TW202203731A

TW202203731A - 電氣及電子機器用部件

Info

Publication number: TW202203731A
Application number: TW110120413A
Authority: TW
Inventors: 川田紳悟; 檀上翔一; 秋谷俊太; 葛原颯己
Original assignee: 日商古河電氣工業股份有限公司
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2022-01-16
Also published as: WO2021246494A1; KR20230020393A; CN115461184A

Abstract

提供一種電氣及電子機器用部件，其是由銅系材料組成之複數板材藉由熔接而接合之電氣及電子機器用部件，其中，熔接部的強度高。其是一種電氣及電子機器用部件，由含有90質量%以上的Cu之複數板材構成，具有藉由使前述複數板材在彼此相互對接之狀態或重合之狀態下熔接以線狀或點狀地接合而一體化之熔接部，熔接部跨越板材的厚度整體而延伸，在接合後之前述複數板材延伸的方向上將前述熔接部切斷時的斷面中，前述熔接部，在相當於前述板材的厚度的一半的尺寸之位置測定時的維氏硬度為60以上。

Description

電氣及電子機器用部件

本發明關於一種電氣及電子機器用部件。

近年來，電氣及電子機器的高機能化和高性能化造成發熱量有增加的傾向。另外，由於推進電氣及電子機器的小型化，發熱密度增加，因此將產生的熱加以冷卻變得重要。作為用於將產生的熱加以冷卻之部件，例如，能夠舉出面狀的熱管（heat pipe）也就是熱導板（vapor chamber）。作為熱導板的原材料，期望使用具有高的熱傳導率之銅系材料（純銅、銅合金）。

此處，熱導板具有密閉構造，該密閉構造是在將複數片的板重疊的狀態下接合外周部所形成之內部空間中加入液壓液，其後減壓密封，藉此接合而成。作為相關接合方法，例如，能夠舉出雷射熔接、電阻熔接、擴散接合、鎢極惰性氣體銲（TIG welding）。在利用這些熔接作接合的情況下，關於熔接部，其藉由加熱至高溫以使其一度熔融後再凝固而形成，因此與對板材作退火的情況同樣地會軟質化，而會有比板材本身的強度更加軟質化，於是強度變低的問題。若強度變低，則會變得容易變形。

對於這種問題，專利文獻1揭示一種技術，其在將複數部件利用擴散接合和硬焊（brazing）作接合來製造熱導板的方法中，使用析出硬化型銅合金作為外殼的原材料，並作時效處理而使其析出硬化，藉此提升外殼的強度等。然而，在專利文獻1的技術中，需要使用析出硬化型銅合金，而會有無法應用於非析出型銅合金或純銅的問題。另外，在專利文獻1的技術中，需要進行時效處理，而會有製程數量增加伴隨生產性下降的問題。因此，期望藉由使用析出硬化型銅合金並作時效處理而使其析出硬化的方法以外的方法來提高熔接部的強度。

上述熔接部的強度變低的問題不限於熱導板，亦同樣存在於匯流排（bus bar）等其他電氣及電子機器中。

並且，專利文獻2揭示一種技術，其藉由將雷射以特定的軌跡照射來提升接合強度，但專利文獻2的技術是關於鋁與銅之接合的技術，難以應用於銅系材料彼此之接合。詳言之，銅系材料的熱傳導率高，因此熱容易逃逸，另外，雷射光容易反射，因此銅系材料是難以藉由雷射熔接實行接合的材料。因此，就如專利文獻2般地使用雷射光之單純熔接而言，接合強度低而無法充分接合。 [先前技術文獻] （專利文獻）

專利文獻1：國際公開第2017/164013號專利文獻2：日本特開2017-168340號公報

[發明所欲解決的問題]

本發明是有鑑於以上實際情況而完成者，將下述作為問題：提供一種電氣及電子機器用部件，其是由銅系材料組成之複數板材藉由熔接而接合之電氣及電子機器用部件，其中，熔接部的強度高。另外，本發明將下述作為問題：在熱導板和匯流排等具有熔接部之電氣及電子機器用部件中，藉由控制熔接後之板材的硬度及板材整體的硬度的勻變，提供一種電氣及電子機器用部件，其具有剛性且熔接部不易局部變形。 [用於解決問題的技術手段]

本發明人重複深入探討的結果，發現藉由使用含有90質量%以上的Cu之成分組成的板材，並控制雷射熔接條件，能夠提高熔接部的維氏硬度（Vickers hardness）HV，另外，本發明人發現藉由控制從熔接部至非熔接部適度的硬度以及該硬度的勻變，會具有剛性且熔接部會變得不易局部變形，而至於完成本發明的電氣及電子機器用部件。

亦即，本發明的主要構成如下。（1）一種電氣及電子機器用部件，由含有90質量%以上的Cu之複數板材構成，具有藉由使前述複數板材在彼此相互對接之狀態或重合之狀態下熔接以線狀或點狀地接合而一體化之熔接部，前述熔接部跨越前述板材的厚度整體而延伸，在接合後之前述複數板材延伸的方向上將前述熔接部切斷時的斷面中，前述熔接部，在熔接寬度的中央且在相當於前述板材的厚度的一半的尺寸之位置測定時的維氏硬度HV1為60以上，該熔接寬度是熔接痕跡的寬度。（2）如（1）所述之電氣及電子機器用部件，其中，於前述斷面中，在由前述熔接部的熔接寬度與前述板材的厚度所區劃之長方形區域中，測定由SEM-EBSD法的結晶方位分析數據所獲得之GAM值時，前述GAM值為0.5°以上且未滿2.0°之晶粒相對於測定面積中存在之所有晶粒的面積比率為25%以上。（3）如（1）或（2）所述之電氣及電子機器用部件，其中，由含有90質量%以上的Cu之複數板材構成，具有藉由使前述複數板材在彼此相互對接之狀態或重合之狀態下熔接以線狀或點狀地接合而一體化之熔接部，前述熔接部跨越前述板材的厚度整體而延伸，在接合後之前述複數板材延伸的方向上將前述熔接部切斷時的斷面中，將在熔接寬度的中央且在相當於前述板材的厚度的一半的尺寸之位置測定時的前述熔接部中的維氏硬度作為HV1，該熔接寬度是板材表面的熔接痕跡的寬度，將在以從前述熔接部的中心位置起算正好相當於熔接半寬的1.5倍的距離沿著熔接寬度的方向而分隔之位置測定時的前述非熔接部中的維氏硬度作為HV2，此時，在前述非熔接部之維氏硬度HV2為75以上，將在前述非熔接部之維氏硬度HV2、與在前述熔接部之維氏硬度HV1之差，除以測定維氏硬度HV1及HV2之位置之間的壓痕距離X（μm）時，硬度勻變率（（HV2-HV1）/X）為0.2/μm以下。（4）如（1）～（3）中任一項所述之電氣及電子機器用部件，其中，前述板材包含選自由Ag、Fe、Ni、Co、Si、Cr、Sn、Zn、Mg及P組成之群組中的一種以上的元素。（5）如（1）～（3）中任一項所述之電氣及電子機器用部件，其中，前述板材為99.96質量%以上的Cu及無法避免的雜質。（6）如（1）～（5）中任一項所述之電氣及電子機器用部件，其中，前述電氣及電子機器用部件為熱導板。（7）如（1）～（5）中任一項所述之電氣及電子機器用部件，其中，前述電氣及電子機器用部件為匯流排。 [發明的功效]

依據本發明，能夠提供一種電氣及電子機器用部件，其是由含有90質量%以上的Cu之銅系材料組成之複數板材藉由熔接而接合之電氣及電子機器用部件，其中，熔接部的強度高另外，依據本發明，藉由在熔接部獲得適度的硬度，並且，控制從熔接部朝向非熔接部之間的硬度的勻變，能夠提供一種電氣及電子機器用部件，其具有剛性且熔接部不易局部變形。

