KR101114147B1 - 전기전자기기용 동합금 재료 및 전기전자부품 - Google Patents

전기전자기기용 동합금 재료 및 전기전자부품 Download PDF

Info

Publication number
KR101114147B1
KR101114147B1 KR1020107023988A KR20107023988A KR101114147B1 KR 101114147 B1 KR101114147 B1 KR 101114147B1 KR 1020107023988 A KR1020107023988 A KR 1020107023988A KR 20107023988 A KR20107023988 A KR 20107023988A KR 101114147 B1 KR101114147 B1 KR 101114147B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mass
copper alloy
rolling
alloy material
less
Prior art date
Application number
KR1020107023988A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100129778A (ko
Inventor
고지 사토
기요시게 히로세
히로시 가네코
Original Assignee
후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 filed Critical 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20100129778A publication Critical patent/KR20100129778A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101114147B1 publication Critical patent/KR101114147B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/10—Alloys based on copper with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/03—Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49579—Lead-frames or other flat leads characterised by the materials of the lead frames or layers thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

Ni를 2.0질량% 이상 3.3질량% 미만 함유하고, Si의 함유량이 Ni와 Si의 질량비(Ni/Si)로 2.8～3.8의 범위이며, Mg를 0.01～0.2질량%, Sn을 0.05～1.5질량%, Zn을 0.2～1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 이루어지는 전기전자기기용 동합금 재료로서, 두께 t=0.20mm, 폭 w=2.0mm의 시험편에 대해서 굽힘 반지름 R(mm)의 180° 굽힘을 행하였을 때에, 균열이 생기지 않는 최소의 굽힘 반지름 R의 값이 0mm 이상 0.1mm 이하인 전기전자기기용 동합금 재료; 및, 그것을 가공하여 이루어지는 전기전자부품.

