TW201602369A - 銅合金材料、銅合金材料的製造方法、導線架及連接器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種銅合金材料、銅合金材料的製造方法、導線架及連接器，藉以均衡提高銅合金材料的導電性、強度和抗應力鬆弛性。用於解決上述課題的手段是提供一種銅合金材料，其含有0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質；其中，該銅合金材料的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下。

Description

銅合金材料、銅合金材料的製造方法、導線架及連接器

本發明係關於銅合金材料、銅合金材料的製造方法、導線架及連接器。

導線架、端子或連接器等使用的是銅合金材料，此種銅合金材料需具有高導電性和高強度的特性。其中，作為具有高導電性和高強度的銅合金材料，目前已開發有Cu-Fe-Ni-P系的銅合金材料(例如參照專利文獻1和2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第2956696號

專利文獻2：日本特開第2012-1781號

近年來，正在尋求與現有的銅合金材料相比兼具進一步的高導電性和高強度的銅合金材料。進而，強烈需要在具有高導電性和高強度的同時，還需要與現有銅合金材料相比能具有高抗應力鬆弛性的銅合金材料，以使得其即使在高溫環境下也能確保充分的可靠性。

本發明的目的在於提供可均衡地提高導電性、強度和抗應力鬆弛性的銅合金材料、銅合金材料的製造方法、導線架及連接器。

根據本發明的一個實施例，提供一種銅合金材料，所述銅合金材料含有0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上 的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質；所述銅合金材料的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下。

根據本發明的另一實施例，提供一種銅合金材料的製造方法，所述製造方法具有鑄造鑄錠的鑄造步驟、對該鑄錠進行熱軋以形成熱軋材的熱軋步驟、對該熱軋材進行冷軋以形成第1冷軋材的第1冷軋步驟、對該第1冷軋材進行熱處理以形成熱處理材的熱處理步驟、以及對該熱處理材進行冷軋以形成第2冷軋材的第2冷軋步驟；在該鑄造步驟中所鑄造之鑄錠，含有：0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質；在所述第2冷軋工序中，可以50%以上80%以下的總加工度進行冷軋。

根據本發明的進一步的其他實施例，提供一種導線架，該導線架具有一基材，該基材含有：0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質；所述基材的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下。

根據本發明的進一步的其他實施例，提供一種連接器，該連接器具有一導體部，該導體部含有：0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下的選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，餘部包含銅和不可避免的雜質；所述導體部的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下。

根據本發明，能夠提供均衡地提高導電性、強度和抗應力鬆弛性的銅合金材料、銅合金材料的製造方法、導線架及連接器。

一、發明人等獲得的見解

首先，依據發明人等獲得的見解，以下述對本發明進行說明。

根據發明人等的深入研究，關於銅合金材料的抗應力鬆弛性，發現了以下見解。應力鬆弛是指，在對銅合金材料(例如在高溫)施加了一定的應變的狀態下，隨著時間的流逝，彈性應變變為塑性應變，而使應力減小的現象。這樣的應力鬆弛在原子階層上透過原子的擴散和位錯的移動兩者來進行。原子的擴散係由原子以空孔為媒介跳躍並移動來進行。為了提高銅合金材料的抗應力鬆弛性，需要抑制此種情形原子的擴與位錯的移動。

此外，關於銅合金材料的導電性和強度，發現了以下見解。在Cu-Fe-Ni-P系銅合金中，若增加鐵(Fe)或鎳(Ni)的含量，則鐵(Fe)和磷(P)的化合物(以下稱為Fe-P化合物)或鎳(Ni)和磷(P)的化合物(以下稱為Ni-P化合物)分散析出，從而提高銅合金材料的強度。而另一方面，若增加鐵或鎳的含量，則不生成Fe-P化合物或Ni-P化合物，使固溶於銅合金材料中的鐵或鎳增加，從而存在銅合金材料導電性會降低的可能性。相反地，若減少鐵或Ni的含量，則存在銅合金材料的導電性提高而銅合金材料強度會降低的可能性。Cu-Fe-Ni-P系銅合金材料的導電性與強度係以此種方式存在此消彼長的關係。

本發明是基於本發明人上述所發現的見解。

二、本發明的一實施例

接下來，對本發明一實施例所涉及的銅合金材料的構成進行說明。

(1)銅合金材料的構成

本實施例涉及的銅合金材料含有預定量的Fe、Ni、P和鎂(Mg)以及含有預定量之選自錫(Sn)、銀(Ag)、錳(Mn)、鉻(Cr)和鈦(Ti)之1種以上的元素，其餘部分則包含Cu和不可避免的雜質。此外，本實施例涉及 的銅合金材料的導電率為70% IACS以上，銅合金材料的0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下。以下對詳細情況進行說明。

本實施例的銅合金材料含有例如選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素。這些元素具有提高銅合金材料抗應力鬆弛性、實現車用電氣設備所需的那種高抗應力鬆弛性的效果。此外，這些元素還具有提高銅合金材料強度的效果。

Sn、Ag、Mn、Cr和Ti具有原子半徑與作為母相的Cu的原子半徑大致相同或比Cu的原子半徑大的共同特徵。以下將與Cu的原子半徑大致相同或比Cu的原子半徑大的元素簡稱為「原子半徑大的元素」。

於此，如果原子半徑大的元素被摻入銅合金材料的結晶中，則發生銅合金材料結晶的晶格應變。然而，原子半徑大的元素具有與銅合金材料的結晶中的空孔相結合以使該晶格應變減輕的傾向。空孔藉由與原子半徑大的元素相結合，使空孔的容積變小。例如，即使銅合金材料在高溫環境下使用，母相的Cu原子移動時，母相的Cu原子也難以進入到容積變小的空孔中，因此，變得難以通過該空孔進行移動。透過此種方式，能夠抑制原子的擴散。

此外，摻入到銅合金材料中的原子半徑大的元素在銅合金材料中的位錯的周圍發生偏析，而減輕銅合金材料結晶的晶格應變。這種狀態被稱為科特雷爾氣團。科特雷爾氣團在能量上是穩定的，例如即使銅合金材料在高溫環境下使用、位錯移動時，位錯也必須在維持科特雷爾氣團的狀態的情形下移動，因此位錯變得難以移動。這樣，能夠抑制位錯的移動。

本實施例中，銅合金材料含有選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素作為原子半徑大的元素，從而這些元素通過上述作用而抑制原子的擴散和位錯的移動。由此，能夠提高抗應力鬆弛性。