以下，說明本發明的實施方式。以下的說明為本發明的實施方式的示例，並非用於限定申請專利範圍。

成為本發明的一實施方式之電氣及電子機器用部件，其由含有90質量%以上的銅（Cu）之複數板材構成，具有藉由使複數板材在彼此相互對接之狀態或重合之狀態下熔接以線狀或點狀地接合而一體化之熔接部，熔接部跨越板材的厚度整體而延伸，在接合後之複數板材延伸的方向上將熔接部切斷時的斷面中，熔接部在相當於板材的厚度的一半的尺寸之位置測定時的維氏硬度為60以上。

第1圖（a）是在使二片Cu板材1、2對接之狀態下線狀地雷射熔接而形成Cu接合體10（二片Cu板材之接合體）時的概略斜視圖，第1圖（b）是在使二片Cu板材1、2重合之狀態下線狀地雷射熔接而形成Cu接合體10A時的概略斜視圖。在第1圖（a）所示之實施方式中，具有在使Cu板材1、2彼此對接之狀態下線狀地接合而一體化之熔接部3，將該部分以雷射熔接作接合。另外，在第1圖（b）所示之實施方式中，具有在使Cu板材1、2重合之狀態下一體化之熔接部3A，將該部分以雷射熔接作接合。而且，熔接部3跨越板材1、2的厚度整體而延伸。亦即，在第1圖（a）及第1圖（b）中，熔接部3以從照射雷射之側的表面至相反側之表面（背面）融入的方式熔融而凝固，並以在厚度方向上貫通板材1、2的方式存在。並且，此處所謂「Cu板材」意謂含有90質量%以上的銅（Cu）之板材。

此處，「含有90質量%以上的Cu之板材」，其只要是Cu的含量為90質量%以上之板材即可，其可為純Cu，亦可為任一Cu合金，並無特別限定。在板材為Cu合金的情況下，板材較佳是具有下述成分組成：包含選自銀（Ag）、鐵（Fe）、鎳（Ni）、鈷（Co）、矽（Si）、鉻（Cr）、錫（Sn）、鋅（Zn）、鎂（Mg）及磷（P）中的一種至二種以上的元素作為合金成分，剩餘部分的Cu為90質量%以上。Cu合金，其可為析出硬化型Cu合金，亦可為非析出硬化型Cu合金。在板材為Cu合金的情況下，板材的維氏硬度HV，其會依據所添加之合金成分的種類和添加量而不同，因此並無特別限定，但例如一般為75以上且240以下。另外，在板材為純Cu的情況下，板材的Cu含量為99.96質量%以上，作為無法避免之雜質之鎘（Cd）、鎂（Mg）、鉛（Pb）、錫（Sn）、鉻（Cr）、鉍（Bi）、硒（Se）及碲（Te）合計5ppm以下且Ag及氧（O）的合計為400ppm以下。就純Cu而言，熱傳導性優越，因此作為放熱和冷卻部件能夠發揮優越的性能。並且，所謂純Cu，能夠舉出電解銅、無氧銅（OFC）、精銅（TPC）等為例。在板材為純Cu的情況下，板材的維氏硬度並無特別限定，例如，一般為65以上且120以下。

另外，本發明所謂「板材」意謂下述者：加工為預定的形狀，例如，板、條、箔、棒、矩形線（rectangular wire）等，具有預定厚度之形狀，廣義而言包含條材。在本發明中，板材的厚度（板厚）並無特別限定，但較佳是0.05～1.0mm，進一步較佳是0.1～0.8mm。並且，接合之複數板材的形狀和板材的厚度（板厚）分別可相同亦可相異。

第2圖是顯示將對接後之二片Cu板材1、2作雷射熔接後之Cu接合體10的照射雷射之側的表面狀態的照片。X軸方向表示雷射掃掠方向，亦即熔接方向。另外，已知具有受到雷射光的照射於是Cu板材的軋製的加工痕跡消失的部分。進一步，具有Cu板材1、2熔融而再度凝固的部分，將此稱為熔接部3。第3圖是將對接後之二片Cu板材1、2作雷射熔接後之Cu接合體10的照射雷射之側的相反側的表面狀態作觀察時的光學顯微鏡照片，是將第2圖的背面的表面狀態作觀察時的光學顯微鏡照片。如第2圖及第3圖所示，熔接部3跨越板材1、2的厚度整體而延伸，因此雷射熔接的痕跡會出現在Cu接合體10的照射雷射之側的表面（表）與照射雷射之側的相反側的表面（裡）。而且，通常，如第2圖及第3圖所示，照射雷射之側的表面的雷射熔接的痕跡的寬度比照射雷射之側的相反側的表面的雷射熔接的痕跡更寬。將此照射雷射之側的表面的雷射熔接的痕跡的寬度，規定為本發明中的熔接寬度，並在虛線狀的斷面觀察位置切斷，進行斷面組織的觀察。第4圖是顯示在將Cu板材作雷射熔接而形成Cu接合體時的斷面狀態的光學顯微鏡照片。如第4圖所示，受雷射照射熔融而再度凝固之熔接部的照射雷射之側的表面的寬度相當於熔接寬度。由第4圖所示之斷面圖，亦能辨認熔接寬度。

在本發明中，在接合後之二片板材延伸的方向上將熔接部切斷時的斷面中，熔接部在相當於板材的厚度的一半的尺寸之位置作測定時的維氏硬度為60以上。並且，在本說明書中，維氏硬度HV是根據JIS Z2244（2009）規定的方法作測定。

詳言之，如第1圖（a）所示，在具有使二片Cu板材1、2相互對接的狀態下線狀地接合而一體化之熔接部3的情況下，將熔接方向（雷射掃掠方向）設為X軸方向，將相對於熔接方向為垂直的方向（板材寬度方向）設為Y軸方向，並將板材法線方向（板材厚度方向）設為Z軸方向，此時，接合後之二片板材1、2延伸的方向L，是為了使板材對接的狀態而接近的方向，亦即Y軸方向。在具有這種接合體10的構成之本實施方式的電氣及電子機器用部件的情況下，在Y軸方向上，將Cu接合體10切斷時的斷面A中存在的熔接部3，其在相當於Cu板材1、2的厚度a的一半的尺寸之位置b，維氏硬度需為60以上。

另外，如第1圖（b）所示，在具有使二片Cu板材1、2相互重合之狀態下線狀地接合而一體化之熔接部3A的情況下，接合後的二片板材1、2延伸的方向，其是相對於熔接方向為垂直的方向，亦即Y軸方向。具有這種接合體10A的構成之本實施方式的電氣及電子機器用部件的情況，在Y軸方向上將Cu接合體10A作切斷時，在Cu板材1的斷面A₁ 中存在之熔接部的相當於Cu板材1的厚度a₁ 的一半的尺寸之位置b₁ 、與Cu板材2的斷面A₂ 中存在之熔接部的相當於Cu板材2的厚度a₂ 的一半的尺寸之位置b₂ 雙方，維氏硬度需為60以上。

在利用熔接作接合的情況下，會有下述問題：熔接部藉由加熱至高溫以一度熔融後再凝固而形成，因此在以往的接合方法中，與將板材退火後的情況同樣地會軟質化，而會比板材自身的強度更加軟質化，於是強度會變低。若強度變低，則會變得容易變形。然而，如後述的實施例所示，藉由使用含有90質量%以上的Cu之組成的板材，並控制雷射熔接條件，能夠抑制熔接部的軟質化所造成的強度下降。並且，依據雷射熔接條件，亦能夠作成比板材自身的強度更高。因此，在本實施方式中，能夠將熔接部的維氏硬度作成60以上，且進一步作成65以上。因為熔接部的維氏硬度為60以上而為高的，故能夠提供強度高且耐變形性優越之電氣及電子機器用部件。維氏硬度與強度具有比例關係，因此若維氏硬度高，則強度會變高。並且，認為在如專利文獻1般地進行時效處理的情況下，除非使用硬化型銅合金，否則包含熔接部之Cu接合體整體有被加熱而軟化的傾向，故難以維持熔接部的維氏硬度60以上。

