TW201641700A

TW201641700A - 放熱零件用銅合金板以及放熱零件

Info

Publication number: TW201641700A
Application number: TW105109029A
Authority: TW
Inventors: 橋本大輔; 西村昌泰
Original assignee: 神戶製鋼所股份有限公司
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2016-12-01
Also published as: KR102075892B1; WO2016158390A1; JP2016186107A; CN107429328B; CN107429328A; JP6031549B2; KR20170130514A

Abstract

本發明為提供一種在製造放熱零件之過程的一部分包含加熱至650℃以上之溫度的過程時，製造後之放熱零件也能夠具有充分強度與放熱性能之銅合金板。本發明之放熱零件用銅合金板，其係含有1.0~4.0質量%之Ni與Co中的1種或2種、0.2~1.2質量%之Si，且Ni與Co之合計含量[Ni+Co]與Si之含量[Si]的比[Ni+Co]/[Si]為3.5~5，殘餘部分由Cu以及不可避免之雜質而成，於850℃下加熱30分鐘後水冷，接著時效處理後之0.2%耐力為300MPa以上，導電率為25%IACS以上。此銅合金能夠進一步含有Sn：0.005~1.0質量%、Mg：0.005~0.2質量%、Zn：2.0質量%以下(不包含0質量%)中的1種或2種以上。

Description

放熱零件用銅合金板以及放熱零件

本發明為關於一種放熱零件用銅合金板以及放熱零件。

搭載於桌上型PC或筆記型PC等之CPU的動作速度之高速化以及高密度化急速地進展，自此等CPU的發熱量大幅地增大。CPU之溫度若上升至一定以上的溫度，則會成為錯誤動作或熱當機等之原因，故來自CPU等半導體裝置之效果性的放熱成為切實之問題。

作為吸收半導體裝置的熱，並發散至大氣中之放熱零件有使用散熱片。由於對散熱片要求高熱傳導性，故，作為素材有使用熱傳導率較大的銅或鋁等。然而，對流抗熱性會限制散熱片的性能，變得較難滿足發熱量增大之高機能電子零件的放熱要求。

因此，作為具有較高放熱性之放熱零件，有提案一種具備高熱傳導性以及熱輸送能力之管狀熱導管以及平面狀熱導管(蒸氣腔)。熱導管藉由循環性地進行密封於內部之冷媒的蒸發(自CPU之吸熱)與凝縮(吸收的熱之放出)，相較於散熱片，會發揮較高的放熱特性。且，有提案藉由將熱導管與散熱片或風扇這種放熱零件進行組合，來解決半導體裝置之發熱問題。

作為使用於放熱板、散熱片或熱導管等之放熱零件的素材，較多使用導電率以及耐蝕性較優異之純銅製(無氧銅：C1020)之板或管。為了確保成形加工性，作為素材，有使用軟質的燒鈍材(O材)或1/4H調質材，但在後述放熱零件之製造步驟中，會有容易發生變形或瑕疵，打洞加工時容易出現毛邊或容易磨耗打孔模具等問題。另一方面，引證1以及2中有記載將Fe-P系之銅合金板作為放熱零件之素材。

放熱板以及散熱片係將純銅板以壓製成形、穿孔加工、切削、鑽孔加工以及蝕刻等加工成特定形狀後，因應必要，進行Ni電鍍或Sn電鍍後以焊料、蠟或接著劑等與CPU等之半導體裝置接合。

管狀熱導管(參照專利文獻3)係於管內將銅粉末燒結，形成燈芯，加熱脫氣處理後，將一端以塗蠟密封，在真空或減壓下將冷媒注入管內後，將另一端的端部以塗蠟密封來製造。

平面狀熱導管(參照專利文獻4以及5)能夠進一步提升管狀熱導管之放熱性能。作為平面狀熱導管，為了有效率地進行冷媒之凝縮與蒸發，有提案與管狀熱導管同樣地於內面進行粗面化加工或溝加工等。將進行壓製成形、穿孔加工、切削或蝕刻等加工後的上下2片純銅板，以塗蠟、擴散接合或溶接等方法接合，將冷媒注入內部後，以塗蠟等方法來密封。在接合步驟中有時會進行脫氣處理。