選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素的含量可例如合計為0.001質量%以上0.05質量%以下。當選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素的合計含量低於0.001質量%時，存在這些元素與空孔相結合的量減少或這些元素在位錯周邊偏析的量減少的可能性，因而存在著無法提高 銅合金材料抗應力鬆弛性的可能性。而本實施例中，通過選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素的合計含量為0.001質量%以上，能夠表現出這些原子半徑大的元素所導致之提高銅合金材料抗應力鬆弛性的效果。具體而言，如後所述，能夠將在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率設為30%以下。此外，還能夠表現出這些原子半徑大的元素所導致之提高銅合金材料的強度的效果。進而，選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti1種以上的元素的合計含量較佳為0.01質量%以上。由此，能夠更為確實地表現出這些原子半徑大的元素所導致之提高銅合金材料抗應力鬆弛性和強度的效果。另一方面，當選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素的合計含量超過0.05質量%時，這些元素在銅合金材料中大量固溶，從而存在不能忽略這些元素所導致之使銅合金材料導電性降低影響的可能性。因此，存在難以維持銅合金材料高導電性的可能性。而本實施例中，選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素的合計含量為0.05質量%以下，因此能夠抑制這些元素所導致之使銅合金材料導電性降低的影響。進而，選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素的合計含量較佳為0.04質量%以下。由此，能夠進一步抑制這些元素所導致之使銅合金材料導電性降低的影響。

本實施例的銅合金材料進一步含有鎂(Mg)。Mg通過在銅合金材料中固溶，表現出抑制銅合金材料的導電性降低並且提高銅合金材料強度的效果。於後述添加Fe、Ni和P的同時在銅合金材料中添加Mg，能夠維持高導電性並且提高銅合金材料的強度。

此外，Mg的原子半徑也比Cu的原子半徑大，因此Mg具有提高銅合金材料抗應力鬆弛性的效果。然而，當不添加上述選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素而僅添加Mg時，存在無法將在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率設為期望的值(30%)以下的情況。因此，本實施例中，在添加Mg的同時，在銅合金材料中添加預定量選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素。由此，能夠將在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率設為期望的值(30%)以下。

本實施例的銅合金材料中Mg的含量，例如為0.01質量%以上0.2質量%以下。當Mg的含量低於0.01質量%時，Mg會與不可避免的雜質例如氧(O)、硫(S)相結合，從而存在無法使一定量的Mg在銅合金材料中固溶 的可能性。其中，MgO、MgS等不具有提高銅合金材料強度的效果。因此，存在不能提高銅合金材料強度的可能性。此外，存在無法充分獲得Mg所導致之提高銅合金材料抗應力鬆弛性的效果的可能性。而本實施例中，藉由Mg的含量為0.01質量%以上，即使部分Mg與不可避免的雜質的O、S相結合，也能夠使一定量的Mg在銅合金材料中固溶。由此，能夠提高銅合金材料的強度。例如能夠將銅合金材料的0.2%屈服強度設為500MPa以上。此外，通過Mg的含量為上述值以上，能夠表現出Mg所導致之提高銅合金材料抗應力鬆弛性的效果。進而，Mg的含量較佳為0.03質量%以上。由此，能夠進一步提高銅合金材料的強度和抗應力鬆弛性。另一方面，雖然Mg是使導電性降低影響較小的成分，但當Mg的含量超過0.2質量%時，Mg在銅合金材料中大量固溶，而不能忽略Mg所導致之使銅合金材料其導電性降低的可能性。因此，存在著難以維持銅合金材料高導電性的可能性。而本實施例中，當Mg的含量為0.2質量%以下，能夠抑制Mg所導致之使銅合金材料導電性降低的影響，維持銅合金材料的高導電性。進而，Mg的含量較佳為0.1質量%以下。由此，能夠進一步抑制Mg所導致之使銅合金材料導電性降低的影響。

本實施例涉及的銅合金材料中，藉由含有Fe、Ni和P，不僅發生Fe-P化合物的分散析出，還同時發生Ni-P化合物的分散析出。本實施例的銅合金中生成的Fe-P化合物例如Fe₂P等，Ni-P化合物例如Ni₅P₂、Ni₂P等。通過這樣的P化合物分散析出，夠提高銅合金材料的強度。

於本實施例中，使導電率降低的影響比Fe大的Ni的含量例如可比專利文獻1中所記載的範圍(0.1質量%以上0.5質量%以下)少。由此，能夠抑制Ni所導致之使銅合金材料導電性降低的影響，而提高銅合金材料的導電性(藉由Ni的含量的減少使得銅合金材料更接近純銅)。另一方面，銅合金材料中Ni-P化合物的析出量變少，因此Ni-P化合物所導致之提高銅合金材料的強度的效果減少。因此，本實施例中，通過如上所述地在銅合金材料中添加預定量的Mg，即使在使Ni的含量少於專利文獻1所述的範圍時，也能夠維持銅合金材料的高導電性並且提高銅合金材料的強度。

具體而言，本實施例的銅合金材料中Ni的含量可例如為0.02質量%以上0.06質量%以下。

當Ni的含量低於0.02質量%時，銅合金材料中Ni-P化合物的析出量減少。因此，存在無法獲得銅合金材料期望強度的可能性。而本實施例中，Ni的含量為0.02質量%以上。若Ni的含量為0.02質量%以上，則通過在銅合金材料中生成一定量的Ni-P化合物，能夠表現出Ni-P化合物所導致之提高銅合金材料強度的效果。進而，Ni的含量較佳為0.03質量%以上。由此，能夠更為確實地表現出Ni-P化合物所導致之提高銅合金材料強度的效果。

另一方面，當Ni的含量超過0.06質量%時，存在著不能忽略Ni所導致而使銅合金材料導電性降低的影響的可能性。因此，存在銅合金材料的導電率會低於期望值(例如70% IACS)的可能性。而本實施例中，通過Ni的含量為0.06質量%以下，能夠抑制Ni所導致之使銅合金材料的導電性降低的影響，提高銅合金材料的導電性。例如能夠將銅合金材料的導電率設為70% IACS以上。進而，Ni的含量較佳為0.05質量%以下。由此，能夠進一步抑制Ni所導致之使銅合金材料導電性降低的影響。

此外，本實施例的銅合金材料中Fe的含量可例如為0.2質量%以上0.6質量%以下。當Fe的含量低於0.2質量%時，銅合金材料中Fe-P化合物的析出量減少。因此，存在無法獲得銅合金材料期望強度的可能性。而本實施例中，通過Fe的含量為0.2質量%以上，在銅合金材料中可生成一定量的Fe-P化合物。因此，能夠提高銅合金材料的強度。進而，Fe的含量較佳為0.3質量%以上。由此，能夠進一步提高銅合金材料的強度。另一方面，當Fe的含量超過0.6質量%時，不生成Fe-P化合物而在銅合金材料中固溶的Fe會增加，從而存在銅合金材料導電性降低的可能性。因此，存在無法獲得銅合金材料期望導電性的可能性。而本實施例中，通過Fe的含量為0.6質量%以下，能夠抑制Fe在銅合金材料中固溶。因此，能夠抑制銅合金材料導電性的降低。進而，Fe的含量較佳為0.5質量%以下。由此，能夠進一步抑制銅合金材料導電性的降低。