Description

전기전자기기용 동합금 재료 및 전기전자부품{COPPER ALLOY MATERIAL FOR ELECTRIC AND ELECTRONIC APPARATUSES, AND ELECTRIC AND ELECTRONIC COMPONENTS}
본 발명은, 전기전자기기용 동합금 재료 및 전기전자부품에 관한 것이다.
전기전자기기용의 부품, 예를 들면 커넥터의 스프링 접점재료에는, 강도, 내응력 완화특성?도전성?굽힘가공성?내열성?도금밀착성?마이그레이션(migra- tion) 특성 등의 특성이 요구된다.종래, 인청동이 많이 이용되어 왔지만, 인청동은 상기의 특성을 완전하게 만족할 수 없어, 보다 고강도이고 내응력 완화 특성이 우수한 베릴륨동이 넓게 이용되게 되었다.
그러나, 베릴륨동은 매우 고가이고 또한 금속 베릴륨은 환경 부하 물질로서 취급되고 있다. 따라서, 이들 재료를 대신하는 합금으로서, 동에 니켈(Ni)과 실리콘(Si)을 첨가한 코르손합금(Cu-Ni-Si계 합금)이 주목받고 있다.
코르손합금은 Ni2Si 금속간 화합물의 미세 입자를 Cu내에 분산 석출시켜 강화하는 석출 경화형의 합금이며, 지금까지 Ni 및 Si의 첨가량이나 Ni/Si를 규정하고, 고강도 및, 고도전성을 도모하는 것에 대한 보고가 있다(특허문헌 1, 2 참조). 종래, 코르손합금에 있어서, Ni와 Si의 함유량의 질량%의 비, 즉 Ni(질량%)/Si (질량%)의 값(이하 Ni/Si라 표기)은, 주로 강화에 기여하는 Ni2Si 화합물의 화학량론비인 4.2를 중심으로 한 범위로 하는 것이 좋다고 되어 있고, Ni/Si는 특허문헌 1에서는 Ni/Si=3～7이 되어 있고, 또한, 특허문헌 2에서는 Ni/Si=3.5～5.5가 되어 있다. 또한 특허문헌 1에서는 고용(固溶) Si가 도전율(導電律)을 저하하는 것을 염려하여, 고용 Si량을 가능한 한 저감시키기 위하여, Ni2Si 조성보다 Ni량이 과잉 기미인 편이 좋고, Ni/Si=4.5가 가장 좋다고 되어 있다. 특허문헌 2에서도 Ni/Si=4.2로부터 값이 벗어날 때의 고용 Ni 및 Si의 증가에 의한 도전율 저하를 염려하여, Ni2Si의 화학량론비 Ni/Si=4.2에 가까운 것이 바람직하다고 되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2001-181759호 특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 2006-233314호
그러나, 특허문헌 1～2에 나타낸 바와 같이, Ni/Si는 종래 합금에서는, Ni2Si의 화학량론비 혹은 Ni2Si의 화학량론비보다 Ni 과잉인 값을 양호하다고 하면서도, 그 범위의 규정은 넓고 애매한 것이었다. 또한, 강도와 도전율의 밸런스를 유지하는 검토는 많이 행하여지고 있었지만, 고강도이고 양호한 굽힘가공성을 갖는 조건에 대해서는, 충분히 검토되어 있지 않았다.
따라서, 본 발명은, 고강도와 극히 양호한 굽힘가공성을 갖는 전기전자기기용 동합금 재료 및 그것을 이용한 전기전자부품을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 종래의 Ni/Si범위 중에도 Ni2Si 화학량론비보다 Si가 과잉인 측에서 결정입자가 미세하게 되어, 시효(時效) 강도가 향상되는 영역을 발견하였다. 본 발명은 이 지견에 기초하여 이루기에 이른 것이다.
본 발명에 의하면, 이하의 수단이 제공된다:
(1) Ni를 2.0질량% 이상 3.3질량% 미만 함유하고, Si의 함유량이 Ni와 Si의 질량비(Ni/Si)로 2.8～3.8의 범위이며, Mg를 0.01～0.2질량%, Sn을 0.05～1.5질량%, Zn을 0.2～1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 이루어지는 전기전자기기용 동합금 재료로서, 두께 t=0.20mm, 폭 w=2.0mm의 시험편에 대해서 굽힘 반지름 R(mm)의 180° 굽힘을 행하였을 때에, 균열이 생기지 않는 최소의 굽힘 반지름 R의 값이 0mm 이상 0.1mm 이하인 것을 특징으로 하는 전기전자기기용 동합금 재료,
(2) Ni를 2.0질량% 이상 3.3질량% 미만 함유하고, Si의 함유량이 Ni와 Si의 질량비(Ni/Si)로 2.8～3.8의 범위이며, Mg를 0.01～0.2질량%, Sn을 0.05～1.5질량%, Zn을 0.2～1.5질량% 함유하고, 또한 Ag, Co, 및 Cr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0.005～2.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 이루어지는 전기전자기기용 동합금 재료로서, 두께 t=0.20mm, 폭 w=2.0mm의 시험편에 대해서 굽힘 반지름 R(mm)의 180° 굽힘을 행하였을 때에, 균열이 생기지 않는 최소의 굽힘 반지름 R의 값이 0mm 이상 0.1mm 이하인 것을 특징으로 하는 전기전자기기용 동합금 재료,
