KR101810925B1

KR101810925B1 - 내열성 및 방열성이 우수한 구리 합금 판재

Info

Publication number: KR101810925B1
Application number: KR1020170135024A
Authority: KR
Inventors: 곽원신; 정민재; 홍혜민
Original assignee: 주식회사 풍산
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2017-12-20
Also published as: US20210363611A1; WO2019078474A1; MY196101A; CN109937262B; JP2020504232A; TWI743392B; JP6837542B2; CN109937262A; US11697864B2; TW201923100A

Abstract

본 발명은 모바일 기기의 발열 해소를 위한 쉴드 캔(shield can)용 소재, 자동차 및 기타 반도체용 리드프레임 소재, 자동차를 포함한 산업 전반에 걸쳐 사용되는 커넥터, 릴레이, 스위치 등과 같은 전기전자 부품용 소재에 적합한 고내열 및 고방열 특성을 지닌 고강도 구리합금 판재 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

내열성 및 방열성이 우수한 구리 합금 판재{Copper alloy strips having high heat resistance and thermal dissipation properties}

본 발명은 모바일 기기의 발열 해소를 위한 쉴드 캔(shield can)용 소재, 자동차 및 기타 반도체 리드프레임용 소재, 자동차를 포함한 산업 전반에 걸쳐 사용되는 커넥터, 릴레이, 스위치 등과 같은 전기전자 부품용 소재에 적합한 내열성 및 방열성이 우수한 구리합금 판재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

모바일 제품이 고성능화 및 소형화됨에 따라, 강도 특성이 우수할 뿐만 아니라, 제품 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 해소할 수 있는, 즉 방열 특성이 우수한 소재가 필요해졌다. 방열용 소재는 기존에 통상적으로 사용되던 냉각핀과 같은 얇은 판 형태의 부품이 아닌, 케이스(case)나 캔(can) 형태의 부품으로 사용될 때, 구조적으로 열이 내부에 쌓이게 되므로 더욱 우수한 방열 특성을 필요로 하게 되었다. 특히, 케이스나 캔 형태의 부품은 그 내부의 주요 부품들을 외부의 충격으로부터 보호함과 동시에(강도), 내부에서 발생하여 쌓이는 열을 효과적으로 방출시킴으로써 내부 열로부터 보호해야 하기 때문이다(방열성).

또한, 최근 전기자동차가 급격히 증가하고 내연기관 자동차의 전자화가 가속화됨에 따라, 자동차 전장 부품들의 고압 및 고전류화가 요구되며, 사용 소재의 높은 도전성뿐만 아니라, 고압 및 고전류에 따른 저항 발열과 자동차 엔진룸과 같은 극단적인 사용 환경으로부터 발생하는 열에 대한 내구성도 동시에 필요한 실정이다. 따라서, 자동차의 전기전자 부품용 구리합금 소재에 있어서, 열전도율의 기준치도 기술발전에 따라 점점 상향 조정되어야 한다.

따라서, 전기전자 부품용 구리합금 소재에 있어서, 적어도 350MPa 이상의 인장강도 및 200W/mK 이상의 열전도율이 요구되며, 이러한 성능의 기준치는 기술 발전과 부품의 소형화에 따라 점점 상향 조정되는 추세에 있다.

또한, 전기전자 부품용 구리합금 소재는 케이스나 캔, 커넥터, 릴레이 등과 같이 가공이 들어가는 제품의 경우, 기계적 강도와 함께 안정적인 전력의 공급과 열 및 전기 신호의 전달이 가능해야 하므로, 가공에 의한 균열을 방지하기 위해 우수한 굽힘성이 필요하다.

다시 말하면, 전기전자 부품용 구리합금 소재는 중간 이상의 강도, 높은 방열성과 도전성, 우수한 내열성, 그리고 우수한 굽힘성이 요구된다. 기존에 존재하는 동합금 중에 이러한 특성에 그나마 근접한 대표적인 합금으로는, 강도와 내열성이 우수한 (1) 콜슨(Corson)계 합금과, 강도와 도전성의 균형이 우수한 (2) 구리-크롬(Cu-Cr)계 합금이 있다.

콜슨계 합금성분(Cu-Ni-Si)에 코발트를 첨가한 대한민국 특허공개공보 제10-2011-0088595호(선행문헌 1)에서는 강도와 도전율, 내피로성이 우수한 구리합금으로, Ni: 1.0~2.5 질량%, Co: 0.5~2.5 질량%, Si: 0.3~1.2 질량%를 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 전자 재료용 구리 합금으로서, 모상 중에 석출된 제 2 상 입자 중, 입경이 5㎚ 이상 50㎚ 이하인 것의 개수 밀도가 1 × 10¹²~ 1 × 10¹⁴개/㎣이고, 입경이 5㎚ 이상 20㎚ 미만인 것의 개수 밀도는, 입경이 20㎚ 이상 50㎚ 이하인 것의 개수 밀도에 대한 비로 나타내어 3~6인 전자 재료용 구리 합금으로, 열간압연 이후에 재료 온도를 950℃ 이상 1050℃ 이하로 가열하여 용체화 처리를 실시하는 공정을 포함하는 제조 방법을 기재하고 있다. 상기 특허문헌에 의하면, 850MPa 수준의 항복강도와 45%IACS 수준의 전기전도율을 확보할 수 있으나, 니켈과 코발트의 총 함량이 3.0중량% 수준으로, 니켈과 코발트, 실리콘의 첨가 효과가 발현되기 위해서는 열간압연 외에 추가로 950~1050℃ 범위에서 용체화 처리를 필요로 한다. 상기 용체화 처리는 추가적인 단계이므로, 제조 공정이 더욱 복잡해지며, 이는 제조 원가 상승에 원인이 된다. 한편, 상기 특허문헌에 따르는 콜슨계 동합금은 45%IACS 수준의 전기전도율을 가지므로, 현재 요구되는 높은 전기전도율 수준인 75%IACS 이상의 전기전도율에는 크게 미치지 못한다.

