JPH03285035A - 耐マイグレーション性に優れた高強度銅合金 - Google Patents
耐マイグレーション性に優れた高強度銅合金Info
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- JPH03285035A JPH03285035A JP8671890A JP8671890A JPH03285035A JP H03285035 A JPH03285035 A JP H03285035A JP 8671890 A JP8671890 A JP 8671890A JP 8671890 A JP8671890 A JP 8671890A JP H03285035 A JPH03285035 A JP H03285035A
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Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はコネクターなどの電気電子機器部品などに使用
するのに好適な耐マイグレーション性に侵れた高強度銅
合金に関するものである。
するのに好適な耐マイグレーション性に侵れた高強度銅
合金に関するものである。
（従来の技術とその課題〕
従来電気電子機器用コネクターにはＳｎ２〜８重量％（
以下％と略）のりん青銅、黄銅合金やヘリリウノ、銅が
広く用いられている。これらの内りん青銅はメス端子用
材料を中心に広く用いられ°Ｃおり、成形加工性、バネ
性に優れた材料であるが、近年Ｄａ、に進行中の電気電
子１ａ器の小型化によるファインピ・７チ化による導体
間距Ｈの狭小化も相まって、水分の存在する環境（高温
高湿度環境など）におけるマイグレーション現象を起こ
しやすい問題が発生している。さらには高強度を有する
Ｓ ｎ含有量が４％以上のりん青銅ではことに導電率が
低く、ジュール熱によって引き起ごされる発熱がコネク
ターなどの小型化、薄肉化の大きな障害ともなっている
。
以下％と略）のりん青銅、黄銅合金やヘリリウノ、銅が
広く用いられている。これらの内りん青銅はメス端子用
材料を中心に広く用いられ°Ｃおり、成形加工性、バネ
性に優れた材料であるが、近年Ｄａ、に進行中の電気電
子１ａ器の小型化によるファインピ・７チ化による導体
間距Ｈの狭小化も相まって、水分の存在する環境（高温
高湿度環境など）におけるマイグレーション現象を起こ
しやすい問題が発生している。さらには高強度を有する
Ｓ ｎ含有量が４％以上のりん青銅ではことに導電率が
低く、ジュール熱によって引き起ごされる発熱がコネク
ターなどの小型化、薄肉化の大きな障害ともなっている
。
一方７／３黄銅等の黄銅合金は耐マイグレーション性に
は優れるもののバネ性の点で不十分であり、部材の強度
不足の点で使用が制限される。
は優れるもののバネ性の点で不十分であり、部材の強度
不足の点で使用が制限される。
又ヘリリウム銅はバネ性などにきわめて優れているもの
の材料コストが高い点でやはり使用される範囲が制限さ
れる。
の材料コストが高い点でやはり使用される範囲が制限さ
れる。
前記マイグレーション現象とは水分の存在する環境にお
いて、電界のかかった相対する一対の導体間にリーク電
流が生じて、当該導体が電解腐食する現象である。この
マイグレーション現象によるリーク電流が大きくなると
、発熱により電気電子機器部品が異常昇温し、火災など
の事故につながる可能性もある。従ってりん青銅などは
水分の関与する可能性のある環境において使用する半導
体部品、コネクター、開閉機部品、プリント配線板など
の電子電気部品などの場合には信顛性が低いという問題
があった。
いて、電界のかかった相対する一対の導体間にリーク電
流が生じて、当該導体が電解腐食する現象である。この
マイグレーション現象によるリーク電流が大きくなると
、発熱により電気電子機器部品が異常昇温し、火災など
の事故につながる可能性もある。従ってりん青銅などは
水分の関与する可能性のある環境において使用する半導
体部品、コネクター、開閉機部品、プリント配線板など
の電子電気部品などの場合には信顛性が低いという問題
があった。
これらの課題に対して近年主としてＺｎを添加した耐マ
イグレーション性を有する銅合金が材料が開発されてい
