TWI509091B - 電子電氣機器用銅合金、電子電氣機器用銅合金薄板、電子電氣機器用導電零件及端子 - Google Patents

電子電氣機器用銅合金、電子電氣機器用銅合金薄板、電子電氣機器用導電零件及端子 Download PDF

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Description

電子電氣機器用銅合金、電子電氣機器用銅合金薄板、電子電氣機器用導電零件及端子
本發明係關於作為半導體裝置之連接器、其他端子、或者電磁繼電器之可動導電片、或導線架等之電子電氣機器用導電零件使用之Cu-Zn-Sn系電子電氣機器用銅合金、使用其之電子電氣機器用銅合金薄板、電子電氣機器用導電零件及端子。
本申請案基於2012年12月26日於日本提出申請之特願2012-282680號、及2013年12月5日於日本提出申請之特願2013-252330號主張優先權，其內容援用於本文中。
作為上述電子電氣機器用導電零件之原材料，基於強度、加工性、成本均衡等觀點而言，Cu-Zn合金自過去以來即廣泛被使用。
且，於連接器等端子之情況，為提高與對象側之導電 構件的接觸信賴性，有時對由Cu-Zn合金所成之基材(原材料板)之表面施以錫(Sn)鍍敷而使用。以Cu-Zn合金作為基材對其表面施以Sn鍍敷之連接器等之導電零件中，為了提高Sn鍍敷材之再利用性，並且提高強度，有時使用Cu-Zn-Sn系合金。
此處，例如連接器等電子電氣機器用導電零件一般係藉由對厚度為0.05~1.0mm左右之薄板(壓延板)施以沖壓加工而作成特定形狀，且藉由對其至少一部分施以彎曲加工而製造。該情況下，係以在彎曲部分附近與對象側導電構件接觸獲得與對象側導電構件之電連接，同時藉由彎曲部分之彈性而維持與對象側導電材之接觸狀態之方式使用。
對於此種電子電氣機器用導電零件所用之電子電氣機器用銅合金，期望導電性、壓延性或沖壓加工性優異。此外，如前述，施以彎曲加工藉由其彎曲部分之彈性，以在彎曲部分附近維持與對象側導電構件接觸之狀態之方式使用之連接器等之情況下，要求有彎曲加工性、耐應力緩和特性優異。
因此，例如專利文獻1~3中提案有用於提高Cu-Zn-Sn系合金之耐應力緩和特性之方法。
專利文獻1中揭示藉由使Cu-Zn-Sn系合金中含有Ni而生成Ni-P系化合物可提高耐應力緩和特性，且添加Fe對於提高耐應力緩和特性亦有效。
專利文獻2中記載藉由於Cu-Zn-Sn系合金中與P一 起添加Ni、Fe生成化合物，而可提高強度、彈性、耐熱性，上述強度、彈性、耐熱性之提高意味著耐應力緩和特性之提高。
此外，專利文獻3中記載於Cu-Zn-Sn系合金中添加Ni，並且將Ni/Sn比調整在特定範圍內，藉此可提高耐應力緩和特性，且記載有即使微量添加Fe對於耐應力緩和特性之提高亦有效之意旨。
另外，以導線架材料作為對象之專利文獻4中，記載有將Ni、Fe與P一起添加於Cu-Zn-Sn系合金中，將(Fe+Ni)/P之原子比調整在0.2~3之範圍內，而生成Fe-P系化合物、Ni-P系化合物、Fe-Ni-P系化合物，藉此可提高耐應力緩和特性之意旨。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開平05-33087號公報
[專利文獻2]日本特開2006-283060號公報
[專利文獻3]日本專利第3953357號公報
[專利文獻4]日本專利第3717321號公報
然而，專利文獻1、2中僅考慮Ni、Fe、P之個別含量，僅調整該等個別含量並不一定可確實且充分地 提高耐應力緩和特性。
且，專利文獻3中雖揭示調整Ni/Sn比，但完全未考慮到P化合物與耐應力緩和特性之關係，無法充分且確實地實現耐應力緩和特性之提高。
另外，專利文獻4中，僅調整Fe、Ni、P之合計量、與(Fe+Ni)/P之原子比，無法實現耐應力緩和特性之充分提高。
如上述，過去以來所提案之方法並無法充分提高Cu-Zn-Sn系合金之耐應力緩和特性。因此，上述構造之連接器等中，經時間或者在高溫環境下，殘留應力受到緩和而無法維持與對象側導電構件之接觸壓，而有容易在早期產生接觸不良等缺陷之問題。為避免該種問題，過去不得不加大材料之壁厚，而導致材料成本上升、重量增加。
因此，強烈期望耐應力緩和特性進一步確實且充分地改善。
本發明係基於如上述情況之背景而完成者，其課題係提供一種耐應力緩和特性確實且充分優異，並且相較於以往可實現零件原材料之薄壁化，且強度、彎曲加工性、導電率等諸特性亦優異之電子電氣機器用銅合金、使用其之電子電氣機器用銅合金薄板、電子電氣機器用導電零件及端子。
本發明人等重複積極的實驗．研究，結果發現於Cu-Zn-Sn系合金中適量添加Ni及Fe，並且適量添加P，且將Fe及Ni之含量比Fe/Ni、Ni及Fe之合計含量(Ni+Fe)與P之含量比(Ni+Fe)/P、Sn之含量與Ni及Fe之合計含量(Ni+Fe)之比Sn/(Ni+Fe)以原子比計分別調整在適當範圍內，藉此適當地析出含有Fe與Ni與P之析出物，同時藉由適當地管理氣體雜質元素的H、O、S、C之含量，可獲得可確實且充分地提高耐應力緩和特性，同時強度、彎曲加工特性優異之銅合金，因而完成本發明。
再者，發現藉由與上述之Ni、Fe、P一起添加適量之Co，可更進一步提高耐應力緩和特性及強度。
本發明之電子電氣機器用銅合金之特徵係含有超過2.0質量%且未達23.0質量%之Zn、0.10質量%以上且0.90質量%以下之Sn、0.05質量%以上且未達1.00質量%之Ni、0.001質量%以上且未達0.100質量%之Fe、0.005質量%以上且0.100質量%以下之P，其餘部分由Cu及不可避免之雜質所成，Fe之含量與Ni之含量之比Fe/Ni以原子比計，滿足0.002≦Fe/Ni<1.500，且Ni及Fe之合計含量(Ni+Fe)與P之含量之比(Ni+Fe)/P以原子比計，滿足3.0<(Ni+Fe)/P<100.0，進一步，Sn之含量與Ni及Fe之合計量(Ni+Fe)之比Sn/(Ni+Fe)以原子比計，滿足0.10<Sn/(Ni+Fe)<5.00，並且，H之含量為10質量ppm以下，O之含量為100質量ppm以下，S 之含量為50質量ppm以下，C之含量為10質量ppm以下。
依據上述構成之電子電氣機器用銅合金，由於藉由與P一起添加Ni及Fe，且規定Sn、Ni、Fe及P相互間之添加比率，在適當的存在自母相(α相主體)析出之含有Fe與Ni及P之[Ni,Fe]-P系析出物之同時，將氣體雜質元素的H、O、S、C之含量抑制在適量以下，因此耐應力緩和特性相當優異，且強度(耐力)亦高，彎曲加工性亦優異。