(3) 주조된 주괴(鑄塊)를 열간 압연, 생지(生地)(냉간) 압연, 및 용체화(溶體化) 처리를 행한 후, 압연율 5～50%의 중간(냉간) 압연, 400～600℃에서 0.5～12시간의 시효처리, 압연율 30% 이하의 마무리(냉간) 압연, 및 저온 소둔(燒鈍)처리를 이 순서로 실시하여 제조된 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)항에 기재된 전기전자기기용 동합금 재료,
(4) 주조된 주괴를 열간 압연, 생지(냉간) 압연, 및, 용체화 처리를 행한 후, 300～400℃에서 0.5～8시간의 시효처리를 실시하고, 또한 425～600℃에서 0.5～12시간의 시효를 실시하여, 마무리(냉간) 압연, 및 저온 소둔처리를 이 순서로 실시하여 제조된 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)항에 기재된 전기전자기기용 동합금 재료,
(5) 주조된 주괴를 열간 압연, 생지(냉간) 압연, 및, 용체화 처리를 행한 후, 압연율 5～50%의 중간(냉간) 압연, 300～400℃에서 0.5～8시간의 시효처리를 실시하고, 또한 425～600℃에서 0.5～12시간의 시효처리를 실시하고, 압연율 30% 이하의 마무리(냉간) 압연, 및 저온 소둔처리를 이 순서로 실시하여 제조된 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)항에 기재된 전기전자기기용 동합금 재료,
(6) Ni를 2.0질량% 이상 3.3질량% 미만 함유하고, Si의 함유량이 Ni와 Si의 질량비(Ni/Si)로 2.8～3.8의 범위이며, Mg를 0.01～0.2질량%, Sn을 0.05～1.5질량%, Zn을 0.2～1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 이루어지는 전기전자기기용 동합금 재료를 가공하여 얻어지는 전기전자부품으로서, 상기 동합금 재료는, 두께 t=0.20mm, 폭 w=2.0mm의 시험편에 대해서 굽힘 반지름 R(mm)의 180° 굽힘을 행하였을 때에, 균열이 생기지 않는 최소의 굽힘 반지름 R의 값이 0mm 이상 0.1mm 이하인 것을 특징으로 하는 전기전자부품, 및,
(7) Ni를 2.0질량% 이상 3.3질량% 미만 함유하고, Si의 함유량이 Ni와 Si의 질량비(Ni/Si)로 2.8～3.8의 범위이며, Mg를 0.01～0.2질량%, Sn을 0.05～1.5질량%, Zn을 0.2～1.5질량% 함유하고, 또한 Ag, Co, 및, Cr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0.005～2.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 이루어지는 전기전자기기용 동합금 재료를 가공하여 얻어지는 전기전자부품으로서, 상기 동합금 재료는, 두께 t=0.20mm, 폭 w=2.0mm의 시험편에 대해서 굽힘 반지름R(mm)의 180° 굽힘을 행하였을 때에, 균열이 생기지 않는 최소의 굽힘 반지름 R의 값이 0mm 이상 0.1mm 이하인 것을 특징으로 하는 전기전자부품.
본 발명의 전기전자기기용 동합금 재료는, 종래의 인청동보다는 도전율은 높고 또한 베릴륨동(C17200, C17530)과 동등 이상의 도전율을 갖고, 커넥터 용도로서는 충분한 도전율을 갖고, 또한 고강도를 갖고, 또한, 극히 양호한 굽힘가공성을 갖는 것이다. 또한, 본 발명의 전기전자부품은, 상기 전기전자기기용 동합금 재료를 가공하여 얻을 수 있는 것이기 때문에, 고강도를 가지면서, 또한, 커넥터 용도의 부품에 요구되는 극히 양호한 굽힘가공성을 갖는다. 본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은, 하기의 기재로부터 보다 분명해질 것이다.
본 발명에 있어서는, Ni의 함유량을 2.0질량% 이상 3.3질량% 미만으로 함으로써, 충분한 도전율을 갖고, 고강도이면서 동시에 극히 양호한 굽힘가공성을 달성할 수 있다. Ni함유량이 하한치 미만에서는, 강도를 충분히 얻을 수 없다. 또한, Ni함유량이 상한치를 넘는 경우는, 고강도가 되지만 도전율이 저하하는 경향이 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, Ni/Si(함유량의 질량비)를 2.8～3.8의 범위로 규정한다. 이 범위로 함으로써 Ni2Si의 석출에 더하여 Ni3Si2의 석출을 기대할 수 있고, Ni2Si 및 Ni3Si2의 석출 밀도도 향상되기 때문에 시효처리에 의한 인장 강도가 향상된다. 또한, 고용 Si량의 증가에 의해서, 용체화 처리시의 결정입자지름을 작게 제어할 수 있기 때문에, 굽힘가공성에 있어서도 양호하게 기능한다. 상한치보다 큰 경우에는 요구하는 시효 강도 향상의 효과를 얻을 수 없다. 또한, 하한치 미만에서는, 요구하는 시효 강도 향상의 효과를 얻을 수 없는 동시에, 고용 Si량이 결정입자 제어의 효과 이상으로 도전율을 저하시켜 악영향을 주는 효과가 크다. 보다 바람직한 범위는 Ni/Si가 3.3을 중심으로 하여, 3.0～3.5이다. 이 범위에서는, 인장 강도, 도전율, 및 굽힘가공성의 밸런스가 좋은 재료를 얻을 수 있다.