る。（特開昭６２−１１６７４４．６２−１１６７４５
．６２−１３６５３９．６２−１４６２３１．６２４９
９７４１ 、６２２４７１４１ 、６２−２５０１３７
等）これらの銅合金はいずれもＣｕにＺｎを添加するこ
とにより従来の銅合金に比べて耐マイグレーション性が
改善されている。しかしこの程度の改善では電気電子機
器を取り巻く環境の劣化によるマイグレーションを十分
に防ぐことはできずさらなる改善が強く求められている
。
イグレーション性を有する銅合金が材料が開発されてい
る。（特開昭６２−１１６７４４．６２−１１６７４５
．６２−１３６５３９．６２−１４６２３１．６２４９
９７４１ 、６２２４７１４１ 、６２−２５０１３７
等）これらの銅合金はいずれもＣｕにＺｎを添加するこ
とにより従来の銅合金に比べて耐マイグレーション性が
改善されている。しかしこの程度の改善では電気電子機
器を取り巻く環境の劣化によるマイグレーションを十分
に防ぐことはできずさらなる改善が強く求められている
。
本発明は上記の点に鑑み鋭意検討された結果なされたも
のであり、その目的とするところは、耐マイグレーショ
ン性に優れており、かつ強度が良好な銅合金を従供する
ことである。
のであり、その目的とするところは、耐マイグレーショ
ン性に優れており、かつ強度が良好な銅合金を従供する
ことである。
本発明における第１の発明は、Ｔｉ０．１重量％以上１
．０重量％以下、Ｎｉ０．３重量％以上２．５重量％以
下、Ｓｎ１．０重量％以上３．０重量％以下をである。
．０重量％以下、Ｎｉ０．３重量％以上２．５重量％以
下、Ｓｎ１．０重量％以上３．０重量％以下をである。
又第２の発明は、Ｔｉ０．１重量％以上１．０重量％以
下、Ｎｉ０．３重置％以上２．５重量％以下、Ｓｎ１．
０重量％以上３．０重置％以下、ＺｎＯ１５重量％以上
ＩＯ重景％以下を含み残部がＣｕ及（作用） Ｃｕに合金元素としでＴｉａＮｉを同時に添加すると耐
マイグレーション性は向上する。この効果はＣｕにＺｎ
を添加した場合に比べても一段と大きくなる。Ｔｉの含
有量を０１１％以上１．０％以下と限定した理由は、Ｔ
ｉがＮｉとの共存下においての耐マイグレーション性を
向上させるものではあるが、０．１％未満ではその効果
が不十分であり、１．０％を超えるとその効果が飽和し
てしまうためだけでなく、ことに溶解鋳造がきわめて鉗
しくなるため、製造コストが上昇するからである。
下、Ｎｉ０．３重置％以上２．５重量％以下、Ｓｎ１．
０重量％以上３．０重置％以下、ＺｎＯ１５重量％以上
ＩＯ重景％以下を含み残部がＣｕ及（作用） Ｃｕに合金元素としでＴｉａＮｉを同時に添加すると耐
マイグレーション性は向上する。この効果はＣｕにＺｎ
を添加した場合に比べても一段と大きくなる。Ｔｉの含
有量を０１１％以上１．０％以下と限定した理由は、Ｔ
ｉがＮｉとの共存下においての耐マイグレーション性を
向上させるものではあるが、０．１％未満ではその効果
が不十分であり、１．０％を超えるとその効果が飽和し
てしまうためだけでなく、ことに溶解鋳造がきわめて鉗
しくなるため、製造コストが上昇するからである。
Ｎｉの含有量を０．３％以上２．５％以下としたのはＴ
ｉとの共存下においての耐マイグレーション性を向上さ
せるものではあるが、０．３％未満ではその効果が不十
分であり、２．５％を超えるとその効果が飽和する他、
導電率の低下が著しく、使用時のジュール熱による発熱
が大きくなるからである。
ｉとの共存下においての耐マイグレーション性を向上さ
せるものではあるが、０．３％未満ではその効果が不十
分であり、２．５％を超えるとその効果が飽和する他、
導電率の低下が著しく、使用時のジュール熱による発熱
が大きくなるからである。
Ｚｎの含有蓋を０．５％以上１０％以下と限定した理由
は、Ｚｎは耐マイグレーション性を向上させる添加元素
であり、Ｔｉ、Ｎｉとの共存においてさらに耐マイグレ
ーション性を向上さゼるものではあるが、０．５％未満
ではＴｉ、Ｎｉが共存しても耐マイグレーション性をさ
らに向上させる効果がネト分であり、１０％を超えると
導電率の低下が大きくなると共に応力腐食割れ感受性も
大きく信転性が低下する。
は、Ｚｎは耐マイグレーション性を向上させる添加元素
であり、Ｔｉ、Ｎｉとの共存においてさらに耐マイグレ