熔接部的維氏硬度HV，其上限並無特別限定，但在純Cu的情況下，例如為90以下，另外，在Cu合金的情況下，例如為130以下。

上述針對線狀地雷射熔接時作說明，而第5圖（a）及（b）顯示點狀地雷射熔接的情況。第5圖（a）是在使二片Cu板材1、2對接的狀態下點狀地雷射熔接而形成Cu接合體10B時的概略斜視圖，第5圖（b）是在使二片Cu板材1、2重合的狀態下點狀地雷射熔接而形成Cu接合體10C時的概略斜視圖。

如第5圖（a）所示，具有Cu接合體10B的構成之本實施方式的電氣及電子機器用部件，該Cu接合體10B具有在相互對接之狀態下點狀地接合而一體化之熔接部3B，在此情況下，通過板材表面處的熔接部3B的中心c，並在Cu板材1、2的延伸方向L上將接合體10B切斷時的斷面A中存在之熔接部3B的相當於Cu板材1、2的厚度a的一半的尺寸之位置b，維氏硬度需為60以上。

另外，如第5圖（b）所示，具有Cu接合體10C的構成之本實施方式的電氣及電子機器用部件，該Cu接合體10C具有在相互重合之狀態下點狀地接合而一體化之熔接部3B，在此情況下，在通過板材表面處的熔接部的中心c，並在板材的積層方向上將熔接部切斷時的Cu板材1的斷面A₁ 中存在之熔接部的相當於Cu板材1的厚度a₁ 的一半的尺寸之位置b₁ 、與Cu板材2的斷面A₂ 中存在之熔接部的相當於Cu板材2的厚度a₂ 的一半的尺寸之位置b₂ 雙方，維氏硬度需為60以上。

並且，在本說明書中，線狀地雷射熔接的情況的維氏硬度HV，其是在熔接方向（X軸方向）上，以1mm之間距切斷之五個斷面A（YZ面）處作測定，並將該等的測定結果作平均值而求取。

在本發明中，於接合後之複數板材延伸的方向上切斷熔接部時的斷面中，在由熔接部的熔接寬度與板材的厚度所區劃之長方形區域中，測定由掃描式電子顯微鏡－電子背向散射繞射（SEM-EBSD）法的結晶方位分析數據所獲得之晶粒平均方位差（GAM）值時，GAM值為0.5°以上且未滿2.0°之晶粒，其較佳是相對於測定面積中存在的所有晶粒之面積比率為25%以上。

晶粒平均方位差（grain average misorientation，GAM）值，其是由SEM-EBSD法的結晶方位分析數據所獲得之數值，在具有15°以上的方位差之大角度晶界所區劃之晶粒內，將測定點間的距離（以下，亦稱為步長（step size））以0.1μm作測定，計算每個相鄰的測定點的方位差，並將計算出的方位差在同一晶粒內作平均值而算出的數值。

GAM值小意謂晶粒內的平均方位差小且應變極少之均勻的晶粒也就是具有連續的方位梯度等，表示一個晶粒內的應變小。另一方面，GAM值大意謂晶粒內的平均方位差大，表示一個晶粒內的應變大。GAM值為0.5°以上且未滿2.0°之晶粒，其為擁有該等之間的特性之晶粒，表示一個晶粒內的應變某種程度大。並且，在對板材施行退火的情況下，GAM值通常會成為0°以上且未滿0.5°，一個晶粒內的局部的應變會變小。

若如此般地使上述GAM值為0.5°以上且未滿2.0°之晶粒的面積比率成為25%以上，亦即，在一個晶粒內，應變某種程度大的晶粒的面積比率為25%以上，則在純Cu的情況下，能夠使熔接部的維氏硬度成為65以上。

上述GAM值為0.5°以上且未滿2.0°之晶粒的面積比率較佳是45%以上，更佳是65%以上。另外，0.5°以上且未滿2.0°之晶粒的面積比率的上限並無特別限定，但例如是95%以下，較佳是90%以上。

GAM值能夠由下述獲得：由使用高解析掃描式分析電子顯微鏡（high resolution scanning analysis electron microscope）（日本電子股份有限公司製，JSM-7001FA）所附屬之EBSD檢測器作連續測定之結晶方位數據，使用分析軟體（TSL公司製，OIM Analysis）所算出之結晶方位分析數據。「EBSD」為電子背向散射繞射（Electron BackScatter Diffraction）的簡稱，其是在掃描式電子顯微鏡（SEM）內，利用對試料也就是銅板材照射電子束時所產生的反射電子菊池線繞射之結晶方位分析技術。「OIM Analysis」意謂藉由EBSD測定之數據的分析軟體。在本發明中，測定區域為：針對上述斷面A、A₁ 、A₂ 的表面，在利用電解研磨作鏡面拋光（mirror finish）後之表面上，由熔接部的熔接寬度與板材的厚度所區劃之長方形的區域整體。預定範圍內的GAM值的晶粒的面積比率由下述算出：將0°以上且未滿0.25°之GAM值作為第一分度，並以0.25°之刻度作15分度，而將0°以上且未滿3.75°為止之GAM值作為測定對象，在利用SEM-EBSD法所獲得之SEM影像整體中占據的各個分度的晶粒的面積比率的合計。

此電氣及電子機器用部件所使用之Cu板材，其含有90質量%以上的Cu，且較佳是包含其他金屬元素之Cu合金、或者為99.96質量%以上之Cu及無法避免的雜質之純Cu。藉由使用90質量%以上之Cu板材，能夠具備熱傳導性。Cu原本具備高的熱傳導性，但由於添加元素變多、或出現第二相，會造成熱傳導性下降。因此，本實施方式的電氣及電子機器用部件所使用之Cu板材，其藉由含有90質量%以上的Cu，能夠抑制熱傳導性下降，而能夠具備高強度。

進一步，在橫跨熔接部的方向上，於已一體化之複數板材切斷時的斷面觀察，在熔接部、與鄰接於熔接部而定位之非熔接部處，由熔接部為將板材表面的熔接痕跡的寬度作為熔接寬度之際的該熔接寬度的中央、與非熔接部為從熔接部的中心沿著熔接寬度的寬度方向起算是熔接寬度的1.5倍的距離，測定各自的維氏硬度HV1及HV2時，在熱影響部的維氏硬度HV2為75以上，並且，將在熱影響部的維氏硬度HV2與在熔接部的維氏硬度HV1之差，除以在測定維氏硬度HV1及HV2的位置之間的壓痕距離X（μm）時的數值（以下，亦稱為「硬度勻變率」）（（HV2-HV1）/X）為0.2/μm以下。

（線狀熔接）如第8圖（a）所示（僅第8圖的說明附有編號），其是使二片Cu板材101、102成為對接的狀態而配置之Cu部件10D。藉由對該對接狀態的中心照射雷射光並加以掃掠，使二片Cu板材101、102線狀地熔接，並在熔接部12的中心121對接而接合。此處，藉由掃掠雷射光，形成線狀的接合部。照射強的雷射光的部分，會形成熔融的液體狀Cu。其後，雷射光通過後，因為Cu為高熱傳導率，故液體狀的Cu會急速冷卻而變化為固體狀的Cu。若此連續進行，則會形成具有波狀的卷邊（bead）之熔接部12。一旦熔融而凝固後，會成為與Cu板材101、102的母材11明顯不同的狀態。進一步，在該熔接部12的周圍，會形成受到熱的影響而為與Cu板材101、102的母材11的表面不同狀態之受到熱影響的部分13。此受到熱影響的部分13，受到熱的影響，Cu板材101、102的母材11的特性也會變質。對於受到熱影響的部分13之熱，有雷射光照射造成的熱、與由熔接部12發出的熱二者。如第8圖（b）所示，其為藉由使二片Cu板材101、102成為重合的狀態，照射雷射光並加以掃掠，以將Cu板材表面線狀地熔接之Cu部件10D。為了獲得充分的接合強度，以重合後之Cu板材101、102利用熔接而接合之Y軸方向的寬度成為表面的熔接寬度的1/2以上的方式熔接。