且，作為平面狀熱導管，有提案一種由外面構件、與收容在外面構件之內部的內部構件所構成者。內部構件係為了要促進冷媒之凝縮、蒸發以及輸送，而配置一個或複數個於外面構件之內部，且各種形狀之散熱片、突起、孔洞或狹縫等有經過加工。此形式之平面狀熱導管中，也能將內部構件配置於外面構件之內部後，以塗蠟或擴散接合等方法將外面構件與內部構件接合並一體化，注入冷媒後，以塗蠟等方法來密封。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2003-277853號公報

[專利文獻2]日本特開2014-189816號公報

[專利文獻3]日本特開2008-232563號公報

[專利文獻4]日本特開2007-315754號公報

[專利文獻5]日本特開2014-134347號公報

此等之放熱零件的製造步驟中，放熱板以及散熱片係於塗焊料或塗蠟之步驟而加熱至200~700℃左右。管狀熱導管、平面狀熱導管係於使用燒結、脫氣或磷銅硼(BCuP-2等)之塗蠟、擴散接合或溶接等之步驟加熱至800~1000℃左右。

例如使用純銅板作為熱導管之素材時，以650℃以上之溫度進行加熱時的軟化會較激烈。因此，在對散熱片或半導體裝置之安裝、或對PC基座之組合等時，製造之熱導管較容易變形，熱導管內部之構造會有變化，會有無法發揮所期望之放熱性能的問題。且，為了要防止如此變形，雖然將純銅板之厚度變厚即可，但若這樣做的話，熱導管之質量以及厚度會增大。厚度增大時，PC基座內部之隙間會變小，會有對流傳熱性能降低之問題。

且，專利文獻1以及2所記載之銅合金板(Fe-P系)也是以650℃以上溫度加熱後，會軟化，且相較於純銅，導電率會大幅降低。因此，經過燒結、脫氣、塗蠟、擴散接合或溶接等步驟，來製造例如平面狀熱導管時，在同熱導管之搬送以及操作或對基盤之組合步驟等時，較容易變形。且，由於導電率降低，作為熱導管之所期望的性能較難發揮。

本發明有鑑於自純銅或銅合金板製造放熱零件之過程的一部分包含加熱至650℃以上之溫度的過程時，所產生的上述問題點，目的為提供一種銅合金板，其係使經過加熱至650℃以上之溫度的過程所製造之放熱零件，具有充分強度與放熱性能。

本發明相關之放熱零件用銅合金板係使用在包含加熱至650℃以上之過程作為製造放熱零件之過程的一部分與時效處理時，且含有1.0~4.0質量%之Ni與Co中的1種或2種(亦即，Ni以及Co中的1種或2種之合計為1.0~4.0質量%)、與0.2~1.2質量%之Si，將Ni與Co之合計含量(質量%)設為[Ni+Co]，Si之含量(質量%)設為[Si]時，含量比[Ni+Co]/[Si]為3.5~5，殘餘部分由Cu以及不可避免之雜質而成，於850℃下加熱30分鐘後水冷，接著時效處理後之0.2%耐力為300MPa以上，導電率為25%IACS以上。

本發明相關之放熱零件用銅合金板能夠因應必要，進而含有作為合金元素之Sn：0.005~1.0質量%、Mg：0.005~0.2質量%以及Zn：2.0質量%以下(不包含0質量%)中的1種或2種以上。且，本發明相關之放熱零件用銅合金板能夠因應必要，進一步含有作為合金元素之合計為0.5質量%以下(不包含0質量%)之Al、Cr、Ti、Zr、Fe、P以及Ag中的1種或2種以上。