또한, 대한민국 특허공개공보 제10-2010-0113644호(선행문헌 2)는 크롬과 코발트를 첨가하여 특성을 향상시킨 고강도 고전도도성의 콜슨계 합금으로서, Ni: 1.0~4.5 질량%, Si: 0.50~1.2 질량%, Co: 0.1~2.5 질량%, Cr: 0.003~0.3 질량%를 함유하고, Ni와 Co의 합계 질량의 Si에 대한 질량 농도비([Ni＋Co]/Si 비)가 4≤[Ni＋Co]/Si≤5이고, 잔부 Cu 및 불가피적 불순물로 구성되는 전자 재료용 구리 합금으로서, 재료 중에 분산되는 크기가 0.1㎛ ~ 5㎛인 Cr-Si 화합물에 대해, 그 분산 입자 중의 Si에 대한 Cr의 원자 농도비가 1~5로서, 그 분산 밀도가 1 × 10⁴개/㎟를 초과하고, 1 × 10⁶개/㎟ 이하인 전자 재료용 구리 합금을 개시한다. 상기 특허문헌에 따르는 합금 또한 선행문헌 1과 유사한 800MPa 수준의 항복강도와 45%IACS 수준의 전기전도율을 확보할 수 있고, 전기전도율의 감소를 억제하기 위하여 크롬을 첨가함으로써 크롬이 과잉 첨가된 실리콘과 반응하여 기지 내에 화합물을 생성시켜 고전도화를 도모할 수 있다고 기재되어 있다. 하지만 상기 특허문헌 또한 첨가 원소인 니켈과 코발트, 실리콘의 특성이 발현되기 위해서는, 열간압연 이외의 추가적인 용체화 처리가 반드시 필요하다.

구리-크롬계 합금으로는, 대한민국 특허공개공보 제10-2017-0018881호(선행문헌 3)에, Cr를 0.10~0.50 질량%와, Mg를 0.01~0.50 질량% 포함하고, Zr, Ti 중의 적어도 1종을 합계로 0.00~0.20 질량% 함유하는 제 1 첨가 원소군, 및 Zn, Fe, Sn, Ag, Si, Ni 중의 적어도 1종을 합계로 0.00~0.50 질량% 함유하는 제 2 첨가 원소군으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종을 함유하고, 잔부가 Cu와 불가피한 불순물로 이루어지는 구리 합금 판재로서, 판의 폭 방향 TD에 수직인 단면에 있어서, 입경이 30㎛ 이하의 결정립이 30~70%의 면적률을 가지는 것을 특징으로 하는 구리 합금 판재가 기재되어 있다. 상기 특허문헌에 따르면, 150℃ 중에서 1000시간 방치했을 때의 응력 완화율이 20% 이하로 우수하며, 90°W 굽힘 시, R/t가 1.0으로 균열이 발생하지 않는다고 기재되나, 확보 가능한 인장강도가 430MPa으로 비교적 낮다. 또한, 산화성이 높은 마그네슘을 주요 성분으로 함유하고, 산화성이 매우 높은 지르코늄(Zr)과 티타늄(Ti)을 첨가원소군에 포함시킴에 따라, 주조 시 기포 발생을 빈번히 야기해 건전한 주괴를 얻기 어렵다. 이를 해결하기 위해서는 고비용의 진공 또는 반진공 주조로를 사용하거나, 일반 대기로에서 주조 시에는 첨가원소의 산화를 방지하고 제품 내 잔류량을 높일 수 있는 와이어 피딩(wire feeding)과 같은 고비용의 방법이 필요하며, 용탕 관리에도 많은 어려움이 예상된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내열성 및 방열성이 뛰어나면서도, 자동차를 포함하는 전기전자 부품에 요구되는 수준의 강도를 가지고, 우수한 굽힘성을 가지는 자동차를 포함하는 전기전자 부품용 구리 합금 판재 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명에 따르는 전기전자 부품용 구리합금 판재는 크롬(Cr) 0.20~0.40 질량%, 코발트(Co) 0.01~0.15질량%를 포함하고, 규소(Si), 마그네슘(Mg), 주석(Sn)의 첨가원소군 중에서 적어도 1종을 합계로 0.00~0.15 질량% 함유하고, 잔부인 구리(Cu)와 불가피한 불순물로 이루어진다. 상기 첨가원소군은 선택적 성분이다. 상기 구리 합금은 내연화온도 450℃ 이상, 열전도율 280W/m·K 이상이다.

상기 구리합금 판재는 코발트(Co)를 0.05~0.15 질량% 범위로 포함할 수 있다. 상기 구리합금 판재는 첨가원소군을 0.05~0.15 질량% 범위로 포함할 수 있다. 상기 구리합금 판재의 내연화온도는 500℃ 이상일 수 있다. 상기 구리합금 판재의 열전도율은 300W/m·K 이상일 수 있다. 상기 구리합금 판재는 90° 굽힘에서 균열이 없는 R/t 조건이 1.0 이하일 수 있다. 상기 구리합금 판재는 90° 굽힘에서 균열이 없는 R/t 조건이 0.5 이하일 수 있다. 구리합금 판재의 열전도율 κ(단위:W/m·K)와 전기전도율 σ(단위:1/Ωm)의 관계는 κ = 2.24(±0.02) × 10^- ⁸WΩK^-2 × 1/Ωm × 293.15(K)를 만족할 수 있다.

상술한 본 발명에 따르는 구리합금 판재는 상술한 구리합금 판재의 조성에 맞추어 용해로에 용해 주조한 주괴를 준비하는 단계; 수득된 주괴를 850~1000℃에서 1~4시간의 균질화 열처리하는 단계; 가공율 40~95%의 열간압연하는 단계; 열간압연을 종료함과 동시에 수냉하여, 소재의 표면 온도가 600℃ 이상인 조건에서 용체화 처리하는 단계; 가공율 87~98%의 냉간압연하는 단계; 430~520℃에서 1~10시간 석출 열처리하는 단계; 및 가공율 10~70%의 냉간압연으로 완제 압연하는 단계를 포함하고, 90° 굽힘에서 균열이 없는 R/t 조건이 1.0 이하이다.

상기 석출 열처리 단계 이후, 완제압연 전 공정으로, 가공율 30~90%인 냉간 압연 및 550℃~700℃의 온도 범위에서 10~100초 동안 중간 열처리를 포함할 수 있다. 상기 제조 방법으로 수득된 구리합금 판재는 90° 굽힘에서 균열이 없는 R/t 조건이 0.5 이하일 수 있다.

