JPH0718354A - 電子機器用銅合金およびその製造方法 - Google Patents
電子機器用銅合金およびその製造方法Info
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- JPH0718354A JPH0718354A JP16171893A JP16171893A JPH0718354A JP H0718354 A JPH0718354 A JP H0718354A JP 16171893 A JP16171893 A JP 16171893A JP 16171893 A JP16171893 A JP 16171893A JP H0718354 A JPH0718354 A JP H0718354A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 引張強さ等の機械的特性と、導電性等の電気
的特性に優れ、且つハンダ耐熱性等の信頼性が良好な比
較的に安価な電子機器用銅合金の提供。 【構成】 Ｍｇを少なくとも０.５重量％、好ましくは
Ｂを０.０１〜０.５重量％、さらにＺｎを０.０３〜１.
０重量％含有し、残部がＣｕからなる電子機器用銅合
金。
的特性に優れ、且つハンダ耐熱性等の信頼性が良好な比
較的に安価な電子機器用銅合金の提供。 【構成】 Ｍｇを少なくとも０.５重量％、好ましくは
Ｂを０.０１〜０.５重量％、さらにＺｎを０.０３〜１.
０重量％含有し、残部がＣｕからなる電子機器用銅合
金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子機器用銅合金お
よびその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは
本発明は、優れた強度と導電性を有し、リードフレー
ム、スイッチ、コネクタ等の用途に適した電子機器用銅
合金およびその製造方法に関するものである。
よびその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは
本発明は、優れた強度と導電性を有し、リードフレー
ム、スイッチ、コネクタ等の用途に適した電子機器用銅
合金およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リードフレーム、スイッチ、コネクタ等
に用いられる電子機器用銅合金は、それら部品の小型化
が高信頼化に伴い、強度と導電率の高度なバランスが要
求され、こうした働きの中で広範囲のニーズに応じ得る
水準の目安として引張強さが７０kgf／mm2相当、導電率
としては３０％ＩＡＣＳ以上の材料が望まれている。従
来の電子機器用銅合金としては、ＣＤＡ（Ｃopper Ｄev
elopment Ａssociation）１９４００合金やＣｕ−０.１
％Ｓｎ、Ｃｕ−０.１％Ｆｅ等の高導電型銅合金あるい
はりん青銅、ベリリウム銅等の高強度型銅合金が広く用
いられている。これらを含む数多くの実用銅合金におい
ても高強度と高導電性を同時に満足させる合金は極めて
少なく、ベリリウム銅（Ｃ１７５１０）のみが引張強さ
約７５kgf／mm2、導電率が約５０％ＩＡＣＳと両特性が
共に優れる唯一の銅合金である。
に用いられる電子機器用銅合金は、それら部品の小型化
が高信頼化に伴い、強度と導電率の高度なバランスが要
求され、こうした働きの中で広範囲のニーズに応じ得る
水準の目安として引張強さが７０kgf／mm2相当、導電率
としては３０％ＩＡＣＳ以上の材料が望まれている。従
来の電子機器用銅合金としては、ＣＤＡ（Ｃopper Ｄev
elopment Ａssociation）１９４００合金やＣｕ−０.１
％Ｓｎ、Ｃｕ−０.１％Ｆｅ等の高導電型銅合金あるい
はりん青銅、ベリリウム銅等の高強度型銅合金が広く用
いられている。これらを含む数多くの実用銅合金におい
ても高強度と高導電性を同時に満足させる合金は極めて
少なく、ベリリウム銅（Ｃ１７５１０）のみが引張強さ
約７５kgf／mm2、導電率が約５０％ＩＡＣＳと両特性が
共に優れる唯一の銅合金である。
【０００３】しかしながら、ベリリウム銅は資源として
希少で高価なＢｅを含有し、コスト面で高価であるため
用途がかなり限定され、高級分野においてのみ使用され
ている。そのため、前記のような欠点を解消するためＣ
ｕ−Ｍｇ系合金が例えば特公平３−７９４１７号公報等
にて提案されている。
希少で高価なＢｅを含有し、コスト面で高価であるため
用途がかなり限定され、高級分野においてのみ使用され
ている。そのため、前記のような欠点を解消するためＣ
ｕ−Ｍｇ系合金が例えば特公平３−７９４１７号公報等
にて提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記Ｃｕ−Ｍｇ系合金
は添加されるＭｇの量が比較的に少ないため、引張強さ
等の機械的特性をさらに向上させることができなかっ
た。また、Ｍｇを多く添加しようとすると図１に示した
様に溶湯の粘性が高くなり流動性は、Ｍｇの添加量が増
えるにつれ急激に低下し、とくに１％以上のＭｇを含有
するとＭｇを含まない（純銅）場合に比べて約１／３に
低下する。溶湯の粘性が高くなり流動性が悪くなると気
孔、湯ジワ等の鋳造欠陥が発生し易く、鋳造品質の良好
な鋳塊を造塊することができなかった。なお、溶湯の粘
性は、高周波誘導加熱にて溶解した溶湯を融点より１５
０℃高めの温度に保持後、溶湯中に石英管（４φ×６φ
×１０００Ｌmm）を挿入浸漬させると同時に管内を０.