ーション性を向上さゼるものではあるが、０．５％未満
ではＴｉ、Ｎｉが共存しても耐マイグレーション性をさ
らに向上させる効果がネト分であり、１０％を超えると
導電率の低下が大きくなると共に応力腐食割れ感受性も
大きく信転性が低下する。
Ｓｎの含有量を１．０％以上３．０％以下と限定した理
由は、ＳｎはＴｉ、Ｎｉとの共存において強度を向上さ
せる効果があるものの１．０％未満では１゛コ、Ｎｉが
共存しても強度を向上させる効果が不十分であり、３％
を超えると導電率の低下が大きくなるためである。
由は、ＳｎはＴｉ、Ｎｉとの共存において強度を向上さ
せる効果があるものの１．０％未満では１゛コ、Ｎｉが
共存しても強度を向上させる効果が不十分であり、３％
を超えると導電率の低下が大きくなるためである。
なお、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｍｎ。
Ｙ、Ａｇ、ＡＮＸＰｂ、Ｐ、Ｉｎ、 ミツシュメタル
などの元素は合計０．５％以下含有しても耐マイグレー
ションを低下させることがなく、その添加は許容される
。
などの元素は合計０．５％以下含有しても耐マイグレー
ションを低下させることがなく、その添加は許容される
。
以上述べたように本発明合金は、耐マイグレーション性
に優れていると共に、導電性、強度も良好なため、半導
体部品、コネクター、端子、開閉機部品、プリント配線
板などの電気電子機器部品やブスバーなどの機構部品な
ど隣接する導体間でのマイグレーション現象並びに通電
時の発熱が問題となる各種部品用材料として広範な用途
を有するものである。
に優れていると共に、導電性、強度も良好なため、半導
体部品、コネクター、端子、開閉機部品、プリント配線
板などの電気電子機器部品やブスバーなどの機構部品な
ど隣接する導体間でのマイグレーション現象並びに通電
時の発熱が問題となる各種部品用材料として広範な用途
を有するものである。
Ｃ実施例Ｊ
次に本発明の一実施例について説明する。
第１表に示す組成の銅合金を熔解鋳造し、熱間圧延後、
冷間圧延と焼鈍を繰り返して厚さ０．４Ｉ（最終加工率
４０％）の板材を製造した。
冷間圧延と焼鈍を繰り返して厚さ０．４Ｉ（最終加工率
４０％）の板材を製造した。
この板材を用い、１５ＸＩＯＸ５Ｃ膳の大きさの樹脂モ
ールドタイプの電気接続箱の中に回路長Ｉ’ｍ、厚さ０
．４ｍ、幅２■の各種ブスバーを設置して耐マイグレー
ション性を測定した。試験は２５°Ｃ１相対湿度９０％
の雰囲気で行い、総電流２５Ａを１０００時間通電した
時のリーク電流を測定した。
ールドタイプの電気接続箱の中に回路長Ｉ’ｍ、厚さ０
．４ｍ、幅２■の各種ブスバーを設置して耐マイグレー
ション性を測定した。試験は２５°Ｃ１相対湿度９０％
の雰囲気で行い、総電流２５Ａを１０００時間通電した
時のリーク電流を測定した。
又これらの供試材について導電率を測定し、引張試験に
おいて引張強さを測定した。その結果を第１表に併記し
た。
おいて引張強さを測定した。その結果を第１表に併記し
た。
第１表から明らかなように、本発明側合金Ｎｏ、 １〜
１３はいずれもリーク電流０．３Ａ以下で耐マイグレー
ション性が良好であり、又引張強さ６０ ｋｇ ／ ｍ
４、ｌ電率も３０％以上であって、優れた強度・導電性
を有している。
１３はいずれもリーク電流０．３Ａ以下で耐マイグレー
ション性が良好であり、又引張強さ６０ ｋｇ ／ ｍ
４、ｌ電率も３０％以上であって、優れた強度・導電性
を有している。
一方Ｔｉ、Ｎｉ量の少ない比較例合金Ｎｏ、１４．１５
はリーク電流が大きく、耐マイグレーション性が劣って
いる。Ｚｎ量が少ない比較例合金ＮＯ２ＯはＺｎ量の多
い本発明側合金に比較してリーク電流の減少量が少なく
、Ｔｉ、Ｎｉとの共存における耐マイグレーション性の
改良効果が少ない。Ｓｎ量の少ないｋ１６は強度の点で
劣っている。又Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ量の多い比較例
合金Ｎｏ、 ＋ ７ 、１８１９、２１は強度・耐マイ
グレーション性は良好であるが、Ｒ１ｔ性が劣っている
。
はリーク電流が大きく、耐マイグレーション性が劣って
いる。Ｚｎ量が少ない比較例合金ＮＯ２ＯはＺｎ量の多
い本発明側合金に比較してリーク電流の減少量が少なく