본 발명에 따른 구리합금 판재는 고내열성 및 고방열성을 지니는 동시에 강도와 굽힘성이 우수하다. 본 발명에 따른 구리합금 판재는 기존의 전기전자 부품이나 냉각핀과 같은 판 형태의 부품뿐만 아니라, 각종 모바일 및 전자기기용 부품의 전자파 차폐 및 방열 목적으로 사용되는 쉴드 캔(Shield can)과 같은 캔(can) 또는 케이스(case) 종류의 소재로도 사용이 가능하다. 또한, 고온 환경에 노출되거나 장시간의 응력 유지가 필요한 커넥터나 릴레이, 스위치 등의 제품에서 강도와 도전성에 있어 높은 신뢰성을 제공할 수 있다. 상기 분야 외에도, 우수한 내열성, 방열성, 강도 및 굽힘성에 기인하여 다양한 분야에 적용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 시편(실시예 11)과 기존합금의 내연화온도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 시편(실시예 2)의 평균 크기가 10 nm 이하인 미세 코발트 석출물을 나타낸 TEM 사진이다.
도 3은 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 시편(실시예 11)의 석출물을 나타낸 TEM 사진으로, 도 3의 a)는 크기가 대략 500 nm인 Cr₃Si 화합물에 코발트가 약 1 질량% 함유된 조대한 석출물의 형상과 조성을 나타내며, 도 3의 b)는 크기가 200nm 이하의 비교적 작은 Cr₃Si 화합물에 코발트가 약 10 질량% 함유된 미세한 석출물의 형상과 조성을 나타낸다.

본 발명은 중간 이상의 강도, 고내열성, 고방열성, 및 우수한 굽힘성을 가진 전기전자 부품용 구리합금 판재를 제공한다.

본 발명에 따르는 전기전자 부품용 구리합금 판재는 크롬(Cr) 0.20~0.40 질량%, 코발트(Co) 0.01~0.15질량%를 포함하고, 규소(Si), 마그네슘(Mg), 주석(Sn)의 첨가원소군 중에서 적어도 1종을 합계로 0.00~0.15 질량%를 함유하고, 잔부인 구리(Cu)와 불가피한 불순물로 이루어진다. 상기 첨가원소군은 선택적 성분이다.

또한 상기 구리합금 판재는 코발트(Co)를 0.05~0.15 질량% 범위로 포함할 수 있다. 상기 구리합금 판재는 첨가원소군을 0.05~0.15 질량% 범위로 포함할 수 있다.

이하, 본 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 성분 조성에 대하여 설명한다.

(1) Cr: 0.20~0.40 질량%

본 발명의 구리합금 판재에서, Cr은 금속 Cr 또는 Si와의 화합물로서 석출되어 강도 및 내연화성 향상에 기여하게 된다. Cr 함유량이 0.20 질량% 미만이어도 약간의 강도 향상 효과는 있으나, 본 발명 합금의 목표 물성을 획득하기에는 부족하다. 한편, Cr 함유량이 0.40 질량%를 초과하면, 조대한 석출물이 지나치게 다량으로 생성되어 굽힘성에 악영향을 미치는 경우가 쉽게 발생하며, 또한 첨가량에 비례하는 특성 향상 효과를 획득할 수 없다. 따라서 Cr 함유량은 0.20 질량% 이상이고, 0.40 질량% 이하이다.

(2) Co: 0.01~0.15 질량%

본 발명의 구리합금 판재에서, Co는 금속 Co 또는 Si, Mg, Sn과의 화합물로서 석출되어 강도 및 내연화성 향상에 기여한다. Co 함유량이 0.01 질량% 미만이면, Co 첨가에 의한 내연화성 향상이 미비하며, 0.15 질량%를 초과할 경우에는 내연화성은 증대하나 굽힘성 및 도전성 확보에 어려움이 따르거나, 석출 열처리 온도와 시간을 증가시켜 굽힘성과 도전성 확보가 가능하더라도 원재료 비용의 증가로 권장되지 않는다(현재, Co의 가격은 Cu의 약 10배). 따라서 Co 함유량은 0.01 내지 0.15 질량% 범위이다. 특히, 코발트 함량이 0.05 질량% 이상이고, 첨가원소군이 합계로 0.05 질량% 이상이면, 내연화특성이 기존 합금 대비 현저히 향상되어 내연화온도 500℃ 이상을 충족한다.

(3) 첨가원소군(Si, Mg, Sn): 총합 0.00~0.15 질량%

본 발명에 따르는 구리합금 판재는, 선택적으로 Si, Mg, Sn으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종이 포함될 수 있다. 상기 선택적으로 첨가 가능한 원소는 편의상 첨가원소군이라 부르며, 이에 포함된 원소들은 Co와 함께 화합물을 형성하는 것으로 알려져 있다. 각각의 원소들은 개별적으로 첨가되었을 시에도 강도 및 내연화성 향상에 기여하지만, 2종 이상을 함께 첨가할 경우에는 첨가 함유량 대비, 그 효과가 더욱 개선된다. 이는 첨가 원소들이 본 발명의 구리합금 판재의 구성 원소인 크롬 및 코발트와 반응하여, Cr-Si, Co-Si, Co-Sn, Co-Mg 등의 화합물을 복합적으로 생성하여 강도를 증대시키고, 화합물 생성을 하지 못하고 기지 내에 고용되어 잔류하는 원소의 함량을 감소시킴으로써, 도전성의 증대를 꾀하여, 석출경화 효과가 극대화되기 때문이다.

본 발명에서, 첨가원소군의 총 함량의 범위는 0.00~0.15질량%이다. 첨가원소가 상기 범위, 즉 0.15질량% 이하로 포함되는 경우 최종 수득되는 구리합금 판재는 내연화온도 450℃ 이상 및 열전도율 280W/m·K 이상을 충족하고, 코발트 함량이 0.05 질량% 이상일 때, 첨가원소군이 합계로 0.05 질량% 이상이면, 내연화특성이 기존 합금 대비 현저히 향상되어 내연화온도 500℃ 이상 및 열전도율 280W/m·K 이상을 충족한다.

1) Si

첨가원소군 중 Si는 Cr, Co 및 Mg와의 화합물로서 석출하는 것에 의해 강도 및 내연화성 향상에 기여하게 된다. Si 함유량이 0.15 질량%를 초과할 경우에는 굽힘성 및 도전성 확보에 어려움이 따른다. Si 함유량은 바람직하게 0.01 내지 0.15 질량%이다. Si 단독 첨가시 함량은 바람직하게 0.02 내지 0.15 질량% 범위가 좋다.

2) Mg

첨가원소군 중 Mg는 합금계 내에 고용되는 것과 Co 및 Si, Sn과의 화합물로서 석출하는 것에 의해 강도 및 내연화성 향상에 기여하게 된다. Mg 함유량이 0.15 질량%를 초과할 경우에는 굽힘성 확보에 어려움이 따르며, 주조 시 산화에 의한 잔류량 제어에 어려움이 따른다. Mg 함유량은 바람직하게 0.01 내지 0.15 질량%이다. Mg 단독 첨가시 함량은 바람직하게 0.02 내지 0.15 질량% 범위가 좋다.