本發明相關之銅合金板係使用於包含加熱至650℃以上之過程作為製造放熱零件之過程的一部分、與時效處理時。也就是說，本發明相關之使用銅合金板所製造之放熱零件在高溫加熱至650℃以上後會經時效處理，故強度會提升。

本發明相關之銅合金板於850℃下加熱30分鐘，接著進行時效處理時，0.2%耐力為300MPa以上，導電率為25%IACS以上。本發明相關之銅合金板由於時效處理後之強度較高，故將使用此銅合金板所製造之熱導管等放熱零件安裝至散熱片或半導體裝置、或者組合至PC基座等時，該放熱零件較難變形。且，本發明相關之銅合金板雖然導電率比純銅板低，但由於時效處理後的強度較高，故能夠薄片化，在放熱性能這一點能夠補足導電率的降低部分。

[實施發明之形態]

以下針對本發明相關之放熱零件用銅合金板進行更詳細地說明。

本發明相關之銅合金板藉由壓製成形、穿孔加工、切削或蝕刻等加工至特定形狀，經過高溫加熱(用於脫氣、接合(塗蠟、擴散接合或溶接)或燒結等之加熱)，完成放熱零件。依照放熱零件之種類或製造方法，前述高溫加熱之加熱條件會有差異，但本發明中是想定於650℃~1050℃左右下來進行前述高溫加熱之狀況(被加熱材之實體溫度為650~1000℃)。本發明相關之銅合金板是由後述組成之(Ni,Co)-Si系銅合金而成，且加熱至前述溫度範圍內後，於基材析出的(Ni,Co)-Si化合物之至少一部分會固溶，結晶粒成長，且發生軟化以及導電率之降低。

本發明相關之銅合金板到達850℃後加熱30分鐘後水冷，接著時效處理後之強度(0.2%耐力)為300MPa以上，導電率為25%IACS以上。850℃下30分鐘之加熱是想定放熱零件之製造中前述高溫加熱的過程之加熱條件。若將本發明相關之銅合金板以此條件高溫加熱後，加熱前所析出之(Ni,Co)-Si化合物會固溶，結晶粒會成長，會發生軟化以及導電率之降低。若接著將前述銅合金板進行時效處理，則微細的(Ni,Co)-Si化合物會析出。藉此，因前述高溫加熱而降低的強度以及導電率會有顯著得改善。

前述時效處理能夠以(a)高溫加熱後之冷卻步驟中保持於析出溫度範圍一定時間、(b)高溫加熱後冷卻至室溫，之後再加熱至析出溫度範圍保持一定時間、(c)前述(a)之步驟後，再加熱至析出溫度範圍保持一定時間等之方法來實施。

作為具體的時效處理條件，有舉出在300~600℃之溫度範圍保持5分鐘~10小時之條件。以強度之提升為優先時，適當地選擇微細之(Ni,Co)-Si化合物生成的溫度-時間條件即可，以導電率之提升為優先時，適當地選擇固溶之Ni、Co以及Si所減少之快過時的溫度-時間條件即可。

時效處理後之銅合金板，相較於高溫加熱後之純銅板，導電率較低，但強度相較於純銅板，有顯著地變高。為了得到此效果，本發明相關之使用銅合金板所製造之熱導管等的放熱零件在高溫加熱後有經時效處理。時效處理條件如前述。時效處理後之放熱零件(銅合金板)其強度較高，安裝至散熱片或半導體裝置、或組合至PC基座等時，能夠防止該放熱零件的變形。且，本發明相關之銅合金板(時效處理後)相較於純銅板，強度較高，故能夠薄片化(0.1~1.0mm厚)，藉此能夠提高放熱零件之放熱性能，且能夠補足與純銅板相較時的導電率之降低部分。

且，本發明相關之銅合金板即使高溫加熱之溫度未滿850℃(650℃以上)或超過850℃(1050℃以下)，時效處理後，也能夠達成300MPa以上之0.2%耐力、以及25%IACS以上之導電率。