此外，本實施例的銅合金材料中P的含量可例如為0.07質量%以上0.3質量%以下。當P的含量低於0.07質量%時，Fe-P化合物和Ni-P化合物的析出量減少。因此，存在無法獲得銅合金材料期望強度的可能性。而本實施例中，通過P的含量為0.07質量%以上，銅合金材料中可生成一定量 的Fe-P化合物和Ni-P化合物。因此，能夠提高銅合金材料的強度。進而，P的含量較佳為0.1%質量%以上。由此，能夠進一步提高銅合金材料的強度。另一方面，當P的含量超過0.3質量%時，無益於Fe-P化合物或Ni-P化合物的生成，但使在銅合金材料中固溶的P增加，從而存在銅合金材料的導電性降低的可能性。因此，存在無法獲得銅合金材料期望導電性的可能性。此外，當P的含量超過0.3質量%時，在後述鑄造步驟、熱軋步驟中，存在由於Fe-P化合物、Ni-P化合物等P的化合物偏析所導致之銅合金材料破裂的可能性。因此，存在銅合金材料加工性降低的可能性。而本實施例中，通過P的含量為0.3質量%以下，能夠抑制P在銅合金材料中固溶。因此，能夠抑制銅合金材料導電性的降低。此外，能夠抑制銅合金材料加工性的降低。進而，P的含量進一步較佳為0.2質量%以下。由此，能夠進一步抑制銅合金材料導電性的降低，此外能夠進一步抑制加工性的降低。

此外，Fe相對於Ni的質量比(Fe/Ni)可例如為5以上10以下。當Fe/Ni質量比低於5時，Ni的含量相對變多，從而存在不能忽略Ni所導致之使銅合金材料導電性降低的影響的可能性。因此，存在無法維持銅合金材料高導電性的可能性。而本實施例中，通過Fe/Ni質量比為5以上，能夠抑制Ni所導致之使銅合金材料的導電性降低的影響。進而，Fe/Ni質量比較佳為7以上。由此，能夠進一步抑制Ni所導致之使銅合金材料導電性降低的影響。另一方面，當Fe/Ni質量比超過10時，Ni的含量相對變少，因此存在銅合金材料中Ni-P化合物析出量減少的可能性。Ni-P化合物所導致之提高強度的效果比Fe-P化合物所導致之提高強度的效果大，因此存在由於Ni-P化合物的析出量少而無法充分提高銅合金材料強度的可能性。而本實施例中，通過Fe/Ni質量比為10以下，在銅合金材料中生成一定量的Ni-P化合物，從而能夠提高銅合金材料的強度。

進而，本實施例的銅合金材料可以含有鋅(Zn)。由此，如後所述，例如當將本實施例的銅合金材料應用於導線架的基材等時，通過Zn在銅合金材料中固溶，能夠改善銅合金材料的焊接性，能夠抑制銅合金材料與焊錫層剝離。此種對於焊接的可靠性對導線架等而言是重要的特性之一。

此外，Zn的原子半徑也比Cn的原子半徑大，因此，Zn具有 提高抗應力鬆弛性的效果。然而，當不添加上述選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素而僅添加Mg和Zn時，存在無法將在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率設為期望的值(30%)以下的情況。因此，本實施例中，在銅合金材料中，在添加Mg和Zn的同時，添加預定量的選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素。由此，能夠將在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率設為期望的值(30%)以下。

當銅合金材料含有Zn時，銅合金材料中Zn的含量可例如為0.001質量%以上0.005質量%以下。當Zn的含量低於0.001質量%時，Zn會與不可避免的雜質例如O、S相結合，從而存在無法使一定量的Zn在銅合金材料中固溶的可能性。其中，ZnO、ZnS等沒有提高焊接性的效果。因此，存在無法表現出提高焊接性效果的可能性。此外，存在無法充分獲得Zn所導致之提高抗應力鬆弛性效果的可能性。而本實施例中，通過Zn的含量為0.001質量%以上，即使部分Zn與不可避免的雜質的O、S相結合，也能夠使一定量的Zn在銅合金材料中固溶。由此，能夠表現出提高焊接性的效果。其中，根據發明人等深入研究後確認到，若Zn的含量為0.001質量%以上，則可獲得一定的提高焊接性的效果。此外，通過Zn的含量為上述值以上，能夠表現出Zn所導致之提高銅合金材料抗應力鬆弛性的效果。另一方面，現有技術中，Zn的含量超過0.005質量%的情況很常見。然而，當Zn的含量超過0.005質量%時，Zn在銅合金材料中大量固溶，從而存在不能忽略Zn所導致之使銅合金材料導電性降低的影響的可能性。而本實施例中，通過Zn的含量為0.005質量%以下，能夠不使銅合金材料的導電性降低而提高焊接性。

(2)使用了銅合金材料的導線架或連接器

上述銅合金材料用於例如以下的製品。

i.導線架

本實施例涉及的導線架例如具有基材(基板)，所述基材具有載置有半導體元件的焊墊和電連接於半導體元件的引線。導線架的基材例如通過對本實施例的銅合金材料進行沖切加工而形成。即，基材含有0.2質量%以上0.6質量%以下的Fe、0.02質量%以上0.06質量%以下的Ni、0.07質量%以上0.3質量%以下的P和0.01質量%以上0.2質量%以下的Mg，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素， 其餘部分包含Cu和不可避免的雜質，Fe相對於Ni的質量比(Fe/Ni)為5以上10以下。由此，導線架的基材具有高導電性、高強度和高抗應力鬆弛性。例如基材的導電率為70% IACS以上，基材的0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的基材的應力鬆弛率為30%以下。

進而，導線架的基材較佳含有0.001質量%以上0.005質量%以下的Zn。由此，如上所述，能夠不使導線架的導電性降低而提高對導線架的焊接性。

ii.連接器(端子)

本實施例涉及的連接器(端子)例如具有電連接於電子設備側(相對側)的連接器(端子)的導體部和收容導體部的殼體(收容部)。連接器的導體部例如由本實施例的銅合金材料所形成。即，導體部含有0.2質量%以上0.6質量%以下的Fe、0.02質量%以上0.06質量%以下的Ni、0.07質量%以上0.3質量%以下的P和0.01質量%以上0.2質量%以下的Mg，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素，其餘部分包含Cu和不可避免的雜質，Fe相對於Ni的質量比(Fe/Ni)為5以上10以下。由此，連接器的導體部具有高導電性、高強度和高抗應力鬆弛性。例如導體部的導電率為70% IACS以上，導體部的0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的導體部的應力鬆弛率為30%以下。