又，此處所謂[Ni,Fe]-P系析出物係Ni-Fe-P之3元系析出物，或者Fe-P或Ni-P之2元系析出物，亦有包含進一步含有該等以外之其他元素，例如含有主成分之Cu、Zn、Sn、雜質之O、S、C、Co、Cr、Mo、Mn、Mg、Zr、Ti等之多元系析出物之情況。且，該[Ni,Fe]-P系析出物係以磷化物或固熔磷之合金形態存在。
依據本發明另一樣態之電子電氣機器用銅合金之特徵係含有超過2.0質量%且未達23.0質量%之Zn、0.10質量%以上且0.90質量%以下之Sn、0.05質量%以上且未達1.00質量%之Ni、0.001質量%以上且未達0.100質量%之Fe、0.001質量%以上且未達0.100質量%之Co、0.005質量%以上且0.100質量%以下之P，其餘部分由Cu及不可避免之雜質所成，Fe與Co之合計含量與Ni之含量之比(Fe+Co)/Ni以原子比計，滿足0.002≦(Fe+Co)/Ni<1.500，且Ni、Fe及Co之合計含量 (Ni+Fe+Co)與P之含量之比(Ni+Fe+Co)/P以原子比計，滿足3.0<(Ni+Fe+Co)/P<100.0，進一步，Sn之含量與Ni、Fe及Co之合計含量(Ni+Fe+Co)之比Sn/(Ni+Fe+Co)以原子比計，滿足0.10<Sn/(Ni+Fe+Co)<5.00，並且H之含量為10質量ppm以下，O之含量為100質量ppm以下，S之含量為50質量ppm以下，C之含量為10質量ppm以下。
依據上述構成之電子電氣機器用銅合金，由於藉由與P一起添加Ni、Fe及Co，且適當規定Sn、Ni、Fe、Co及P相互間之添加比率，可適當地存在自母相(α相主體)析出之含有Fe與Ni與Co及P之[Ni,Fe,Co]-P系析出物，同時將氣體雜質元素的H、O、S、C之含量抑制在適量以下，因此耐應力緩和特性相當優異，且強度(耐力)亦高，彎曲加工性亦優異。
又，此處所謂的[Ni,Fe,Co]-P系析出物為Ni-Fe-Co-P之4元系析出物，或者Ni-Fe-P、Ni-Co-P、或Fe-Co-P之3元系析出物，或者Fe-P、Ni-P、或Co-P之2元系析出物，亦有包含進一步含有該等以外之其他元素，例如含有主成分之Cu、Zn、Sn，雜質之O、S、C、Cr、Mo、Mn、Mg、Zr、Ti等之多元系析出物之情況。且，該[Ni,Fe,Co]-P系析出物係以磷化物或固熔有磷之合金狀態存在。
此處，本發明之電子電氣機器用銅合金，較好具有0.2%耐力為300MPa以上之機械特性。
此種具有0.2%耐力為300MPa以上之機械特性之電子電氣機器用銅合金適合於例如如電磁繼電器之可動導電片或端子之彈性部之尤其要求高強度之導電零件。
本發明之電子電氣機器用銅合金薄板之特徵係由上述之電子電氣機器用銅合金之壓延材所成，且厚度在0.05mm以上且1.0mm以下之範圍內。
如此構成之電子電氣機器用銅合金薄板可較好地使用於連接器、其他端子、電磁繼電器之可動導電片、導線架等中。
此處，本發明之電子電氣機器用銅合金薄板，亦可於表面施以Sn鍍敷。
該情況下，Sn鍍敷之底層基材由於係以含有0.10質量%以上且0.90質量%以下的Sn之Cu-Zn-Sn系合金構成，故可回收已使用過的連接器等零件作為Sn鍍敷Cu-Zn系合金之廢料，確保良好之再利用性。
本發明之電子電氣機器用導電零件之特徵係由上述之電子電氣機器用銅合金所成。
再者，依據本發明另一樣態之電子電氣機器用導電零件之特徵係由上述之電子電氣機器用銅合金薄板所成。
又，本發明中之電子電氣機器用導電零件係包含端子、連接器、繼電器、導線架等者。
本發明之端子之特徵係由上述之電子電氣機器用銅合金所成。
再者，依據本發明另一樣態之端子之特徵係由上述之 電子電氣機器用銅合金薄板所成。
又，本發明中之端子係包含連接器等者。
依據該等構成之電子電氣機器用導電零件及端子，由於耐應力緩和特性優異，故經時或在高溫環境下，殘留應力不易被緩和，例如在藉彎曲部分之彈性而成為壓接於對象側導電材之構造時，可保持與對象側導電構件之接觸壓。且，可實現電子電氣機器用導電零件及端子之薄壁化。
依據本發明，可提供耐應力緩和特性確實且相當優異，並且強度、彎曲加工性優異之電子電氣機器用銅合金、使用其之電子電氣機器用銅合金薄板、電子電氣機器用導電零件及端子。
圖1係顯示本發明之電子電氣機器用銅合金之製造方法之步驟例之流程圖。
以下，針對本發明之一實施形態之電子電氣機器用銅合金加以說明。
本實施形態之電子電氣機器用銅合金具有下列組成： 含有超過2.0質量%且未達23.0質量%之Zn、0.10質量%以上且0.90質量%以下之Sn、0.05質量%以上且未達1.00質量%之Ni、0.001質量%以上且未達0.100質量%之Fe，0.005質量%以上且0.100質量%以下之P，其餘部分由Cu及不可避免之雜質所成。
而且，各合金元素相互間之含量比率規定如下：Fe之含量與Ni之含量之比Fe/Ni以原子比計，滿足以下之(1)式：0.002≦Fe/Ni<1.500...(1)
且，Ni之含量及Fe之含量之合計量(Ni+Fe)與P之含量之比(Ni+Fe)/P以原子比計，滿足以下之(2)式：3.0<(Ni+Fe)/P<100.0...(2)
再者，Sn之含量與Ni之含量及Fe之含量之合計量(Ni+Fe)之比Sn/(Ni+Fe)以原子比計，滿足以下之(3)式：0.10<Sn/(Ni+Fe)<5.00...(3)。
再者，本實施形態之電子電氣機器用銅合金，除上述Zn、Sn、Ni、Fe、P以外，亦可進而含有0.001質量%以上且未達0.100質量%之Co。該情況下，Fe之含量設定在0.001質量%以上且未達0.100質量%之範圍內。
而且，各合金元素相互間之含量比率規定如下： Fe與Co之合計含量與Ni之含量之比(Fe+Co)/Ni以原子比計，滿足以下之(1’)式：0.002≦(Fe+Co)/Ni<1.500...(1’)
而且Ni、Fe及Co之合計含量(Ni+Fe+Co)與P之含量之比(Ni+Fe+Co)/P以原子比計，滿足以下之(2’)式：3.0<(Ni+Fe+Co)/P<100.0...(2’)
進而Sn之含量與Ni、Fe及Co之合計含量(Ni+Fe+Co)之比Sn/(Ni+Fe+Co)以原子比計，滿足以下之(3’)式：0.10<Sn/(Ni+Fe+Co)<5.00...(3’)。
而且，本實施形態之電子電氣機器用銅合金中之氣體雜質元素的H、O、S、C之含量規定如下：H：10質量ppm以下
O：100質量ppm以下
S：50質量ppm以下
C：10質量ppm以下。
此處，針對如上述般規定成分組成之理由加以說明。
(Zn：超過2.0質量%且未達23.0質量%)