（點狀熔接）藉由將二片Cu板材對接之狀態的中心，不掃掠而是照射雷射光來接合，能夠形成點狀的接合部。雷射光的形狀，其可為圓形形狀、橢圓形形狀、桶形形狀、矩形形狀之任一者。另外，點狀意謂：即便為虛線狀，熔接部亦為相互個別存在的狀態。就點狀熔接而言，在對接情況的接合中，可使Cu板材在板厚方向上貫通，亦可在中途停止金屬Cu的熔融。另外，亦可在使二片Cu板材重合的狀態下，照射雷射光而點狀地接合。在此情況下，為了獲得充分的接合強度，以重合後之Cu板材利用熔接而接合之Y軸方向的寬度成為表面的熔接寬度的1/2以上的方式熔接。

（Cu部件的表面狀態）第2圖是顯示將對接後之Cu板材作雷射熔接而接合之Cu部件的表面狀態之照片，且顯示X軸方向為雷射掃掠方向。另外，已知受到雷射光的照射，而有Cu板材軋製的加工痕跡消滅的部分。進一步，亦可明顯看出有Cu板材熔融後再度凝固的部分，為熔接部。將圖中所示之雷射熔接的痕跡的熔接部的寬度規定為本發明中的熔接寬度，並在虛線狀的斷面觀察位置切斷，進行斷面組織的觀察。

（線狀接合的維氏硬度的測定的位置）第9圖是顯示將Cu板材作雷射熔接而接合之Cu部件的斷面狀態的光學顯微鏡照片。如第9圖所示，將藉由在照射雷射光而熔融後凝固以接合之熔接部分表示為熔接寬度。由第9圖之斷面圖觀察，能夠明顯辨認照射雷射光之側的Cu板材表面的熔接痕跡的寬度。將從熔接部的中心起算正好是熔接寬度的一半的長度（熔接半寬）的1.5倍的距離並沿著熔接寬度的方向前進的地點稱為非熔接部，在此二點處的板厚方向，如第9圖中的箭號所示，測定在該熔接寬度的中央且在板厚方向的深度為板厚的1/2的位置處之熔接部與非熔接部的各自的維氏硬度HV1、HV2。

（維氏硬度）維氏硬度意謂由「JIS Z 2244」所規格化之測定方法。維氏硬度HV是對於待測物壓入由鑽石所製成之剛體（壓頭），由此時生成的凹坑（壓痕）的面積的大小而將硬或軟以數值表示。壓頭具有將金字塔形顛倒般之四角錐形狀，故壓痕理想上為正方形。試驗力為可變且在JIS規格中規定為10gf～100kgf為止。

（硬度勻變率）非熔接部的測定，在第8圖（a）所示之對接的情況下，測定由熔接部的中心起算而對雷射光的行進方向為直角之二側的地點，並將其平均值作為所測定之非熔接部的維氏硬度HV2。另外，在第8圖（b）所示之重合的情況下，測定由熔接部的中心起算而對雷射光的行進方向為直角且與接近的端部為相反側的地點作為非熔接部的維氏硬度HV2。此時的Cu板材，測定在熔接部的中心與非熔接部之二點處的維氏硬度HV1、HV2。將其在非熔接部的維氏硬度HV2、與在熔接部的中心的維氏硬度HV1之差，除以測定維氏硬度HV1及HV2之位置之間的壓痕距離Xμm時的數值（（HV2-HV1）/X）作為硬度勻變率。

（點狀接合的維氏硬度的測定位置）在點狀接合中，關於熔接寬度，在點狀的熔接部中，將寬度最寬的部分作為熔接寬度，並將該部分的斷面作為測定的面。因此，非熔接部意指：鄰接於點狀的熔接部，從熔接部的中心起算，沿著熔接寬度的寬度方向，為熔接半寬的1.5倍的距離的部分。因此，在點狀的寬度最寬的部分的中心點、與從其起算一定距離而遠離之非熔接部的點測定硬度。藉此，能夠測定維氏硬度HV1、HV2，而求取硬度勻變率。

（硬度分布）硬度表示在Cu板材的特別是表面賦予變形或損傷時的物體不易變形的程度、物體不易損傷的程度。特別是，在將二片Cu板材熔接而接合之接合體中，若硬度具有分布，則龜裂會進入等而變得容易破裂。其原因在於，若在硬度高的硬質部分與硬度低的軟質部分混合存在之板材中受有應力，則變形應力會集中，因此硬度低的部分會容易變形而發生龜裂。因此，在由於雷射熔接處理的急熱和急冷而受到熱影響的部分、與熔融和凝固之熔接部處，熱的影響具有大的差異之Cu板材中，會有對於應力變得容易變形，龜裂容易進入的傾向。因此，若在電氣及電子機器用部件製造時，硬度勻變率大，則龜裂會進入而會破損。

因此，期望表示在Cu板材的母材、非熔接部、熔接部中的硬度變化之硬度勻變率小。硬度勻變率越大，則在Cu板材的母材、非熔接部、熔接部之間的硬度的差異變大，於是會形成應力集中的部分，而造成變脆，龜裂變得容易進入。因此，將在熔接部之維氏硬度HV1、與在鄰接於熔接部而定位之非熔接部之維氏硬度HV2之差除以測定維氏硬度HV1及HV2之位置之間的壓痕距離X（μm）時的數值也就是硬度勻變率（（HV2-HV1）/X）作成0.2/μm以下，更佳是作成0.15/μm以下。

進一步，要作為電氣及電子機器用部件實際使用而容易變形的話，則實際使用上會具有問題，於是Cu板材的母材本身的硬度所致的剛性會成為必要，因此，在本發明中，較佳是將在熔接部以外的Cu板材部分且特別是在鄰接於熔接部而定位之非熔接部的維氏硬度HV2作成75以上。

（Cu合金板材）只要是Cu的含量為90質量%以上之板材即可，可為純Cu，亦可為任一Cu合金，並無特別限定。在作為電氣及電子機器用部件而使用之Cu板材為Cu合金的情況下，作為合金成分，較佳是具有下述成分組成：包含選自Ag、Fe、Ni、Co、Si、Cr、Sn、Zn、Mg、P中的一種至二種以上的元素，剩餘部分的Cu為90質量%以上。Cu合金可為析出硬化型Cu合金，亦可為非析出硬化型Cu合金。在板材為Cu合金的情況下，在非熔接部的維氏硬度HV2處於75～240之範圍內。

藉由使用Cu合金作為Cu板材，將硬度勻變率作成0.2/μm以下以抑制龜裂產生。進一步，不僅是硬度勻變率，較佳是Cu板材的母材、非熔接部、熔接部之任一者皆硬，特佳是在非熔接部的維氏硬度HV2處於75～240之範圍內。關於Cu合金板材，就在非熔接部的維氏硬度HV2未滿75而言，在加工時會變得容易變形。若在非熔接部的維氏硬度HV2超過240，則由於熔接部的變形和在邊界之非熔接部與母材、熔接部之邊界，龜裂會變得容易進入。

（純Cu板材）另外，作為電氣及電子機器用部件所使用之Cu板材為包含99.96質量%以上的Cu及無法避免的雜質之純Cu的情況下，較佳是在非熔接部的維氏硬度HV2為75～120的範圍內。較佳是Cu板材的母材、熔接部、非熔接部的硬度的勻變小，藉由使用純Cu板材，能夠將硬度勻變率作成0.1/μm以下，於是熔接部的局部變形會變難。特別是，在純Cu板材中，就在非熔接部的維氏硬度HV2未滿75而言，加工時會變得容易變形。若在非熔接部的維氏硬度HV2超過120，則由於熔接部的變形和在非熔接部與母材及熔接部與非熔接部之邊界，龜裂會變得容易進入。並且，所謂的純Cu，能夠舉出電解銅、無氧銅（OFC）、TPC等為例。