２Torrの真空度で吸引し、管内で固化した鋳塊の長さを
測定することにより評価した。
は添加されるＭｇの量が比較的に少ないため、引張強さ
等の機械的特性をさらに向上させることができなかっ
た。また、Ｍｇを多く添加しようとすると図１に示した
様に溶湯の粘性が高くなり流動性は、Ｍｇの添加量が増
えるにつれ急激に低下し、とくに１％以上のＭｇを含有
するとＭｇを含まない（純銅）場合に比べて約１／３に
低下する。溶湯の粘性が高くなり流動性が悪くなると気
孔、湯ジワ等の鋳造欠陥が発生し易く、鋳造品質の良好
な鋳塊を造塊することができなかった。なお、溶湯の粘
性は、高周波誘導加熱にて溶解した溶湯を融点より１５
０℃高めの温度に保持後、溶湯中に石英管（４φ×６φ
×１０００Ｌmm）を挿入浸漬させると同時に管内を０.
２Torrの真空度で吸引し、管内で固化した鋳塊の長さを
測定することにより評価した。
【０００５】また、Ｍｇ量が多くなるほど、粒界部にお
けるＭｇ偏析が増大する傾向にあり、とくに鋳塊を連続
的に牽引しながら鋳造する連続鋳造法による鋳造時にお
いて鋳塊破断が生じ易く、安定した鋳造ができないとい
う問題点があった。
けるＭｇ偏析が増大する傾向にあり、とくに鋳塊を連続
的に牽引しながら鋳造する連続鋳造法による鋳造時にお
いて鋳塊破断が生じ易く、安定した鋳造ができないとい
う問題点があった。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、Ｃｕ中に０.５％以上のＭｇ
を含有させることにより引張強さ等の機械的特性と導電
性等の電気的特性に優れる比較的に安価な電子機器用銅
合金を得ることを目的とする。さらに、Ｃｕ中に多量の
Ｍｇを含有させても、化合物相および結晶粒を最適の大
きさに制御できる製造方法を提供することを目的とす
る。
るためになされたもので、Ｃｕ中に０.５％以上のＭｇ
を含有させることにより引張強さ等の機械的特性と導電
性等の電気的特性に優れる比較的に安価な電子機器用銅
合金を得ることを目的とする。さらに、Ｃｕ中に多量の
Ｍｇを含有させても、化合物相および結晶粒を最適の大
きさに制御できる製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ＣｕとＭｇを主成分とす
る銅合金としては、例えば特公平３−８０８５８号公報
（三菱伸銅）のようにＣｕ中にＭｇを０.３〜２.５％、
Ｐを０.００１〜０.１％含有するものについて既に出願
されている。しかしＰは脱酸効果として作用し溶湯の粘
性を低下させ鋳造性を改善するもののハンダ耐熱性、エ
ッチング加工性などの特性に悪影響を及ぼすため好まし
くない。今回、本合金系について詳細な実験を行った結
果、Ｍｇ量が１.０重量％以下ではＰを添加しなくても
鋳造可能であり、また、それ以上のＭｇを含有するもの
では微量のＢを添加することにより溶湯の粘性低下、Ｍ
ｇの粒界部への偏析が抑制され鋳造性が著しく改善する
効果があることを見いだした。すなわち本発明は、以下
のような電子機器用銅合金を提供するものである。な
お、以下の記述において、％とあるのは特記しない限り
重量％である。
る銅合金としては、例えば特公平３−８０８５８号公報
（三菱伸銅）のようにＣｕ中にＭｇを０.３〜２.５％、
Ｐを０.００１〜０.１％含有するものについて既に出願
されている。しかしＰは脱酸効果として作用し溶湯の粘
性を低下させ鋳造性を改善するもののハンダ耐熱性、エ
ッチング加工性などの特性に悪影響を及ぼすため好まし
くない。今回、本合金系について詳細な実験を行った結
果、Ｍｇ量が１.０重量％以下ではＰを添加しなくても
鋳造可能であり、また、それ以上のＭｇを含有するもの
では微量のＢを添加することにより溶湯の粘性低下、Ｍ
ｇの粒界部への偏析が抑制され鋳造性が著しく改善する
効果があることを見いだした。すなわち本発明は、以下
のような電子機器用銅合金を提供するものである。な
お、以下の記述において、％とあるのは特記しない限り
重量％である。
【０００８】(1) Ｍｇを少なくとも０.５％含有し、残
部がＣｕおよび不可避の不純物からなることを特徴とす
る、電子機器用銅合金。
部がＣｕおよび不可避の不純物からなることを特徴とす
る、電子機器用銅合金。
【０００９】(2) Ｍｇを０.５〜５.０％およびＢを０.