Zn係本實施形態中作為對象之銅合金中之基本合金元素，係能有效提高強度及彈性之元素。且，由於Zn比Cu便宜，故亦有降低銅合金之材料成本之效果。Zn為 2.0質量%以下時無法充分獲得材料成本之降低效果。另一方面，Zn為23.0質量%以上時，耐腐蝕性下降，同時冷壓延性亦下降。
因此，本實施形態中，將Zn含量設為超過2.0質量%且未達23.0質量%之範圍內。又，Zn之含量即使在上述範圍內亦較好在超過2.0質量%且15.0質量%以下之範圍內，更好為3.0質量%以上且15.0質量%以下之範圍內。
(Sn：0.10質量%以上且0.90質量%以下)
Sn之添加有提高強度之效果，且對於附Sn鍍敷之Cu-Zn合金材之再利用性提高為有利。此外，依據本發明人等之研究判知若Sn與Ni及Fe共存，亦有助於耐應力緩和特性之提高。Sn未達0.10質量%時無法充分獲得該等效果，另一方面，若Sn超過0.90質量%，則熱加工性及冷壓延性下降，會有於熱壓延或冷壓延時發生破裂之虞，導電率亦會下降。
因此，本實施形態中，將Sn之含量設為0.10質量%以上且0.90質量%以下之範圍內。又，Sn之含量即使在上述範圍內亦較好在0.20質量%以上且0.80質量%以下之範圍內。
(Ni：0.05質量%以上且未達1.00質量%)
藉由使Ni與Fe、P一起添加，可自母相(α相主體)析出[Ni,Fe]-P系析出物，且藉由使Ni與Fe、Co、P 一起添加，可自母相(α相主體)析出[Ni,Fe,Co]-P系析出物。因該等[Ni,Fe]-P系析出物或[Ni,Fe,Co]-P系析出物而有於再結晶時釘扎(pinning)於結晶粒界之效果，從而可使平均結晶粒徑變小，且可提高強度、彎曲加工性、耐應力腐蝕破裂性。而且，藉由存在該等析出物，可大幅提高耐應力緩和特性。此外，藉由使Ni與Sn、Fe、Co、P共存，亦可藉固熔強化而提高耐應力緩和特性。此處，Ni之添加量未達0.05質量%時，無法充分提高耐應力緩和特性。另一方面，若Ni之添加量為1.00質量%以上，則固熔之Ni變多使導電率下降，且因昂貴之Ni原材料使用量增加而導致成本上升。
因此，本實施形態將Ni之含量設為0.05質量%以上且未達1.00質量%之範圍內。又，Ni之含量即使在上述範圍內亦較好為0.20質量%以上且未達0.80質量%之範圍內。
(Fe：0.001質量%以上且未達0.100質量%)
藉由使Fe與Ni、P一起添加，可自母相(α相主體)析出[Ni,Fe]-P系析出物，且，藉由使Fe與Ni、Co、P一起添加，可自母相(α相主體)析出[Ni,Fe,Co]-P系析出物。因該等[Ni,Fe]-P系析出物或[Ni,Fe,Co]-P系析出物而有於再結晶時釘扎於結晶粒界之效果，從而可使平均結晶粒徑變小，可提高強度、彎曲加工性、耐應力腐蝕破裂性。而且，藉由該等析出物之存在，可大幅提高 耐應力緩和特性。此處，Fe之添加量未達0.001質量%時，無法充分獲得釘扎於結晶粒界之效果，無法獲得充分之強度。另一方面，若Fe之添加量為0.100質量%以上，則無法見到進一步之強度提高，反倒使固熔Fe變多使導電率下降，且冷壓延性亦下降。
因此，本實施形態係將Fe之含量設在0.001質量%以上且未達0.100質量%之範圍內。又，Fe之含量即使在上述範圍內亦較好為0.002質量%以上且0.080質量%以下之範圍內。
(Co：0.001質量%以上且未達0.100質量%)
Co為並非為必定需添加之元素，但若與Ni、Fe、P一起添加少量Co，則可生成[Ni,Fe,Co]-P系析出物，進一步提高耐應力緩和特性。此處，Co之添加量未達0.001質量%時，無法獲得添加Co所致之應力緩和特性之進一步提高效果，另一方面，若Co添加量為0.100質量%以上，則固熔Co變多使導電率下降，且因高價Co原材料之使用量增大而導致成本上升。
因此，本實施形態中，添加Co時，係將Co之含量設在0.001質量%以上且未達0.100質量%之範圍內。Co之含量即使在上述範圍內亦特佳為0.002質量%以上且0.080質量%以下之範圍內。
又，未積極添加Co時，亦有作為雜質而含有未達0.001質量%之Co的情況。
(P：0.005質量%以上且0.100質量%以下)
P與Fe、Ni進而與Co之結合性高，若與Fe、Ni一起含有適量之P，則可析出[Ni,Fe]-P系析出物，且若與Fe、Ni、Co一起含有適量之P，則可析出[Ni,Fe,Co]-P系析出物，而且因該等析出物之存在而提高耐應力緩和特性。此處，P量未達0.005質量%時，難以析出充分之[Ni,Fe]-P系析出物或[Ni,Fe,Co]-P系析出物，無法充分提高耐應力緩和特性。另一方面，若P量超過0.100質量%，則P固熔量變多，使導電率下降同時使壓延性下降，容易發生冷壓延破裂。
因此，本實施形態係將P之含量設在0.005質量%以上且0.100質量%以下之範圍內。P之含量即使在上述範圍內亦最好在0.010質量%以上且0.080質量%以下之範圍內。
又，P係自銅合金之熔解原料無法避免混入之較多元素，為了如上述般規定P量，期望適當選擇熔解原料。
(H：10質量ppm以下)
H在鑄造時與O鍵結成為水蒸氣，而於鑄塊中產生氣孔(blow hole)缺陷。該氣孔缺陷於鑄造時將成為破裂之原因，於壓延時將成為膨脹及剝離等缺陷之原因。已知由於該等破裂、膨脹及剝離等缺陷會使應力集中而成為破壞之起點，故使強度、耐應力腐蝕破裂特性變差。此處，H 之含量超過100質量ppm時，容易發生上述之氣孔缺陷。
因此，本實施形態中，將H之含量規定在10質量ppm以下。又，為了進一步抑制氣孔缺陷之發生，較好將H之含量設在4質量ppm以下，更好設為2質量ppm以下。
(O：100質量ppm以下)
O與銅合金中之各成分元素反應而形成氧化物。由於該氧化物係成為破壞之起點，故使冷壓延性下降，進而彎曲加工性亦變差。且，O超過100質量ppm時，因與Ni、Fe、Co等反應，結果無法充分確保[Ni,Fe]-P系析出物或[Ni,Fe,Co]-P系析出物，而有耐應力緩和特性及機械特性變差之虞。
因此，本實施形態中，將O之含量規定在100質量ppm以下。又，O之含量即使為上述範圍內亦特佳為50質量ppm以下，又最好為20質量ppm以下。
(S：50質量ppm以下)
S係以單質體、低熔點之金屬間化合物或複合硫化物等形態存在於結晶粒界中。
存在於該等粒界中之S及低熔點的金屬間化合物或複合硫化物在熱加工時會熔融而引起粒界破裂，而成為加工破裂之原因。且，複合硫化物由於成為破壞之起點，故冷 壓延性或彎曲加工性變差。再者，因S與Ni、Fe、Co等反應，結果無法充分確保[Ni,Fe]-P系析出物或[Ni,Fe,Co]-P系析出物，而有耐應力緩和特性及機械特性變差之虞。