Mg는 내응력 완화 특성을 개선하지만, 그 함유량을 0.01～0.2질량%으로 규정하는 이유는, 0.01질량% 미만에서는 내응력 완화 특성의 개선을 볼 수 없고, 0.2질량%을 넘으면 굽힘가공성에 악영향을 미치기 때문이다. Mg의 함유량은 바람직하게는 0.05～0.15질량%이다.
Sn은 Mg와 상호 서로 관계하여, 내응력 완화 특성을 보다 한층 향상시킨다. 그 함유량을 0.05～1.5질량%으로 규정하는 이유는, 0.05질량% 미만에서는 그 효과를 충분히 얻지 못하고, 1.5질량%을 넘으면 도전율이 저하하기 때문이다. Sn의 함유량은 바람직하게는 0.1～0.7 질량%이다.
Zn은 굽힘가공성을 약간 개선한다. 바람직하게는 Zn량을 0.2～1.5질량%으로 규정하는 것에 의해, Mg를 최대 0.2질량%까지 첨가해도 실용상 문제없는 레벨의 굽힘가공성을 얻을 수 있다. 기타, Zn은 Sn도금이나 납땜 도금의 밀착성이나 마이그레이션 특성을 개선한다. Zn량이 1.5질량%을 넘으면 도전성이 저하한다. Zn의 함유량은, 더 바람직하게는 0.3～1.0질량%이다.
본 발명의 동합금 재료에 있어서는, 상기의 성분에 더하여, 또한 Ag, Co, Cr의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.005～2.0질량%을 함유시켜도 좋다.
Ag는 내열성 및 강도를 향상시키는 동시에, 결정입자의 조대화를 저지하여 굽힘가공성을 개선한다. Ag량이 0.005질량% 미만에서는 그 효과를 충분히 얻지 못하고, 0.3질량%을 넘어 첨가해도 특성상에 악영향은 없지만 비용 상승이 된다. 이러한 관점으로부터 Ag의 함유량은 0.005～0.3질량%으로 한다.
Co는, Ni와 같이 Si와 화합물을 형성하여 강도를 향상시킨다. Co의 함유량은 0.05질량% 미만에서는 그 효과를 충분히 얻지 못하고, 2.0질량%을 넘으면, 용체화 처리 후에도 강도에 기여하지 않는 정출(晶出)?석출물이 존재하여 굽힘가공성이 열화한다.
Cr는 Ni나 Si와의 제 2 상(相)으로서 석출되어, 결정입자지름의 제어에 유효하다. 0.05질량% 미만에서는 그 효과를 충분히 얻지 못하고, 1.0질량%을 넘으면 굽힘가공성이 열화한다.
상술 Ag, Co, Cr을 2종 이상 첨가하는 경우에는, 요구 특성에 따라 0.005～2.0질량%의 범위내에서 결정된다.
본 발명의 전기전자기기용 동합금 재료는, 바람직하게는, 주조, 열간 압연, 생지 압연, 용체화 처리를 행한 후, 중간 압연, 시효처리, 마무리 압연, 저온 소둔처리를 실시하는 공정에 의해 제조된 것이다.
본 발명의 전기전자기기용 동합금 재료의 형상은, 특별히 한정되는 것이 아니라, 판(板), 조(條), 선(線), 봉(棒), 박(箔) 등을 들 수 있다.
이하에, 본 발명의 동합금 재료의 바람직한 제조방법에 대해서 상세하게 설명한다. 이하, 대표예로서 동합금판이나 동합금조를 제조하는 방법에 대해 상술한다.
본 발명에서는, 주조는 일반적인 DC법(Direct Chill Casting)등으로 행한다. 열간 압연은, 주괴를 850～1000℃의 온도에서 0.5～12시간의 균질화 처리를 실시한 직후, 700～950℃의 온도에서 압연을 행하고, 그 후, 냉각중의 석출을 막기 위해서 수냉하는 것이 바람직하다. 열간 압연 후 산화막을 면삭 후에 냉간으로 압연을 행한다. 이하, 이 냉간 압연을 생지 압연이라고 호칭한다. 생지 압연은 중간 압연, 마무리 압연에서 소정의 가공율을 얻을 수 있는 판두께로 압연을 행한다.
용체화 처리는 재료 실체 온도가 700～880℃에서 행하고, 3～60초 정도 유지 후, 석출을 막기 위해 냉각속도는 15℃/초 이상(보다 바람직하게는 30℃/초 이상)의 냉각속도로 냉각하는 것이 바람직하다. 용체화 처리온도가 700℃보다 낮은 경우에는, 건전한 재결정 조직을 얻지 못하고 굽힘가공성에 악영향을 미치고, 또한, Ni, Si의 고용량이 불충분하게 되어 시효처리시에서의 Ni-Si계 석출물의 석출량이 불충분하여 내력(耐力)을 얻을 수 없는 등의 문제가 있다. 용체화 처리온도가 880℃보다 높은 경우에는, 재결정입자의 조대화(粗大化)가 발생하여, 강도의 저하, 이방성(異方性)의 발현, 굽힘가공성의 열화를 초래한다.
