TWI591191B - 電子機器用銅合金、電子機器用銅合金的製造方法及電子機器用銅合金輥軋材 - Google Patents

Description

電子機器用銅合金、電子機器用銅合金的製造方法及電子機器用銅合金輥軋材

本發明，例如係有關適合用於端子、連接器或繼電器等之電子電性零件中的電子機器用銅合金、電子機器用銅合金之製造方法及電子機器用銅合金輥軋材。

本申請案，係根據在2010年12月3日於日本所申請之特願2010-270890號而主張優先權，並於此援用其內容。

從先前技術起，伴隨著電子機器或電性機器等之小型化，在此些之電子機器或電性機器中所使用的端子、連接器或繼電器等之電子電性零件，係謀求有小型化以及薄型化。因此，作為構成電子電性零件之材料，係要求能夠實現在彈性、強度、導電率上為優良之銅合金。特別是，如同在非專利文獻1中所記載一般，作為在端子、連接器或繼電器等之電子電性零件中所使用的銅合金，係期望使用耐力為高且楊格率為低者。

因此，作為在彈性、強度、導電率上為優良之銅合金，例如在專利文獻1中，係提供有一種含有鈹之銅-鈹合金。在專利文獻1中，係經由在母相中使CuBe作時效析出，而並不使導電率降低地來使強度提昇，此銅-鈹合金，係為析出硬化型之高強度合金。

然而，此銅-鈹合金，由於係含有身為高價元素之鈹，因此，原料成本係為非常高。又，在製造銅-鈹合金時，會成為產生具有毒性之鈹氧化物。因此，在製造工程中，為了不會誤將鈹氧化物放出至外部，係需要將製造設備設為特別之構成，並且對於鈹氧化物作嚴密的管理。

如此這般，銅-鈹合金，不論在原料成本以及製造成本上均為高，而有著成為非常高價之物的問題。又，如同前述一般，由於其係包含有身為有害之元素的鈹，因此，從環境對策之觀點來看，亦係被敬而遠之。

因此，係強烈要求有能夠代替銅-鈹合金之材料。

作為可代替銅-鈹合金之材料，例如，在專利文獻2中，係提供有一種銅-鎳-矽系合金(所謂的CORSON合金)。此CORSON合金，係為使Ni₂Si析出物作了分散之析出硬化型合金，並具備有較高之導電率和強度、應力緩和特性。因此，CORSON合金，係多所被使用在汽車用端子或訊號系小型端子等之用途中，近年來，其之開發係活躍地進行。

又，作為其他合金，係開發有在專利文獻3中所記載之銅-鎂-磷合金等。

然而，在專利文獻2所揭示之CORSON合金的情況時，一般而言，楊格率係為126～135GPa而為較高。由於此，在具備有以公彈片來將母型端子之彈簧接觸部上推並作插入之構造的連接器中，當構成連接器之材料的楊格率為高的情況時，插入時之接觸壓的變動係為劇烈。進而，係會有容易地超過彈性極限並產生塑性變形之虞。因此，對於上述連接器而言，楊格率為高之材料係並不理想。

又，在專利文獻3所記載之銅-鎂-磷合金的情況時，雖然其導電率係為高，但是，在耐力或者是拉張強度等之機械性特性上，係並不充分。又，由於楊格率係為較高，因此，係有著對於連接器等而言並不合適的問題。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平04-268033號公報

[專利文獻2]日本特開平11-036055號公報

[專利文獻3]日本特開昭62-227051號公報

[非專利文獻]

[非專利文獻1]野村幸矢，「連接器用高性能銅合金條之技術動向和本公司之開發戰略」，神戶製鋼技報，Vol.54，No.1(2004) p.2～8

本發明，係為有鑑於前述事態而進行者，其目的，係在於提供一種：具備有低楊格率、高耐力、高導電性，並且適合作為端子、連接器或繼電器等之電子電性零件的電子機器用銅合金、電子機器用銅合金之製造方法以及電子機器用銅合金輥軋材。

於下，對於本發明之實施型態的要點作展示。

(1)一種電子機器用銅合金，其特徵為：係以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質。

(2)如上述(1)所記載之電子機器用銅合金，其中，係更進而包含有從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上，且其之含有量為0.05原子%以上5原子%以下。

(3)如上述(1)或(2)所記載之電子機器用銅合金，其中，係更進而包含有從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上，且其之含有量為0.01原子%以上1原子%以下。

(4)如上述(1)～(3)中之任一者所記載之電子機器用銅合金，其中，其之0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。