進而，連接器的導電部較佳含有0.001質量%以上0.005質量%以下的Zn。由此，如上所述，能夠不使連接器的導電部的導電性降低而提高導電部對連接器的焊接性。

(3)銅合金材料的製造方法

接下來，對本實施例涉及的銅合金材料的製造方法進行說明。

i.鑄造步驟

首先，使用例如高周波熔化爐等使作為母材的無氧銅在氮氣環境下熔化，生成銅的熔融金屬。接下來，添加Fe、Ni、P、Mg以及選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素，生成銅合金的熔融金屬。此時，例如將Fe的含量設為0.2質量%以上0.6質量%以下，將Ni的含量設為0.02質量%以上0.06質量%以下，將P的含量設為0.07質量%以上0.3質量%以下，將 Mg的含量設為0.01質量%以上0.2質量%以下，將選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素的合計含量設為0.001質量%以上0.05質量%以下，將Fe相對於Ni的質量比(Fe/Ni)設為5以上10以下。又，此時的銅合金的熔融金屬中可以含有0.001質量%以上0.005質量%以下的Zn。接下來，該將銅合金的熔融金屬注入模具中並冷卻，鑄造具有預定組成的鑄錠。

ii.熱軋步驟

將上述鑄錠加熱至預定溫度，對該鑄錠進行熱軋，形成預定厚度的熱軋材。其中，此處所說的熱軋材是指進行了熱軋步驟的銅合金的板材。此時，例如將熱軋的溫度設為900℃以上1000℃以下。此外，例如將對鑄錠的總加工度設為90%以上95%以下。

iii.第1冷軋步驟

接下來，對熱軋材進行冷軋，形成預定厚度的第1冷軋材。本實施例中，例如交替地重複進行預定次數的下述操作：對熱軋材的冷軋和對被軋製材的退火。其中，此處所說的第1冷軋材是指進行了第1冷軋步驟中全部程序(預定次數的冷軋和退火)的銅合金的板材；被軋製材是指進行了第1冷軋步驟中的1次冷軋的銅合金的板材。在第1冷軋步驟的最後，不進行退火地進行冷軋。

在第1冷軋步驟中，以比被軋製材中發生再結晶的溫度低的溫度進行退火。具體而言，退火的溫度可例如為300℃以上600℃以下。退火時間可例如為30秒以上5分鐘以下。由此，能夠不在被軋製材中發生再結晶地使冷軋的加工性恢復。因此，能夠抑制最終製造的銅合金材料的強度的降低。

此外，在第1冷軋步驟中，例如以15%以上60%以下的加工度進行，在最終退火後進行最終的冷軋。其中，冷軋中的加工度定義為：「加工度(%)={1-(冷軋後的板厚/冷軋前的板厚)}×100」。當最終冷軋的加工度低於15%時，存在難以在被軋製材中導入晶格缺陷的可能性。若沒有在被軋製材中導入晶格缺陷，則存在P化合物(Fe-P化合物或Ni-P化合物)變得難以析出的可能性。因此，有時使最終製造的銅合金材料的強度降低。而本實施例中，通過最終冷軋的加工度為15%以上，能夠在被軋製材中導入晶格缺陷。其中，雖然可通過最終冷軋前的冷軋在被軋製材中導入晶格缺陷，但 存在通過最終冷軋前的冷軋導入到被軋製材中的晶格缺陷由於退火而部分恢復的可能性，因此，通過將最終冷軋的加工度設為15%以上，能夠使被軋製材中殘留預定量的晶格缺陷。由此，在後續的熱處理步驟中，能夠促進以晶格缺陷為核生成P化合物(Fe-P化合物或Ni-P化合物)的析出物。因此，能夠提高最終製造的銅合金材料的強度。另一方面，當最終冷軋的加工度超過60%時，存在由於該冷軋而在被軋製材內部積蓄過剩的應變的可能性。結果，在後續的熱處理步驟(時效步驟)中，被軋製材(第1冷軋材)中容易發生再結晶，存在即使是較低溫度的熱處理，在被軋製材(第1冷軋材)中也會發生再結晶的可能性。若被軋製材(第1冷軋材)中發生再結晶，則存在最終製造的銅合金材料強度降低的可能性。而本實施例中，通過最終冷軋的加工度為60%以下，能夠抑制後續熱處理步驟(時效步驟)中在被軋製材(第1冷軋材)中發生再結晶、抑制最終製造的銅合金材料強度的降低。

此外，在第1冷軋步驟中，重複進行冷軋和退火，以使第1冷軋材的總加工度為預定值。冷軋和退火的重複次數例如為1次以上3次以下。其中，如上所述，在第1冷軋步驟的最後不進行退火而進行冷軋。

iv.熱處理步驟(時效步驟)

接下來，以預定溫度對第1冷軋材進行熱處理(時效處理)，形成熱處理材。其中，此處所說的熱處理材是指進行了熱處理步驟的銅合金的板材。

在熱處理步驟中，例如以380℃以上的溫度以及比第1冷軋材中發生再結晶的溫度(開始發生的溫度)低的溫度對第1冷軋材進行加熱。當熱處理步驟的溫度低於380℃時，存在無法使Fe-P化合物或Ni-P化合物充分分散析出、Fe或Ni在熱處理材中固溶的量增加的可能性。因此，存在最終製造的銅合金材料導電性降低的可能性。而本實施例中，通過熱處理步驟的溫度為380℃以上，能夠抑制Fe或Ni在熱處理材中固溶，使Fe-P化合物或Ni-P化合物充分分散析出。由此，在抑制最終製造的銅合金材料導電性降低的同時，能夠提高該銅合金材料的強度。另一方面，當熱處理步驟的溫度為第1冷軋材中發生再結晶的溫度以上時，作為熱處理步驟的對象的第1冷軋材中會發生再結晶。因此，存在最終製造的銅合金材料強度降低的可能性。而本實施例中，通過熱處理步驟的溫度比第1冷軋材中發生再結晶的溫 度低，能夠抑制作為熱處理步驟的物件的第1冷軋材中發生再結晶。由此，能夠抑制最終製造的銅合金材料強度的降低。

具體而言，在熱處理步驟中，較佳例如以450℃以下的溫度對第1冷軋材進行加熱。由此，能夠將熱處理步驟的溫度設為比第1冷軋材中發生再結晶的溫度低的溫度。因此，能夠抑制作為熱處理步驟的物件的第1冷軋材中發生再結晶。

此外，在熱處理步驟中，較佳例如對第1冷軋材進行3小時以上的加熱。由此，能夠使充分的量的P化合物(Fe-P化合物或Ni-P化合物)在第1冷軋材中析出。因此，能夠提高最終製造的銅合金材料的強度。

v.第2冷軋步驟

接下來，對熱處理材進行冷軋，形成第2冷軋材。本實施例中，例如對熱處理材重複預定次數的冷軋。其中，這裏所說的第2冷軋材是指進行了第2冷軋步驟的全部程序(預定次數的冷軋)的銅合金的板材。此外，當第2冷軋步驟為最終步驟時，第2冷軋材為最終製造的銅合金材料。