중간 압연은 시효처리에서의 인장 강도, 내력을 향상시키는 목적으로 냉간압연을 행한다. 중간 압연에 있어서 동합금 모상(母相)중에는 전위가 도입되지만, 그들 일부는 다음 공정의 시효처리에서 Ni-Si계 화합물의 이질핵생성 사이트로서 기능하여, 화합물이 고밀?미세하게 형성하는 것을 도와, Ni/Si의 제어에 의한 석출 밀도 증가의 효과를 더 향상시킨다. 중간 압연은 시효 강도도 향상시키기 때문에 도입하는 것이 바람직하지만, 압연율이 너무 높아도 시효 강도 향상의 효과는 포화되어 버리고, 또한, 굽힘가공성의 열화를 발생시킨다. 그 때문에, 중간 압연은 압연율 5～50%의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.
시효처리는, 동모상(銅母相)에 Ni2Si 및 Ni3Si2 화합물을 균일하게 분산 석출시키고, 강도, 도전율을 향상시킨다. 배치식의 노(爐)를 이용하여 재료의 실체 온도 400～600℃에서 0.5～12시간 유지하는 것이 바람직하다. 실체 온도가 400℃보다 낮은 경우는, 충분한 Ni-Si계 화합물의 석출량을 얻기 위해서 매우 장시간을 필요로 하고, 또는, 내력 및 도전율이 불충분하게 된다. 실체 온도가 600℃보다 높은 경우는, Ni-Si계 화합물이 조대화되기 때문에, 내력을 충분히 얻을 수 없다.
또한, 시효처리는 재료의 실체 온도 300～400℃에서 0.5～8시간의 시효후, 실체 온도 425～600℃, 0.5～12시간의 2단계의 시효로 함으로써, Ni-Si 화합물의 석출 밀도를 향상하여 강도와 굽힘성을 더 향상시키는 것이 가능하다. 이 2단계의 시효처리를 실시하는 경우, 상기 공정의 중간 압연을 실시하지 않아도 좋지만, 중간 압연을 행함으로써 더 강도를 향상시킬 수 있다.
마무리 압연은, 내력의 향상을 목적으로 하여 냉간압연을 행한다. 시효 후의 내력이 충분한 경우에는, 마무리 압연 및 그 후의 공정의 저온 소둔을 도입하지 않아도 좋다. 마무리 압연에 의한 압연율이 너무 높으면, 굽힘가공성이 열화하여, 내응력 완화 특성을 열화시키기 때문에, 압연율을 30% 이하에서 실시하는 것이 바람직하다.
저온 소둔은, 강도를 어느 정도 유지한 채로, 신장, 굽힘가공성 및 스프링 한계치를 회복시키는 목적으로 행한다. 저온 소둔시의 실체 온도가 너무 높은 경우에는, 재결정이 발생하여 내력의 저하를 초래하므로, 실체 온도 300～600℃에서, 5～60초의 단시간에서의 소둔을 행하는 것이 바람직하다. 실체 온도가 300℃보다 낮은 경우는, 신장, 굽힘가공성 및, 스프링 한계치의 회복이 불충분하고, 실체 온도가 600℃보다 높은 경우는, 강도 저하를 초래한다.
또한, 본 발명의 전기전자부품은, 상기 전기전자기기용 동합금 재료를 적절히 가공하는 것에 의해서 얻을 수 있다. 이 가공 방법은 특별히 제한되는 것이 아니라, 통상의 방법에 의해서, 예를 들면, 프레스 가공 등의 소성(塑性)가공에 의해 원하는 부품 형상으로 하면 좋다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
표 1에 나타내는 조성의 동합금을 용해하고, DC법에 의해 주조하여, 두께 30mm,폭 100mm, 길이 150mm의 주괴를 얻었다. 다음에 이들 주괴를 900℃로 가열하고, 이 온도에 1시간 유지 후, 두께 12mm로 열간 압연하고, 신속하게 냉각하였다. 이어서 양면을 각 1.5mm씩 절삭하여 산화 피막을 제거한 후, 생지 압연에 의해 두께 0.25～0.50mm로 가공하였다. 이 후, 750～880℃의 여러 가지의 조건으로 용체화 처리를 행하고, 즉시 15℃/초 이상의 냉각속도로 냉각하였다. 이어서 압연율 5～50%의 중간 압연을 실시하였다. 다음에 불활성 가스 분위기중에서, 450～550℃로 2시간의 시효처리를 실시하고, 그 후 압연율 30% 이하의 마무리 압연을 행하여, 최종적인 판두께를 0.20mm로 가지런히 하였다. 마무리 압연 후, 500℃에서 30초의 저온 소둔처리를 실시한 재료로 이하의 각종 특성 평가를 실시하였다. 한편, 본 명세서에 있어서, 각 표에 나타내는 동합금의 성분(Ni, Si 등)의 단위는, 질량비인 Ni/Si의 값(단위 없음)을 제외하고, 모두 질량%(mass%)이다.
다음에, 상술과 같이 제조한 각각의 동합금판에 대해서, (1) 결정입자지름, (2) 인장 강도, (3) 도전율, (4) 굽힘가공성을 조사하였다. 결과를 합하여 표 1에 나타낸다.
(1) 결정입자지름은 JIS H 0501(절단법)에 의해 구하였다.
(2) 인장 강도는 JIS Z 2201 기재의 5호 시험편을 이용하여, JIS Z 2241에 준거하여 구하였다. 인장 강도는 5MPa의 정수배로 사사오입하여 나타내었다.
(3) 도전율은 JIS H 0505에 준거하여 구하였다.