本發明相關之銅合金板在高溫加熱至650℃以上之溫度之前，能夠藉由壓製成形、穿孔加工、切削或蝕刻等，加工成構成放熱零件之構件。銅合金板具有在前述加工時的搬送以及操作中不容易變形之強度，且具有能夠無障礙地實施前述加工之機械特性較佳。更具體來說，本發明相關之銅合金板具有0.2%耐力為300MPa以上、以及優異的彎曲加工性(參照後述實施例)較佳。只要滿足以上特性，在銅合金板之調質上就沒有問題。能夠使用於例如將溶體化處理材料、時效處理完成材料或時效處理完成材料進行冷間壓延而成之任一者。

如前面所述，將本發明相關之加工銅合金板所製造之放熱零件高溫加熱至650℃以上之溫度後，會軟化。高溫加熱後之放熱零件進一步具有在實施時效處理時的搬送以及操作中不容易變形之強度較佳。因此，於850℃下加熱30分鐘後水冷之段階，具有50MPa以上之0.2%耐力較佳。

本發明相關之使用銅合金板所製造之放熱零件在受到時效處理後，因應必要，將耐蝕性以及焊料塗布性之提升作為主要目的，在至少外表面的一部分有形成Sn被覆層。Sn被覆層中包含電鍍或無電解電鍍、或者此等之電鍍後，加熱至Sn之融點以下或融點以上所形成者。Sn被覆層中包含Sn金屬與Sn合金，作為Sn合金，有舉出包含合計為5質量%以下之Bi、Ag、Cu、Ni、In以及Zn中的1種以上作為Sn以外之合金元素者。

Sn被覆層之下能夠形成Ni、Co或Fe等基底電鍍。此等之基底電鍍具有作為防止Cu或合金元素自基材擴散的障壁機能、以及防止放熱零件之表面硬度增加所造成的傷痕之機能。於前述基底電鍍上電鍍Cu，進而在電鍍Sn之後，進行加熱至Sn之融點以下或融點以上之熱處理，來形成Cu-Sn合金層，並且能夠設為基底電鍍、Cu-Sn合金層以及Sn被覆層之3層構成。Cu-Sn合金層具有作為防止Cu或合金元素自基材擴散的障壁機能、以及防止放熱零件之表面硬度增加所造成的傷痕之機能。

且，本發明相關之使用銅合金板所製造之放熱零件在受到時效處理後，因應必要，在至少外表面的一部分有形成Ni被覆層。Ni被覆層具有防止Cu或合金元素自基材擴散之障壁機能、防止放熱零件之表面硬度增大所造成的傷痕之機能、以及提升耐蝕性之機能。

接著針對本發明相關之銅合金板的組成進行說明。

Ni以及Si會生成Ni₂Si析出物，使銅合金之強度提升。然而，Ni含量未滿1.0質量%或Si含量未滿0.2質量%時，其效果較少。另一方面，Ni含量超過4.0質量%或Si含量超過1.2質量%的話，則在鑄造時Ni或Si會晶出或析出，熱間加工性會降低。因此，Ni含量設在1.0~4.0質量%，Si含量設在0.2~1.2質量%。Ni含量下限值較佳為1.1質量%，上限值較佳為3.9質量%。

將Ni含量(質量%)設為[Ni]，將Si含量(質量%)設為[Si]時，其含量比[Ni]/[Si]未滿3.5或超過5時，過剩的Ni或Si會固溶，導電率會降低。因此，前述含量比[Ni]/[Si]設為3.5~5。

且，能夠將Ni的一部分或全部取代為Co。此時，將Ni與Co之合計含量[Ni+Co]設為1.0~4.0質量%之範圍內，將含量比[Ni+Co]/[Si]設為3.5~5。

