JPH04231447A - 通電材料 - Google Patents
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- JPH04231447A JPH04231447A JP41777890A JP41777890A JPH04231447A JP H04231447 A JPH04231447 A JP H04231447A JP 41777890 A JP41777890 A JP 41777890A JP 41777890 A JP41777890 A JP 41777890A JP H04231447 A JPH04231447 A JP H04231447A
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リードフレーム、端子
、コネクター、バスバー(ブスバーともいう)間でのマ
イグレーションの発生を抑えた電気部品材料用の通電材
料に関する。
、コネクター、バスバー(ブスバーともいう)間でのマ
イグレーションの発生を抑えた電気部品材料用の通電材
料に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子、電気機器等の小型軽量化が
進み、使用されるコネクター等の部品も小型化するとと
もに、部品間の距離も著しく短くなる傾向にある。又、
回路はますます集積化される傾向にある。すなわち、従
来、個々の電子部品はリード線により接続されて回路が
形成されていたが、部品数が増すに従い回路が複雑とな
るので、これらを集積化することにより回路の小型化が
進められている。
進み、使用されるコネクター等の部品も小型化するとと
もに、部品間の距離も著しく短くなる傾向にある。又、
回路はますます集積化される傾向にある。すなわち、従
来、個々の電子部品はリード線により接続されて回路が
形成されていたが、部品数が増すに従い回路が複雑とな
るので、これらを集積化することにより回路の小型化が
進められている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の小型化、集積化
された回路において、異なる回路又は配線が小型化のた
めにわずかな間隔をおいて隔てられているが、この間隔
内に水などの電解質が介在すると電気化学的反応が生じ
、高電位側の通電部の材料となっている銅合金から溶解
した銅イオンが低電位側で析出し、更にその量が増すと
短絡する現象が生じる。この現象をマイグレーションと
いい、このようなマイグレーションが起ると、回路が正
常に機能しなくなる。したがって、近年では高い導電率
を有し、かつ、マイグレーションの発生しない材料が強
く望まれていた。
された回路において、異なる回路又は配線が小型化のた
めにわずかな間隔をおいて隔てられているが、この間隔
内に水などの電解質が介在すると電気化学的反応が生じ
、高電位側の通電部の材料となっている銅合金から溶解
した銅イオンが低電位側で析出し、更にその量が増すと
短絡する現象が生じる。この現象をマイグレーションと
いい、このようなマイグレーションが起ると、回路が正
常に機能しなくなる。したがって、近年では高い導電率
を有し、かつ、マイグレーションの発生しない材料が強
く望まれていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
点に鑑み、マイグレーションの研究を進め、陽極側に接
続された端子、コネクター、バスバー等の通電材料とし
てTi0.1〜5.0wt%を含み、あるいは、さらに
副成分としてNi、Fe、Co、Cr、Znのうちの1
種又は2種以上を0.1〜5.0wt%又は、Ag、P
b、Sn、Mg、Mn、Al、B、P、As、Sbから
なる群から1種又は2種以上を総量で0.001〜5.
0wt%のいずれか又は双方を含み、残部Cu及び不可
避的不純物からなる合金の酸素含有量が20ppm以下
であり、かつ、時効処理による析出物が存在し、その析
出物の大きさが2μm以下であること、さらに、上記合
金の結晶粒度が30μm以下であることを特徴とするも
のである。
点に鑑み、マイグレーションの研究を進め、陽極側に接
続された端子、コネクター、バスバー等の通電材料とし
てTi0.1〜5.0wt%を含み、あるいは、さらに
副成分としてNi、Fe、Co、Cr、Znのうちの1
種又は2種以上を0.1〜5.0wt%又は、Ag、P
b、Sn、Mg、Mn、Al、B、P、As、Sbから
なる群から1種又は2種以上を総量で0.001〜5.