(4) 굽힘가공성은, 굽힘 시험편 폭 w를 2mm, 판두께 t를 0.20mm로 하고, 굽힘 반지름 R(mm)=0～0.6에서 180° 굽힘을 행하여, 균열이 생기지 않는 최소의 굽힘 반지름(R)과 판두께(t)의 비를 R/t로 하여 정의하였다. R/t=3.0에서도 균열이 발생한 경우에는 R/t>3으로 표기하였다. 한편, 굽힘부의 평가는, 일본 신동(伸銅) 협회 기술 표준 '동 및 동합금 박판조의 굽힘가공성 평가방법(JBMA T307:1999)'에 준거하였다.
[표 1]
Figure 112010069357915-pct00001
표 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명예 1～10은, 높은 인장 강도 및 우수한 굽힘가공성을 양립한다고 하는 우수한 특성을 나타내고 있다. 본 발명예 1～10은, 모두 도전율이 35% IACS 이상, 인장 강도가 750MPa 이상, 굽힘가공성이 R/t의 값으로 0 이상 0.5 이하가 되었다.
비교예 11, 12는 Ni/Si는 규정의 범위내이지만, Ni량이 하한치 미만이기 때문에 강도가 불충분하다. 비교예 13, 15～20 및 23은 Ni/Si가 상한치보다 크기 때문에, 각각 조성이 대응하는 본 발명예와 비교하여 강도가 낮고, 또한, 결정입자지름이 크기 때문에 굽힘가공성이 저하하였다. 비교예 14, 21, 22 및 24는 Ni/Si가 하한치 미만이기 때문에, 각각 조성이 대응하는 본 발명예와 비교하여 강도가 낮고, 또한, 도전율이 저하하였다. 비교예 24에서는 굽힘가공성도 저하하였다. 참고예 25, 26은 Ni량이 규정치보다 많기 때문에, 본 발명예에서의 극히 양호한 굽힘가공성은 얻을 수 없었다.
실시예 2
실시예 1에서 제조한, No.4, 15 및 22의 주괴를 이용하여, 용체화 처리 후의 공정을 변화시킨 효과를 조사한 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2에 나타낸 번호는, 예를 들면 4의 주괴를 이용하여 제조 공정을 변경한 경우에는 4-2 등 자(子)번호를 기재하여 표기하고 있다.
본 발명예 4-2, 비교예 15-2 및 22-2는, 실시예 1 기재의 제조공정 중, 시효처리를 350℃에서 2시간의 시효처리 후에 500℃에서 2시간의 2단계의 시효처리를 실시하여 제작하였다. 본 발명예 4-3, 비교예 15-3 및, 22-3은, 실시예 1의 제조공정 중, 시효처리 직전의 중간 압연을 행하지 않고 시효처리를 350℃에서 2시간의 시효처리 후에 500℃에서 2시간의 2단계의 시효처리를 실시하여 제작하였다. 참고예 4-4는 실시예 1의 제조공정 중, 시효처리 직전의 중간 압연을 행하지 않고 시효처리를 500℃에서 2시간의 1단계만으로 행한 예이며, 상기(3) 항에 관한 발명에 대해서는 비교예이다.
특성의 조사는 각각의 동합금판에 대해서, 실시예 1과 같이 (1) 결정입자지름, (2) 인장 강도, (3) 도전율, (4) 굽힘가공성을 조사하였다. 결과를 합하여 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure 112010069357915-pct00002
본 발명예 4-2 및 4-3은, 각각 실시예 1의 본 발명예의 No.4보다 높은 강도 및 우수한 굽힘가공성을 달성하고 있다.
그에 비하여, 비교예 15-2 및 15-3은 Ni/Si가 상한치보다 크기 때문에 본 발명예 4-2 및 4-3과 비교하여, 공정 변경의 효과를 얻지 못하여 강도가 낮고, 또한 결정입자지름이 크기 때문에 굽힘가공성이 저하하였다. 비교예 22-2 및 22-3은 Ni/Si가 하한치 미만이기 때문에, 도전율이 낮고, 본 발명예 4-2 및 4-3과 비교하여 공정 변경의 효과를 얻지 못하여 강도가 낮았다. 또한, 참고예 4-4는 강도를 향상시키려고 마무리 압연율을 높인 예이지만, 오히려 강도는 저하하고, 또한, 굽힘가공성이 열화하였다.
본 발명의 전기전자기기용 동합금 재료는 고강도를 갖고, 또한, 굽힘가공성이 우수하므로, 전기전자기기용의 부품, 특히 커넥터의 스프링 접점 등에 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 전기전자부품은, 상기 전기전자기기용 동합금 재료를 가공하여 얻어지는 것이기 때문에, 고강도를 가지면서, 극히 양호한 굽힘가공성이 요구되는 커넥터 용도의 부품으로서 적합하다.
본 발명을 그 실시형태와 함께 설명했지만, 우리는 특히 지정하지 않는 한 우리의 발명을 설명의 어느 세부에 있어서도 한정하려고 하는 것이 아니라, 첨부한 청구의 범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하는 일 없이 폭넓게 해석되는 것이 당연하다고 생각한다.
본원은, 2008년 3월 31일에 일본에서 특허 출원된 특원 2008-092314에 기초하는 우선권을 주장하는 것으로, 여기에 참조하여 그 내용을 본 명세서의 기재된 일부로서 넣는다.