（Cu板材的形狀）另外，Cu板材意謂加工為預定的形狀，例如，板、條、箔、棒、線等，具有預定厚度之形狀，廣義而言包含條材。在本發明中，板材的厚度並無特別限定，但較佳是0.05～1.0mm，進一步較佳是0.1～0.8mm。

隨後，針對構成本發明的電氣及電子機器用部件之板材的適宜的成分組成的限定理由，說明如下。構成本發明的電氣及電子機器用部件之板材，其可為含有90質量%以上的Cu之板材，亦可為Cu合金或純Cu之任一者。

首先，說明板材為Cu合金的情況的成分組成。（1）板材為Cu合金的情況板材較佳是包含選自由Ag、Fe、Ni、Co、Si、Cr、Sn、Zn、Mg及P組成之群組中的一種以上的元素。

（Ag：0.05～5.00質量%）銀（Ag）是不損害電氣特性而具有提升機械特性的作用的成分，在發揮有關作用的情況下，較佳是將Ag含量作成0.05質量%以上。另外，針對Ag含量的上限，並無特別設置的需要，但因為Ag昂貴，故由材料成本的觀點而言，較佳是將Ag含量的上限設為5.0質量%。

（Fe：0.05～0.50質量%）鐵（Fe）是具有提升機械特性的作用的成分。在發揮有關作用的情況下，較佳是將Fe含量作成0.05質量%以上。然而，即便含有多於0.50質量%的Fe，也無法期待在此之上的提升效果，進一步會發生耐蝕性下降的懸念。因此，Fe含量較佳是設為0.05～0.50質量%。

（Ni：0.05～5.00質量%）鎳（Ni）是具有下述作用的成分：在Cu母相（基質（matrix））中，作為單體或由與Si之化合物組成之第二相粒子之析出物，例如以50～500nm程度的大小而微細地析出，此析出物會抑制差排移動而造成析出硬化，進一步，晶粒成長會被抑制，晶粒微細化會造成材料強度上升。在發揮有關作用的情況下，較佳是將Ni含量作成0.05質量%以上。另一方面，若Ni含量超過5.00質量%，則導電率和熱傳導率的下降會變得顯著，故Ni含量的上限較佳是設為5.00質量%。

（Co：0.05～2.00質量%）鈷（Co）是具有下述作用的成分：在Cu母相（基質）中，作為單體或由與Si之化合物組成之第二相粒子之析出物，例如以50～500nm程度的大小而微細地析出，此析出物會抑制差排移動而造成析出硬化，進一步，晶粒成長會被抑制，晶粒微細化會造成材料強度上升。在發揮有關作用的情況下，較佳是將Co含量作成0.05質量%以上。另一方面，若Co含量超過2.00質量%，則導電率和熱傳導率的下降會變得顯著，故Co含量的上限較佳是設為2.00質量%以下。

（Si：0.05～1.10質量%）矽（Si）是具有下述作用之重要的成分：在Cu母相（基質）中，與Ni和Co等一起作為由化合物組成之第二相粒子之析出物而微細地析出，此析出物會抑制差排移動而造成析出硬化，進一步，晶粒成長會被抑制，晶粒微細化會造成材料強度上升。在發揮有關作用的情況下，較佳是將Si含量作成0.05質量%以上。另一方面，若Si含量超過1.10質量%，則導電率和熱傳導率的下降會變得顯著，故Si含量的上限較佳是設為1.10質量%。

（Cr：0.05～0.50質量%）鉻（Cr）是具有下述作用的成分：在Cu母相（基質）中，作為化合物或單體，例如以10～500nm程度的大小之析出物的形式而微細地析出，此析出物會抑制差排移動而造成析出硬化，進一步，晶粒成長會被抑制，晶粒微細化會造成材料強度上升。在發揮有關作用的情況下，較佳是將Cr含量作成0.05質量%以上。另外，若Cr含量超過0.50質量%，則導電率及熱傳導率的下降會變得顯著，故Cr含量較佳是設為0.05～0.50質量%。

（Sn：0.05～9.50質量%）錫（Sn）是固溶於Cu母相（基質）中而對於Cu合金的強度提升有所貢獻的成分，Sn含量較佳是作成0.05質量%以上。另一方面，若Sn含量超過9.50質量%，則會變得容易發生脆化。因此，Sn含量較佳是設為0.05～9.50質量%。另外，含有Sn會使導電率及熱傳導率具有下降的傾向，故在抑制導電率及熱傳導率下降的情況下，更佳是將Sn含量設為0.05～0.50質量%。

（Zn：0.05～0.50質量%）鋅（Zn）是具有改善Sn鍍覆或焊料鍍覆的密接性和遷移特性的作用的成分。在發揮有關作用的情況下，較佳是將Zn含量作成0.05質量%以上。另一方面，若Zn含量超過0.50質量%，則在熔接時，鋅的蒸氣量會增加，於是在熔接部會有發生缺陷之虞。因此，Zn含量較佳是設為0.05～0.50質量%。

（Mg：0.01～0.50質量%）鎂（Mg）是具有提升機械特性的作用的成分。在發揮有關作用的情況下，較佳是將Mg含量作成0.01質量%以上。另一方面，若Mg含量超過0.50質量%，則導電率和熱傳導率會有下降的傾向。因此，Mg含量較佳是設為0.01～0.50質量%。

（P：0.01～0.50質量%）磷（P）不僅作為Cu合金的脫氧材料而有所貢獻，與Fe和Ni等作為化合物以20～500nm程度的大小的析出物的形式而微細地析出，此析出物會抑制差排移動而造成析出硬化，進一步，晶粒成長會被抑制，晶粒微細化能夠造成材料強度上升。在發揮有關作用的情況下，較佳是將P含量作成0.01質量%以上。另一方面，若P含量超過0.50質量%，則有在熔接後的凝固部變得容易發生破裂的傾向。因此，P含量設為0.01～0.50質量%。

（2）板材為導電性和放熱性優越之純Cu的情況板材較佳是具有下述成分組成之純Cu：99.96%以上的Cu，並且，作為無法避免的雜質，例如Cd、Mg、Pb、Sn、Cr、Bi、Se、Te合計為5ppm以下，並且，Ag、O分別為400ppm以下。

（電氣及電子機器用部件的製造方法）本發明的一實施方式之電氣及電子機器用部件的製造方法，其包含熔接步驟，該熔接步驟在使含有90質量%以上的Cu之複數板材彼此相互對接的狀態或重合的狀態下安置後，將接合處以100～500μm的光點直徑照射具有400～500nm的波長之第一雷射光，並且，以10～300μm的光點直徑照射將具有800～1200nm的波長之第二雷射光，而且，對於熔融部，一邊以10～50L/min的流量噴射包含1～50ppm的氧之惰性氣體一邊熔接，藉此將複數板材彼此線狀地接合而一體化。依據這種熔接步驟，除了能夠使以往困難的Cu板材彼此的熔接容易之外，能夠使熔接部的維氏硬度成為60以上，而能夠獲得強度高的熔接部。

進一步，藉由將以100～500μm的光點直徑照射擁有400～500nm的波長之第一雷射光，並且以10～300μm的光點直徑照射擁有800～1200nm的波長之第二雷射光時的照射時間設為0.1～10msec/光點（線狀的情況為掃掠相當於一個光點直徑的距離的速度，點狀的情況為每一光點的照射時間），以控制硬度的梯度。