在第2冷軋步驟中，例如以50%以上80%以下的總加工度進行冷軋。其中，第2冷軋步驟中的總加工度定義為：「總加工度(%)={1-(第2冷軋步驟後(預定次數的冷軋和退火之後)的板厚/第2冷軋步驟前的板厚)}×100」。當總加工度低於50%時，存在熱處理材的加工硬化不充分、最終製造的銅合金材料的強度不充分的可能性。而本實施例中，通過總加工度為50%以上，能夠使熱處理材加工硬化。由此，能夠提高最終製造的銅合金材料的強度。另一方面，當總加工度超過80%時，銅合金材料中產生由Sn、Ag、Mn、Cr和Ti等原子半徑大的元素釋放的空孔或產生由這些原子半徑大的元素的偏析釋放的位錯，因此存在銅合金材料抗應力鬆弛性降低的可能性。而本實施例中，通過總加工度為80%以下，維持了Sn、Ag、Mn、Cr和Ti等原子半徑大的元素與空孔結合的狀態，此外維持了這些原子半徑大的元素在位錯周圍發生偏析的狀態，從而能夠提高銅合金材料抗應力鬆弛性。

此外，在第2冷軋步驟中，以第2冷軋材的總加工度成為預定值的方式重複進行冷軋。冷軋的重複次數可例如為1次以上5次以下。

通過以上操作，形成預定厚度的銅合金材料。

(4)本實施例的效果

根據本實施例，實現以下所示的一種或多種效果。

(a)根據本實施例，銅合金材料含有0.2質量%以上0.6質量%以下的Fe、0.02質量%以上0.06質量%以下的Ni、0.07質量%以上0.3質量%以下的P和0.01質量%以上0.2質量%以下的Mg，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素，其餘部分包含Cu和不可避免的雜質。通過含有預定量的選自Sn、Ag、Mn、Cr和Ti之1種以上的元素(原子半徑大的元素)，能夠維持銅合金材料的高導電性並且提高銅合金材料的抗應力鬆弛性。此外，通過使Ni的含量低於專利文獻1所述的範圍，能夠抑制Ni所導致之使銅合金材料導電性降低的影響、提高銅合金材料的導電性。進而，通過在銅合金材料中添加預定量的Mg，即使在使Ni的含量低於專利文獻1所述的範圍時，也能夠維持高導電性並且提高銅合金材料的強度。這樣，能夠均衡地提高銅合金材料的導電性、強度和抗應力鬆弛性。例如能夠將銅合金材料的導電率設為70% IACS以上、將銅合金材料的0.2%屈服強度設為500MPa以上、將在150℃的條件下加熱1000小時後的銅合金材料的應力鬆弛率設為30%以下。因此，能夠滿足近年來高導電性、高強度和高抗應力鬆弛性的要求。

(b)根據本實施例，Fe相對於Ni的質量比(Fe/Ni)為5以上10以下。通過質量比Fe/Ni為5以上，能夠抑制Ni所導致之使銅合金材料導電性降低的影響。Fe/Ni質量比為10以下時，在銅合金材料中生成一定量的Ni-P化合物，從而能夠提高銅合金材料的強度。因此，能夠兼顧銅合金材料的高導電性和高強度。

(c)根據本實施例，銅合金材料也可以含有0.001質量%以上0.005質量%以下的Zn。由此，能夠不使導電性降低而提高焊接性。

(d)根據本實施例，在鑄造步驟中鑄造鑄錠，所述鑄錠含有0.2質量%以上0.6質量%以下的Fe、0.02質量%以上0.06質量%以下的Ni、0.07質量%以上0.3質量%以下的P和0.01質量%以上0.2質量%以下的Mg，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自Sn、Ag、Mn、Cr、和Ti之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質。接下來，通過進行預定的軋製步驟和熱處理步驟，形成銅合金材料。通過鑄造具有如上所述組成的鑄錠，能夠獲得具有高導電性、高強度和高抗應力鬆弛性的銅合金材料。

(e)根據本實施例，在第1冷軋步驟中，以低於被軋製材中發生再結晶的溫度的溫度進行退火。由此，能夠抑制被軋製材中發生再結晶。因此，能夠抑制最終製造的銅合金材料的強度的降低。

(f)根據本實施例，在第1冷軋步驟中，以15%以上60%以下的加工度進行在最終退火後進行的最終冷軋。通過最終冷軋的加工度為15%以上，能夠在被軋製材中導入晶格缺陷。由此，在後續步驟的熱處理步驟中，能夠促進生成以晶格缺陷為核的P化合物(Fe-P化合物或Ni-P化合物)的析出物。因此，能夠提高最終製造的銅合金材料的強度。此外，通過最終冷軋的加工度為60%以下，能夠抑制後續步驟的熱處理步驟(時效步驟)中在被軋製材(第1冷軋材)中發生再結晶、抑制最終製造的銅合金材料的強度的降低。

(g)根據本實施例，在熱處理步驟中，以380℃以上的溫度以及比第1冷軋材中發生再結晶的溫度低的溫度對第1冷軋材進行加熱。通過熱處理步驟的溫度為380℃以上，能夠抑制Fe或Ni在熱處理材中固溶、使Fe-P化合物或Ni-P化合物充分分散析出。由此，能夠在抑制最終製造的銅合金材料導電性降低的同時，提高該銅合金材料的強度。此外，通過熱處理步驟的溫度比第1冷軋材中發生再結晶的溫度低，能夠抑制作為熱處理步驟的物件的第1冷軋材中發生再結晶。由此，能夠抑制最終製造的銅合金材料的強度的降低。

(h)根據本實施例，在第2冷軋步驟中，以50%以上80%以下的總加工度進行冷軋。通過總加工度為50%以上，能夠使熱處理材加工硬化。由此，能夠提高最終製造的銅合金材料的強度。此外，通過總加工度為80%以下，維持了Sn、Ag、Mn、Cr和Ti等原子半徑大的元素與空孔結合的狀態，此外維持了這些原子半徑大的元素在位錯的周圍發生偏析的狀態，從而能夠提高銅合金材料的抗應力鬆弛性。

(i)本實施例涉及的銅合金材料應用於導線架的基材是特別有效的。近年來，伴隨電子設備的多功能化、小型化、輕量化，電子設備中搭載的半導體元件需要薄型化、小型化、高密度化。針對這樣的要求，半導體元件中使用的導線架需要為了確保散熱性的高導電性、為了適應薄型化的高強度。此外，在車用途中，使用環境為高溫，因此導線架期望比 現有更高的高抗應力鬆弛性，以在高溫環境下也能確保充分的可靠性。因此，通過將本實施例涉及的銅合金材料應用於導線架的基材，能夠滿足近年來高導電性、高強度和高抗應力鬆弛性的要求。