因此，本實施形態中，將S之含量規定在50質量ppm以下。又，S之含量即使為上述範圍內亦特佳為40質量ppm以下，又最好為30質量ppm以下。
(C：10質量ppm以下)
C係為了以熔液之脫氧作用為目的，在熔解、鑄造中以被覆熔液表面之方式使用。本銅合金中若含有超過10質量ppm之C時，鑄造時夾帶入C或與Ni、Fe、Co等之複合碳化物、或C之固熔體之偏析相對變多。該等之C或複合碳化物、C之固熔體之偏析在鑄造時容易發生破裂，進而使冷壓延性變差。且，因C與Ni、Fe、Co等反應，結果無法充分確保[Ni,Fe]-P系析出物或[Ni,Fe,Co]-P系析出物，而有耐應力緩和特性及機械特性變差之情況。
因此，本實施形態中，將C之含量規定為10質量ppm以下。又，C之含量即使在上述範圍內亦較好為5質量ppm以下，更好為1質量ppm以下。
以上各元素之剩餘部分基本上只要是Cu及不可避免雜質即可。此處，不可避免雜質列舉為Mg、Al、Mn、Si、(Co)、Cr、Ag、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Hf、 V、Nb、Ta、Mo、W、Re、Ru、Os、Se、Te、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Cd、Ga、In、Li、Ge、As、Sb、Ti、Tl、Pb、Bi、Be、N、Hg、B、Zr、稀土類等。該等不可避免雜質以總量計宜為0.3質量%以下。
再者，本實施形態之電子電氣機器用銅合金中，不光是如上述般調整各合金元素之個別含量之範圍，亦重要的是將各元素之含量之相互比率規定為以原子比計滿足前述(1)~(3)式、或(1’)~(3’)式。因此，說明前述(1)~(3)式、(1’)~(3’)式之限定理由。
(1)式：0.002≦Fe/Ni<1.500
本發明人等經詳細實驗之結果，發現不僅如前述般調整Fe、Ni之個別含量，亦使該等之比Fe/Ni以原子比計落在0.002以上、未達1.500之範圍內時，可實現充分之耐應力緩和特性之提高。
此處，Fe/Ni比為1.500以上時，耐應力緩和特性下降。Fe/Ni比未達0.002時，強度下降之同時高價之Ni之原材料使用量亦相對變多而導致成本上升。因此，將Fe/Ni比規定在上述範圍內。又，Fe/Ni比即使在上述範圍內，亦特佳在0.005以上且1.000以下之範圍內。更好宜在0.005以上且0.500以下之範圍內。
(2)式：3.0<(Ni+Fe)/P<100.0
(Ni+Fe)/P比為3.0以下時，隨著固熔P之比例增 加而耐應力特性下降，且同時因固熔P而使導電率下降，並且壓延性下降容易發生冷壓延破裂，進而彎曲加工性亦下降。另一方面，若(Ni+Fe)/P比為100.0以上，則因固熔之Ni、Fe之比例增大使導電率下降，並且高價之Ni原材料之使用量相對變多而導致成本上升。因此，將(Ni+Fe)/P比規定在上述範圍內。又，(Ni+Fe)/P比之上限值即使在上述範圍內，亦宜為50.0以下，較好為40.0以下，更好為20.0以下，又更好未達15.0，最好為12.0以下。
(3)式：0.10<Sn/(Ni+Fe)<5.00
Sn/(Ni+Fe)比為0.10以下時，無法發揮充分之耐應力緩和特性提高效果，另一方面Sn/(Ni+Fe)比為5.00以上時，相對地(Ni+Fe)量變少，使[Ni,Fe]-P系析出物之量變少，會使耐應力緩和特性下降。因此，將Sn/(Ni+Fe)比規定在上述範圍內。又，Sn/(Ni+Fe)比之下限即使在上述範圍內，亦特別期望在0.20以上，又較好為0.25以上，最佳為超過0.30。且，Sn/(Ni+Fe)比之上限即使在上述範圍內，仍期望為2.50以下，較好為1.50以下。
(1’)式：0.002≦(Fe+Co)/Ni<1.500
添加Co時，只要考慮以Co置換Fe之一部分即可，(1’)式亦基本上以(1)式為準。此處，(Fe+Co)/Ni 比為1.500以上時，耐應力緩和特性下降同時因高價之Co原材料使用量增加而導致成本上升。(Fe+Co)/Ni比未達0.002時，強度下降同時高價Ni原材料之使用量相對變多而導致成本上升。因此，(Fe+Co)/Ni比規定在上述範圍內。又，(Fe+Co)/Ni比即使在上述範圍內，亦特別期望在0.005以上且1.000以下之範圍內。又更好為0.005以上且0.500以下之範圍內。
(2’)式：3.0<(Ni+Fe+Co)/P<100.0
添加Co時之(2’)式亦以前述(2)式為準。(Ni+Fe+Co)/P比為3.0以下時，隨著固熔P之比例增大而耐應力緩和特性下降，且同時因固熔P使導電率下降，並且使壓延性下降而容易發生冷壓延破裂，再者彎曲加工性亦下降。另一方面，若(Ni+Fe+Co)/P比為100.0以上，則因固熔之Ni、Fe、Co之比例增大使導電率下降，並且高價之Co或Ni之原材料使用量相對變多而導致成本上升。因此，將(Ni+Fe+Co)/P比規定在上述範圍內。又，(Ni+Fe+Co)/P比之上限值即使在上述範圍內，亦期望為50.0以下，較好為40.0以下，更好為20.0以下，又更好未達15.0，最好為12.0以下。
(3’)式：0.10<Sn/(Ni+Fe+Co)<5.00
添加Co時之(3’)式亦以前述(3)式為準。Sn/(Ni+Fe+Co)比為0.10以下時，無法充分發揮耐應力緩 和特性提高效果，另一方面，若Sn/(Ni+Fe+Co)比為5.00以上，則相對地(Ni+Fe+Co)量變少，使[Ni,Fe,Co]-P系析出物之量變少，而使耐應力緩和特性下降。因此，將Sn/(Ni+Fe+Co)比規定在上述範圍內。又，Sn/(Ni+Fe+Co)比之下限即使在上述範圍內，亦特別期望為0.20以上，較好為0.25以上，最好超過0.30。且，Sn/(Ni+Fe+Co)比之上限即使在上述範圍內，仍期望為2.50以下，較好為1.50以下。
如上述之各合金元素不僅是個別含量，而且作為各元素相互之比率，亦調整為滿足(1)~(3)式或(1’)~(3’)式之電子電氣機器用銅合金中，[Ni,Fe]-P系析出物或[Ni,Fe,Co]-P系析出物成為自母相(α相主體)分散析出者，認為係因該等析出物之分散析出而提高耐應力緩和特性者。
再者本實施形態的電子電氣機器用銅合金中，重要的是存在有[Ni,Fe]-P系析出物或[Ni,Fe,Co]-P系析出物。該等析出物根據本發明人等之研究，判知為具有Fe2 P系或Ni2 P系之結晶構造的六方晶(空間群(space group)：P-62m(189))或Fe2 P系之斜方晶(空間群：P-nma(62))。而且，該等析出物其平均粒徑期望微細至100nm以下。藉由存在此等微細析出物，可確保優異的耐應力緩和特性，同時通過結晶粒微細化，可提高強度與彎曲加工性。此處，若此種析出物之平均粒徑超過100nm，則對於強度或耐應力緩和特性提高之貢獻變小。