Sn會固溶於銅合金母相，具有使銅合金的強度提升之作用，故能夠因應必要來添加。且，Sn之添加對耐應力緩和特性之提升也有效。放熱零件之使用環境若在80℃或其以上，則會發生潛變變形，與CPU等之熱源的接觸面變小，放熱性會降低，但藉由提升耐應力緩和特性，能夠抑制此現象。為了得到強度以及耐應力緩和特性之提升效果，Sn含量設為0.005質量%以上，較佳為0.01質量%以上，更佳為設為0.02質量%以上。另一方面，Sn含量若超過1.0質量%，則會使銅合金板的彎曲加工性降低，且使時效處理後之導電率降低。因此，Sn含量設為1.0質量%以下，較佳為0.6質量%以下，更較佳為設為0.3質量%以下。

Mg與Sn一樣，會固溶於銅合金母相，具有使銅合金的強度以及耐應力緩和特性提升之作用，故能夠因應必要來添加。為了得到強度以及耐應力緩和特性之提升效果，Mg含量設為0.005質量%以上。另一方面，Mg含量若超過0.2質量%，則會使銅合金板的彎曲加工性降低，且使時效處理後的導電率降低。因此，Mg含量設為0.2質量%以下，較佳為0.15質量%以下，更較佳為設為0.05質量%以下。

Zn具有改善銅合金板的焊料之耐熱剝離性以及Sn電鍍之耐熱剝離性之作用，故能夠因應必要來添加。將放熱零件組合至半導體裝置時，有時會需要焊料塗布，且製造放熱零件後，為了耐蝕性之改善，有時會進行Sn電鍍。在如此之放熱零件之製造中，適合使用含有Zn之銅合金板。然而，Zn之含量若超過2.0質量%，則焊料可濕性會降低，故Zn之含量設為2.0質量%以下。Zn之含量的上限值為0.7質量%以下較佳，為0.5質量%以下更較佳。另一方面，Zn含量未滿0.01質量%時，耐熱剝離性之改善較不充分，Zn之含量為0.01質量%以上較佳。Zn含量的下限值為0.05質量%更較佳，為0.1質量%再較佳。

且，本發明之銅合金板包含Zn時，若以500℃以上之溫度加熱，則Zn會因為加熱環境而氣化，有時會使銅合金板之表面性狀降低、或汙染加熱爐。以防止Zn之氣化的觀點來看，Zn之含量較佳為設為0.5質量%以下，更較佳為0.3質量%以下，再較佳為設為0.2質量%以下。

Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P以及Ag具有提升銅合金之強度以及耐熱性之作用，能夠因應必要添加此等中的1種或2種以上。然而，若此等之元素中的1種或2種以上之合計含量超過0.5質量%，則導電率會降低，故該合計含量設為0.5質量%以下(不包含0質量%)。此等之元素中的1種或2種以上之合計含量的下限值較佳為0.01質量%，更較佳為0.02%，再較佳為0.03%。

不可避免之雜質的H、O、S、Pb、Bi、Sb、Se以及As，若銅合金板長時間加熱至650℃以上之溫度，會聚集在粒界，可能會引起加熱中以及加熱後之粒界破裂以及粒界脆化等，故降低此等之元素的含量較佳。H在加熱中會聚集在粒界、介在物與基材之界面，會使膨脹產生，故較佳為設為未滿1.5ppm(質量ppm，以下相同)，更較佳為設為未滿1ppm。O較佳為未滿20ppm，更較佳為設為未滿15ppm。S、Pb、Bi、Sb、Se以及As較佳為合計未滿30ppm，更較佳為設為未滿20ppm。尤其是關於Bi、Sb、Se以及As，較佳為將此等之元素的合計含量設為未滿10ppm，更較佳為設為未滿5ppm。

本發明相關之銅合金板可由作為標準的製造方法，將鑄塊均熱處理，進行熱間壓延、冷間壓延，再以伴有溶體化之再結晶處理、冷間壓延以及時效處理之步驟來製造。使用前述組成之銅合金，由以下之條件所製造之銅合金板，其0.2%耐力為300MPa以上，且具有較優異之彎曲加工性。且，於850℃下加熱30分鐘，接著時效處理後，具有300MPa以上之0.2%耐力以及25%IACS以上之導電率。