(j)本實施例涉及的銅合金材料應用於連接器的導體部是特別有效的。尤其在用於汽車內的電氣系統的連接器等電氣設備等中，汽車的各種電氣化設備之日益發展與使用，因此該電氣化設備中流動的電流值不斷增加。這樣的電氣設備需要為了抑制焦耳熱的產生的高導電性、為了滿足作為汽車的規範而被要求的彈簧特性的高強度。此外，為了即使在高溫環境下也能長期維持接觸壓，期望高抗應力鬆弛性。因此，通過將本實施例涉及的銅合金材料應用於連接器的導體部，能夠滿足近年來高導電性、高強度和高抗應力鬆弛性的要求。

於此，對現有的銅合金材料進行說明。

作為現有的半導體元件的導線架，使用的是例如含有0.05質量%以上0.15質量%以下的Fe和0.025質量%以上0.04質量%以下的P的C19210合金、含有2.1質量%以上2.6質量%以下的Fe、0.015質量%以上0.15質量%以下的P以及0.05質量%以上0.20質量%以下的Zn的C19400合金。Cu-Fe-P系C19210合金的導電率為90% IACS左右，而0.2%屈服強度為450MPa以下。因此，存在著C19210合金的強度對於近年來的高強度要求而言不充足的問題。此外，同樣存在著C19210合金的抗應力鬆弛性對於針對車載而要求的水準而言有著不足的問題。此外，雖然C19400合金可以通過調質將0.2%屈服強度設為500MPa以上，但C19400的導電率卻為65% IACS左右。因此，存在著C19400的導電性對於近年來的高導電性要求不充分的問題。此外，也存在著C19400合金的抗應力鬆弛性對於針對車載而要求的水準而言並不充分的情形。

端子、連接器等電氣設備使用的是例如C70250合金，C70250合金含有2.2質量%以上4.2質量%以下的Ni、0.25質量%以上1.2質量%以下的矽(Si)以及0.05質量%以上0.30質量%以下的Mg。Cu-Ni-Si系C70250合金的0.2%屈服強度高於500MPa，抗應力鬆弛性也良好，但導電率卻為45% IACS左右。因此，存在著C70250合金的導電性對於近年來的高導電性要求而言不充分的情形。

進而，發明人等開發了如下的Cu-Fe-Ni-P系銅合金材料，所述Cu-Fe-Ni-P系銅合金材料含有0.1質量%以上0.5質量%以下的Fe、0.03質量%以上0.2質量%以下的Ni以及0.03質量%以上0.2質量%以下的P，Fe和Ni相對於P的質量比((Fe+Ni)/P)為3以上10以下，Fe相對於Ni的質量比(Fe/Ni)為0.8以上1.2以下(專利文獻1)。專利文獻1記載的Cu-Fe-Ni-P系銅合金材料在獲得高強度的同時，導電率為60% IACS以上。然而，鑒於近年來對於高導電性的要求，期望進一步提高導電率。此外，專利文獻1所述的Cu-Fe-Ni-P系銅合金材料的抗應力鬆弛性對於針對車載而要求的水準而言並不充分。

而根據本實施例，通過銅合金材料具有上述組成，能夠將銅合金材料的導電率設為70% IACS以上，將銅合金材料的0.2%屈服強度設為500MPa以上，將在150℃的條件下加熱1000小時後的銅合金材料的應力鬆弛率設為30%以下。因此，能夠滿足上述近年來高導電性、高強度和高抗應力鬆弛性的要求。

三、本發明的其他實施例

以上對本發明的一個實施例具體進行了說明，但本發明不限於上述實施例，在不脫離其宗旨的範圍內可以進行適當變更。

上述實施例中，對通過上述製造步驟形成具有期望的高導電性、高強度和高抗應力鬆弛性的銅合金材料的情況進行了說明，但不限於該方法，上述以外的製造方法也能夠形成同樣的銅合金材料。

接下來，對本發明的其他實施例進行說明。

如下所述製作試樣1~30，對於各試樣，進行對導電性和強度的評價。

1.試樣的製作

試樣1~14

試樣1中，如下所述操作，形成銅合金材料。首先，以無氧銅為母材，添加0.35質量%的Fe、0.040質量%的Ni、0.12質量%的P、0.10質量%的Mg、作為原子半徑大的元素的0.01質量%的Sn、0.003質量%的Zn，使用高周波熔化爐在氮氣氣氛下進行熔製，鑄造厚度25mm、寬度30mm、長度150mm的鑄錠(鑄造步驟)。接下來，將鑄錠加熱至950℃，對鑄錠進行熱軋，形成厚度8mm的熱軋材(熱軋步驟)。接下來，對熱軋材進行冷軋， 將被軋製材的厚度製成2mm。接下來，以550℃對被軋製材退火1分鐘。接下來，以加工度50%對進行了退火的被退火材(第1冷軋步驟中最後的冷軋)進行冷軋，形成厚度1mm的第1冷軋材(第1冷軋步驟)。接下來，以溫度420℃對第1冷軋材加熱6小時，形成熱處理材(熱處理步驟)。接下來，以總加工度70%對熱處理材進行冷軋，形成厚度0.3mm的第2冷軋材(第2冷軋步驟)。通過以上操作，形成試樣1的銅合金材料。

其中，試樣2~14中，如以下的表1所示，在預定的範圍內由試樣1的組成改變鑄造步驟中的鑄錠的組成。其中，作為原子半徑大的元素，在試樣3和4中選擇Ag，在試樣5中選擇Mn，在試樣6中選擇In，在試樣7中選擇Cr，在試樣8中選擇Ti，在試樣9和10中選擇Sn，在試樣11和12中選擇Sn和Ag，在試樣13中選擇Mn和In，在試樣14中選擇Cr和Ti。在其他步驟中應用與製造試樣1的銅合金材料的方法相同的方法，從而形成試樣2~14的銅合金材料。

試樣15~31

試樣15~31中，如以下的表1所示，將鑄造步驟中的鑄錠的組成由試樣1的組成變更至預定範圍外。其中，作為原子半徑大的元素，在試樣15~24、30和31中選擇Sn，在試樣27中選擇Sn和Ag，在試樣29中選擇Ag。在其他步驟中應用與製造試樣1的銅合金材料的方法相同的方法，從而形成試樣15~31的銅合金材料。

試樣32~35

在試樣32~35中，將鑄造步驟中的鑄錠的組成設為與試樣1的組成相同。另一方面，如以下的表3所示，在預定的範圍內由試樣1的條件改變第1冷軋步驟、熱處理步驟和第2冷軋步驟的條件。

試樣36~40

在試樣36~40中，將鑄造步驟中的鑄錠的組成設為與試樣1的組成相同；另一方面，如以下的表3所示，將第1冷軋步驟、熱處理步驟和第2冷軋步驟的條件由試樣1的條件變更至預定的範圍外。