0wt%のいずれか又は双方を含み、残部Cu及び不可
避的不純物からなる合金の酸素含有量が20ppm以下
であり、かつ、時効処理による析出物が存在し、その析
出物の大きさが2μm以下であること、さらに、上記合
金の結晶粒度が30μm以下であることを特徴とするも
のである。
【0005】本発明にしたがってCuに添加される元素
のそれぞれの添加量は次のことを考慮して定められる。 すなわち、まずTiは銅及び銅合金に含有されることに
より、銅及び銅合金のマイグレーション性を抑制する効
果を有する元素である。
のそれぞれの添加量は次のことを考慮して定められる。 すなわち、まずTiは銅及び銅合金に含有されることに
より、銅及び銅合金のマイグレーション性を抑制する効
果を有する元素である。
【0006】マイグレーション現象を抑制する機構は明
確ではないが、Tiの存在によりCuイオンの溶出量が
減少し、Tiの化合物の生成により、析出したCu粒子
を介する通電が妨害されることによって、電極間のマイ
グレーション現象が抑制されると推察される。
確ではないが、Tiの存在によりCuイオンの溶出量が
減少し、Tiの化合物の生成により、析出したCu粒子
を介する通電が妨害されることによって、電極間のマイ
グレーション現象が抑制されると推察される。
【0007】Ti含有量を0.1〜5.0wt%とする
理由はTi含有量が0.1wt%未満では、マイグレー
ション現象を抑制する効果がなく、5.0wt%を超え
るとマイグレーション現象の抑制効果はあるが、導電率
が低下し、通電時の発熱量が大きくなり、熱放散性も低
くなるためである。
理由はTi含有量が0.1wt%未満では、マイグレー
ション現象を抑制する効果がなく、5.0wt%を超え
るとマイグレーション現象の抑制効果はあるが、導電率
が低下し、通電時の発熱量が大きくなり、熱放散性も低
くなるためである。
【0008】Ni、Fe、Co、Cr、Zn、の1種又
は2種以上の含有量を0.1〜5.0wt%とする理由
は、これら元素はマイグレーション現象の抑制効果を持
つとともに、強度向上にも寄与するものであるが、0.
1wt%未満ではその効果は低く、5.0wt%を超え
ると導電率の低下が著しくなるためである。
は2種以上の含有量を0.1〜5.0wt%とする理由
は、これら元素はマイグレーション現象の抑制効果を持
つとともに、強度向上にも寄与するものであるが、0.
1wt%未満ではその効果は低く、5.0wt%を超え
ると導電率の低下が著しくなるためである。
【0009】又、副成分としてAg、Pb、Sn、Mg
、Mn、Al、B、P、As、Sbからなる群から1種
又は2種以上を総量で0.001〜5.0wt%含む理
由はは、強度を向上させるためであるが、0.001w
t%未満ではその効果はなく、逆に5.0wt%を超え
ると導電率が低下するためである。
、Mn、Al、B、P、As、Sbからなる群から1種
又は2種以上を総量で0.001〜5.0wt%含む理
由はは、強度を向上させるためであるが、0.001w
t%未満ではその効果はなく、逆に5.0wt%を超え
ると導電率が低下するためである。
【0010】析出物の大きさを2μm以下に限定した理
由は析出物が2μmを超えるような粗大なものになると
、急激にマイグレーション現象が発生し易くなるためで
ある。 酸素含有量を20ppm以下とした理由は、
Tiが酸化物として合金中にとらえられているとマイグ
レーション性の改善には寄与しない事が判明したためで
ある。すなわち、酸素含有量が20ppmを超える合金
中ではTiは酸化物としてとらえられ易く、Ti酸化物
が生成されるとさらにそこにTiの濃化が起り易いため
、マイグレーション性が急激に低下するためである。
由は析出物が2μmを超えるような粗大なものになると
、急激にマイグレーション現象が発生し易くなるためで
ある。 酸素含有量を20ppm以下とした理由は、
Tiが酸化物として合金中にとらえられているとマイグ
レーション性の改善には寄与しない事が判明したためで
ある。すなわち、酸素含有量が20ppmを超える合金
中ではTiは酸化物としてとらえられ易く、Ti酸化物
が生成されるとさらにそこにTiの濃化が起り易いため
、マイグレーション性が急激に低下するためである。
【0011】さらに、結晶粒度が30μmを超えて粗大
化してくると、加工性が低下するとともに、マイグレー
ション性も低下する傾向が見られるため、結晶粒度は3
0μm以下であることが推奨される。
化してくると、加工性が低下するとともに、マイグレー
ション性も低下する傾向が見られるため、結晶粒度は3
0μm以下であることが推奨される。
【0012】
【実施例】以下に本発明の具体例を示す。
【0013】まず表1に示す組成の本発明合金及び比較
合金を不活性雰囲気中で溶解鋳造し、面削後熱間圧延し
、その後、冷間圧延と焼鈍酸洗をくり返し、400〜6
00℃で所定時間の最終焼鈍により結晶粒度を調整し、
酸洗後加工度20%の厚さ0.6mmの冷間圧延板を得
た。そして、#1200エメリー紙で表面研摩した。
合金を不活性雰囲気中で溶解鋳造し、面削後熱間圧延し
、その後、冷間圧延と焼鈍酸洗をくり返し、400〜6