(5)如上述(1)～(4)中之任一者所記載之電子機器用銅合金，其中，其之楊格率E，係為125GPa以下。

(6)如上述(1)～(5)中之任一者所記載之電子機器用銅合金，其中，其之藉由掃描型電子顯微鏡所觀察到的粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的平均個數，係為10個/μm²以下。

(7)一種電子機器用銅合金之製造方法，係為如上述(1)～(6)中之任一者所記載之電子機器用銅合金之製造方法，其特徵為：係具備有：將銅素材加熱至500℃以上1000℃以下之溫度的加熱工程；和將被作了加熱的前述銅素材，以200℃/min以上之冷卻速度，來急速冷卻至200℃以下之溫度的急冷工程；和對於被作了急速冷卻之前述銅素材進行加工之加工工程，前述銅素材，係為由身為以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質的銅合金所成。

(8)如上述(7)所記載之電子機器用銅合金之製造方法，其中，構成前述銅素材之銅合金，係更進而包含有從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上，且其之含有量為0.05原子%以上5原子%以下。

(9)如上述(7)或(8)所記載之電子機器用銅合金之製造方法，其中，構成前述銅素材之銅合金，係更進而包含有從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上，且其之含有量為0.01原子%以上1原子%以下。

(10)一種電子機器用銅合金輥軋材，其特徵為：係由如上述(1)～(6)中之任一者所記載之電子機器用銅合金所成，且輥軋方向之楊格率E，係為125GPa以下，輥軋方向之0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。

(11)如上述(10)所記載之電子機器用銅合金輥軋材，其中，係作為端子、連接器或繼電器而被使用。

本發明之電子機器用銅合金之其中一種型態，係以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質。

在此電子機器用銅合金中，係含有鎂和鋁，而殘部係實質性為銅以及不可避免之雜質，鎂之含有量、鋁之含有量，係如同上述一般而被規定。具備有此種成分組成之銅合金，係具備有低楊格率、高強度之特性，並且導電率亦變得較高。

在前述電子機器用銅合金中，較理想，係更進而包含有從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上，且其之含有量為0.05原子%以上5原子%以下。

藉由在前述電子機器用銅合金中，添加從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上的元素，係成為能夠將銅合金之特性提昇。因此，藉由配合於用途而選擇性地含有上述元素，係能夠提供特別適合於該用途之電子機器用銅合金。

在前述電子機器用銅合金中，較理想，係更進而包含有從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上，且其之含有量為0.01原子%以上1原子%以下。

藉由在前述電子機器用銅合金中，添加從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上的元素，係成為能夠將銅合金之特性提昇。因此，藉由配合於用途而選擇性地含有上述元素，係能夠提供特別適合於該用途之電子機器用銅合金。

在前述之電子機器用銅合金中，較理想，其之0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。

在前述之電子機器用銅合金中，較理想，楊格率E係為125GPa以下。

當0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上，或者是楊格率E係為125GPa以下的情況時，彈性能模數(σ_0.2 ²/2E)係變高，而成為不會容易地作塑性變形。因此，電子機器用銅合金，係特別適合用於端子、連接器、繼電器等之電子電性零件中。

在前述之電子機器用銅合金中，較理想，其之藉由掃描型電子顯微鏡所觀察到的粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的平均個數，係為10個/μm²以下。

於此情況，由於藉由掃描型電子顯微鏡所觀察到的粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的平均個數，係為10個/μm²以下，因此，粗大之金屬間化合物的析出係被抑制，並成為鎂以及鋁之至少一部分為固溶於母相中的狀態。如此這般，經由使鎂以及鋁之至少一部分固溶在母相中，係能夠在保持有高導電率的狀態下，亦提高強度以及再結晶溫度，並且，係能夠將楊格率降低。

另外，粒徑0.1μm以上之粗大的金屬間化合物之平均個數，係使用電場放出型掃描電子顯微鏡，來在倍率：五萬倍、視野：約4.8μm²的條件下，進行10個視野的觀察，而計算出來。

又，金屬間化合物之粒徑，係設為金屬間化合物之長徑和短徑的平均值。所謂前述長徑，係指在途中而並未與粒界相接之條件下所能拉出的最長直線之長度，所謂前述短徑，係指在與長徑作直角相交之方向上，在途中而並未與粒界相接之條件下所能拉出的最長直線之長度。

本發明之電子機器用銅合金之其中一種形態，係為製造出上述之電子機器用銅合金的其中一種形態之方法。電子機器用銅合金之製造方法的其中一種形態，係具備有：將銅素材加熱至500℃以上1000℃以下之溫度的加熱工程；和將被作了加熱的前述銅素材，以200℃/min以上之冷卻速度，來急速冷卻至200℃以下之溫度的急冷工程；和對於被作了急速冷卻之前述銅素材進行加工之加工工程，前述銅素材，係為由身為以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質的銅合金所成。