０１〜０.５％含有し、残部がＣｕおよび不可避の不純
物からなることを特徴とする、電子機器用銅合金。
０１〜０.５％含有し、残部がＣｕおよび不可避の不純
物からなることを特徴とする、電子機器用銅合金。
【００１０】(3) ＢをＭｎ−ＢまたはＮｉ−Ｂの母合
金により添加することを特徴とする、(2)に記載の電子
機器用銅合金。
金により添加することを特徴とする、(2)に記載の電子
機器用銅合金。
【００１１】(4) Ｚｎを０.０３〜１.０％添加したこ
とを特徴とする(1)ないし(3)のいずれか１項に記載の電
子機器用銅合金。
とを特徴とする(1)ないし(3)のいずれか１項に記載の電
子機器用銅合金。
【００１２】また、本発明はさらに以下のような電子機
器用銅合金の製造方法を提供するものである。
器用銅合金の製造方法を提供するものである。
【００１３】(5) Ｍｇを少なくとも０.５％含有し、残
部がＣｕおよび不可避の不純物となるように配合したも
のを原材料とし溶解した後、固化することを特徴とす
る、電子機器用銅合金の製造方法（以下、製造方法(1)
とする）。
部がＣｕおよび不可避の不純物となるように配合したも
のを原材料とし溶解した後、固化することを特徴とす
る、電子機器用銅合金の製造方法（以下、製造方法(1)
とする）。
【００１４】(6) Ｍｇを０.５〜５.０％およびＢを０.
０１〜０.５％含有し、残部がＣｕおよび不可避の不純
物となるように配合したものを原材料とし溶解した後、
固化することを特徴とする、電子機器用銅合金の製造方
法（以下、製造方法(2)とする）。
０１〜０.５％含有し、残部がＣｕおよび不可避の不純
物となるように配合したものを原材料とし溶解した後、
固化することを特徴とする、電子機器用銅合金の製造方
法（以下、製造方法(2)とする）。
【００１５】(7) Ｍｎ−ＢまたはＮｉ−Ｂの母合金を
添加し溶解した後、固化することを特徴とする、(6)に
記載の電子機器用銅合金の製造方法（以下、製造方法
(3)とする）。
添加し溶解した後、固化することを特徴とする、(6)に
記載の電子機器用銅合金の製造方法（以下、製造方法
(3)とする）。
【００１６】(8) Ｚｎを０.０３〜１.０％添加し溶解
した後、固化することを特徴とする、(5)ないし(7)のい
ずれか１項に記載の電子機器用銅合金の製造方法（以
下、製造方法(4)とする）。
した後、固化することを特徴とする、(5)ないし(7)のい
ずれか１項に記載の電子機器用銅合金の製造方法（以
下、製造方法(4)とする）。
【００１７】(9) 原材料を溶解後１００℃／秒以上の
冷却速度にて急冷凝固する、請求項(5)ないし(8)のいず
れか１項に記載の電子機器用銅合金の製造方法（以下、
製造方法(5)とする）。
冷却速度にて急冷凝固する、請求項(5)ないし(8)のいず
れか１項に記載の電子機器用銅合金の製造方法（以下、
製造方法(5)とする）。
【００１８】(10) (5)ないし(9)のいずれか１項に記載
の製造方法により鋳造した電子機器用銅合金を、仕上げ
圧延前に６００〜８００℃の温度範囲で１分間以上加熱
後急冷する工程と、その後冷間加工の有無にかかわらず
３５０〜５００℃の温度範囲で１０分間以上の加熱を施
す工程とを行うことを特徴とする、電子機器用銅合金の
製造方法（以下、製造方法(6)とする）。
の製造方法により鋳造した電子機器用銅合金を、仕上げ
圧延前に６００〜８００℃の温度範囲で１分間以上加熱
後急冷する工程と、その後冷間加工の有無にかかわらず
３５０〜５００℃の温度範囲で１０分間以上の加熱を施
す工程とを行うことを特徴とする、電子機器用銅合金の
製造方法（以下、製造方法(6)とする）。
【００１９】(11) (5)ないし(9)のいずれか１項に記載
の製造方法により鋳造した電子機器用銅合金を、仕上げ
圧延前に６００〜８００℃の温度範囲で１分間以上加熱
し、その後３℃／分以下で徐冷することを特徴とする、
電子機器用銅合金の製造方法（以下、製造方法(7)とす
る）。
の製造方法により鋳造した電子機器用銅合金を、仕上げ
圧延前に６００〜８００℃の温度範囲で１分間以上加熱
し、その後３℃／分以下で徐冷することを特徴とする、
電子機器用銅合金の製造方法（以下、製造方法(7)とす
る）。
【００２０】(12) (5)ないし(9)のいずれか１項に記載
の製造方法により鋳造した電子機器用銅合金を、仕上げ
圧延前に６００〜８００℃の温度範囲で１分間以上加熱
した後、５００℃までは１℃／分以上で冷却し、５００
〜３５０℃の間では少なくとも１時間以上保持または徐
冷することを特徴とする、電子機器用銅合金の製造方法
（以下、製造方法(8)とする）。
の製造方法により鋳造した電子機器用銅合金を、仕上げ
圧延前に６００〜８００℃の温度範囲で１分間以上加熱
した後、５００℃までは１℃／分以上で冷却し、５００
〜３５０℃の間では少なくとも１時間以上保持または徐
冷することを特徴とする、電子機器用銅合金の製造方法
（以下、製造方法(8)とする）。
【００２１】
【作用】以下本発明をさらに詳細に説明する。本発明の
電子機器用銅合金を構成する合金成分の添加理由と、そ
の組成範囲の限定理由は次のとおりである。ＭｇはＣｕ
中への固溶と、その固溶した一部を時効処理によって、