接著，針對如前述之實施形態的電子電氣機器用銅合金之製造方法之較佳例，參照圖1所示之流程圖加以說明。
[熔解．鑄造步驟：S01]
首先，熔製前述成分組成之銅合金熔液。作為銅原料宜使用純度為99.99質量%以上之4NCu(無氧銅等)，但亦可使用廢料作為原料。此外，熔解可使用大氣氛圍爐，但為了抑制添加元素之氧化，亦可使用真空爐、惰性氣體氛圍或還原性氛圍之氛圍爐。
接著，利用適當之鑄造法，例如模具鑄造等批式鑄造法、或連續鑄造法、半連續鑄造法等鑄造成分經調整之銅合金熔液，獲得鑄塊。
[加熱步驟：S02]
隨後，視需要進行用以消除鑄塊之偏析使鑄塊組織均一化之均質化熱處理。或者進行用於使晶析物、析出物固熔之熔體化熱處理。該熱處理之條件並無特別限制，通常只要在600~1000℃下加熱1秒~24小時即可。熱處理溫度未達600℃，或熱處理時間未達5分鐘時，會有無法獲得充分均質化效果或熔體化效果之虞。另一方面，若熱處理溫度超過1000℃，則有偏析部位一部分熔解之虞，進而熱處理時間超過24小時時會導致成本上升。熱處理後之冷卻條件雖適當決定即可，但若為通常之水淬冷即可。又， 於熱處理後亦視需要進行面削。
[熱加工：S03]
接著，為了粗加工之效率化與組織之均勻化，亦可對鑄塊進行熱加工。該熱加工條件並無特別限制，但通常較好設為開始溫度600~1000℃、結束溫度300~850℃、加工率10~99%左右。又，達到熱加工開始溫度之鑄塊加熱亦可兼作為前述之加熱步驟S02。熱加工後之冷卻條件適當決定即可，但若為通常之水淬冷即可。又，於熱加工後視需要進行面削。熱加工之加工方法並無特別限制，但於最終形狀為板狀或條狀時應用熱壓延即可。且最終形狀為線狀或棒狀時，應用擠出或溝槽壓延即可，且最終形狀為塊體形狀時則應用鍛造或加壓即可。
[中間塑性加工：S04]
接著，對於在加熱步驟S02中施以均質化處理之鑄塊、或施以熱壓延等之熱加工S03之熱加工材施以中間塑性加工。該中間塑性加工S04中之溫度條件並無特別限制，但較好在成為冷加工或溫加工之-200℃至+200℃之範圍內。中間塑性加工之加工率亦無特別限制，但通常成為10~99%左右。加工方法並無特別限制，但於最終形狀為板狀、條狀時應用壓延即可。且最終形狀為線狀或棒狀時可應用擠出或溝槽壓延，進而於最終形狀為塊體形狀時可應用鍛造或加壓。又，為使熔體化徹底，亦可重複 S02~S04。
[中間熱處理步驟：S05]
於冷或溫加工之中間塑性加工S04之後，施以兼具再結晶處理與析出處理之中間熱處理。該中間熱處理係使組織再結晶之同時，用以使[Ni,Fe]-P系析出物或[Ni,Fe,Co]-P系析出物分散析出而實施之步驟，且只要應用使該等析出物生成之加熱溫度、加熱時間之條件即可，通常較好於200~800℃進行1秒~24小時即可。但，由於結晶粒徑對耐應力緩和特性造成某種程度之影響，故宜測定中間熱處理所得之再結晶粒，且適當選擇加熱溫度、加熱時間之條件。又，中間熱處理及隨後之冷卻由於對最終之平均結晶粒徑造成影響，故該等條件較好以使α相之平均結晶粒徑成為0.1~50μm之範圍內之方式加以選擇。
中間熱處理之具體方法可使用批式之加熱爐，或者亦可使用連續退火產線之連續加熱。使用批式加熱爐時，宜在300~800℃之溫度加熱5分鐘~24小時，且使用連續退火產線時較好設為加熱到達溫度250~800℃，且在該範圍內之溫度下，不保持或者保持1秒~5分鐘左右。且，中間熱處理之氛圍較好為非氧化性氛圍(氮氣氛圍、惰性氣體氛圍、還原性氛圍)。
中間熱處理後之冷卻條件並無特別限制，但通常以2000℃/秒~100℃/小時左右之冷卻速度進行冷卻即可。
又，亦可視需要重複操作上述之中間塑性加工S04與 中間熱處理步驟S05。
[修飾塑性加工：S06]
中間熱處理步驟S05之後進行修飾加工至最終尺寸、最終形狀為止。修飾塑性加工中之加工方法並無特別限制，但最終製品形態為板狀或條狀時，應用壓延(冷壓延)即可。此外，依據最終製品形態，亦可應用鍛造或加壓、溝槽壓延等。加工率只要依據最終板厚或最終形狀適當選擇即可，但較好為1~99%，最好為1~70%之範圍內。加工率未達1%時，無法充分獲得提高耐力之效果，另一方面若超過70%，則實質上有成為再結晶組織喪失之加工組織、彎曲加工性下降之虞。又，加工率較好為1~70%，更好為5~70%。修飾塑性加工後，可直接將其使用作為製品，但通常較好進一步施以修飾熱處理。
[修飾熱處理步驟：S07]
修飾塑性加工後，可視需要進行修飾熱處理步驟S07，以提高耐應力緩和特性及低溫退火硬化、或去除殘留應變。該修飾熱處理宜在50~800℃範圍內之溫度進行0.1秒~24小時。修飾熱處理之溫度未達50℃，或修飾熱處理時間未達0.1秒時，會有無法獲得充分之應變釋放效果之虞，另一方面，修飾熱處理之溫度超過800℃時會有再結晶之虞，再者修飾熱處理之時間超過24小時時會導致成本上升。又，未進行修飾塑性加工S06時，亦可省略 修飾熱處理步驟S07。
如上述，可獲得本實施形態之電子電氣機器用銅合金。該電子電氣機器用銅合金中之0.2%耐力為300MPa以上。
且，應用壓延作為加工方法時，可獲得板厚0.05~1.0mm左右之電子電氣機器用銅合金薄板(條材)。該種薄板可將其直接使用於電子電氣機器用導電零件中，但通常於板面之一面或兩面上施以膜厚0.1~10μm左右之Sn鍍敷，且作為附Sn鍍敷之銅合金條通常係使用於連接器、其他端子等之電子電氣機器用導電零件中。此時之Sn鍍敷方法並無特別限制。且，亦可視情況於電解鍍敷後施以回焊處理。
成為如上述構成之本實施形態之電子電氣機器用銅合金中，由於適度存在有自母相(α相主體)析出之含有Fe與Ni及P之[Ni,Fe]-P系析出物或者[Ni,Fe,Co]-P系析出物，同時規定氣體雜質的H含量在10質量ppm以下、O之含量在100質量ppm以下、S之含量在50質量ppm以下、C之含量在10質量ppm以下，故可抑制因該等氣體雜質元素造成之特性劣化，使耐應力緩和特性相當優異，而且強度(耐力)亦高，彎曲加工性亦優異。
再者，本實施形態之電子電氣機器用銅合金中，由於具有0.2%耐力為300MPa以上之機械特性，故適用於例如諸如電磁繼電器之可動導電片或端子之彈性部般之尤其要求高強度之導電零件。
本實施形態之電子電氣機器用銅合金薄板由於係由上述之電子電氣機器用銅合金之壓延材所成，故耐應力緩和特性優異，可較好地使用於連接器、其他端子、電磁繼電器之可動導電片、導線架等中。
且，於表面施以Sn鍍敷時，可回收已使用過之連接器等零件作為Sn鍍敷Cu-Zn系合金之廢料，可確保良好之再利用性。
以上，針對本發明之實施形態加以說明，但本發明並不限於該等，在不脫離其發明之技術想法之範圍內可進行適當變更。
例如，列舉製造方法之一例加以說明，但並不限於此，最終獲得之電子電氣機器用銅合金只要為本發明範圍內之組成，且氣體雜質元素的H、O、S、C之含量設定在本發明之範圍內即可。
[實施例]
以下例示欲確認本發明效果所進行之確認實驗之結果作為本發明之實施例，同時例示比較例。又，以下實施例係用以說明本發明之效果者，實施例所記載之構成、製程、條件並不限制本發明之技術範圍。
準備H含量為0.5ppm以下、O含量為5ppm以下、S含量為5ppm以下、C含量為1ppm以下之Cu-40% Zn母合金，H含量為1ppm以下、O含量為1.5ppm以下、S含量為5ppm以下、C含量為1ppm以下之純度 99.99質量%以上之無氧銅(ASTM B152 C10100)作為原料，將其裝入高純度氧化鋁坩堝內，在高純度Ar氣體(露點-80℃以下)氛圍下使用高頻熔解爐熔解。於銅合金熔液內添加各種元素，同時導入H、O時，熔解時之氛圍係使用高純度Ar氣體(露點-80℃以下)、高純度N2 氣體(露點-80℃以下)、高純度O2 氣體(露點-80℃以下)，使成為Ar-N2 -H2 及Ar-O2 混合氣體氛圍。導入C時，係使C粒子被覆於熔解中熔液表面，與熔液接觸。且，導入S時係直接添加S。藉此，熔製表1、2、3、4所示之成分組成的合金熔液，且注液於鑄模中製造鑄塊。又，鑄塊之大小為厚度約40mm×寬度約50mm×長度約200mm。
接著針對各鑄塊，實施切斷．表面研削後，實施氣體成分分析。至於均質化處理(加熱步驟S02)，係在高純度Ar氣體氛圍中，於800℃保持特定時間後，實施水淬冷。
接著，實施熱壓延作為熱加工S03。以使熱壓延開始溫度成為800℃之方式再加熱，將鑄塊之寬度方向設為壓延方向，進行壓延率約50%之熱壓延，自壓延結束溫度300~700℃後進行水淬冷。隨後，進行切斷及表面研削，製作厚度約15mm×寬度約160mm×長度約100mm之熱壓延材。
隨後，分別實施1次或重複2次中間塑性加工S04及中間熱處理步驟S05。
具體而言，分別實施1次之中間塑性加工及中間熱處理時，在進行壓延率約90%以上之冷壓延(中間塑性加工)後，在200~800℃實施特定時間之熱處理作為再結晶與析出處理用之中間熱處理，並進行水淬冷。隨後，切斷壓延材，實施表面研削以去除氧化被膜。
另一方面，分別實施2次中間塑性加工及中間熱處理時，在進行壓延率約50~90%之一次冷壓延(一次中間塑性加工)後，在200~800℃實施特定時間之熱處理作為一次中間熱處理並經水淬冷後，實施壓延率約50~90%之二次冷壓延(二次中間塑性加工)，且在200~800℃之間實施特定時間之二次中間熱處理，進行水淬冷。隨後，切斷壓延材，實施表面研削以去除氧化被膜。
隨後，以表5、6、7、8所示之壓延率實施修飾壓延。
最後，在300℃~350℃實施修飾熱處理後，進行水淬冷，且實施切斷及表面研磨後，製造出厚度0.25mm×寬度約160mm之特性評價用條材。
針對該等特性評價用條材，評價平均結晶粒徑、機械特性、導電率、耐應力緩和特性。針對各評價項目之試驗方法、測定方法如下，且其結果示於表5、6、7、8。
[結晶粒徑觀察]
以相對於壓延的寬度方向為垂直之面，亦即TD面 (Transverse direction，橫向面)作為觀察面，以EBSD測定裝置及OIM解析軟體，如下述般測定結晶粒界及結晶方位差分佈。
使用耐水研磨紙、金剛石研磨粒進行機械研磨後，使用膠體二氧化矽溶液進行修飾研磨。接著，利用EBSD測定裝置(FEI公司製之Quanta FEG 450,EDAX/TSL公司製(現為AMETEK公司)OIM Data Collection)與解析軟體(EDAX/TSL公司製(現為AMETEK公司)之OIM Data Analysis ver.5.3)，在電子束之加速電壓20kV、測定間隔0.1μm步徑、以1000μm2 以上之測定面積，進行各結晶粒之方位差解析。利用解析軟體OIM計算各測定點之CI值，且結晶粒徑之解析中將CI值為0.1以下者除外。結晶粒界係於二次元剖面觀察之結果，將鄰接之2個結晶間之配向方位差成為15°以上之測定點間稱為大傾角粒界，將2°以上且15°以下稱為小傾角粒界。使用大傾角粒界，製作結晶粒界圖譜，依據JIS H 0501：1986(與ISO 2624：1973對應)之切斷法，對結晶粒界圖譜，畫出5條縱、橫特定長度之線段，計數完全切割之結晶粒數，且以其切斷長度之平均值作為平均結晶粒徑。
又，本實施例中，平均結晶粒徑係針對α相之結晶粒加以規定。上述平均結晶粒徑測定中幾乎不存在α相以外之β相等之結晶，但存在時將其除外並算出平均粒徑。
[機械特性]
自特性評價用條材取樣由JIS Z 2241：2011(基於ISO 6892-1：2009)所規定之13B號試驗片，藉由JIS Z 2241之支距法(offset method)測定0.2%耐力σ0.2 。又，試驗片係將拉伸試驗之拉伸方向設為相對於特性評價用條材之壓延方向為垂直之方向之方式進行取樣。
[導電率]
自特性評價用條材取樣寬度10mm×長度60mm之試驗片，以4端子法求出電阻。且，使用測微計進行試驗片之尺寸測定，算出試驗片之體積。接著，自所測定之電阻值與體積算出導電率。又，試驗片係以將其長度方向設為相對於特性評價用條材之壓延方向平行之方式進行取樣。
[彎曲加工性]
依據JCBA(日本伸銅協會技術標準)T307-2007之4試驗方法進行彎曲加工。以使彎曲之軸與壓延方向平行之方式進行W彎曲。自特性評價用條材取樣複數片寬度10mm×長度30mm×厚度0.25mm之試驗片，使用彎曲角度為90度、彎曲半徑為0.25mm之W型治具，對載置於該治具之W型下模上抵壓該治具之W型上模並施加荷重，藉此進行W彎曲試驗。分別對3個樣品實施破裂試驗，各樣品之4個視野中均未觀察到破裂者以○表示，於1個視野以上觀察到破裂者以×表示。
[耐應力緩和特性]
耐應力緩和特性係以日本伸銅協會技術標準JCBA-T309：2004之懸臂針螺紋式為準，藉由對以一端作為固定端被支持之試驗片之自由端賦予位移之方法負荷應力，測定在以下所示條件(溫度、時間)保持後之殘留應力率。
作為試驗方法係自各特性評價用條材以對壓延方向為垂直之方向取樣試驗片(寬度10mm)，以使試驗片之表面最大應力成為耐力之80%之方式，將初期撓曲位移設定為2mm，調整跨距長度。上述表面最大應力係以下式決定。
表面最大應力(MPa)=1.5Etδ0 /Ls 2
其中，E：撓曲係數(MPa)
t：試料厚度(t=0.25mm)
δ0 =初期撓曲位移(2mm)
Ls：跨距長度(mm)
耐應力緩和特性之評價，係針對Zn量超過2.0質量%、未達15.0質量%之試料(記入於表5、6、7、8中之「2-15Zn評價」欄中者)，在150℃之溫度保持1000h後之拉伸彎曲(draw bending)後，測定殘留應力率，評價耐應力緩和特性。且殘留應力率係使用下式計算出。又，針對Zn量為15.0質量%以上、未達23.0質量%之試料(記入於表5、6、7、8中之「15-23Zn評價」欄 中者)，在120℃之溫度保持1000h後之拉伸彎曲後，測定殘留應力率，評價耐應力緩和特性。另殘留應力率係使用下式算出。
殘留應力率(%)=(1-δt /δ0 )×100
其中，δt ：於120℃或150℃保持1000h後之永久撓曲位移(mm)一常溫下保持24h後之永久撓曲位移(mm)
δ0 ：初期撓曲位移(mm)
殘留應力率為70%以上者評價為○，未達70%者評價為×。
又，No.1~16、No.55、No.62係以含有20.0質量%左右之Zn之Cu-20Zn合金為主之本發明例，No.17、No.61係以含有15.0質量%左右之Zn之Cu-15Zn合金為主之本發明例，No.18~35、No.51~53、No.56~59係以含有10.0質量%左右之Zn之Cu-10Zn合金為主之本發明例，No.36~49係以含有5.0質量%左右之Zn之Cu-5Zn合金為主之本發明例，No.50、No.54、No.60係以含有3.0質量%左右之Zn之Cu-3Zn合金為主之本發明例。
另外，No.101係Zn含量超過本發明範圍之上限之比較例，再者，No.102、103係以含有20.0質量%左右之Zn之Cu-20Zn合金為主之比較例，No.104、105係以含有15.0質量%左右之Zn之Cu-15Zn合金為主之比較例，No.106-109係以含有10.0質量%左右之Zn之Cu-10Zn合金為主之比較例，
比較例No.101係Cu-30Zn合金，耐應力緩和 特性差。
比較例No.102係未添加Ni、Fe、P之Cu-20Zn為主之合金，相較於本發明例之Cu-20Zn為主之合金，耐應力緩和特性較差。
比較例No.103係未添加Sn、Fe、P之Cu-20Zn為主之合金，相較於本發明例之Cu-20Zn為主之合金，耐應力緩和特性較差。
比較例No.104係未添加Sn、Ni、Fe之Cu-15Zn為主之合金，相較於本發明例之Cu-15Zn為主之合金，耐應力緩和特性較差。
比較例No.105係未添加Sn、Ni、P之Cu-15Zn為主之合金，相較於本發明例之Cu-15Zn為主之合金，耐應力緩和特性較差。
比較例No.106係H含量超過本發明範圍之Cu-10Zn為主之合金，切斷鑄塊之結果，內部存在大量氣孔，故中斷隨後之加工。
比較例No.107係O含量超過本發明範圍之Cu-10Zn為主之合金，拉伸試驗時在彈性區域發生斷裂，故中斷評價。
比較例No.108係S含量超過本發明範圍之Cu-10Zn為主之合金，熱壓延時發生破裂，故中斷隨後之加工。
比較例No.109係C含量超過本發明範圍之Cu-10Zn為主之合金，熱壓延時發生破裂，故中斷隨後之加工。
相對於此，各合金元素之個別含量不僅在本 發明中規定之範圍內，且各合金成分相互間之比率亦在本發明規定之範圍內，氣體雜質元素之含量在本發明範圍內之本發明例No.1~62均係耐應力緩和特性優異，進而導電率、耐力、彎曲加工性亦優異，確認可相當適用於連接器或其他端子構件中。
〔產業上之可利用性〕
本發明之電子電氣機器用銅合金之耐應力緩和特性確實且相當優異，同時強度、彎曲加工性、導電率等諸特性亦優異。因此，依據本發明之電子電氣機器用銅合金，可提供彎曲加工性優異之電子電氣機器用銅合金薄板。且，依據本發明之電子電氣機器用銅合金及電子電氣機器用銅合金薄板，可提供比過去更薄壁化，且即使使壁厚變薄亦可充分維持與對象側導電構件之接觸壓的電子電氣機器用零件及端子。又，依據本發明之電子電氣機器用零件及端子，可使電子電氣機器小型化、輕量化。

Claims (21)

  1. 一種電子電氣機器用銅合金，其特徵係含有超過2.0質量%且15質量%以下之Zn、0.10質量%以上且0.90質量%以下之Sn、0.05質量%以上且未達1.00質量%之Ni、0.001質量%以上且未達0.100質量%之Fe、0.005質量%以上且0.100質量%以下之P，其餘部分由Cu及不可避免之雜質所成，且Fe之含量與Ni之含量之比Fe/Ni以原子比計，滿足下式：0.002≦Fe/Ni<1.500；且，Ni及Fe之合計含量(Ni+Fe)與P之含量之比(Ni+Fe)/P以原子比計，滿足下式：3.0<(Ni+Fe)/P≦27.5；進一步，Sn之含量與Ni及Fe之合計量(Ni+Fe)之比Sn/(Ni+Fe)以原子比計，滿足下式：0.30<Sn/(Ni+Fe)<5.00；並且，H之含量為10質量ppm以下，O之含量為100質量ppm以下，S之含量為50質量ppm以下，C之含量為10質量ppm以下。
  2. 一種電子電氣機器用銅合金，其特徵係含有超過2.0質量%且15質量%以下之Zn、0.10質量%以上且0.90質量%以下之Sn、0.05質量%以上且未達1.00質量%之Ni、0.001質量%以上且未達0.100質量%之Fe、0.001質量%以上且未達0.100質量%之Co、0.005質量%以上且 0.100質量%以下之P，其餘部分由Cu及不可避免之雜質所成，且Fe與Co之合計含量與Ni之含量之比(Fe+Co)/Ni以原子比計，滿足下式：0.002≦(Fe+Co)/Ni<1.500；且，Ni、Fe及Co之合計含量(Ni+Fe+Co)與P之含量之比(Ni+Fe+Co)/P以原子比計，滿足下式：3.0<(Ni+Fe+Co)/P<100.0；進一步，Sn之含量與Ni、Fe及Co之合計含量(Ni+Fe+Co)之比Sn/(Ni+Fe+Co)以原子比計，滿足下式：0.30<Sn/(Ni+Fe+Co)<5.00；並且，H之含量為10質量ppm以下，O之含量為100質量ppm以下，S之含量為50質量ppm以下，C之含量為10質量ppm以下。
  3. 如請求項1或2之電子電氣機器用銅合金，其中具有0.2%耐力為300MPa以上之機械特性。
  4. 如請求項1之電子電氣機器用銅合金，其中Fe之含量與Ni之含量之比Fe/Ni以原子比計，滿足下式：0.002≦Fe/Ni≦1.000。
  5. 如請求項2之電子電氣機器用銅合金，其中Fe與Co之合計含量與Ni之含量之比(Fe+Co)/Ni以原子比計，滿足下式：0.002≦(Fe+Co)/Ni≦1.000。
  6. 如請求項1之電子電氣機器用銅合金，其中Sn之含量與Ni及Fe之合計量(Ni+Fe)之比Sn/(Ni+Fe)以原子比計，滿足下式：0.30<Sn/(Ni+Fe)≦2.50。