溶解以及鑄造能夠藉由連續鑄造或半連續鑄造等通常之方法來進行。且，作為銅溶解原料，使用S、Pb、Bi、Se以及As含量較少者較佳。且，注意被覆於銅合金熔融之木碳的赤熱化(水分去除)、裸金屬、殘渣原料、槽溝、鑄型之乾燥、以及熔融之脫氧等，降低O以及H較佳。

均質化處理在鑄塊內部到達溫度800℃後，保持30分鐘以上較佳。均質化處理之保持時間更較佳為1小時以上，再較佳為2小時以上。

均質化處理後，熱間壓延以800℃以上之溫度開始，使粗大的(Ni,Co)-Si析出物不會形成在熱間壓延材上，熱間壓延以600℃以上之溫度結束，藉由此溫度自水冷等之方法急冷卻較佳。熱間壓延後之急冷卻開始溫度若比600℃低，則粗大的(Ni,Co)-Si析出物會形成，組織較容易不均勻，銅合金板(製品板)之強度會降低。

由熱間壓延後之冷間壓延，再藉由對銅合金板施加一定的歪斜，繼續再結晶處理後，能夠得到具有所期望之再結晶組織(微細的再結晶組織)的銅合金板。此冷間壓延之加工率設為5~35%較佳。

伴有溶體化之再結晶處理以於650~950℃、或670~900℃下保持3分鐘以下之條件來進行。銅合金中之Ni、Co以及Si之含量較少時，在比上述溫度範圍內較低溫的區域中進行較佳，Ni、Co以及Si之含量較多時，在比上述溫度範圍內較高溫的區域中進行較佳。藉由此再結晶處理，將Ni、Co以及Si固溶於銅合金基材的同時，能夠形成彎曲加工性良好的再結晶組織(平均結晶粒徑為1~20μm)。若此再結晶處理之溫度比600℃低，則Ni、Co以及Si之固溶量變得較少，強度降低。另一方面，若再結晶處理之溫度超過950℃或處理時間超過3分鐘，則再結晶粒會粗大化。

伴有溶體化之再結晶處理後，(a)進行冷間壓延以及時效處理、(b)冷間壓延以及時效處理後，進一步冷間壓延至製品厚度、或(c)在前述(b)之後，進行低溫燒鈍(延性之恢復)。

時效處理係以在加熱溫度300~600℃左右下保持 0.5~10小時之條件來進行。此加熱溫度未滿300℃時，析出量較少，若超過600℃，則析出物容易粗大化。加熱溫度之下限較佳為設為350℃，上限較佳為580℃，更佳為設為560℃。時效處理之保持時間能因加熱溫度而適當地選擇，在0.5~10小時之範圍內進行。此保持時間在0.5小時以下時，析出較不充分，即使超過10小時，析出量也會飽和，生產性會降低。保持時間之下限較佳為1小時，更較佳為設為2小時。

[實施例1]

鑄造表1所示之組成的銅合金，分別製作厚度45mm之鑄塊。此銅合金中，不可避免之雜質的H未滿1ppm，O未滿20ppm，S、Pb、Bi、Sb、Se以及As以合計來說未滿20ppm。

對各鑄塊進行965℃下3小時的均熱處理，接著進行熱間壓延，製成板厚15mm的熱間壓延材，自600℃以上之溫度進行淬火(水冷)。分別研磨淬火後之熱間壓延材的兩面1mm後，冷間粗壓延至目標板厚0.43mm，進行於650~850℃下保持10~60秒之再結晶處理(伴有溶體化)。接著，在450℃下2小時的析出燒鈍後，施予完成30%的冷間壓延，製造板厚0.3mm之銅合金板。

[表1]