3) Sn

첨가원소군 중 Sn은 합금계 내에 고용되는 것과 Co 및 Mg와의 화합물로서 석출하는 것에 의해 강도 및 내연화성 향상에 기여하게 된다. Sn 함유량이 0.15 질량%를 초과할 경우에는 굽힘성 및 도전성 확보에 어려움이 따른다. Sn 함유량은 바람직하게 0.01 내지 0.15 질량%이다. Sn 단독 첨가시 함량은 바람직하게 0.02 내지 0.15 질량% 범위가 좋다.

4) 잔부량의 구리(Cu) 및 기타 불가피한 불순물

잔부량의 구리 및 기타 불가피한 불순물이 포함될 수 있다.

그러나, 본 발명의 구리합금 판재의 조성에서, 일반적인 합금 원소인 철(Fe) 및 니켈(Ni)은 도전성 특성 범위를 유지하는 조건 내에서 강화 효과가 발현되지 않아 0.1 질량% 이하로 관리하는 것이 바람직하다.

본 발명의 구리합금 판재의 조성에서, 알루미늄(Al)과 망간(Mn)은 용탕 내 성분 유지가 어려운 반면에 첨가량 대비 발현 효과가 우수하지 않아 0.1 질량% 이하로 관리하는 것이 바람직하다.

한편, 인(P) 성분은 일반적으로 용탕 내 산소 제거에 효과적이나, 본 발명에 따르는 구리합금 판재에서 인(P) 성분은 용탕 내 산소 제거를 통해 Cr 산화물 형성을 감소시키는 등의 용탕 청정도 상승 효과도 일부 있으나, 크롬(Cr) 화합물의 석출능을 저하시켜 전도도와 강도 상승에 방해 요소로 작용하기 때문에, 0.01 질량% 이하로 관리하는 것이 바람직하다. 실제로 동일 조건에서 0.01 질량%의 P가 첨가될 때, 전기전도율이 1%IACS 가량 상승하는 정도이므로, 그 이하의 함량으로 첨가될 때에는 본 발명에 따르는 구리합금 판재에서 전도도에 결정적인 영향을 미치지는 않는다.

본 발명의 구리합금 판재의 특성

1) 내연화성

본 발명에 따르는 구리합금 판재는 높은 내연화성을 나타낸다. 내연화성은 내연화온도로 표시한다. 내연화온도란, 완제품으로 제조된 구리합금 판재를 각 온도에서 30분간 열처리 후 변화되는 경도값을 측정할 때, 초기(열처리전) 경도값의 80%를 나타내는 온도값을 의미한다. 따라서, 내연화온도 분석을 통해 재료가 사용 조건에 의해 발생된 열과 고온 환경에서 외부로부터 받는 열에 대해, 초기의 강도를 얼마나 유지하는지를 평가할 수 있다. 내연화온도가 높은 재료는 고온 및 고온환경에서도 쉽게 열화되지 않고 초기의 강도를 유지하는 능력이 뛰어나기 때문에 기계적 기능에 있어서 높은 신뢰성을 제공할 수 있다.

내연화온도는 시편을 50℃ 온도의 간격으로 열처리하여, 경도 변화를 측정하고, 그 값을 타점하여 경도(Y축)-온도(X축)의 꺾은선 그래프로 작도한 후, 초기 경도값의 80% 지점과 교차하는 온도값을 도출하여 구한다.

본 발명에 따르는 구리합금 판재의 내연화온도는 450℃ 이상이고, 바람직하게는 500℃ 이상이다. 도 1을 참고하면, 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 내연화온도는, 유사한 강도와 도전성을 지닌 C19400 합금이나 C19210 합금과 대비하여, 100℃ 이상 높은 것을 확인할 수 있다.

2) 열전도율

본 발명에 따르는 구리합금 판재는 우수한 열전도율 특성을 나타낸다. 열전도율은 재료가 열을 전달하는 특성을 의미하며, 열전도율이 높은 재료를 고방열 재료라고 한다.

열전도율은 비데만-프란츠 법칙(Wiedemann-Franz law)에 따라 전기전도율과의 일정한 비례 관계를 가지며, 그 비례 정도를 나타내는 로렌츠 상수의 값은 재료의 종류 및 합금의 구성 성분과 함량에 따라 미세한 차이를 나타낸다. 일반적인 금속재료의 열전도율과 전기전도율의 관계는 κ/σ = LT 의 식을 따르며, 여기서 κ는 열전도율로서 단위는 W/m·K이고, L은 로렌츠 상수(Lorenz number)로서 단위는 WΩK^-2, T는 절대온도로서 단위는 K, σ는 전기전도율로서 단위는 (Ωm)^-1 이다.

구리합금의 열전도율과 전기전도율의 관계는 비데만-프란츠 법칙(Widemann-Franz law)의 관계식 κ/σ = LT의 식, 즉 κ = LσT 를 따르며, 본 발명에 따르는 구리합금의 로렌츠 상수 값, L은 2.24(±0.02) × 10^- ⁸WΩK^-2이다. 즉, 열전도율 κ와 전기전도율 σ의 관계식에서 κ = 2.24(±0.02) × 10^- ⁸WΩK^-2 × 1/Ωm × 293.15(K)의 식을 만족한다. 여기서 전기전도율 1/Ωm의 값은 5.8001 × 10⁷× %IACS/100 식으로 구할 수 있으며, 293.15(K)의 값은 20℃를 의미한다.

비데만-프란츠 법칙(Wiedemann-Franz law)을 따르는 열전도율-전기전도율 관계식에서, 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 로렌츠 상수 값(L)은 2.24(±0.02) × 10^-8 WΩK^-2, 즉 2.24(±0.02) x 0.00000001 WΩK^-2이다. 따라서, 본 발명에 따르는 구리합금 판재는 간단한 전기전도율을 측정한 후, 상기 도출된 로렌츠 상수 값을 대입하면 합금의 열전도율을 파악할 수 있으며, 그 신뢰 범위는 ±0.9% 수준으로 우수하다.

3) 강도

본 발명에 따르는 구리합금 판재는 전기전자 및 자동차용 부품 소재 등에 적용이 가능한 충분한 강도를 가진다. 이와 관련하여, 현재 상기 목적의 소재로 사용중인 C19400(Cu-Fe-P-Zn계), C19210(Cu-Fe-P계), C26800(Cu-Zn계) 합금의 물성과 비교할 때, 요구되는 강도는 인장강도 350 내지 600 MPa 범위로 파악된다. 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 실시예를 근거로, 상기 구리합금 판재는 해당 요구 강도를 만족한다.