  7. 如請求項2之電子電氣機器用銅合金，其中Sn之含量與Ni、Fe及Co之合計含量(Ni+Fe+Co)之比Sn/(Ni+Fe+Co)以原子比計，滿足下式：0.30<Sn/(Ni+Fe+Co)≦2.50。
  8. 如請求項1或請求項2之電子電氣機器用銅合金，其中C之含量為5質量ppm以下。
  9. 如請求項1或請求項2之電子電氣機器用銅合金，其中C之含量為1質量ppm以下。
  10. 如請求項1或請求項2之電子電氣機器用銅合金，其中O之含量為50質量ppm以下。
  11. 如請求項1或請求項2之電子電氣機器用銅合金，其中O之含量為20質量ppm以下。
  12. 如請求項1或請求項2之電子電氣機器用銅合金，其中H之含量為4質量ppm以下。
  13. 如請求項1或請求項2之電子電氣機器用銅合金，其中H之含量為2質量ppm以下。
  14. 如請求項1或請求項2之電子電氣機器用銅合金，其中S之含量為40質量ppm以下。
  15. 如請求項1或請求項2之電子電氣機器用銅合金，其中S之含量為30質量ppm以下。
  16. 一種電子電氣機器用銅合金薄板，其特徵係由如請求項1至3中任一項之電子電氣機器用銅合金之壓延材所成，且厚度在0.05mm以上且1.0mm以下之範圍內。
  17. 如請求項16之電子電氣機器用銅合金薄板，其中對表面施以Sn鍍敷者。
  18. 一種電子電氣機器用導電零件，其特徵係由如請求項1至3中任一項之電子電氣機器用銅合金所成。
  19. 一種端子，其特徵係由如請求項1至3中任一項之電子電氣機器用銅合金所成。
  20. 一種電子電氣機器用導電零件，其特徵係由如請求項16或17之電子電氣機器用銅合金薄板所成。
  21. 一種端子，其特徵係由如請求項16或17之電子電氣機器用銅合金薄板所成。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5879464B1 (ja) * 2014-09-26 2016-03-08 三菱伸銅株式会社 銅合金板及び銅合金板の製造方法
CN106460097B (zh) * 2014-09-26 2018-04-24 三菱伸铜株式会社 铜合金板及铜合金板的制造方法
CN109338151B (zh) * 2018-12-14 2021-07-20 宁波博威合金材料股份有限公司 一种电子电气设备用铜合金及用途
CN111575531B (zh) * 2020-06-28 2021-01-05 杭州铜信科技有限公司 高导电铜合金板材及其制造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW490496B (en) * 1998-11-16 2002-06-11 Olin Corp Brass alloy, electrical connector, and process for manufacture of copper alloy strip
JP2003306732A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Kobe Steel Ltd 電気、電子部品用銅合金

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0533087A (ja) * 1991-07-31 1993-02-09 Furukawa Electric Co Ltd:The 小型導電性部材用銅合金
JP3408929B2 (ja) * 1996-07-11 2003-05-19 同和鉱業株式会社 銅基合金およびその製造方法
JP3717321B2 (ja) 1998-12-11 2005-11-16 古河電気工業株式会社 半導体リードフレーム用銅合金
JP3465108B2 (ja) * 2000-05-25 2003-11-10 株式会社神戸製鋼所 電気・電子部品用銅合金
JP5050226B2 (ja) * 2005-03-31 2012-10-17 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 銅合金材料の製造法
JP5311860B2 (ja) * 2008-03-28 2013-10-09 株式会社神戸製鋼所 Ｐｂフリーはんだ付け性に優れるＰＣＢオス端子用Ｓｎめっき付き銅合金板
US8956735B2 (en) * 2010-03-26 2015-02-17 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Copper alloy and electrically conductive material for connecting parts, and mating-type connecting part and method for producing the same
WO2012026610A1 (ja) * 2010-08-27 2012-03-01 古河電気工業株式会社 銅合金板材およびその製造方法
JP5715399B2 (ja) * 2010-12-08 2015-05-07 株式会社Ｓｈカッパープロダクツ 電気・電子部品用銅合金材
JP5088425B2 (ja) * 2011-01-13 2012-12-05 三菱マテリアル株式会社 電子・電気機器用銅合金、銅合金薄板および導電部材
JP5303678B1 (ja) * 2012-01-06 2013-10-02 三菱マテリアル株式会社 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品および端子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW490496B (en) * 1998-11-16 2002-06-11 Olin Corp Brass alloy, electrical connector, and process for manufacture of copper alloy strip
JP2003306732A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Kobe Steel Ltd 電気、電子部品用銅合金

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