00℃で所定時間の最終焼鈍により結晶粒度を調整し、
酸洗後加工度20%の厚さ0.6mmの冷間圧延板を得
た。そして、#1200エメリー紙で表面研摩した。
【0014】
【表1】
こうして得られた供試材について引張強さ、伸び、導電
率、耐マイグレーション性を評価した。結果を表2に示
す。耐マイグレーション性は供試材を10mm×100
mmに切断し、2枚1組として、図1に示すようにセッ
トした供試材を図2に示すようにして水道水中(300
cc)に浸漬した。次にこの2枚の供試材に14Vの直
流電圧を加え、経過時間に対する電流値の変化を記録計
にて測定した。この結果の代表例を図3に示す。又、各
供試材における電流値が1.0Aになるまでの時間(図
3中矢印)を表2に示す。なお、析出物の大きさは供試
材断面を1000倍で2mm2 検鏡し、最大の析出物
の大きさより求めた。
率、耐マイグレーション性を評価した。結果を表2に示
す。耐マイグレーション性は供試材を10mm×100
mmに切断し、2枚1組として、図1に示すようにセッ
トした供試材を図2に示すようにして水道水中(300
cc)に浸漬した。次にこの2枚の供試材に14Vの直
流電圧を加え、経過時間に対する電流値の変化を記録計
にて測定した。この結果の代表例を図3に示す。又、各
供試材における電流値が1.0Aになるまでの時間(図
3中矢印)を表2に示す。なお、析出物の大きさは供試
材断面を1000倍で2mm2 検鏡し、最大の析出物
の大きさより求めた。
【0015】
【表2】
表2より、本発明合金No.1〜14は、いずれも導電
率が10%IACS以上でかつ強度と耐マイグレーショ
ン性に優れ、リードフレームや自動車の端子,コネクタ
ーバスバー等の耐マイグレーション性の求められる通電
材料として最適な合金であることがわかる。また、比較
合金No.15は本発明合金No.1に比べTi含有量
が少ない為、耐マイグレーション性が悪く、また、強度
も低い。比較合金No16は本発明合金No.2に比べ
Ti含有量が多すぎる為、導電率が低い。比較合金No
17は、本発明合金No.4に比べ酸素含有量が多い為
、耐マイグレーション性が悪い。比較合金No.18は
、本発明合金No.12に比べ析出物径が大きすぎる為
、耐マイグレーション性が悪い。比較合金No.19は
、本発明合金No.11に比べ結晶粒が大きすぎる為、
耐マイグレーション性が悪い。比較合金No.20は、
無酸素銅で導電率は高いが、耐マイグレーション性は悪
い。
率が10%IACS以上でかつ強度と耐マイグレーショ
ン性に優れ、リードフレームや自動車の端子,コネクタ
ーバスバー等の耐マイグレーション性の求められる通電
材料として最適な合金であることがわかる。また、比較
合金No.15は本発明合金No.1に比べTi含有量
が少ない為、耐マイグレーション性が悪く、また、強度
も低い。比較合金No16は本発明合金No.2に比べ
Ti含有量が多すぎる為、導電率が低い。比較合金No
17は、本発明合金No.4に比べ酸素含有量が多い為
、耐マイグレーション性が悪い。比較合金No.18は
、本発明合金No.12に比べ析出物径が大きすぎる為
、耐マイグレーション性が悪い。比較合金No.19は
、本発明合金No.11に比べ結晶粒が大きすぎる為、
耐マイグレーション性が悪い。比較合金No.20は、
無酸素銅で導電率は高いが、耐マイグレーション性は悪
い。
【0016】
【発明の効果】本発明の通電材料は耐マイグレーション
性の優れた材料である。
性の優れた材料である。
【図1】耐マイグレーション性のテストのための供試材
の斜視図である。
の斜視図である。
【図2】同テストの説明図である。
【図3】耐マイグレーションテスト結果を示すグラフで
ある。
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 Ti0.1〜5.0wt%を含有し、
残部Cuおよび不可避的不純物からなる合金のO含有量
が20ppm以下であり、かつ時効処理による析出物が
存在し、その析出物の大きさが2μm以下であることを
特徴とする通電材料。 - 【請求項2】 Ti0.1〜5.0wt%と、Ni、
Fe、Co、Cr、Znのうちの1種又は2種以上を0
.1〜5.0wt%含み、残部Cu及び不可避的不純物
からなる合金のO含有量が20ppm以下であり、かつ
、時効処理による析出物が存在し、その析出物の大きさ
が2μm以下であることを特徴とする通電材料。 - 【請求項3】 Ti0.1〜5.0wt%を含有し、
副成分としてSn、Mg、Mn、Al、B、P、As、
Sb、Ag、Pb、からなる群から1種又は2種以上を
総量で0.001〜5.0wt%含み、残部Cuおよび
不可避的不純物からなる合金のO含有量が20ppm以
下であり、かつ時効処理による析出物が存在し、その析
出物の大きさが2μm以下であることを特徴とする通電
材料。 - 【請求項4】 Ti0.1〜5.0wt%と副成分と
して、Ni、Fe、Co、Cr、Znのうち1種又は2
種以上を0.1〜5.0wt%含み、さらにSn、Mg
、Mn、Al、B、P、As、Sb、Ag、Pb、から
なる群から1種又は2種以上を総量で0.001〜5.