4) 굽힘성

본 발명에 따르는 구리합금 판재의 굽힘성 특성은 구리합금 판재의 적용분야에 따라 요구되는 굽힘성의 수준이 상이하다. 예를 들면, 리드프레임 소재와 같은 스탬핑(stamping) 또는 에칭(etching) 공정에 의한 가공 부품의 경우 굽힘성 보다는 강도, 전도도 및 표면의 미려한 품질 특성이 더욱 요구되나, 커넥터와 같이 프레스 작업을 통한 굽힘 가공 부품의 경우 강도 및 전도도 특성과 함께 굽힘성도 만족하여야 한다. 본 발명에 따르는 구리합금 판재는 90°굽힘 실험에서 균열이 발생하지 않는 R/t 값은 1.0 이하이며, 필요에 따라 석출 열처리 조건 변경함으로써 R/t=0.5 이하를 만족시킬 수 있다.

본 발명에 따르는 구리합금 판재의 제조 방법

본 발명에 따른 구리합금 판재는, 상술한 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 조성에 맞추어 용해로에서 용해하여 주괴를 주조하고(용해 주조 단계), 수득된 주괴를 850~1000℃에서 1~4시간의 균질화 열처리(균질화 열처리 단계)한 후, 가공율 40~95%의 열간압연(열간압연 단계)을 종료함과 동시에 용질 원소들의 석출을 저지시키기 위해 수냉하여 용질 원소들을 고용시켜 용체화 처리(용체화 처리 단계)하였다. 이 때, 용체화는 열간압연이 완료된 소재를 냉각 공정에서 수냉 처리하여 용질 원소들을 과포화시켜 고용시키는 과정을 통해 이루어지기 때문에 선행문헌 1, 2와 같이 용체화를 위한 가열 공정은 추가되지 않는다. 따라서, 수냉 처리 전의 소재의 표면 온도가 높을수록 용체화 효과가 우수하며, 600℃ 이상이 권장되며, 바람직하게는 700℃ 이상이다.

이어서, 가공율 87~98%의 냉간압연(냉간압연 단계)을 통해 석출 구동력을 증대시킨 후, 430~520℃에서 1~10시간 석출 열처리(석출 열처리 단계)를 실시하였다.

필요에 따라, 완제압연(finishing milling) 전 공정으로서, 가공율 30~90%의 냉간압연하고, 이어서 550℃~700℃ 범위의 온도에서 10~100초 범위의 시간 조건으로 중간 열처리(냉간압연 및 중간 열처리 단계)를 실시할 수 있다. 상기 단계의 실시는, 석출 열처리 후의 제품 두께와 완제압연 후의 두께에 큰 차이가 발생하여 목표 물성(강도, 도전성) 범위를 벗어나거나 목표 특성(굽힘성)의 확보가 어려운 경우에 적용 가능하며, 또한 현장 석출 열처리 설비의 공정이나 제조 조건에 의해 발생 가능한 소착(열과 압력에 의한 부분적 접합)이나 석출 열처리 이후의 산세(pickling) 공정으로 인한 스크래치 등의 표면 품질 문제를 해결하기 위한 목적으로 실시 가능하다. 이 때, 중간 열처리는 강도 감소를 목적으로 하되, 도전성의 감소는 최소화하거나 없어야 하므로, 전기전도율이 0.5~3%IACS 범위 내에서 감소되도록 소둔 처리하는 것이 중요하다. 0.5%IACS 미만으로 전기전도율이 감소될 경우에는 소둔의 효과가 없으며, 3%IACS를 초과하여 전기전도율이 감소될 경우에는 소둔의 효과는 크나, 도전성 및 강도의 감소로 개발 합금의 목표 특성을 벗어날 우려가 있다.

마지막으로, 가공율 10~70%의 냉간압연(최종 냉간압연 단계)으로 완제 압연하여 수득된다. 통상, 이 단계에서 강도 및 굽힘성과 같은 물성이 최종적으로 결정될 수 있다. 일반적으로 냉간압연 공정을 통해, 예를 들어 소재의 강도는 증가하고, 굽힘성과 도전성은 감소된다. 그러므로, 강도는 증가시키되 굽힘성과 도전성의 감소를 줄일 수 있는 압연 조건이 요구된다. 바람직하게 가공율은 20~50%이며, 이 범위에서 가공율에 대한 강도 증대 효율성이 가장 높게 나타나며, 강도, 굽힘성, 도전성의 적절한 균형을 달성할 수 있다.

일반적으로, 구리 합금재에서 강도와 굽힘성은 서로 반대되는 특성이므로 동시 달성이 어렵다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 경우, 인장강도 기준 370~600MPa 수준의 강도를 지니면서도, 90° 굽힘에서 균열(crack)이 없는 R/t 조건이 1.0 이하를 만족하는 굽힘성을 확보하였다. 또한 우수한 굽힘성이 요구되는 용도의 구리합금 판재의 제조를 위해서, 석출 열처리 조건을 상술한 바와 같이 조절하여 R/t 조건이 0.5 이하를 만족하는 굽힘성을 확보할 수 있다.

본 발명에 따르는 구리합금 판재는 성분원소에 따라 여러 가지 석출물을 형성한다. 본 발명에 따르는 구리합금 판재에는 Cr, Co, Si, Mg, Sn 원소들이 개별적으로 혹은 결합한 형태로 석출물이 생성되며, 이러한 석출물은 강도 및 내연화온도 향상과 더불어, 기지내의 고용된 원소들을 감소시킴에 따라 도전성을 향상시켜 열전도율을 증대시키게 된다.

이하 본 발명을 실시예에 따라 설명한다.

실시예

표 1은 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 성분을 나타낸 표이다. 표 1에 따른 조성으로 구리합금 판재의 시편을 하기와 같이 수득하였다.