2.評價

對於試樣1~30，如下所述進行評價。

導電率的評價

導電率利用基於JIS H0505的導電率測定方法進行測定。其結果如表1~3所示。

強度的評價

抗拉強度、0.2%屈服強度利用基於JIS Z 2241的拉伸試驗方法進行測定。將其結果如表1和3所示。

抗應力鬆弛性的評價

抗應力鬆弛性的評價(應力鬆弛試驗)利用基於日本電子材料工業會標準規格EMAS-1011和日本伸銅協會技術標準JCBA-T309的方法如下所述進行測定。使各試樣形成懸臂梁的狀態，使其彎曲以使初始的表面最大應力為0.2%屈服強度的80%的值，在150℃加熱並保持1000小時。在保持結束後，解除彎曲應力，由所產生的永久變形測定撓曲量。以下的表1和3所示的應力鬆弛率為利用加熱保持後的永久變形引起的撓曲量相對於最初施加的彎曲的撓曲量的比例算出。

焊錫密合性的評價

按照以下的方法實施焊錫耐熱剝離試驗。首先，從厚度0.3mm的各試樣採取寬度10mm、長度30mm的試驗片。接下來，浸漬於在260℃熔融保持的無鉛焊錫(Sn-3質量%Ag-0.5質量%Cu)，在試驗片的表面形成焊錫層。將試驗片在溫度180℃加熱保持100小時。接下來，對試驗片進行180°彎折，實施彎折部分的膠帶剝離試驗。將其結果如表2所示。

其中，以下的表1中，構成表1記載的各銅合金材料的元素以外，其餘部分包含Cu和不可避免的雜質。

3.評價結果

如表1所示，試樣1~14設為如下的銅合金，所述銅合金含有0.2質量%以上0.6質量%以下的Fe、0.02質量%以上0.06質量%以下的Ni、0.07質量%以上0.3質量%以下的P、0.01質量%以上0.2質量%以下的Mg和0.001質量%以上0.005質量%以下的Zn，以及合計0.001質量%以上0.05%以下選自Sn、Ag、Mn、In、Cr和Ti之1種以上的元素，其餘部分包含Cu和不可避免的雜質，Fe相對於Ni的質量比(Fe/Ni)為5以上10以下。結果，試樣1~14中的導電率為70% IACS以上，抗拉強度為560MPa以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下。因此，確認試樣1~14的銅合金材料藉由上述組成，能夠均衡地提高導電性、強度和抗應力鬆弛性。

於此，表1中，關於Fe的含量，對試樣1~14與試樣15~17進行比較。使Fe的含量低於0.2質量%的試樣15和16的0.2%屈服強度低於500MPa。認為Fe的含量減少則Fe-P化合物的析出量變少，因此未獲得充分的強度。另一方面，使Fe的含量超過0.6質量%的試樣17的導電率低於70% IACS。因此，可確認Fe的含量較佳為0.2質量%以上0.6質量%以下。

接下來，表1中，關於Ni的含量，對試樣1~14與試樣16~18進行比較。使Ni的含量低於0.02質量%的試樣16的0.2%屈服強度低於500MPa。認為Ni的含量減少則Ni-P化合物的析出量變少，因此未獲得充分的強度。另一方面，使Ni的含量超過0.06質量%的試樣17和18的導電率低於70% IACS。因此，可確認Ni的含量較佳為0.02質量%以上0.06質量%以下。

接下來，表1中，關於P的含量，對試樣1~14、試樣19和20進行比較。使P的含量低於0.07質量%的試樣19的0.2%屈服強度低於500MPa。認為在P的含量少時，與Fe或Ni的含量少時同樣地，P化合物的析出量變少， 因此強度不充分。另一方面，使P的含量超過0.3質量%的試樣20的導電率低於70% IACS。P的含量多時，與Fe或Ni的含量多時同樣地，導電率也降低。因此，可確認P的含量較佳為0.07質量%以上0.3質量%以下。

接下來，表1中，關於Mg的含量，對試樣1~14、試樣21和22進行比較。使Mg的含量低於0.01質量%的試樣21的0.2%屈服強度低於500MPa。認為未充分獲得添加Mg所導致之提高強度的效果。另一方面，使Mg的含量超過0.2質量%的試樣22的導電率低於70% IACS。認為，雖然Mg是使導電性降低影響較小的成分，但當如試樣22那樣Mg的含量多時，不能忽略Mg所導致之使導電性降低的影響。因此，可確認Mg的含量較佳為0.01質量%以上0.2質量%以下。

接下來，表1中，關於Fe相對於Ni的質量比(Fe/Ni)，對試樣1~14、試樣23和24進行比較。使Fe/Ni質量比低於5的試樣23的導電率低於70% IACS。另一方面，使Fe/Ni質量比超過10的試樣24的0.2%屈服強度低於500MPa。因此，可確認Fe/Ni質量比較佳為5以上10以下。

接下來，表1中，關於選自Sn、Ag、Mn、In、Cr和Ti之1種以上的元素，對試樣1~14與試樣25~29進行比較。不含這些元素的試樣25在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率超過30%。認為，含有具有提高抗應力鬆弛性的效果的Mg、Zn但不含Sn、Ag、Mn、ln、Cr和Ti等原子半徑大的元素，因此提高抗應力鬆弛性的效果並不充分。另一方面，使這些元素的合計含量超過0.05%的試樣26~29的應力鬆弛率為30%以下，而導電率低於70% IACS。認為，與其他含有成分同樣地，不能忽略這些元素所導致之使導電性降低的影響。因此，可確認較佳含有合計0.001質量%以上0.05%以下的選自Sn、Ag、Mn、In、Cr和Ti之1種以上的元素。

接下來，表2中，關於Zn的含量，對試樣1、9~10、30和31進行比較。使Zn的含量為0.001質量%以上0.005質量%以下的試樣1、9、10在焊錫密合性的評價中未發現剝離，焊接性提高。此外，導電率為70% IACS以上，未發現因含有Zn所導致之導電率降低。而不含Zn的試樣30雖然導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下，但在焊錫密合性的評價中，發現了部分剝離。另一方面，使Zn的含量超過0.005質量%的試樣31雖然在焊錫密合 性的評價中未發現剝離，但導電率低於70% IACS。由以上的結果可確認，當提高焊接性時，較佳銅合金材料中含有Zn，而Zn的含量較佳為0.001質量%以上0.005質量%以下。

接下來，表3中，關於銅合金材料的製造方法，對試樣1、32~40進行比較。

如表3所示，試樣1、32~35中，將第1冷軋步驟中的最終冷軋的加工度設為15%以上60%以下，在熱處理步驟中以380℃以上450℃以下的溫度進行3小時以上的加熱，將第2冷軋步驟中的總加工度設為50%以上80%以下。結果，試樣1、32~35的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下。因此，可確認在試樣1、32~35中通過進行如上所述的步驟，能夠均衡地提高導電性、強度和抗應力鬆弛性。