Claims (7)

  1. Ni를 2.0질량% 이상 3.3질량% 미만 함유하고, Si의 함유량이 Ni와 Si의 질량비(Ni/Si)로 2.8～3.8의 범위이며, Mg를 0.01～0.2질량%, Sn을 0.05～1.5질량%, Zn을 0.2～1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 이루어지는 전기전자기기용 동합금 재료로서, 두께 t=0.20mm, 폭 w=2.0mm의 시험편에 대해서 굽힘 반지름 R(mm)의 180° 굽힘을 행하였을 때에, 균열이 생기지 않는 최소의 굽힘 반지름 R의 값이 0mm 이상 0.1mm 이하인 것을 특징으로 하는 전기전자기기용 동합금 재료.
  2. Ni를 2.0질량% 이상 3.3질량% 미만 함유하고, Si의 함유량이 Ni와 Si의 질량비(Ni/Si)로 2.8～3.8의 범위이며, Mg를 0.01～0.2질량%, Sn을 0.05～1.5질량%, Zn을 0.2～1.5질량% 함유하고, 또한 Ag, Co, 및, Cr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0.005～2.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 이루어지는 전기전자기기용 동합금 재료로서, 두께 t=0.20mm, 폭 w=2.0mm의 시험편에 대해서 굽힘 반지름 R(mm)의 180° 굽힘을 행하였을 때에, 균열이 생기지 않는 최소의 굽힘 반지름 R의 값이 0mm 이상 0.1mm 이하인 것을 특징으로 하는 전기전자기기용 동합금 재료.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 주조된 주괴를 열간 압연, 생지 압연, 및, 용체화 처리를 행한 후, 압연율 5～50%의 중간 압연, 400～600℃에서 0.5～12시간의 시효처리, 압연율 30% 이하의 마무리 압연, 및 저온 소둔처리를 이 순서로 실시하여 제조된 것을 특징으로 하는 전기전자기기용 동합금 재료.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 주조된 주괴를 열간 압연, 생지 압연, 및 용체화 처리를 행한 후, 300～400℃에서 0.5～8시간의 시효처리를 실시하고, 또한 425～600℃에서 0.5～12시간의 시효를 실시하여, 마무리 압연, 및 저온 소둔처리를 이 순서로 실시하여 제조된 것을 특징으로 하는 전기전자기기용 동합금 재료.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 주조된 주괴를 열간 압연, 생지 압연, 및, 용체화 처리를 행한 후, 압연율 5～50%의 중간 압연, 300～400℃에서 0.5～8시간의 시효처리를 실시하고, 또한 425～600℃에서 0.5～12시간의 시효처리를 실시하고, 압연율 30% 이하의 마무리 압연, 및 저온 소둔처리를 이 순서로 실시하여 제조된 것을 특징으로 하는 전기전자기기용 동합금 재료.
  6. Ni를 2.0질량% 이상 3.3질량% 미만 함유하고, Si의 함유량이 Ni와 Si의 질량비(Ni/Si)로 2.8～3.8의 범위이며, Mg를 0.01～0.2질량%, Sn을 0.05～1.5질량%, Zn을 0.2～1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 이루어지는 전기전자기기용 동합금 재료를 가공하여 얻어지는 전기전자부품으로서, 상기 동합금 재료는, 두께 t=0.20mm, 폭 w=2.0mm의 시험편에 대해서 굽힘 반지름 R(mm)의 180° 굽힘을 행하였을 때에, 균열이 생기지 않는 최소의 굽힘 반지름 R의 값이 0mm 이상 0.1mm이하인 것을 특징으로 하는 전기전자부품.
  7. Ni를 2.0질량% 이상 3.3질량% 미만 함유하고, Si의 함유량이 Ni와 Si의 질량비(Ni/Si)로 2.8～3.8의 범위이며, Mg를 0.01～0.2질량%, Sn을 0.05～1.5질량%, Zn을 0.2～1.5질량% 함유하고, 또한 Ag, Co, 및 Cr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 합계로 0.005～2.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 이루어지는 전기전자기기용 동합금 재료를 가공하여 얻어지는 전기전자부품으로서, 상기 동합금 재료는, 두께 t=0.20mm, 폭 w=2.0mm의 시험편에 대해서 굽힘 반지름 R(mm)의 180° 굽힘을 행하였을 때에, 균열이 생기지 않는 최소의 굽힘 반지름 R의 값이 0mm 이상 0.1mm 이하인 것을 특징으로 하는 전기전자부품.
KR1020107023988A 2008-03-31 2009-03-30 전기전자기기용 동합금 재료 및 전기전자부품 KR101114147B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008092314 2008-03-31
JPJP-P-2008-092314 2008-03-31
PCT/JP2009/056575 WO2009123158A1 (ja) 2008-03-31 2009-03-30 電気電子機器用銅合金材料および電気電子部品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100129778A KR20100129778A (ko) 2010-12-09
KR101114147B1 true KR101114147B1 (ko) 2012-03-13