、Ｔｉ、Ｎｉとの共存における耐マイグレーション性の
改良効果が少ない。Ｓｎ量の少ないｋ１６は強度の点で
劣っている。又Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ量の多い比較例
合金Ｎｏ、 ＋ ７ 、１８１９、２１は強度・耐マイ
グレーション性は良好であるが、Ｒ１ｔ性が劣っている
。
以上に説明したように本発明合金は耐マイグレーション
性に優れていると共に、強度・導電性も良好であり、電
子電気機器部品などの小型化、高機能化が可能となる等
工業上顕著な効果を奏するものである。
性に優れていると共に、強度・導電性も良好であり、電
子電気機器部品などの小型化、高機能化が可能となる等
工業上顕著な効果を奏するものである。
特約出願人
古河電気工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）Ｔｉ０．１重量％以上１．０重量％以下、Ｎｉ０．
３重量％以上２．５重量％以下、Ｓｎ１．０重量％以上
３．０重量％以下を含み残部がＣｕ及び不可避不純物か
らなることを特徴とする耐マイグレーション性に優れた
高強度銅合金。 ２）Ｔｉ０．１重量％以上１．０重量％以下、Ｎｉ０．
３重量％以上２．５重量％以下、Ｓｎ１．０重量％以上
３．０重量％以下、Ｚｎ０．５重量％以上１０重量％以
下を含み残部がＣｕ及び不可避不純物からなることを特
徴とする耐マイグレーション性に優れた高強度銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8671890A JPH03285035A (ja) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | 耐マイグレーション性に優れた高強度銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8671890A JPH03285035A (ja) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | 耐マイグレーション性に優れた高強度銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03285035A true JPH03285035A (ja) | 1991-12-16 |
Family
ID=13894663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8671890A Pending JPH03285035A (ja) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | 耐マイグレーション性に優れた高強度銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03285035A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818991B1 (en) * | 1999-06-01 | 2004-11-16 | Nec Electronics Corporation | Copper-alloy interconnection layer |
| JP2006336068A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電気電子機器用銅合金 |
-
1990
- 1990-03-31 JP JP8671890A patent/JPH03285035A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818991B1 (en) * | 1999-06-01 | 2004-11-16 | Nec Electronics Corporation | Copper-alloy interconnection layer |
| JP2006336068A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電気電子機器用銅合金 |
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