（雷射熔接法）雷射熔接法是將指向性和集中性良好的波長的光利用透鏡集中而將極高的能量密度之雷射光作為熱源之熔接方法。藉由調整雷射光的輸出，寬度相對於深度更加狹窄之融入熔接亦為可能。另外，雷射光比起電弧熔接的電弧更能夠極小地凝聚。利用藉由聚光透鏡而高密度化之能量，雷射熔接裝置可局部熔接、和接合熔點不同的材料。熔接造成的熱影響少，熔接的外觀細，也不會產生加工反作用力，因此亦以微細的熔接為對象。

（雷射熔接裝置）第6圖是顯示雷射熔接裝置的概略構成的一個示例的圖。雷射熔接裝置20具備：雷射控制部21、振盪器221和222、雷射頭29、加工台24及氣體供給噴嘴30。在加工台24上，使被加工材料也就是Cu板材111、112成為對接的狀態或重合的狀態而配置。雷射控制部21進行將雷射光作振盪之雷射振盪器221和222、未圖示之掃掠器、雷射頭29、加工台等的控制。控制部21例如藉由控制未圖示之X軸馬達及Y軸馬達的旋轉來控制被加工材料也就是Cu板材111、112的行進方向。另外，控制部21可以是使雷射光231、232移動而控制者。此能夠依據被加工材料的大小而適當選擇。控制部21將由振盪器221和222振盪之複數個第一及第二雷射光231、232作振盪。振盪後之第一及第二雷射光231、232，其通過玻璃纖維25，藉由雷射頭29內的各自的第一及第二聚光透鏡261、262，將平行的光集中。將此第一及第二雷射光231、232利用第一及第二鏡面271、272變更至加工台的方向，並將此第一及第二雷射光231、232通過聚焦透鏡28而在Cu板材111、112的應接合的位置聚焦照射，藉此實施熔接。此時，為了防止由於雷射光造成的加熱而發生氧化，從氣體供給噴嘴30供給惰性氣體。惰性氣體能夠由氬、氦、氮等適當選擇。

關於雷射，能夠從作為熔接用雷射而公知者之中適當選擇。作為雷射的一個示例，能夠舉出CO₂ 雷射、Nd:YAG雷射、半導體雷射、光纖雷射等。由輸出和雷射光的聚光性等方面而言，較佳是使用光纖雷射。雷射熔接裝置的其他構成，能夠由以往公知的各種構成選擇。

（雷射熔接）第7圖是顯示雷射熔接裝置的雷射光的光點直徑的一個示例的圖。如第7圖所示，以100～500μm之光點直徑照射擁有400～500nm的波長之第一雷射光231。然後，以10～300μm之光點直徑照射擁有800～1200nm的波長之第二雷射光232。在第7圖中，顯示第一雷射光231與第二雷射光232以在板材表面重疊的方式照射的示例。藉由同時照射特定波長及光點直徑的複數雷射光，可將以往困難的Cu板材輕易地熔接。此外，藉由對熔融部一邊以10～50L/min噴射包含1～50ppm的氧之惰性氣體一邊熔接，能夠獲得維氏硬度為60以上之熔接部。

對熔融部供給之惰性氣體包含10～50ppm的氧。作為惰性氣體，能夠舉出氮氣和氬氣等。推測藉由一邊以10～50L/min的流量噴射這種包含10～50ppm的氧之惰性氣體一邊雷射熔接，能夠以惰性氣體覆蓋熔融部後，將適度的氧送至熔融部的內部，藉此生成微細的氧化物而使熔接部的硬度上升，並且，藉由急冷，對晶粒內導入適度的應變。若惰性氣體的含氧量少於10ppm，則無法供給充分的氧，因此會有硬度變低的情況。另一方面，若超過50ppm，則會有內部的氧化過剩而發生脆化的情況。另外，就包含10～50ppm的氧之惰性氣體的流量未滿10L/min而言，無法獲得充分的屏蔽效果，氧化會過剩地進行，此外，熔融部的冷卻速度會下降，因此在結晶內部無法獲得充分的應變。另外，若流量超過50L/min，則由於對熔融部吹送多量的氣體，熔池（molten pool）的形狀會變得不穩定，於是會有發生凝固不良的情況。

進一步，將以100～500μm之光點直徑照射擁有400～500nm的波長之第一雷射光231，並以10～300μm之光點直徑照射擁有800～1200nm的波長之第二雷射光232之際的照射時間設為0.1～10msec/光點（線狀的情況為掃掠相當於一個光點直徑的距離的速度，點狀的情況為每一光點的照射時間）。比0.1msec更短的情況，會變得不易接合，除此之外，硬度的勻變容易變得急遽。另一方面，若超過10msec，則會有金屬從熔接部熔穿而缺損、軟化於是強度不足等等之虞。

本發明的電氣及電子機器用部件，其在將複數板材安置為相互對接或重合之狀態後，在複數板材彼此的接合處，利用第一及第二雷射光231、232加以照射，於是複數板材彼此線狀或點狀地接合而一體化。將僅在Cu板材表面效率良好地滲透之第一雷射光231以比第二雷射光232更廣的範圍加熱Cu板材，並與加熱約略同時地照射深入滲透Cu板材之第二雷射光232，藉此，能夠施行一種熔接加工，其幾乎不發生氣孔（blowhole）和內部缺陷等不良。

若為第一及第二雷射光231、232的波長及光點直徑的範圍之外，則會表面品質下降、無法熔接等等，因此不適當。另外，若控制藉由第一雷射光231實行之加熱，則會影響利用第二雷射光232熔融、凝固板材之際的冷卻速度，深入探討的結果，已知藉由設為0.1～10msec/光點以下，會抑制Cu板材的在Cu板材的母材、非熔接部、熔接部的硬度的變化，進一步，能夠將Cu板材的非熔接部、熔接部的硬度的勻變壓低。

（熔接的效果）如此，藉由控制具有預定的成分組成之Cu板材的母材、非熔接部、熔接部，能夠獲得一種電氣及電子機器用部件，其具有硬度、具有剛性且不易發生熔接部的局部變形。

（對於電氣及電子機器之應用）本發明的電氣及電子機器用部件，其被認為用於半導體裝置、大型積體電路（LSI）、或者利用該等之多種電子機器中，進一步，可利用於例如特別是需要小型化、高集成化之家庭用遊戲機、醫療機器、工作站、伺服器、個人電腦、汽車導航、行動電話、機器人的連接件、電池端子、插座（jack）、繼電器、開關、自動對焦相機模組、引線架等電氣及電子機器。

（熱導板）本發明的一實施方式的電氣及電子機器用部件，其由具有優越的熱傳導性之純Cu或Cu合金組成，並且，強度高而耐變形性優越，因此較佳是應用於熱管或熱導板。本發明的另一實施方式的電氣及電子機器用部件，其由具於有剛性高且特別是龜裂產生少的特性，較佳是應用於熱管、熱導板。特別是，作為熱導板的製品的構造材料，不易產生龜裂，故源自龜裂之使用時的洩漏和腐蝕會改善，因此能夠抑制熱傳導性下降，而能夠對熱導板的製品劣化之抑制、長壽化有所貢獻。

（匯流排）本發明的一實施方式的電氣及電子機器用部件，其由具有優越的熱傳導性之純Cu或Cu合金組成，並且，強度高而耐變形性優越，因此作為匯流排而適宜。匯流排亦能夠應用作為電氣連接之電氣途徑、或用於放熱之輸送途徑，特別是藉由從發熱部分連結匯流排而至放熱部分或外部為止設置途徑，亦能夠應用作為冷卻裝置。另外，利用本發明的另一實施方式的電氣及電子機器用部件所形成之匯流排，其在局部變形方面具有優越的特性，故亦能夠應用作為電氣連接之電氣途徑、或用於放熱之輸送途徑。特別是，藉由從發熱部分連結匯流排而至放熱部分或外部為止設置途徑，亦能夠應用作為冷卻裝置。 [實施例]