ＭｇＣｕ2などの化合物相をマトリックス中に析出分散
させることにより、Ｃｕ自体の具備する高導電性を損な
うことなく強度および耐クリープ特性等の機械的特性を
向上させることができる。Ｍｇの添加量が０.５％未満
では所望の強度が得られず、５.０％を超えると導電性
の低下および加工性の悪化が著しくなる。
電子機器用銅合金を構成する合金成分の添加理由と、そ
の組成範囲の限定理由は次のとおりである。ＭｇはＣｕ
中への固溶と、その固溶した一部を時効処理によって、
ＭｇＣｕ2などの化合物相をマトリックス中に析出分散
させることにより、Ｃｕ自体の具備する高導電性を損な
うことなく強度および耐クリープ特性等の機械的特性を
向上させることができる。Ｍｇの添加量が０.５％未満
では所望の強度が得られず、５.０％を超えると導電性
の低下および加工性の悪化が著しくなる。
【００２２】ＭｇをＣｕ中に固溶させるには、仕上げ圧
延前に６００〜８００℃の温度が必要である。８００℃
を超えると、結晶が大きくなり好ましくない。続く時効
処理においては、３５０〜５００℃で１０分間以上の加
熱を行うことができる。この時効処理の温度範囲によ
り、Ｍｇ−Ｃｕ化合物が析出し、合金としての強度が増
加する。なお、この時効処理は、仕上げ圧延前６００〜
８００℃に加熱した後、３℃／分以下の割合で徐冷する
ことにより行うこともできる。また、仕上げ圧延前に６
００〜８００℃で１分間以上加熱した後、５００℃まで
１℃／分以上の割合で冷却し、５００〜３５０℃の温度
範囲で少なくとも１時間以上保持するか、３℃／分以下
の割合で徐冷する方法も、好ましい時効処理である。
延前に６００〜８００℃の温度が必要である。８００℃
を超えると、結晶が大きくなり好ましくない。続く時効
処理においては、３５０〜５００℃で１０分間以上の加
熱を行うことができる。この時効処理の温度範囲によ
り、Ｍｇ−Ｃｕ化合物が析出し、合金としての強度が増
加する。なお、この時効処理は、仕上げ圧延前６００〜
８００℃に加熱した後、３℃／分以下の割合で徐冷する
ことにより行うこともできる。また、仕上げ圧延前に６
００〜８００℃で１分間以上加熱した後、５００℃まで
１℃／分以上の割合で冷却し、５００〜３５０℃の温度
範囲で少なくとも１時間以上保持するか、３℃／分以下
の割合で徐冷する方法も、好ましい時効処理である。
【００２３】次に、Ｂを０.０１％以上０.５％以下に限
定した理由について述べる。ＢはＣｕ−Ｍｇ合金におけ
る溶質元素であるＭｇの含有に起因する溶湯粘性の増大
による鋳造性の悪化およびＭｇの粒界部への偏析による
脆化等を改善するために添加するが、その量が０.０１
％未満では、それらに対する効果は充分でない。また、
０.５％を超えて添加してもそれ以上の改善は期待でき
ず、逆に導電性や加工性等に悪影響を及ぼす。なお、本
合金中へのＢの添加は、純Ｂによる以外に、例えばＭｎ
−２０％Ｂ合金やＮｉ−２０％Ｂ合金等の母合金により
添加しても差し支えなく、むしろ純Ｂを母合金化するこ
とにより、それ自体の融点が低下し酸化等による減耗が
少なくなるため、合金中のＢ含有量をコントロールし易
くなる。但し、この場合には合金中にＢ以外にＭｎある
いはＮｉが混入してくるため強度、耐食性は若干向上す
るが、その量が多くなれば導電性や加工性が著しく低下
する。しかし、ＭｎあるいはＮｉの合金中への固溶量を
０.５％以下とすれば導電率等の低下にほとんど影響し
ない。
定した理由について述べる。ＢはＣｕ−Ｍｇ合金におけ
る溶質元素であるＭｇの含有に起因する溶湯粘性の増大
による鋳造性の悪化およびＭｇの粒界部への偏析による
脆化等を改善するために添加するが、その量が０.０１
％未満では、それらに対する効果は充分でない。また、
０.５％を超えて添加してもそれ以上の改善は期待でき
ず、逆に導電性や加工性等に悪影響を及ぼす。なお、本
合金中へのＢの添加は、純Ｂによる以外に、例えばＭｎ
−２０％Ｂ合金やＮｉ−２０％Ｂ合金等の母合金により
添加しても差し支えなく、むしろ純Ｂを母合金化するこ
とにより、それ自体の融点が低下し酸化等による減耗が
少なくなるため、合金中のＢ含有量をコントロールし易
くなる。但し、この場合には合金中にＢ以外にＭｎある
いはＮｉが混入してくるため強度、耐食性は若干向上す
るが、その量が多くなれば導電性や加工性が著しく低下
する。しかし、ＭｎあるいはＮｉの合金中への固溶量を
０.５％以下とすれば導電率等の低下にほとんど影響し
ない。
【００２４】Ｚｎは、脱酸剤としての効果はあるが、こ
こではハンダ層の剥離等の信頼性劣化を抑える目的で添
加するものであり、その最少必要量の０.０３％を下限
とし、上限については応力腐食性の面から１.０％とし
た。
こではハンダ層の剥離等の信頼性劣化を抑える目的で添
加するものであり、その最少必要量の０.０３％を下限
とし、上限については応力腐食性の面から１.０％とし
た。
【００２５】さらに、本発明は、従来の連続鋳造法にて
も適用できるが、双ロール法、とくに傾斜双ロール法等
により急冷凝固させると、ＭｇＣｕ2などの化合物相を
マトリックス中に微細に均一分散でき、とくに成形加工
性等の特性改善に有効である。また、通常の連続鋳造方
式によるものより最終製品の板厚に近い薄い鋳塊が造塊
できるため、中間の加工・熱処理工程を大巾に削減で