	Cu	Cr	Co	Si	Mg	Sn
실시예1	잔부	0.30	0.01	-	-	-
실시예2	잔부	0.30	0.05	-	-	-
실시예3	잔부	0.30	0.10	-	-	-
실시예4	잔부	0.30	0.15	-	-	-
실시예5	잔부	0.20	0.05	-	-	-
실시예6	잔부	0.40	0.05	-	-	-
실시예7	잔부	0.30	0.01	0.05	-	-
실시예8	잔부	0.30	0.01	-	0.05	-
실시예9	잔부	0.30	0.01	-	-	0.05
실시예10	잔부	0.30	0.05	0.05	-	-
실시예11	잔부	0.30	0.05	0.05	-	-
실시예12	잔부	0.30	0.05	-	0.05	-
실시예13	잔부	0.30	0.05	-	-	0.05
실시예14	잔부	0.30	0.10	0.05	-	-
실시예15	잔부	0.30	0.10	-	0.05	-
실시예16	잔부	0.30	0.10	-	-	0.05
실시예17	잔부	0.30	0.05	0.02	-	-
실시예18	잔부	0.30	0.05	-	0.02	-
실시예19	잔부	0.30	0.05	-	-	0.02
실시예20	잔부	0.30	0.05	0.15	-	-
실시예21	잔부	0.30	0.05	-	0.15	-
실시예22	잔부	0.30	0.05	-	-	0.15
실시예23	잔부	0.20	0.05	0.05	-	-
실시예24	잔부	0.40	0.05	0.05	-	-
실시예25	잔부	0.30	0.05	0.02	0.02	-
실시예26	잔부	0.30	0.05	0.02	0.02	0.02
비교예1	잔부	0.30	-	-	-	-
비교예2	잔부	0.10	0.05	-	-	-
비교예3	잔부	0.45	0.05	-	-	-
비교예4	잔부	0.30	0.20	-	-	-
비교예5	잔부	0.30	0.05	0.2	-	-
비교예6	잔부	0.30	0.05	-	0.2	-
비교예7	잔부	0.30	0.05	-	-	0.2

표 1에 따른 성분에 따라, 각각 1kg 기준으로 구리를 포함한 합금원소들을 배합하여, 고주파 용해로에서 용해하고, 두께 20㎜, 폭 50㎜, 길이 110~120㎜의 주괴를 주조하였다(용해 주조 단계). 이 때, Cr 성분의 배합은 산화에 의한 Cr 함유량의 감소를 최소하기 위해 Cu-10질량%Cr 모합금을 이용하였다. 수득된 주괴는, 급속 냉각 및 수축공 등의 불량부를 제거하기 위해, 하단부(bottom)와 상단부(top)를 각각 10㎜와 20㎜씩 절단한 뒤, 중간 부분의 주괴를 이용하여 850~1000℃의 박스로(box furnace)에서 2시간 동안 균질화 열처리를 실시하여(균질화 열처리 단계), 가공율 50%의 열간압연을 진행하였다(열간압연 단계). 열간압연이 종료됨과 동시에 수냉하여 용체화 처리하였다(용체화 처리 단계). 열간압연 후 표면에 생성된 산화 스케일(Oxide scale)은 밀링기(Milling machine)를 이용하여 제거하였고, 이후 가공율 94%의 냉간압연(냉간압연 단계)을 통해 석출 구동력을 증대시켰다.

한편, 실시예 10의 경우는 냉간압연 및 중간 열처리 단계를 추가하여 제조된 시편의 결과로, 가공율 89%의 냉간압연(냉간압연 단계)을 통해 석출 구동력을 증대시켰다.

이후, 박스로를 이용하여 450℃와 500℃ 온도 조건에서 각각 3시간씩 석출 열처리(석출 열처리 단계)를 실시하였다.

완제압연 전 공정으로서 냉간압연 및 중간 열처리 단계를 추가하여 제조된 실시예 10은, 석출 열처리 단계 이후에 가공율 64%의 냉간압연을 실시하고, 650℃에서 30초 동안 중간 열처리(냉간압연 및 중간 열처리 단계)를 실시하였다. 이때 감소된 전기전도율은 0.6%IACS이었다. 동일 성분의 실시예 11은 냉간압연 및 중간 열처리 단계를 생략하였다.

마지막으로 가공율 30%의 냉간압연(최종 냉간압연 단계)으로 완제압연하여 목표 물성을 확보하였다.

상기 표 1에서 실시예 1 내지 6는 Cu-Cr-Co계 합금으로 첨가원소군(Si, Mg, Sn)을 포함하지 않은 예이고, Co 함량의 하한과 상한 범위의 실시예를 포함한다. 실시예 7 내지 26은 Cu-Cr-Co계 합금에 첨가원소군(Si, Mg, Sn)을 함유한 경우이며, 실시예 17 내지 22은 첨가원소군의 함량에 있어서 상한 범위이다. 실시예 23 내지 24는 Cr 함량에 있어서 하한과 상한 범위이고, 실시예 25 내지 26은 첨가원소군(Si, Mg, Sn)을 조합한 성분 합금의 효과에 대한 실시예이다.

비교예 1은 Co가 전혀 포함되지 않은 Cu-Cr계 합금이고, 비교예 2 및 3은 각각 Cr 함유량의 하한 미만의 값과, 상한 초과의 값을 나타내며, 비교예 4 내지 7은 Co와 첨가원소군의 함량이 상한 범위를 초과한 구리합금 판재 시편이다.

표 1의 실시예에 따라 수득된 구리합금 판재의 시료의 물성값을 측정한 결과는 하기 표 2와 표 3에 나타내었다.

이하, 구리합금 판재 시편의 특성(물성치) 분석 방법에 대하여 설명한다. 구리합금 판재 시편의 특성 분석은, 석출 열처리 후 가공율 30%로 냉간압연한 시편을 대상으로 실시하였고, 450℃에서 3시간 석출 열처리한 시편의 결과는 표 2에, 500℃에서 3시간 석출 열처리한 시편의 결과는 표 3에 각각 나타내었다.

경도는 INSTRON社의 TUKON 2500 비커스 경도기를 사용하여, 1kg 하중으로 측정하였으며, 인장강도는 ZWICK ROELL社의 Z100 만능시험기를 사용하여 측정하였고, 전기전도율은 FOERSTER社의 SIGMATEST 2.069를 이용하여 측정하였다.

내연화온도 분석 시, 열처리는 THERMO SCIENTIFIC社 Thermolyne 5.8L D1 벤치탑 머플 퍼니스(Benchtop Muffle Furnace)를 사용하여 실시하였다. 내연화온도의 산출은 시편을 300/350/400/450/500/550/600/650/700℃의 온도에서 각각 30분씩 열처리한 후, 경도값을 측정하여, 경도(Y축)-온도(X축)의 꺾은선 그래프로 작도한 후, 초기 경도값의 80% 지점과 교차하는 온도값을 도출하여 나타내었다. 이와 관련하여, 도 1에 실시예 9에 해당되는 구리합금 판재 시편(도 1에는 "발명합금"으로 표시)을 기존합금과 비교하여 나타내었다.