於此，表3中，關於第1冷軋步驟中的最終冷軋的加工度，對試樣1、32~35、36和38進行比較。雖然使第1冷軋步驟中的最終冷軋的加工度低於15%的試樣36的0.2%屈服強度為500MPa以上，但在未記載的試樣中，當使第1冷軋步驟中的最終冷軋的加工度低於15%時，0.2%屈服強度低於500MPa。使第1冷軋步驟中的最終冷軋的加工度超過60%的試樣38的0.2%屈服強度低於500MPa。因此，可確認第1冷軋步驟中的最終冷軋的加工度較佳為15%以上60%以下。

接下來，表3中，關於熱處理步驟的溫度，試樣1、32~35、試樣39和40進行比較。使熱處理步驟的溫度低於380℃的試樣39的導電率低於70% IACS。認為由於溫度低，無法使Fe-P化合物或Ni-P化合物充分分散析出，Fe或Ni在熱處理材中固溶的量增加。另一方面，使熱處理步驟的溫度超過450℃的試樣40的0.2%屈服強度低於500MPa。認為由於溫度高，作為熱處理步驟的物件的第1冷軋材中發生再結晶。因此，確認到熱處理步驟的溫度較佳為380℃以上450℃以下。

接下來，表3中，關於第2冷軋步驟中的總加工度，對試樣1、32~35和試樣36~38進行比較。使第2冷軋步驟中的總加工度低於50%的試樣38的0.2%屈服強度低於500MPa。認為作為第2冷軋步驟的對象的熱處理材的加工硬化不充分。使第2冷軋步驟中的總加工度超過80%的試樣36和37在 150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率超過30%。認為這是由於銅合金材料中產生由原子半徑大的元素(該試樣中的Sn)釋放的空孔、由原子半徑大的元素(該試樣中的Sn)的偏析釋放的位錯。因此，可確認第2冷軋步驟中的總加工度較佳為50%以上80%以下。

由以上的結果確認到，根據本實施例，能夠提供均衡地提高導電性、強度和抗應力鬆弛性的銅合金材料和銅合金材料的製造方法。

較佳方式(形態)

以下，對於本發明的較佳方式進行附錄列舉。

1：根據本發明的一個態樣，提供一種銅合金材料，所述銅合金材料含有0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及含有合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質；所述銅合金材料的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力緩和率為30%以下。

2：根據1所述的銅合金材料，較佳所述鐵相對於所述鎳的質量比為5以上10以下。

3：根據1或2所述的銅合金材料，較佳進一步含有0.001質量%以上0.005質量%以下的鋅。

4：根據附錄1~3中任一項所述的銅合金材料，較佳抗拉強度為560MPa以上。

5：根據本發明的另一態樣，提供一種銅合金材料的製造方法，所述方法具有鑄造鑄錠的鑄造工序、對所述鑄錠進行熱軋以形成熱軋材的熱軋工序、對所述熱軋材進行冷軋以形成第1冷軋材的第1冷軋工序、對所述第1 冷軋材進行熱處理以形成熱處理材的熱處理工序以及對所述熱處理材進行冷軋以形成第2冷軋材的第2冷軋工序；在所述鑄造工序中鑄造所述鑄錠，該鑄錠含有0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%和0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及含有合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質；在所述第2冷軋工序中，以50%以上80%以下的總加工度進行所述冷軋。

6：根據5所述的銅合金材料的製造方法，較佳在所述第1冷軋工序中，重複進行規定次數的下述工序：對所述熱軋材進行的所述冷軋和以比被軋製材中發生再結晶的溫度低的溫度進行的退火。

7：根據6所述的銅合金材料的製造方法，較佳在所述第1冷軋工序中，以15%以上60%以下的加工度進行在最終退火後進行的最終冷軋。

8：根據附錄5~7中任一項所述的銅合金材料的製造方法，較佳在所述熱處理工序中，以作為380℃以上的溫度以及比所述第1冷軋材中發生再結晶的溫度低的溫度對所述第1冷軋材進行加熱。

9：根據附錄5~8中任一項所述的銅合金材料的製造方法，較佳在所述熱處理工序中，以450℃以下的溫度對所述第1冷軋材進行加熱。

10：根據附錄5~9中任一項所述的銅合金材料的製造方法，較佳在所述熱處理工序中，對所述第1冷軋材進行3小時以上的加熱。

11：根據本發明進一步的其他態樣，提供一種引線框架，所述引線框架具有基材；所述基材含有0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及含有合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可 避免的雜質；所述基材的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力緩和率為30%以下。

12：根據本發明進一步的其他態樣，提供一種連接器，所述連接器具有導體部；所述導體部含有0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及含有合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，餘部包含銅和不可避免的雜質；所述導體部的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力緩和率為30%以下。

Claims (9)

1. 一種銅合金材料，其含有：0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質；其中，該銅合金材料的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下。
2. 如申請專利範圍第1項所述的銅合金材料，其中，鐵相對於鎳的質量比為5以上10以下。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的銅合金材料，其進一步含有0.001質量%以上0.005質量%以下的鋅。
4. 一種銅合金材料的製造方法，包括以下步驟：鑄造鑄錠的鑄造步驟且對該鑄錠進行熱軋以形成熱軋材的熱軋步驟、對該熱軋材進行冷軋以形成第1冷軋材的第1冷軋步驟、對該第1冷軋材進行熱處理以形成熱處理材的熱處理步驟、以及對該熱處理材進行冷軋以形成第2冷軋材的第2冷軋步驟；其中，在該鑄造步驟中所鑄造之該鑄錠含有：0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質；在該第2冷軋步驟中，係以50%以上80%以下的總加工度進行冷軋。
5. 如申請專利範圍第4項所述的銅合金材料的製造方法，在該第1冷軋步驟中，重複進行預定次數的以下步驟：對該熱軋材進行冷軋和以比被軋製材中發生再結晶的溫度低的溫度進行退火。
6. 如申請專利範圍第5項所述的銅合金材料的製造方法，在該第1冷軋步驟中，係以15%以上60%以下的加工度進行在最終退火後所進行之最終冷軋。
7. 如申請專利範圍第4項至第6項中任一項所述的銅合金材料的製造方法，在該熱處理步驟中，以380℃以上的溫度以及比該第1冷軋材中發生再結晶的溫度低的溫度對該第1冷軋材進行加熱。
8. 一種導線架，其具有一基材，該基材含有：0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質；其中，該基材的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下。
9. 一種連接器，其具有一導體部，該導體部含有：0.2質量%以上0.6質量%以下的鐵、0.02質量%以上0.06質量%以下的鎳、0.07質量%以上0.3質量%以下的磷和0.01質量%以上0.2質量%以下的鎂，以及合計0.001質量%以上0.05質量%以下選自錫、銀、錳、鉻和鈦之1種以上的元素，其餘部分包含銅和不可避免的雜質，其中，該導體部的導電率為70% IACS以上，0.2%屈服強度為500MPa以上，在150℃的條件下加熱1000小時後的應力鬆弛率為30%以下。