き、省工程、省エネルギーの面からも有利である。この
急冷凝固は、１００〜１０００℃／秒の冷却度合が好ま
しい。１００℃／秒未満では、偏析が生じ易くなり好ま
しくない。
も適用できるが、双ロール法、とくに傾斜双ロール法等
により急冷凝固させると、ＭｇＣｕ2などの化合物相を
マトリックス中に微細に均一分散でき、とくに成形加工
性等の特性改善に有効である。また、通常の連続鋳造方
式によるものより最終製品の板厚に近い薄い鋳塊が造塊
できるため、中間の加工・熱処理工程を大巾に削減で
き、省工程、省エネルギーの面からも有利である。この
急冷凝固は、１００〜１０００℃／秒の冷却度合が好ま
しい。１００℃／秒未満では、偏析が生じ易くなり好ま
しくない。
【００２６】
【実施例】表１は、各組成のＣｕ−Ｍｇ系合金を高周波
誘導炉にて溶解した後、金型鋳造および傾斜双ロール方
式の薄板鋳造実験機により鋳造して造塊した鋳塊につい
て、鋳造欠陥、鋳塊組織等を調べた結果を示したもので
ある。試料Ｎo.１〜１２は金型鋳造、試料Ｎo.１２〜１
４は、傾斜双ロール法により製造したものである。
誘導炉にて溶解した後、金型鋳造および傾斜双ロール方
式の薄板鋳造実験機により鋳造して造塊した鋳塊につい
て、鋳造欠陥、鋳塊組織等を調べた結果を示したもので
ある。試料Ｎo.１〜１２は金型鋳造、試料Ｎo.１２〜１
４は、傾斜双ロール法により製造したものである。
【００２７】この結果から、Ｃｕ中のＭｇ含有量が０.
８％程度（試料Ｎo.１）であれば、Ｂの添加がなくとも
良好な鋳造品質を有する鋳塊が得られている。しかし、
Ｍｇ量が１％を超えると鋳造性が悪化し鋳造欠陥が急激
に増す傾向があるが、微量のＢ添加により大巾に改善さ
れており、Ｂの鋳塊品質の改善効果が大きいことがわか
る。また、ＢをＭｎ−２０％Ｂ合金あるいはＮｉ−２０
％Ｂ合金として添加（試料Ｎｏ.８および９）しても、
ＭｎまたはＮｉを導電率の低下の面から０.５％以下に
制限しておけば鋳造・鋳塊品質にほとんど問題はない。
８％程度（試料Ｎo.１）であれば、Ｂの添加がなくとも
良好な鋳造品質を有する鋳塊が得られている。しかし、
Ｍｇ量が１％を超えると鋳造性が悪化し鋳造欠陥が急激
に増す傾向があるが、微量のＢ添加により大巾に改善さ
れており、Ｂの鋳塊品質の改善効果が大きいことがわか
る。また、ＢをＭｎ−２０％Ｂ合金あるいはＮｉ−２０
％Ｂ合金として添加（試料Ｎｏ.８および９）しても、
ＭｎまたはＮｉを導電率の低下の面から０.５％以下に
制限しておけば鋳造・鋳塊品質にほとんど問題はない。
【００２８】Ｚｎ添加による鋳造品質に及ぼす影響につ
いては、試料Ｎo.１０〜１２から応力腐食性を改善する
目的で添加する範囲内の量であれば問題はない。
いては、試料Ｎo.１０〜１２から応力腐食性を改善する
目的で添加する範囲内の量であれば問題はない。
【００２９】試料Ｎｏ.１３および１４は、双ロール法
により造塊した鋳塊であるが、合金中に微量のＢが添加
されているため粒界部へのＭｇ偏析が抑制され、鋳造過
程で鋳塊破断が生ずることなく、良好な連続した薄板鋳
塊として得られた。また、それらの鋳塊は金型鋳造によ
る鋳塊に比べて凝固速度が早いため、化合物相、鋳造組
織ともに細かくなり鋳造・鋳塊品質がより向上してい
る。
により造塊した鋳塊であるが、合金中に微量のＢが添加
されているため粒界部へのＭｇ偏析が抑制され、鋳造過
程で鋳塊破断が生ずることなく、良好な連続した薄板鋳
塊として得られた。また、それらの鋳塊は金型鋳造によ
る鋳塊に比べて凝固速度が早いため、化合物相、鋳造組
織ともに細かくなり鋳造・鋳塊品質がより向上してい
る。
【００３０】表２は、各組成のＣｕ−Ｍｇ系合金を高周
波誘導炉にて溶解した後、金型に鋳込み２０Ｔ×５０Ｗ
×２００Ｌmmの鋳塊を作製し、次に、これらの鋳塊表面
を面削後、冷間圧延と熱処理をくり返し最終３７％の冷
間圧延加工を施して０.２５mm厚の板状に仕上げたもの
について引張強さ、導電率等を測定し、比較例と対比し
た結果を示したものである。なお、表中における応力腐
食性、曲げ性、ハンダ耐熱性については表３の内容で評
価した。
波誘導炉にて溶解した後、金型に鋳込み２０Ｔ×５０Ｗ
×２００Ｌmmの鋳塊を作製し、次に、これらの鋳塊表面
を面削後、冷間圧延と熱処理をくり返し最終３７％の冷
間圧延加工を施して０.２５mm厚の板状に仕上げたもの
について引張強さ、導電率等を測定し、比較例と対比し
た結果を示したものである。なお、表中における応力腐
食性、曲げ性、ハンダ耐熱性については表３の内容で評
価した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】
【表５】
【００３６】
【表６】
【００３７】これらの結果から、本発明の製造方法によ
り得られた電子機器用銅合金は、比較例の試料Ｎｏ.３
２および３３よりも高い強度と導電率が得られることが
わかる。また、試料Ｎｏ.２１、２４、２５および２６
の比較により、製造方法(6)〜(8)の中では製造方法(6)
が強度的に優れていることが分かる。
り得られた電子機器用銅合金は、比較例の試料Ｎｏ.３
２および３３よりも高い強度と導電率が得られることが
わかる。また、試料Ｎｏ.２１、２４、２５および２６
の比較により、製造方法(6)〜(8)の中では製造方法(6)
が強度的に優れていることが分かる。
【００３８】試料Ｎｏ.１８に示すように、Ｍｇ含有量
が０.８程度であればＢの添加がなくとも良好な板材が
得られ、製造工程が同一でＭｇ量が０.３％と少ない比
較材（試料Ｎｏ.３４）に比べて引張強さが向上し、ほ
ぼ現在の実用材並みの強度レベルになる。
が０.８程度であればＢの添加がなくとも良好な板材が
得られ、製造工程が同一でＭｇ量が０.３％と少ない比
較材（試料Ｎｏ.３４）に比べて引張強さが向上し、ほ
ぼ現在の実用材並みの強度レベルになる。
【００３９】引張強さは、Ｍｇ含有量が増えるにつれて
増大する傾向にあり、約３％のＭｇ量でベリリウム銅
（Ｃ１７５１０）とほぼ同一の強度レベルとなり、且つ
４０％ＩＡＣＳを超える良好な導電率が得られる。ま
た、ＢをＭｎ−２０％Ｂ合金にて添加した試料Ｎｏ.２
３についても、合金中へのＭｎの固溶量を０.５％以下
に抑えることにより、導電率をほとんど低下させず強度
的に優れたものが得られる。
増大する傾向にあり、約３％のＭｇ量でベリリウム銅
（Ｃ１７５１０）とほぼ同一の強度レベルとなり、且つ
４０％ＩＡＣＳを超える良好な導電率が得られる。ま
た、ＢをＭｎ−２０％Ｂ合金にて添加した試料Ｎｏ.２
３についても、合金中へのＭｎの固溶量を０.５％以下
に抑えることにより、導電率をほとんど低下させず強度
的に優れたものが得られる。
【００４０】微量のＺｎを添加した試料Ｎｏ.２０およ
び試料Ｎｏ.２７〜３１においては、特にＭｇ添加量が
２％以上のＣｕ−Ｍｇ系合金で、ハンダ耐熱性が大きく
改善されている。
び試料Ｎｏ.２７〜３１においては、特にＭｇ添加量が
２％以上のＣｕ−Ｍｇ系合金で、ハンダ耐熱性が大きく
改善されている。
【００４１】表４は、ほぼ同一組成の２種類のＣｕ−Ｍ
ｇ合金を高周波誘導炉で溶解した後、金型鋳造し造塊し
た２０Ｔ×５０Ｗ×２００Ｌmmの鋳塊および傾斜双ロー
ル方式の薄板鋳造実験機により造塊した２０Ｔ×５０Ｗ
×２００Ｌmmの鋳塊を、製造方法(6)により０.２５mmの
板材に仕上げたものについて特性調査した結果を示した
ものである。双ロール法により溶湯を急冷凝固し造塊し
た鋳塊を加工した試料は、金型鋳造材のものに比べて化
合物相が微細に均一分散し、また結晶粒も細かくなるた
め、強度、曲げ性が良好である。とくに、曲げ性に関し
ては、Ｍｇ含有量が多くなるほど顕著な効果が現れる傾
向がある。
ｇ合金を高周波誘導炉で溶解した後、金型鋳造し造塊し
た２０Ｔ×５０Ｗ×２００Ｌmmの鋳塊および傾斜双ロー
ル方式の薄板鋳造実験機により造塊した２０Ｔ×５０Ｗ
×２００Ｌmmの鋳塊を、製造方法(6)により０.２５mmの
板材に仕上げたものについて特性調査した結果を示した
ものである。双ロール法により溶湯を急冷凝固し造塊し
た鋳塊を加工した試料は、金型鋳造材のものに比べて化
合物相が微細に均一分散し、また結晶粒も細かくなるた
め、強度、曲げ性が良好である。とくに、曲げ性に関し
ては、Ｍｇ含有量が多くなるほど顕著な効果が現れる傾
向がある。
【００４２】なお、最終の圧延上りの段階において圧延
時に生じた加工歪の除去のために歪取り焼鈍（低温焼
鈍）として１５０〜４５０℃で３０分間以上加熱するこ
とは、バネ特性の向上および成形加工性の改善に有効な
調質手段である。
時に生じた加工歪の除去のために歪取り焼鈍（低温焼
鈍）として１５０〜４５０℃で３０分間以上加熱するこ
とは、バネ特性の向上および成形加工性の改善に有効な
調質手段である。
【００４３】
【表７】
【００４４】
【表８】
【００４５】
【発明の効果】本発明においては、Ｃｕ中に０.５％以
上のＭｇを含有させることにより引張強さ等の機械的特
性と導電性等の電気的特性に優れる比較的に安価な電子
機器用銅合金が得られる。また、本発明の製造方法にお
いては、Ｃｕ中に多量のＭｇを含有しても化合物相およ
び結晶粒を最適の大きさに制御することができる。さら
に、Ｃｕ−ＭｇまたはＣｕ−Ｍｇ−Ｚｎ合金の鋳造にお
いて、微量のＢを添加することにより鋳造品質が良好な
鋳塊が連続して安定に製造できる。また、本発明方法に
より得られた鋳塊を板材に加工する過程において特定の
熱処理を施すことにより、高強度と高導電性を併せ持た
せることが可能となり、今後の電子機器用部品の小型
化、高信頼化に非常に有用である。
上のＭｇを含有させることにより引張強さ等の機械的特
性と導電性等の電気的特性に優れる比較的に安価な電子
機器用銅合金が得られる。また、本発明の製造方法にお
いては、Ｃｕ中に多量のＭｇを含有しても化合物相およ
び結晶粒を最適の大きさに制御することができる。さら
に、Ｃｕ−ＭｇまたはＣｕ−Ｍｇ−Ｚｎ合金の鋳造にお
いて、微量のＢを添加することにより鋳造品質が良好な
鋳塊が連続して安定に製造できる。また、本発明方法に
より得られた鋳塊を板材に加工する過程において特定の
熱処理を施すことにより、高強度と高導電性を併せ持た
せることが可能となり、今後の電子機器用部品の小型
化、高信頼化に非常に有用である。
【図１】図１はＣｕ−Ｍｇ合金の粘性（湯流れ性）とＭ
ｇ含有量との関係を示す図である。