針對本發明的實施例說明如下。本發明可有各種態樣，並非限於以下實施例。

（實施例1～6及比較例1～9）由純Cu組成之二片相同板材的接合在實施例1～5及比較例1～9中，以厚度0.15mm、寬度20mm、長度1000mm切出二片擁有表1記載之成分組成之由純Cu組成之板材。針對所切出之二片板材，使該等在長度方向上延伸之端面在彼此相互接近的方向上移動，而配置為如第1圖（a）所示之對接的狀態。然後，將波長為400～500nm及光點直徑（以下，記載為「光束直徑」）為100～500μm之第一雷射光、與波長為800～1200nm及光點直徑為10～300μm之第二雷射光，一邊維持如第8圖所示之光點直徑的位置關係，一邊雷射熔接。雷射條件顯示於表1中。雷射熔接係對於熔融部一邊供給表1記載之包含氧的惰性氣體一邊進行。作為惰性氣體，使用太陽日酸製的G1等級的氮氣與氧氣之混合氣體。另外，在實施例6中，取代對接配置，作成第1圖（b）所示之重合配置，並以與實施例1同樣的條件進行雷射熔接。

其後，針對熔接部，藉由下述方法測定維氏硬度與GAM值。結果顯示於表1中。另外，在表1中，將維氏硬度HV1為60以上，並且，GAM值為0.5°以上且未滿2.0°之晶粒的相對於測定面積中存在的所有晶粒之面積比率為25%以上的情況，作為耐變形性特性優越而記載為「◎」，將維氏硬度HV1為60以上，並且，GAM值為0.5°以上且未滿2.0°之晶粒相對於測定面積中存在的所有晶粒之面積比率未滿25%的情況，作為耐變形性特性良好而記載為「〇」，而且，將維氏硬度HV1未滿60的情況作為耐變形性特性差而記載為「×」。另外，亦一併評估熔接部的局部變形特性。非熔接部的硬度與熔接部的硬度及由其壓痕距離所獲得之硬度的勻變率為0.2/μm以下的情況，會成為熔接部與非熔接部小的勻變之材料，因此會變得不易局部變形，作為耐局部變形特性良好而評估為「〇」。另一方面，超過0.2/μm的情況，作為容易局部變形而評估為「△」。

[維氏硬度] 維氏硬度HV根據JIS Z2244（2009）所規定的方法測定。此時的荷重（試驗力）是從20～100gf之間且在壓痕的對角線長度不超過0.03mm的範圍內選擇而試驗。並且，壓頭的壓下時間（壓入時間）為15sec。在使板材對接之實施例1～5、比較例1～9中，如第1圖（a）所示，將熔接方向作為X軸方向，將相對於熔接方向為垂直的方向作為Y軸方向，將板材法線方向作為Z軸方向，此時，在此Y軸方向上將熔接部切斷時的斷面A中存在之熔接部的相當於板材的厚度a的一半的尺寸之位置b，測定維氏硬度HV1。在熔接方向（X軸方向）上，以1mm之間距切斷之五個斷面A（YZ面）處作測定，並將該等的測定結果作平均值而求取。另外，在使板材重合之實施例6中，如第1圖（b）所示，在Y軸方向上將熔接部切斷時的斷面A₁ 中存在之熔接部的相當於板材1的厚度a₁ 的一半的尺寸之位置b₁ 、以及在Y軸方向上將熔接部切斷時的斷面A₂ 中存在之熔接部的相當於板材2的厚度a₂ 的一半的尺寸之位置b₂ ，測定維氏硬度HV1。在熔接方向（X軸方向）上，以1mm之間距切斷之各自的五個斷面A₁ 、A₂ （YZ面）處作測定，並將該等的測定結果作平均值而求取。

[GAM值] GAM值由下述獲得：由使用高解析掃描式分析電子顯微鏡（日本電子股份有限公司製，JSM-7001FA）所附屬之EBSD檢測器作連續測定之結晶方位數據，使用分析軟體（TSL公司製，OIM Analysis）所算出之結晶方位分析數據。測定以步長0.1μm進行。測定區域為：針對上述斷面A、A₁ 、A₂ 的表面，在利用電解研磨作鏡面拋光後之表面上，由熔接部的熔接寬度與板材的厚度所區劃之長方形的區域整體。預定範圍內的GAM值的晶粒的面積比率由下述算出：將0°以上且未滿0.25°之GAM值作為第一分度，並以0.25°之刻度作15分度，而將0°以上且未滿3.75°為止之GAM值作為測定對象，在利用SEM-EBSD法所獲得之SEM影像整體中占據的各個分度的晶粒的面積比率的合計。並且，在實施例6中，求取針對二片板材分別測定之GAM值的晶粒的面積比率的平均值，並將此平均值記載於表1中。

[表1]

依據實施例1～6可知，在由純Cu組成之二片相同的板材之接合中，藉由以100～500μm之光點直徑照射具有400～500nm的波長之第一雷射光，並且，以10～300μm之光點直徑照射具有800～1200nm的波長之第二雷射光，而且，對溶融部一邊以10～50L/min的流量噴射包含1～50ppm的氧之惰性氣體，一邊以0.1～3msec/光點作熔接，能夠將熔接部的維氏硬度HV1作成60以上。其中，GAM值的晶粒的面積比率為25%以上之實施例1～3、5及6，其維氏硬度HV1為65以上而特別高。進一步，可知照射時間為2msec以上的情況，勻變會變小。另一方面，惰性氣體的含氧量少於10ppm之比較例1，其維氏硬度低。另外，惰性氣體的含氧量多於50ppm之比較例2、和惰性氣體的流量少於10L/min之比較例3，其內部氧化會過剩而會發生脆化，於是損傷大。惰性氣體的流量多於50L/min之比較例4，其會發生凝固不良，於是熔接部的厚度大幅減少。雷射條件並非以100～500μm之光點直徑照射具有400～500nm的波長之第一雷射光並且以10～300μm之光點直徑照射具有800～1200nm的波長之第二雷射光之比較例5～9，其由純Cu組成之板材彼此無法接合。

（實施例7～26及比較例10～12）由Cu合金組成之二片相同的板材的接合在實施例7～26及比較例10～12中，使用擁有表2記載的成分組成之由Cu合金組成之二片板材，並以表2記載之熔接條件作熔接，除此之外，其餘設為與實施例1相同。結果顯示於表2。

[表2]

依據實施例7～26可知，在由Cu合金組成之二片相同的板材的接合中，藉由以100～500μm之光點直徑照射具有400～500nm的波長之第一雷射光，並且，以10～300μm之光點直徑照射具有800～1200nm的波長之第二雷射光，而且，對溶融部一邊以10～50L/min的流量噴射包含1～50ppm的氧之惰性氣體，一邊以0.2～10msec/光點作熔接，能夠將熔接部的維氏硬度HV1作成60以上。其中，GAM值的晶粒的面積比率為25%以上之實施例7、8、10、12、14、15、16、18、20、22、24、26，其能夠使熔接部相對於板材之維氏硬度的比（熔接部的維氏硬度/板材的維氏硬度）成為0.5以上，而特別能夠抑制熔接部的維氏硬度的下降。比較例10的氧量少，因此無法提高熔接部的強度，在比較例11中，照射時間短，因此無法熔接。進一步，在比較例12中，照射時間長，因此會發生熔接部的熔穿，肉厚會減損而造成無法獲得美觀的斷面。

（實施例27～28）由純Cu組成而成分組成不同之二片板材的接合在實施例27中，使用擁有表3記載的成分組成之由Cu合金組成之板材，並以表3記載之熔接條件作熔接，除此之外，其餘設為與實施例1（對接）相同。在實施例28中，使用擁有表3記載的成分組成之由Cu合金組成之板材，並以表3記載之熔接條件作熔接，除此之外，其餘設為與實施例6（重合）相同。並且，以表3上段記載之板材成為雷射照射側的方式重合。結果顯示於表3。

[表3]