Family

ID=41135532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107023988A KR101114147B1 (ko) 2008-03-31 2009-03-30 전기전자기기용 동합금 재료 및 전기전자부품

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110017358A1 (ko)
EP (1) EP2267173A4 (ko)
JP (1) JP4653239B2 (ko)
KR (1) KR101114147B1 (ko)
CN (1) CN101981214B (ko)
WO (1) WO2009123158A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104561643A (zh) * 2014-12-25 2015-04-29 春焱电子科技（苏州）有限公司 一种电子材料用微合金

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008024999A (ja) 2006-07-24 2008-02-07 Dowa Holdings Co Ltd 耐力および曲げ加工性に優れたＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金板材
JP2008038231A (ja) 2006-08-09 2008-02-21 Dowa Holdings Co Ltd 曲げ加工性に優れた高強度銅合金板材およびその製造法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2185958A (en) * 1938-12-13 1940-01-02 New Haven Copper Company Copper base alloy
JP2797846B2 (ja) * 1992-06-11 1998-09-17 三菱伸銅株式会社 樹脂封止型半導体装置のＣｕ合金製リードフレーム材
JP4154100B2 (ja) 1999-12-17 2008-09-24 日鉱金属株式会社 表面特性の優れた電子材料用銅合金およびその製造方法
JP3520034B2 (ja) * 2000-07-25 2004-04-19 古河電気工業株式会社 電子電気機器部品用銅合金材
US7090732B2 (en) * 2000-12-15 2006-08-15 The Furukawa Electric, Co., Ltd. High-mechanical strength copper alloy
JP3520046B2 (ja) * 2000-12-15 2004-04-19 古河電気工業株式会社 高強度銅合金
JP4809602B2 (ja) * 2004-05-27 2011-11-09 古河電気工業株式会社 銅合金
JP4566020B2 (ja) * 2005-02-14 2010-10-20 株式会社神戸製鋼所 異方性の小さい電気電子部品用銅合金板
JP4959141B2 (ja) 2005-02-28 2012-06-20 Ｄｏｗａホールディングス株式会社 高強度銅合金
JP5247021B2 (ja) * 2005-11-28 2013-07-24 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 曲げ部のしわを低減させたＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金板・条及びその製造方法
JP2008092314A (ja) 2006-10-03 2008-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮像装置
JP4357536B2 (ja) * 2007-02-16 2009-11-04 株式会社神戸製鋼所 強度と成形性に優れる電気電子部品用銅合金板
JP5170881B2 (ja) * 2007-03-26 2013-03-27 古河電気工業株式会社 電気・電子機器用銅合金材およびその製造方法
TWI395824B (zh) * 2007-03-30 2013-05-11 Jx Nippon Mining & Metals Corp Cu-Ni-Si alloy for electronic materials

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008024999A (ja) 2006-07-24 2008-02-07 Dowa Holdings Co Ltd 耐力および曲げ加工性に優れたＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金板材
JP2008038231A (ja) 2006-08-09 2008-02-21 Dowa Holdings Co Ltd 曲げ加工性に優れた高強度銅合金板材およびその製造法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4653239B2 (ja) 2011-03-16
CN101981214B (zh) 2015-12-09
WO2009123158A1 (ja) 2009-10-08
EP2267173A4 (en) 2013-09-25
KR20100129778A (ko) 2010-12-09
EP2267173A1 (en) 2010-12-29
JPWO2009123158A1 (ja) 2011-07-28
CN101981214A (zh) 2011-02-23
US20110017358A1 (en) 2011-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4809602B2 (ja) 銅合金
JP4655834B2 (ja) 電気部品用銅合金材とその製造方法
KR101114116B1 (ko) 전기전자기기용 동합금 재료 및 전기전자부품
JP5476149B2 (ja) 強度異方性が小さく曲げ加工性に優れた銅合金
KR101331339B1 (ko) 전자 재료용 Ｃｕ-Ｎｉ-Ｓｉ-Ｃｏ 계 구리 합금 및 그 제조 방법
JP5097970B2 (ja) 銅合金板材及びその製造方法
JP4408275B2 (ja) 強度と曲げ加工性に優れたＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金
JP6385383B2 (ja) 銅合金板材および銅合金板材の製造方法
JP5466879B2 (ja) 銅合金板材およびその製造方法
JP5619389B2 (ja) 銅合金材料
CN108384986B (zh) 一种铜合金材料及其应用
JP2011508081A (ja) 銅−ニッケル−ケイ素系合金
KR20150126064A (ko) 전자 재료용 Cu-Co-Si 계 합금
CN109338151B (zh) 一种电子电气设备用铜合金及用途
KR101114147B1 (ko) 전기전자기기용 동합금 재료 및 전기전자부품
JP2008001937A (ja) 端子・コネクタ用銅合金材及びその製造方法
JP6246454B2 (ja) Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金及びその製造方法
WO2023140314A1 (ja) 銅合金板材およびその製造方法
CN117431431A (zh) 一种电子电气部件用铜合金及其制备方法
JP2021088738A (ja) 電子材料用銅合金、電子部品及び電子材料用銅合金の製造方法
CN109913694A (zh) 电气电子设备用铜合金材料及电气电子零件
JP2011012302A (ja) 端子・コネクタ用銅合金材及びその製造方法
JP2012012630A (ja) 電子材料用銅合金の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150119

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160105

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee