスリット法)を行い、それぞれ表1,2に記載された板厚t、板幅Wと板厚tとの比W/tとなるようにスリット銅材を製出した。
Next, a finish rolling process was carried out under the conditions listed in Tables 1 and 2.
These samples were then subjected to a mechanical surface treatment process using the methods listed in Tables 1 and 2.
Note that buffing was performed using #800 abrasive paper.
Sandpaper polishing was performed using #240 abrasive paper.
Grinder polishing was performed at a speed of 4,500 revolutions per minute using a bearing foil of #400.
Thereafter, finishing heat treatment was performed under the conditions listed in Tables 1 and 2. Next, slitting or precision shear slitting (counter cut method and roll slitting method) is performed under conditions where the clearance/thickness ratio is from 2% to 8%, resulting in the sheet thicknesses listed in Tables 1 and 2, respectively. A slit copper material was produced so that the ratio of the plate width W to the plate thickness t was W/t.

得られたスリット銅材について、以下の項目について評価を実施した。 The obtained slit copper material was evaluated on the following items.

(組成分析)
得られた鋳塊から測定試料を採取し、Mg量は誘導結合プラズマ発光分光分析法で測定し、Cu量は銅電解重量法(JIS H 1051)を用いて測定した。なお、試料中央部と幅方向端部の2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。その結果、表1,2に示す成分組成であることを確認した。
(composition analysis)
A measurement sample was taken from the obtained ingot, and the amount of Mg was measured using inductively coupled plasma emission spectrometry, and the amount of Cu was measured using copper electrolytic gravimetry (JIS H 1051). Note that measurements were taken at two locations, the central portion and the end portion in the width direction of the sample, and the one with the higher content was defined as the content of the sample. As a result, the component compositions shown in Tables 1 and 2 were confirmed.

(平均結晶粒径)
得られたスリット銅材から幅20mm×長さ20mmのサンプルを切り出し、SEM-EBSD(Electron Backscatter Diffraction Patterns)測定装置によって、平均結晶粒径を測定した。
圧延の幅方向に対して垂直な面、すなわちTD面(Transverse direction)を観察面として、耐水研磨紙、ダイヤモンド砥粒を用いて機械研磨を行った。次いで、コロイダルシリカ溶液を用いて仕上げ研磨を行って測定用サンプルを得た。その後、EBSD測定装置(FEI社製Quanta FEG 450,EDAX/TSL社製(現 AMETEK社) OIM Data Collection)と、解析ソフト(EDAX/TSL社製(現 AMETEK社)OIM Data Analysis ver.7.3.1)を用いて、電子線の加速電圧15kV、10000μm以上の測定面積にて、0.25μmの測定間隔のステップで観察面をEBSD法により測定した。測定結果をデータ解析ソフトOIMにより解析して各測定点のCI値を得た。CI値が0.1以下である測定点を除いて、データ解析ソフトOIMにより各結晶粒の方位差の解析を行った。そして、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間の境界を大角粒界とし、隣接する測定点間の方位差が15°未満となる測定点間の境界を小角粒界とした。この際、双晶境界も大角粒界とした。また、各サンプルで100個以上の結晶粒が含まれるように測定範囲を調整した。得られた方位解析の結果から大角粒界を用いて結晶粒界マップを作成した。JIS H 0501の切断法に準拠し、結晶粒界マップに対して、縦、横の所定長さの線分を5本ずつ引き、完全に切られる結晶粒の数を数え、その切断長さ(結晶粒界で切り取られた線分の長さ)の合計を結晶粒の数で割り平均値を得た。この平均値を平均結晶粒径とした。
そして、板厚中心部(板厚方向における表面から全厚の25%から75%までの領域)の平均結晶粒径Aと、板厚表層部(板厚方向における表面から全厚の20%までの領域)の平均結晶粒径Bを算出した。
(Average grain size)
A sample with a width of 20 mm and a length of 20 mm was cut from the obtained slit copper material, and the average crystal grain size was measured using an SEM-EBSD (Electron Backscatter Diffraction Patterns) measuring device.
Mechanical polishing was performed using waterproof abrasive paper and diamond abrasive grains using a plane perpendicular to the rolling width direction, that is, a TD plane (transverse direction) as an observation plane. Next, final polishing was performed using a colloidal silica solution to obtain a measurement sample. After that, EBSD measurement devices (FEI QUANTA FEG 450, EDAX / TSL (currently AMETEK) Oim Data Colection) and analysis software (currently made by EDAX / TSL) Oim DATA Analysis Ver.7.3 1), the observation surface was measured by the EBSD method at an electron beam acceleration voltage of 15 kV, a measurement area of 10000 μm 2 or more, and a measurement interval of 0.25 μm. The measurement results were analyzed using data analysis software OIM to obtain CI values for each measurement point. Except for measurement points where the CI value was 0.1 or less, the orientation difference of each crystal grain was analyzed using data analysis software OIM. The boundary between measurement points where the orientation difference between adjacent measurement points is 15° or more is defined as a high-angle grain boundary, and the boundary between measurement points where the orientation difference between adjacent measurement points is less than 15° is defined as a small-angle grain boundary. And so. At this time, the twin boundaries were also large-angle grain boundaries. Furthermore, the measurement range was adjusted so that each sample contained 100 or more crystal grains. A grain boundary map was created using large-angle grain boundaries from the obtained orientation analysis results. In accordance with the cutting method of JIS H 0501, draw five line segments of a predetermined length vertically and horizontally on the grain boundary map, count the number of grains that are completely cut, and calculate the cutting length ( The average value was obtained by dividing the sum of the lengths of line segments cut at grain boundaries by the number of grains. This average value was defined as the average crystal grain size.
Then, the average grain size A in the central part of the plate thickness (the area from 25% to 75% of the total thickness from the surface in the thickness direction) and the surface layer area of the plate (from the surface to 20% of the total thickness in the thickness direction). The average grain size B of the area) was calculated.

(結晶粒のアスペクト比)
上記の結晶粒界マップを用いて、結晶粒のアスペクト比を測定した。
すべての結晶粒に板厚方向に5本、圧延方向に5本の線分を引いた。圧延方向に引いた線分について、結晶粒界で切り取られた線分の平均長さを長径aとした。板厚方向に引いた線分について、結晶粒界で切り取られた線分の平均長さを短径bとした。すべての結晶粒の長径aと短径bの長さの比であるアスペクト比b/aを算出した。
そして、アスペクト比b/aが0.3以下の結晶粒の割合を求めた。
(Aspect ratio of crystal grains)
The aspect ratio of the crystal grains was measured using the above grain boundary map.
Five line segments were drawn in the thickness direction and five line segments in the rolling direction for all crystal grains. Regarding the line segments drawn in the rolling direction, the average length of the line segments cut at the grain boundaries was defined as the major axis a. Regarding the line segments drawn in the plate thickness direction, the average length of the line segments cut at the grain boundaries was defined as the short axis b. The aspect ratio b/a, which is the length ratio of the major axis a to the minor axis b of all crystal grains, was calculated.
Then, the proportion of crystal grains with an aspect ratio b/a of 0.3 or less was determined.

(小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率)
上記の測定用サンプルを用い、電子線の加速電圧15kVにて、板厚中心部の平均結晶粒径Aの10分の1以下となる測定間隔のステップで観察面(TD面)をEBSD測定装置及びOIM解析ソフトにより測定して、小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率を求めた。
板厚中心部において総数1000個以上の結晶粒が含まれるように、複数視野で合計面積が10000μm以上となる測定面積で、測定結果をデータ解析ソフトOIMにより解析して各測定点のCI値を得た。CI値が0.1以下である測定点を除いて、データ解析ソフトOIMにより各結晶粒の方位差の解析を行った。隣接する測定点間の方位差が2°以上15°未満となる測定点間の境界を小傾角粒界およびサブグレインバウンダリーとし、その長さをLLBとした。隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間の境界を大傾角粒界とし、その長さをLHBとした。全粒界における小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率LLB/(LLB+LHB)を求めた。
(Small angle grain boundary and subgrain boundary length ratio)
Using the above measurement sample, the observation surface (TD surface) was measured using an EBSD measurement device at an electron beam acceleration voltage of 15 kV at a measurement interval of 1/10 or less of the average grain size A at the center of the plate thickness. and OIM analysis software to determine the length ratios of small-angle grain boundaries and subgrain boundaries.
In order to include a total of 1000 or more crystal grains in the center of the plate thickness, the measurement results are analyzed using the data analysis software OIM in a measurement area with a total area of 10000μm 2 or more in multiple fields of view, and the CI value of each measurement point is calculated. I got it. Except for measurement points where the CI value was 0.1 or less, the orientation difference of each crystal grain was analyzed using data analysis software OIM. The boundaries between measurement points where the orientation difference between adjacent measurement points is 2° or more and less than 15° were defined as low-angle grain boundaries and subgrain boundaries, and their lengths were defined as LLB . The boundary between measurement points where the orientation difference between adjacent measurement points was 15° or more was defined as a high-angle grain boundary, and its length was defined as LHB . The length ratio of small-angle grain boundaries and subgrain boundaries in all grain boundaries L LB /(L LB +L HB ) was determined.

(方位密度)
上記の測定結果を用いて、方位密度を測定した。すなわち、小傾角粒界およびサブグレインバウンダリー長さ比率を求める際に、観察面(TD面)をEBSD測定装置及びOIM解析ソフトにより測定した結果を用いた。
測定結果をデータ解析ソフトOIMにより解析して各測定点のCI値を得た。CI値が0.1以下である測定点を除いて、データ解析ソフトOIMにより集合組織の解析を行い、結晶方位分布関数を得た。
解析により得られた結晶方位分布関数をオイラー角で表示した。そして、φ2=20°、φ1=20°~50°、Φ=40°~70°の範囲における方位密度の平均値を求めた。
(orientation density)
Orientation density was measured using the above measurement results. That is, when determining the length ratios of low-angle grain boundaries and subgrain boundaries, the results of measuring the observed plane (TD plane) with an EBSD measuring device and OIM analysis software were used.
The measurement results were analyzed using data analysis software OIM to obtain CI values for each measurement point. Except for measurement points where the CI value was 0.1 or less, the texture was analyzed using data analysis software OIM to obtain a crystal orientation distribution function.
The crystal orientation distribution function obtained by analysis is expressed in Euler angles. Then, the average value of the orientation density in the ranges of φ2=20°, φ1=20° to 50°, and φ=40° to 70° was determined.

(機械的特性)
特性評価用条材からJIS Z 2241に規定される13B号試験片を採取し、JIS Z 2241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、圧延方向に平行な方向で採取した。
(mechanical properties)
A No. 13B test piece specified in JIS Z 2241 was taken from the strip material for property evaluation, and the 0.2% proof stress was measured by the offset method of JIS Z 2241. Note that the test piece was taken in a direction parallel to the rolling direction.

(導電率)
特性評価用条材から幅10mm×長さ60mm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平行になるように採取した。評価結果を表3,4に示す。
(conductivity)
A test piece with a width of 10 mm and a length of 60 mm was taken from the strip material for characteristic evaluation, and its electrical resistance was determined by a four-terminal method. In addition, the dimensions of the test piece were measured using a micrometer, and the volume of the test piece was calculated. Then, the conductivity was calculated from the measured electrical resistance value and volume. In addition, the test piece was taken so that its longitudinal direction was parallel to the rolling direction of the strip material for characteristic evaluation. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4.

(耐熱温度)
耐熱温度(初期値の80%に硬度が低下する温度)は日本伸銅協会のJCBA T325:2013に準拠し、1時間の熱処理でのビッカース硬度による等時軟化曲線を取得することで評価した。なお、ビッカース硬度の測定面は圧延面とした。評価結果を表3,4に示す。
(Heatproof temperature)
The heat resistance temperature (the temperature at which the hardness decreases to 80% of the initial value) was evaluated in accordance with JCBA T325:2013 of the Japan Copper Brass Association, and by obtaining an isochronous softening curve based on Vickers hardness after 1 hour of heat treatment. Note that the surface for measuring Vickers hardness was the rolled surface. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4.

(曲げ加工性)
内曲率半径(R)と板幅(W)の比率(R/W)が表3,4に示す値となる条件でエッジワイズ曲げ加工を行い、外周側面の曲げ部を観察した。
しわがないものを「A」(excellent)と評価し、しわがあるものを「B」(good)と評価し、小さな割れがあるものを「C」(fair)と評価し、曲げ部が破断し、エッジワイズ曲げが出来なかったものを「D」(poor)と評価した。なお、評価結果A~Cまでを許容できる曲げ加工性と判断した。
(Bending workability)
Edgewise bending was performed under conditions where the ratio (R/W) of the inner radius of curvature (R) to the plate width (W) was the value shown in Tables 3 and 4, and the bent portion on the outer peripheral side surface was observed.
Items with no wrinkles are evaluated as "A" (excellent), those with wrinkles are evaluated as "B" (good), items with small cracks are evaluated as "C" (fair), and those with broken parts are evaluated as "C" (fair). However, those in which edgewise bending was not possible were rated "D" (poor). Note that evaluation results A to C were judged to have acceptable bending workability.

Figure 0007342923000001
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Figure 0007342923000002
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Figure 0007342923000003
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Figure 0007342923000004
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比較例1においては、Cuの含有量が99.76mass%と低く、導電率が82.3%IACSと低くなった。
比較例2においては、板厚中心部の平均結晶粒径Aが120μmと大きく、圧延方向に平行な方向の耐力が142MPaと低くなった。また、曲げ加工性が「D」となった。
比較例3は、板厚中心部の平均結晶粒径Aと板厚表層部の平均結晶粒径Bとの比B/Aが3.78であり、曲げ加工性が「D」となった。
In Comparative Example 1, the Cu content was as low as 99.76 mass%, and the electrical conductivity was as low as 82.3% IACS.
In Comparative Example 2, the average grain size A at the center of the plate thickness was as large as 120 μm, and the yield strength in the direction parallel to the rolling direction was as low as 142 MPa. Moreover, the bending workability was rated "D".
In Comparative Example 3, the ratio B/A of the average grain size A at the center of the sheet thickness to the average grain size B at the surface layer of the sheet thickness was 3.78, and the bending workability was "D".

これに対して、本発明例1~31においては、導電率、強度、耐熱性および曲げ加工性に優れていることが確認された。
以上のことから、本発明例によれば、高い導電率、強度、優れた曲げ加工性を有するスリット銅材を提供可能であることが確認された。
In contrast, it was confirmed that Examples 1 to 31 of the present invention were excellent in electrical conductivity, strength, heat resistance, and bending workability.
From the above, it was confirmed that according to the examples of the present invention, it is possible to provide a slit copper material having high electrical conductivity, strength, and excellent bending workability.

本実施形態のスリット銅材は、電子・電気機器用部品、バスバー、放熱基板に好適に適用される。 The slit copper material of this embodiment is suitably applied to electronic/electrical equipment parts, bus bars, and heat dissipation boards.

Claims (11)