將所得之銅合金板作為供試材料，以下述要領，進行導電率、機械特性、彎曲加工性以及焊料可濕性的各種測定試驗。

且，將所得之銅合金板於室溫下抽真空後，取代Ar氣體並加熱，板材溫度到達850℃進行30分鐘加熱後水冷者、將前述水冷材進一步以500℃加熱2小時(時效處理)者分別作為供試材料，進行導電率以及機械特性的各種測定。

將各試驗結果表示於表2。

(導電率之測定)

導電率之測定是根據JIS-H0505所規定之非鐵金屬材料導電率測定法，並以使用雙電橋之四終端方法來進行。試驗片之尺寸為寬度15mm以及長度300mm。

(機械特性)

自供試材料以縱向方向成為壓延平行方向之方式切出JIS5號拉伸試驗片，根據JIS-Z2241實施拉伸試驗，測定耐力與張力。耐力係相當於永久張力0.2%之伸拉強度。

(彎曲加工性)

彎曲加工性之測定是根據伸銅協會標準JBMA-T307所規定的W彎曲試驗方法來實施。自各供試材料切出寬度10mm、長度30mm之試驗片，使用R/t=0.5之工模，進行G.W.(Good Way(彎曲軸與壓延方向垂直))以及B.W.(Bad Way(彎曲軸與壓延方向平行))之彎曲。接著，以100倍的光學顯微鏡目測觀察彎曲部中有無破裂，將G.W.或B.W.兩者都沒有產生破裂者評價為○(合格)，將G.W.或B.W.的任一者或兩者產生破裂者評價為×(不合格)。

(焊料可濕性)

自各供試材料採取布帶狀試驗片，將非活性助焊劑浸漬1秒鐘並塗布後，由新月型法測定焊料可濕時間。焊料為使用保持在260±5℃之Sn-3質量%Ag-0.5質量%Cu，以浸漬速度為25mm/sec、浸漬深度為5mm以及浸漬時間為5sec之試驗條件來實施。將焊料可濕時間為2秒以下者評價為焊料可濕性優異。且，比較例7以外，焊料可濕時間為2秒以下。

如表2所示之實施例1~18的銅合金板，其合金組成滿足本發明之規定，於850℃下加熱30分鐘，接著時效處理後之強度(0.2%耐力)為300MPa以上，且導電率為25%IACS以上。且，以850℃加熱之前的銅合金板之特性，其強度(0.2%耐力)為300MPa以上，彎曲加工性以及焊料可濕性也較優異。以850℃加熱後，也具有50MPa以上之強度(0.2%耐力)。

相對於此，比較例1~7之銅合金板如以下所示，有些特性較差。

比較例1，由於Ni含量較少，故時效處理後之強度較低。

比較例2，由於Ni含量過多，故熱間壓延時會發生破裂，也無法進行熱間壓延後之步驟。

比較例3，Ni與Si之含量比[Ni]/[Si]過高，過多的Ni會固溶，時效處理後之導電率會降低。

比較例4，Ni與Si之含量比[Ni]/[Si]過低，過多的Si會固溶，時效處理後之導電率會降低。

比較例5以及6，Sn或Mg含量分別過多，銅合金板之彎曲加工性較差，時效處理後之導電率會降低。

比較例7，Zn含量過多，如先前所述焊料可濕性較差。

[實施例2]

關於表1所示之銅合金板中的代表者(實施例2以及6與比較例1以及7)，於1000℃下加熱30分鐘後水冷，進一步於500℃下加熱2小時(時效處理)，將該銅合金板作為供試材料，並以實施例1記載之方法來進行導電率以及機械特性的各種測定試驗。將其結果表示於表3。

如表3所示，實施例2以及6於1000℃下加熱30分鐘，接著時效處理後之強度(0.2%耐力)為300MPa以上，且導電率為25%IACS以上。

另一方面，比較例1於1000℃下加熱30分鐘，接著時效處理後之強度較差。

且，實施例2及6以及比較例1及7全部中，於1000℃下加熱30分鐘，接著時效處理後之強度與導電率的值，與於850℃下加熱30分鐘，接著時效處理後之強度與導電率之值沒有很大的差異。