依據實施例27～28可知，在由純Cu組成而成分組成不同之二片板材的接合中，藉由以100～500μm之光點直徑照射具有400～500nm的波長之第一雷射光，並且，以10～300μm之光點直徑照射具有800～1200nm的波長之第二雷射光，而且，對溶融部一邊以10～50L/min的流量噴射包含1～50ppm的氧之惰性氣體，一邊以1msec/光點的照射時間作熔接，能夠將熔接部的維氏硬度HV1作成60以上。

（實施例29～31）由Cu合金組成而成分組成不同之二片板材的接合在實施例29～31中，使用擁有表4記載的成分組成之由Cu合金組成之板材，並以表4記載之熔接條件作熔接，除此之外，其餘設為與實施例1相同。結果顯示於表4。

[表4]

依據實施例29～31可知，在由Cu合金組成而成分組成不同之二片板材的接合中，藉由以100～500μm之光點直徑照射具有400～500nm的波長之第一雷射光，並且，以10～300μm之光點直徑照射具有800～1200nm的波長之第二雷射光，而且，對溶融部一邊以10～50L/min的流量噴射包含1～50ppm的氧之惰性氣體，一邊以1msec/光點的照射時間作熔接，能夠將熔接部的維氏硬度HV1作成60以上。

（實施例32～33）由純Cu組成之板材與由Cu合金組成之板材的接合在實施例32中，使用擁有表5記載的成分組成之由純Cu組成之板材與由Cu合金組成之板材，並以表5記載之熔接條件作熔接，除此之外，其餘設為與實施例1（對接）相同。在實施例33中，使用擁有表5記載的成分組成之由純Cu組成之板材與由Cu合金組成之板材，並以表5記載之熔接條件作熔接，除此之外，其餘設為與實施例6（重合）相同。並且，以表5上段記載之第一板材成為雷射照射側的方式重合。結果顯示於表5。

[表5]

依據實施例32～33可知，在由純Cu組成之板材與由Cu合金組成之板材的接合中，藉由以100～500μm之光點直徑照射具有400～500nm的波長之第一雷射光，並且，以10～300μm之光點直徑照射具有800～1200nm的波長之第二雷射光，而且，對溶融部一邊以10～50L/min的流量噴射包含1～50ppm的氧之惰性氣體，一邊以1msec/光點的照射時間作熔接，能夠將熔接部的維氏硬度HV1作成60以上。

以上，藉由這些實施例和比較例可知，藉由將GAM值為0.5°以上且未滿2.0°之面積比率提高，能夠將熔接部的硬度控制在60以上，此外若熔接部與非熔接部的硬度勻變率為0.2/μm以下，則會成為對於變形耐力更強，因此實際使用上沒有問題。據此可知，藉由本發明，在熱導板和匯流排等具有熔接部之電氣及電子機器用部件中，藉由控制熔接部和非熔接部的硬度，能夠獲得一種電氣及電子機器用部件，其具有剛性且對於在熔接部的局部變形耐力強。

1、2、101、102、111、112:Cu板材 3、3A、3B、3C、12:熔接部 10、10A、10B、10C:接合體 10D:Cu部件 11:母材 121、c:中心 13:受到熱影響的部分 20:雷射熔接裝置 21:雷射控制部 221、222:振盪器 231:第一雷射光 232:第二雷射光 24:加工台 25:玻璃纖維 261:第一聚光透鏡 262:第二聚光透鏡 271:第一鏡面 272:第二鏡面 28:聚焦透鏡 29:雷射頭 30:氣體供給噴嘴 a:厚度 b、b₁ 、b₂ :位置 L:方向 X、Y、Z:軸

第1圖（a）是成為本發明的一實施方式之在使構成電氣及電子機器用部件之二片Cu板材對接的狀態下線狀地雷射熔接時的概略斜視圖，第1圖（b）是成為本發明的一實施方式之在使構成電氣及電子機器用部件之二片Cu板材重合之狀態下線狀地雷射熔接時的概略斜視圖。第2圖是將對接後之Cu板材作雷射熔接後之Cu接合體（二片Cu板材的接合體）的照射雷射之側的表面狀態從Z軸上觀察時的光學顯微鏡照片。第3圖是將對接後之Cu板材作雷射熔接後之Cu接合體的照射雷射之側的相反側之表面狀態作觀察時的光學顯微鏡照片。第4圖是將Cu板材作雷射熔接後之Cu接合體的斷面狀態從X軸上觀察時的光學顯微鏡照片。第5圖（a）是在將二片Cu板材對接之狀態下點狀地雷射熔接時的概略斜視圖，第5圖（b）是在將二片Cu板材重合之狀態下點狀地雷射熔接時的概略斜視圖，任一者皆以在Cu接合體延伸的方向上作切斷時的斷面為可見的狀態顯示熔接部。第6圖是顯示雷射熔接裝置的概略構成的圖。第7圖是顯示雷射熔接裝置的雷射光的光點直徑的圖。第8圖（a）是成為本發明的另一實施方式之在使構成電氣及電子機器用部件之二片Cu板材對接的狀態下線狀地接合時的概略斜視圖，第8圖（b）是成為本發明的另一實施方式之在使構成電氣及電子機器用部件之二片Cu板材重合之狀態下線狀地接合時的概略斜視圖。第9圖是將接合後之Cu板材的斷面狀態作觀察時的光學顯微鏡照片。

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Claims

一種電氣及電子機器用部件，由含有90質量%以上的Cu之複數板材構成，具有藉由使前述複數板材在彼此相互對接之狀態或重合之狀態下熔接以線狀或點狀地接合而一體化之熔接部，前述熔接部跨越前述板材的厚度整體而延伸，在接合後之前述複數板材延伸的方向上將前述熔接部切斷時的斷面中，前述熔接部，在熔接寬度的中央且在相當於前述板材的厚度的一半的尺寸之位置測定時的維氏硬度HV1為60以上，該熔接寬度是熔接痕跡的寬度。
如請求項1所述之電氣及電子機器用部件，其中，於前述斷面中，在由前述熔接部的熔接寬度與前述板材的厚度所區劃之長方形區域中，測定由SEM-EBSD法的結晶方位分析數據所獲得之GAM值時，前述GAM值為0.5°以上且未滿2.0°之晶粒相對於測定面積中存在之所有晶粒的面積比率為25%以上。
如請求項1或2所述之電氣及電子機器用部件，其中，由含有90質量%以上的Cu之複數板材構成，具有藉由使前述複數板材在彼此相互對接之狀態或重合之狀態下熔接以線狀或點狀地接合而一體化之熔接部，前述熔接部跨越前述板材的厚度整體而延伸，在接合後之前述複數板材延伸的方向上將前述熔接部切斷時的斷面中，將在熔接寬度的中央且在相當於前述板材的厚度的一半的尺寸之位置測定時的前述熔接部中的維氏硬度作為HV1，該熔接寬度是板材表面的熔接痕跡的寬度，將在以從前述熔接部的中心位置起算正好相當於熔接半寬的1.5倍的距離沿著熔接寬度的方向而分隔之位置測定時的前述非熔接部中的維氏硬度作為HV2，此時，在前述非熔接部之維氏硬度HV2為75以上，將在前述非熔接部之維氏硬度HV2、與在前述熔接部之維氏硬度HV1之差，除以測定維氏硬度HV1及HV2之位置之間的壓痕距離X（μm）時，硬度勻變率（（HV2-HV1）/X）為0.2/μm以下。
如請求項1～3中任一項所述之電氣及電子機器用部件，其中，前述板材包含選自由Ag、Fe、Ni、Co、Si、Cr、Sn、Zn、Mg及P組成之群組中的一種以上的元素。
如請求項1～3中任一項所述之電氣及電子機器用部件，其中，前述板材為99.96質量%以上的Cu及無法避免的雜質。
如請求項1～5中任一項所述之電氣及電子機器用部件，其中，前述電氣及電子機器用部件為熱導板。
如請求項1～5中任一項所述之電氣及電子機器用部件，其中，前述電氣及電子機器用部件為匯流排。