Cuの純度が99.96mass%以上であり、板幅Wと板厚tとの比W/tが10以上とされ、
導電率が97.0%IACS以上とされ、
板厚中心部の平均結晶粒径Aと板厚表層部の平均結晶粒径Bとの比B/Aが0.80以上1.20以下の範囲内とされ、
前記板厚中心部の平均結晶粒径Aが25μm以下とされており、
曲げ加工性評価として、内曲率半径(R)と板幅(W)の比率(R/W)を2.50とした条件でエッジワイズ曲げ加工を行った際に曲げ部が破断しないことを特徴とするスリット銅材。
The purity of Cu is 99.96 mass% or more, and the ratio W/t of plate width W and plate thickness t is 10 or more,
Conductivity is 97.0% IACS or higher,
The ratio B/A of the average grain size A at the center of the plate thickness and the average grain size B at the surface layer of the plate is within the range of 0.80 or more and 1.20 or less,
The average crystal grain size A at the center of the plate thickness is 25 μm or less,
As a bending workability evaluation, it was confirmed that the bent part did not break when edgewise bending was performed under the condition that the ratio (R/W) of the inner radius of curvature (R) and the plate width (W) was 2.50. Features slit copper material.
Mgを10massppm超え100massppm未満の範囲内で含み、耐熱温度が150℃以上であることを特徴とする請求項1に記載のスリット銅材。 The slit copper material according to claim 1, characterized in that it contains Mg in a range of more than 10 mass ppm and less than 100 mass ppm, and has a heat resistance temperature of 150° C. or more. 圧延方向に平行な方向における0.2%耐力が150MPa超えであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスリット銅材。 The slit copper material according to claim 1 or 2, wherein the 0.2% proof stress in the direction parallel to the rolling direction is more than 150 MPa. CI値が0.1以下である測定点を除いて解析し、板厚中心部において結晶粒(双晶を含む)の長径aと短径bで表されるアスペクト比b/aが0.3以下となる結晶粒数の割合が測定した結晶粒数全体の90%以下であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のスリット銅材。 The analysis was performed excluding measurement points where the CI value was 0.1 or less, and the aspect ratio b/a expressed by the major axis a and the minor axis b of crystal grains (including twins) at the center of the plate thickness was 0.3. The slit copper material according to any one of claims 1 to 3, wherein the proportion of the number of crystal grains that is below is 90% or less of the total number of crystal grains measured. 板厚中心部の平均結晶粒径Aの10分の1以下となる測定間隔のステップで前記スリット銅材をEBSD法により測定して、板厚中心部において総数1000個以上の結晶粒が含まれるように、複数視野で合計面積が10000μm以上となる測定面積で、測定結果をデータ解析ソフトOIMにより解析して各測定点のCI値を得て、CI値が0.1以下である測定点を除いて、各結晶粒の方位差を解析し、隣接する測定点間の方位差が2°以上15°未満となる測定点間の境界である小傾角粒界およびサブグレインバウンダリーの長さをLLB、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間の境界である大傾角粒界の長さをLHBとしたときに、
LB/(LLB+LHB)>10%
の関係を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のスリット銅材。
The slit copper material is measured by the EBSD method at measurement intervals that are one-tenth or less of the average crystal grain size A at the center of the plate thickness, and a total of 1000 or more crystal grains are included in the center of the plate thickness. For measurement areas with a total area of 10,000 μm 2 or more in multiple fields of view, the measurement results are analyzed using the data analysis software OIM to obtain the CI value of each measurement point, and the measurement points with a CI value of 0.1 or less are obtained. Analyze the orientation difference of each grain except for When LLB is the length of the high-angle grain boundary, which is the boundary between measurement points where the orientation difference between adjacent measurement points is 15° or more, LHB is
L LB /(L LB +L HB )>10%
The slit copper material according to any one of claims 1 to 4, characterized by having the following relationship.
板厚中心部において、EBSD法による集合組織解析から得られた結晶方位分布関数をオイラー角で表したとき、φ2=20°、φ1=20°~50°、Φ=40°~70°の範囲における方位密度の平均値が1.0以上20.0未満であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のスリット銅材。 At the center of the plate thickness, when the crystal orientation distribution function obtained from texture analysis using the EBSD method is expressed in Euler angles, φ2 = 20°, φ1 = 20° to 50°, Φ = 40° to 70° range. The slit copper material according to any one of claims 1 to 5, wherein the average value of orientation density in is 1.0 or more and less than 20.0. 厚さが0.1mm以上10mm以下の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のスリット銅材。 The slit copper material according to any one of claims 1 to 6, wherein the slit copper material has a thickness in a range of 0.1 mm or more and 10 mm or less. 表面に金属めっき層を有することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のスリット銅材。 The slit copper material according to any one of claims 1 to 7, having a metal plating layer on the surface. 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載されたスリット銅材を用いて作られたことを特徴とする電子・電気機器用部品。 A component for electronic/electrical equipment, characterized in that it is made using the slit copper material according to any one of claims 1 to 8. 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載されたスリット銅材からなることを特徴とするバスバー。 A busbar comprising the slit copper material according to any one of claims 1 to 8. 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載されたスリット銅材を用いて作られたことを特徴とする放熱基板。 A heat dissipation board made of the slit copper material according to any one of claims 1 to 8.
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