本說明書之揭示內容包含以下型態。

型態1：

一種放熱零件用銅合金板，其特徵為含有1.0~4.0質量%之Ni與Co中的1種或2種、0.2~1.2質量%之Si，且Ni與Co之合計含量[Ni+Co]與Si之含量[Si]的比[Ni+Co]/[Si]為3.5~5，殘餘部分由Cu以及不可避免之雜質而成，於850℃下加熱30分鐘後水冷，接著時效處理後之0.2%耐力為300MPa以上，導電率為25%IACS以上，製造放熱零件之過程的一部分包含加熱至650℃以上之過程與時效處理。

型態2：

如型態1之放熱零件用銅合金板，其中，進一步以Sn：0.005~1.0質量%、Mg：0.005~0.2質量%之範圍含有 Sn與Mg中的1種或2種。

型態3：

如型態1或2之放熱零件用銅合金板，其中，進一步含有2.0質量%以下之Zn(不包含0質量%)。

型態4：

如型態1~3中任一者之放熱零件用銅合金板，其中，進一步含有合計為0.5質量%以下之Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P以及Ag中的1種或2種以上(不包含0質量%)。

型態5：

一種放熱零件，其特徵為由如型態1~4中任一者之放熱零件用銅合金板所製造，且在加熱至650℃以上之過程後，接受時效處理。

型態6：

如型態5之放熱零件，其係在外表面的至少一部分有形成Sn被覆層。

型態7：

如型態5之放熱零件，其係在外表面的至少一部分有形成Ni被覆層。

本案以申請日為2015年3月27日之日本特許出願之日本特願第2015-066677號的基礎申請案來主張優先權。參照日本特願第2015-066677號而導入本說明書中。

Claims

一種放熱零件用銅合金板，其特徵為含有1.0~4.0質量%之Ni與Co中的1種或2種、0.2~1.2質量%之Si，且，Ni與Co之合計含量[Ni+Co]與Si之含量[Si]的比[Ni+Co]/[Si]為3.5~5，殘餘部分由Cu以及不可避免之雜質而成，於850℃下加熱30分鐘後水冷，接著時效處理後之0.2%耐力為300MPa以上，導電率為25%IACS以上，製造放熱零件之過程的一部分包含加熱至650℃以上之過程與時效處理。
如請求項1之放熱零件用銅合金板，其中，進一步以Sn：0.005~1.0質量%、Mg：0.005~0.2質量%之範圍含有Sn與Mg中的1種或2種。
如請求項1之放熱零件用銅合金板，其中，進一步含有2.0質量%以下之Zn(不包含0質量%)。
如請求項2之放熱零件用銅合金板，其中，進一步含有2.0質量%以下之Zn(不包含0質量%)。
如請求項1之放熱零件用銅合金板，其中，進一步含有合計為0.5質量%以下之Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P以及Ag中的1種或2種以上(不包含0質量%)。
如請求項2之放熱零件用銅合金板，其中，進一步含有合計為0.5質量%以下之Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P以及Ag中的1種或2種以上(不包含0質量 %)。
如請求項3之放熱零件用銅合金板，其中，進一步含有合計為0.5質量%以下之Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P以及Ag中的1種或2種以上(不包含0質量%)。
如請求項4之放熱零件用銅合金板，其中，進一步含有合計為0.5質量%以下之Al、Mn、Cr、Ti、Zr、Fe、P以及Ag中的1種或2種以上(不包含0質量%)。
一種放熱零件，其特徵為由如請求項1~8中任一者之放熱零件用銅合金板所製造，且在加熱至650℃以上之過程後，接受時效處理。
如請求項9之放熱零件，其係在外表面的至少一部分有形成Sn被覆層。
如請求項9之放熱零件，其係外表面的至少一部分有形成Ni被覆層。