굽힘성의 평가는 0.3㎜ 두께의 시편을 압연방향과 수평 방향(Bad way)으로 90° 굽혀서 관찰 후, R(최소 굽힘 반경)/t(판재 두께) 값을 산출하였다. 최소 굽힘 반경값 R은 굽힘 시험 치구의 직각부 모서리 R값이며, 각각 0.00, 0.05, 0.75, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.40, 0.50의 R값을 지니는 치구를 사용하였고, 굽힘성의 판정은 50배 실물현미경 관찰 시, 균열(Crack)이 발생하지 않는 최대 R/t 값을 선정하여 나타내었다.

열전도율은 NETZSCH社의 LFA 457 MicroFlash 장비를 사용하여 분석하였으며, SIGMATEST의 전기전도율값과 측정된 열전도율값을 비교 분석하여 실시예 합금에 따른 로렌츠 상수(L)값을 계산하였으며, 일정한 범위를 도출하였다.

도출한 일정한 비율 범위를, 비데만-프란츠 법칙(Wiedemann-Franz law)을 따르는 열전도율-전기전도율 관계식에서 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 로렌츠 상수 값 범위로 제시하였으며, 그 값(L)은, 이미 상술한 바와 같이, 2.24(±0.02) × 10^- ⁸WΩK^- ²으로, 즉 2.24(±0.02) × 0.00000001 WΩK^-2이며, 그 신뢰 범위는 ±0.9% 수준이다.

표 2는 온도 450℃에서 3시간 석출 열처리 후 가공율 30%로 완제압연한 시편의 특성 측정 결과이다.

	석출조건	경도	인장강도	전기전도율	내연화온도	굽힘성 (r/t)	열전도율	L값
	℃ x 시간	Hv	MPa	%IACS	℃	굽힘성 (r/t)	W/m·K	/10^- ⁸WΩK^-2
실시예1	450x3H	136	431	88	455	0.00	338	2.259
실시예2	450x3H	140	461	84	475	0.17	321	2.248
실시예3	450x3H	160	490	80	490	0.25	305	2.242
실시예4	450x3H	172	510	75	495	0.50	284	2.227
실시예5	450x3H	139	441	84	475	0.17	321	2.248
실시예6	450x3H	156	470	83	480	0.17	316	2.239
실시예7	450x3H	152	461	86	475	0.17	329	2.250
실시예8	450x3H	158	470	86	480	0.17	329	2.250
실시예9	450x3H	155	470	85	470	0.17	325	2.249
실시예10	450x3H	170	535	81	520	0.25	310	2.251
실시예11	450x3H	166	539	82	520	0.25	312	2.238
실시예12	450x3H	162	529	83	520	0.25	316	2.239
실시예13	450x3H	169	559	81	510	0.50	307	2.229
실시예14	450x3H	172	578	79	535	0.33	300	2.233
실시예15	450x3H	175	588	80	525	0.33	303	2.228
실시예16	450x3H	172	578	77	530	0.67	292	2.230
실시예17	450x3H	145	441	85	485	0.17	325	2.249
실시예18	450x3H	147	451	84	485	0.17	321	2.248
실시예19	450x3H	146	451	83	480	0.17	318	2.253
실시예20	450x3H	175	598	75	530	0.50	285	2.235
실시예21	450x3H	176	598	80	525	0.50	302	2.220
실시예22	450x3H	177	588	78	520	0.83	295	2.224
실시예23	450x3H	163	510	85	510	0.25	325	2.249
실시예24	450x3H	178	588	84	530	0.33	320	2.241
실시예25	450x3H	178	585	85	525	0.33	323	2.235
실시예26	450x3H	177	595	83	530	0.50	314	2.225
비교예1	450x3H	125	392	94	430	0.00	360	-
비교예2	450x3H	130	412	85	440	0.17	325	-
비교예3	450x3H	158	480	82	480	0.33	312	-
비교예4	450x3H	149	490	71	500	1.00	269	-
비교예5	450x3H	158	510	56	520	1.33	214	-
비교예6	450x3H	183	627	75	535	1.33	284	-
비교예7	450x3H	180	588	73	525	1.67	276	-

표 3은 온도 500℃에서 3시간 석출 열처리 후 가공율 30%로 완제압연한 시편의 특성 측정 결과이다.

	석출조건	경도	인장강도	전기전도율	내연화온도	굽힘성 (r/t)	열전도율	L값
	℃ x 시간	Hv	MPa	%IACS	℃	굽힘성 (r/t)	W/m·K	/10^- ⁸WΩK^-2
실시예1	500x3H	120	372	91	450	0.00	348	2.249
실시예2	500x3H	122	392	87	455	0.00	333	2.251
실시예3	500x3H	148	470	82	485	0.17	312	2.238
실시예4	500x3H	155	490	79	485	0.17	301	2.241
실시예5	500x3H	120	382	87	450	0.00	333	2.251
실시예6	500x3H	134	431	86	470	0.00	328	2.243
실시예7	500x3H	135	421	87	460	0.00	333	2.251
실시예8	500x3H	137	441	88	460	0.00	337	2.252
실시예9	500x3H	132	412	87	450	0.17	333	2.251
실시예10	500x3H	137	450	84	500	0.17	320	2.241
실시예11	500x3H	135	441	85	505	0.17	324	2.242
실시예12	500x3H	155	500	85	505	0.17	324	2.242
실시예13	500x3H	145	470	84	495	0.33	319	2.234
실시예14	500x3H	156	510	82	520	0.17	311	2.231
실시예15	500x3H	158	519	83	510	0.17	315	2.232
실시예16	500x3H	155	510	80	505	0.50	303	2.228
실시예17	500x3H	130	402	88	465	0.00	337	2.252
실시예18	500x3H	135	431	89	460	0.00	340	2.247
실시예19	500x3H	136	441	87	460	0.17	333	2.251
실시예20	500x3H	140	461	80	515	0.33	302	2.220
실시예21	500x3H	165	529	83	515	0.33	314	2.225
실시예22	500x3H	151	490	82	505	0.50	310	2.223
실시예23	500x3H	130	441	87	500	0.00	333	2.251
실시예24	500x3H	155	510	86	510	0.17	328	2.243
실시예25	500x3H	162	518	87	515	0.17	331	2.238
실시예26	500x3H	168	530	86	520	0.17	325	2.223
비교예1	500x3H	112	343	96	420	0.00	367	-
비교예2	500x3H	117	353	88	425	0.00	337	-
비교예3	500x3H	136	438	86	470	0.25	328	-
비교예4	500x3H	135	451	74	470	0.50	280	-
비교예5	500x3H	164	519	74	520	0.67	281	-
비교예6	500x3H	168	549	80	520	0.67	303	-
비교예7	500x3H	165	519	78	510	0.83	294	-

본 발명에 따르는 구리합금 판재는 이상의 실시예를 통해서 알 수 있듯이, 기존의 합금 소재에 비해 매우 우수한 내연화특성과 열전도율을 동시에 지니면서 강도와 굽힘성이 우수한 소재로 판단된다.