ｇ含有量との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保薗 健治 相模原市宮下一丁目１番57号 三菱電機株 式会社相模製作所内 (72)発明者 川畑 俊和 相模原市宮下一丁目１番57号 三菱電機株 式会社相模製作所内
Claims (12)
- 【請求項１】 Ｍｇを少なくとも０.５％重量含有し、
残部がＣｕおよび不可避の不純物からなることを特徴と
する、電子機器用銅合金。 - 【請求項２】 Ｍｇを０.５〜５.０重量％およびＢを
０.０１〜０.５重量％含有し、残部がＣｕおよび不可避
の不純物からなることを特徴とする、電子機器用銅合
金。 - 【請求項３】 ＢをＭｎ−ＢまたはＮｉ−Ｂの母合金に
より添加することを特徴とする、請求項２に記載の電子
機器用銅合金。 - 【請求項４】 Ｚｎを０.０３〜１.０重量％添加したこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載
の電子機器用銅合金。 - 【請求項５】 Ｍｇを少なくとも０.５重量％含有し、
残部がＣｕおよび不可避の不純物となるように配合した
ものを原材料として溶解した後、固化することを特徴と
する、電子機器用銅合金の製造方法。 - 【請求項６】 Ｍｇを０.５〜５.０重量％およびＢを
０.０１〜０.５重量％含有し、残部がＣｕおよび不可避
の不純物となるように配合したものを原材料として溶解
した後、固化することを特徴とする、電子機器用銅合金
の製造方法。 - 【請求項７】 Ｍｎ−ＢまたはＮｉ−Ｂの母合金を添加
して溶解した後、固化することを特徴とする、請求項６
に記載の電子機器用銅合金の製造方法。 - 【請求項８】 Ｚｎを０.０３〜１.０重量％添加し溶解
した後、固化することを特徴とする、請求項５ないし７
のいずれか１項に記載の電子機器用銅合金の製造方法。 - 【請求項９】 原材料を溶解後１００℃／秒以上の冷却
速度にて急冷凝固する、請求項５ないし８のいずれか１
項に記載の電子機器用銅合金の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項５ないし９項のいずれか１項に
記載の製造方法により鋳造した電子機器用銅合金を、仕
上げ圧延前に６００〜８００℃の温度範囲で１分間以上
加熱後急冷する工程と、その後冷間加工の有無にかかわ
らず３５０〜５００℃の温度範囲で１０分間以上の加熱
を施す工程とを行うことを特徴とする、電子機器用銅合
金の製造方法。 - 【請求項１１】 請求項５ないし９項のいずれか１項に
記載の製造方法により鋳造した電子機器用銅合金を、仕
上げ圧延前に６００〜８００℃の温度範囲で１分間以上
加熱し、その後３℃／分以下で徐冷することを特徴とす
る、電子機器用銅合金の製造方法。 - 【請求項１２】 請求項５ないし９項のいずれか１項に
記載の製造方法により鋳造した電子機器用銅合金を、仕
上げ圧延前に６００〜８００℃の温度範囲で１分間以上
加熱した後、５００℃までは１℃／分以上で冷却し、５
００〜３５０℃の間では少なくとも１時間以上保持また
は徐冷することを特徴とする、電子機器用銅合金の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16171893A JPH0718354A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 電子機器用銅合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16171893A JPH0718354A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 電子機器用銅合金およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0718354A true JPH0718354A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15740565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16171893A Pending JPH0718354A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 電子機器用銅合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718354A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006000307A3 (de) * | 2004-06-23 | 2006-10-26 | Wieland Werke Ag | Korrosionsbeständige kupferlegierung mit magnesium und deren verwendung |
| WO2011142450A1 (ja) | 2010-05-14 | 2011-11-17 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子機器用銅合金、電子機器用銅合金の製造方法、及び電子機器用銅合金圧延材 |