0wt%含み、残部Cu及び不可避的不純物からなる合
金のO含有量が20ppm以下であり、かつ、時効処理
による析出物が存在し、その析出物の大きさが2μm以
下であることを特徴とする通電材料。 - 【請求項5】 結晶粒径が30μm以下である請求項
1〜4のいずれかに記載の通電材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP41777890A JPH04231447A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 通電材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP41777890A JPH04231447A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 通電材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04231447A true JPH04231447A (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=18525821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP41777890A Pending JPH04231447A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 通電材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04231447A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5882442A (en) * | 1995-10-20 | 1999-03-16 | Olin Corporation | Iron modified phosphor-bronze |
US6482276B2 (en) * | 2000-04-10 | 2002-11-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Copper alloy with punchability, and a manufacturing method thereof |
WO2004070070A1 (ja) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Cu合金およびその製造方法 |
JP2005187885A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Nikko Metal Manufacturing Co Ltd | 疲労特性に優れたチタン銅条 |
JP2005539140A (ja) * | 2002-09-13 | 2005-12-22 | オリン コーポレイション | 時効硬化性銅基合金および製造方法 |
WO2006109801A1 (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 銅合金およびその製造方法 |
WO2007015549A1 (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-08 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | 電子部品用高強度銅合金及び電子部品 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP41777890A patent/JPH04231447A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5882442A (en) * | 1995-10-20 | 1999-03-16 | Olin Corporation | Iron modified phosphor-bronze |
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JP2005187885A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Nikko Metal Manufacturing Co Ltd | 疲労特性に優れたチタン銅条 |
WO2006109801A1 (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 銅合金およびその製造方法 |
WO2007015549A1 (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-08 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | 電子部品用高強度銅合金及び電子部品 |
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