반면에 비교예와 관련하여, Co가 전혀 포함되지 않은 Cu-Cr계 합금인 비교예 1의 시편은 내연화특성을 만족하지 못하였다. Cr 함유량의 하한치 미만의 비교예 2는 내연화특성이 부족하고, 상한을 초과한 비교예 3의 특성은 상한값을 지닌 실시예 6과 대비하여 특성 향상이 거의 없고, 굽힘성은 오히려 감소함을 알 수 있었다. 비교예 4 내지 7은 Co와 첨가원소군의 함량이 상한 범위를 초과한 합금으로 내연화특성은 만족하지만 굽힘성과 열전도성이 부족하였다.

한편, 본 발명에 따르는 실시예 1 내지 26의 구리합금 판재 시편의 열전도율-전기전도율 관계는 상기 제시한 상수(L) 값 2.24(±0.02) × 10^- ⁸WΩK^-2의 범위를 따르며, 상술한 제조 방법을 따를 경우, 90° 굽힘에서 균열이 없는 R/t 조건이 1.0 이하, 필요에 따라 0.5 이하를 만족하는 구리합금 판재의 제조가 가능하다.

한편, 본 발명에 따르는 구리합금 판재의 석출물을 관찰하기 위하여, TEM 분석을 레플리카(replica) 방법으로 수행하였다.

본 발명에 따르는 구리합금 판재에서 코발트 성분이 개별적으로 석출물을 형성할 경우, 그 크기는 평균 10 nm 이하로, 주사전자현미경(SEM)이나 광학현미경으로는 관찰 자체가 어려울 정도로 매우 미세하다. 예를 들어, 실시예 2의 구리합금 판재의 TEM 사진을 도 2에 개시한다. 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 코발트 입자가 매우 미세한 형태의 석출물로 관찰되었고, 코발트가 개별적으로 석출물을 형성할 경우 매우 미세한 크기를 지님을 알 수 있다.

전술한 첨가원소군의 원소를 추가로 첨가한 형태의 본 발명에 따르는 구리합금 판재에서는 크롬, 코발트와 함께 첨가원소가 결합하여 석출물을 형성한다. 예를 들어, 실리콘 원소를 추가한 실시예 11에 따르는 시편의 TEM 사진을 도 3에 개시하였다. 도 3의 a)를 참조하면, 크기가 500 nm 이상으로 비교적 큰 석출물은 Cr₃Si 화합물에 코발트를 약 1 질량% 함유한 석출물로 관찰되었다. 또한, 크기가 200 nm 이하의 비교적 작은 석출물은 Cr₃Si 화합물에 코발트가 약 10 질량% 함유한 석출물로 관찰되었다(도 3의 b)). 이를 통해, 석출물의 크기가 작은 경우에 코발트 함유량이 높은 것을 확인할 수 있었다. 실리콘 외의 다른 첨가원소군 성분을 함유한 경우에도 기계, 물리적 특성과 크롬 및 코발트와의 열역학적인 관계로 미루어 볼 때, 도 3의 b)의 경우와 유사할 것으로 예상된다.

Claims

크롬(Cr) 0.20~0.40 질량%, 코발트(Co) 0.01~0.15 질량%, 및 잔부량의 구리(Cu)와 불가피한 불순물, 및 선택적으로 실리콘(Si), 마그네슘(Mg), 주석(Sn)의 첨가원소군 중에서 선택된 1종 이상을 합계로 0.00~0.15 질량%으로 포함하는 구리합금 판재로서, 내연화온도 450℃ 이상이고, 열전도율 280W/m·K 이상을 가지는 것을 특징으로 하는 전기전자 부품용 구리합금 판재.
제 1 항에 있어서,
상기 코발트는 0.05~0.15 질량% 범위인 것인 전기전자 부품용 구리합금 판재.
제 1 항에 있어서,
상기 첨가원소군은 합계로 0.05~0.15 질량% 범위인 것인 전기전자 부품용 구리합금 판재.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구리합금 판재의 내연화온도는 500℃ 이상인 것인 전기전자 부품용 구리합금 판재.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구리합금 판재의 열전도율은 300W/m·K 이상인 것인 전기전자 부품용 구리합금 판재.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구리합금 판재는 90° 굽힘에서 균열이 없는 R/t 조건이 1.0 이하인 것인 전기전자 부품용 구리합금 판재.
제 6 항에 있어서,
상기 구리합금 판재는 90° 굽힘에서 균열이 없는 R/t 조건이 0.5 이하인 것인 전기전자 부품용 구리합금 판재.
제 1항에 있어서,
상기 구리합금 판재의 열전도율 κ와 전기전도율 σ의 관계는 κ = 2.24(±0.02) × 10^- ⁸WΩK^-2 × 1/Ωm × 293.15(K)를 만족하는 것인 전기전자 부품용 구리합금 판재.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따르는 전기전자 부품용 구리합금 판재의 제조 방법으로서,
상기 방법은 다음의 단계:
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따르는 구리합금 판재의 조성에 따라 용해로에 용해 주조한 주괴를 준비하는 단계;
수득된 주괴를 850~1000℃에서 1~4시간의 균질화 열처리하는 단계;
가공율 40~95%의 열간압연하는 단계;
열간압연을 종료함과 동시에 수냉하여 소재의 표면 온도가 600℃ 이상인 조건에서 용체화 처리하는 단계;
가공율 87~98%의 냉간압연하는 단계;
430~520℃에서 1~10시간 석출 열처리하는 단계;
가공율 10~70%의 냉간압연으로 완제 압연하는 단계;
를 포함하고,
최종 수득된 구리합금 판재는 90° 굽힘에서 균열이 없는 R/t 조건이 1.0 이하인 것인 전기전자 부품용 구리합금 판재의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 석출 열처리 단계 이후, 완제압연 전 공정으로, 가공율 30~90%인 냉간 압연 및 550℃~700℃의 온도 범위에서 10~100초 동안 중간 열처리 단계를 포함하는 전기전자 부품용 구리합금 판재의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
구리합금 판재는 90° 굽힘에서 균열이 없는 R/t 조건이 0.5 이하인 것인 전기전자 부품용 구리합금 판재의 제조 방법.