| WO2013062091A1 (ja) | 2011-10-28 | 2013-05-02 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子機器用銅合金、電子機器用銅合金の製造方法、電子機器用銅合金圧延材及び電子機器用部品 |
| WO2013069687A1 (ja) | 2011-11-07 | 2013-05-16 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子機器用銅合金、電子機器用銅合金の製造方法、電子機器用銅合金塑性加工材及び電子機器用部品 |
| WO2013073412A1 (ja) | 2011-11-14 | 2013-05-23 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金及び銅合金塑性加工材 |
| CN103502487A (zh) * | 2011-06-06 | 2014-01-08 | 三菱综合材料株式会社 | 电子设备用铜合金、电子设备用铜合金的制造方法、电子设备用铜合金塑性加工材料、及电子设备用组件 |
| DE102012014311A1 (de) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | Hochschule Pforzheim | Verfahren zur Herstellung eines CuMg-Werkstoffs und dessen Verwendung |
| CN103805801A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 株式会社藤仓 | Cu-Mg 合金体、Cu-Mg 合金体的制造方法及拉丝材料 |
| WO2015016218A1 (ja) | 2013-07-31 | 2015-02-05 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品及び端子 |
| WO2015087624A1 (ja) | 2013-12-11 | 2015-06-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品及び端子 |
| US11104977B2 (en) | 2018-03-30 | 2021-08-31 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy for electronic/electric device, copper alloy sheet/strip material for electronic/electric device, component for electronic/electric device, terminal, and busbar |
| US11203806B2 (en) | 2016-03-30 | 2021-12-21 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy for electronic and electrical equipment, copper alloy plate strip for electronic and electrical equipment, component for electronic and electrical equipment, terminal, busbar, and movable piece for relay |
| US11319615B2 (en) | 2016-03-30 | 2022-05-03 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy for electronic and electrical equipment, copper alloy plate strip for electronic and electrical equipment, component for electronic and electrical equipment, terminal, busbar, and movable piece for relay |
| US11655523B2 (en) | 2018-03-30 | 2023-05-23 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy for electronic/electric device, copper alloy sheet/strip material for electronic/electric device, component for electronic/electric device, terminal, and busbar |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16171893A patent/JPH0718354A/ja active Pending
Cited By (36)
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