若依據此電子機器用銅合金之製造方法的其中一種形態，則藉由將包含有上述之組成的鎂和鋁之銅素材加熱至500℃以上1000℃以下之溫度的加熱工程，係能夠進行鎂以及鋁之溶體化。於此，若是加熱溫度未滿500℃，則溶體化係成為不完全，而會有在母相中殘存多數之粗大金屬間化合物之虞。另一方面，若是加熱溫度超過1000℃，則銅素材之一部分會成為液相，並有著使組織或表面狀態成為不均一之虞。因此，係將加熱溫度設定為500℃以上1000℃以下之範圍內。

又，由於係具備有將被作了加熱的前述銅素材，以200℃/min以上之冷卻速度來急速冷卻至200℃以下之溫度的急冷工程，因此，係成為能夠對於在冷卻之過程中而析出有粗大之金屬間化合物的情況作抑制。故而，係能夠在母相中而使鎂以及鋁之至少一部分固溶。

進而，由於係具備有對於被作了急速冷卻之銅素材而進行加工之加工工程，因此，係能夠謀求由加工硬化所致之強度的提升。於此，對於加工方法，係並未特別作限定，例如，當最終形態為板狀或條狀的情況時，係採用輥軋。當最終形態為線狀或棒狀的情況時，係採用線拉延或壓出。當最終形態為塊形狀的情況時，係採用鍛造或沖壓。關於加工溫度，亦並未特別限定，但是，較理想，係以不會產生析出的方式，而在成為冷加工或溫加工之-200℃～200℃的範圍內進行調整為理想。加工率，係以能夠接近於最終形狀的方式，來適宜作選擇，但是，當對於加工硬化有所考慮的情況時，係以20%以上為理想，又以設為30%以上為更理想。

於此，所謂加工率，係為將加工前之材料的剖面積和加工後的剖面積，其兩者間之差，除以加工前之剖面積，而計算出比例，並將此比例以百分比來作了表現之值。

另外，在加工工程之後，係亦可進行所謂的低溫燒鈍。經由此低溫燒鈍，係成為能夠謀求更進一步之機械特性的提升。

在上述之電子機器用銅合金之製造方法中，係亦可設為下述之構成：亦即是，構成前述銅素材之銅合金，係更進而包含有從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上，且其之含有量為0.05原子%以上5原子%以下。

構成前述銅素材之銅合金，係亦可更進而包含有從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上，且其之含有量為0.01原子%以上1原子%以下。

藉由使用由包含有上述之各元素的銅合金所成之銅素材，係成為能夠將所製造出之電子機器用銅合金的特性提昇。

本發明之電子機器用銅合金輥軋材之其中一種形態，係由上述電子機器用銅合金之其中一種形態所成，且輥軋方向之楊格率E為125GPa以下，輥軋方向之0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa。

若依據此電子機器用銅合金輥軋材之其中一種形態，則彈性能模數(σ_0.2 ²/2E)係為高，而不會容易地作塑性變形。

上述之電子機器用銅合金輥軋材之其中一種形態，係以作為構成端子、連接器、繼電器之銅素材來使用為理想。

若依據本發明之形態，則能夠提供一種：具備有低楊格率、高耐力、高導電性，並且適合作為端子、連接器或繼電器等之電子電性零件的電子機器用銅合金、電子機器用銅合金之製造方法以及電子機器用銅合金輥軋材。

以下，針對身為本發明之其中一種實施形態的電子機器用銅合金作說明。

本實施形態之電子機器用銅合金，係具備有下述一般之組成：亦即是，以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，且更進而以0.05原子%以上5原子%以下之含有量，而包含有從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上，並且以0.01原子%以上1原子%以下之含有量，而包含有從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上，且殘部為由銅以及不可避免之雜質所成。

又，在本實施形態之電子機器用銅合金中，其之藉由掃描型電子顯微鏡所觀察到的粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的平均個數，係為10個/μm²以下。

以下，針對將此些之元素的含有量設定為前述之範圍的理由作說明。

(鎂)

鎂，係為不會使導電率作大幅度的降低，而具備有能夠使強度提昇並且使再結晶溫度上升之作用效果的元素。又，藉由使鎂固溶於母相中，係能夠將楊格率抑制為低。

於此，若是鎂之含有量為未滿1.3原子%，則係無法得到上述之作用效果。另一方面，若是鎂之含有量為2.6原子%以上，則如果將熱加工時之材料溫度設為800℃以上，便會有在一部分之處生成液相並導致產生碎裂之虞。因此，係無法將熱加工時之材料溫度設定為高，而生產效率會降低。

根據此些理由，係將鎂之含有量設定為1.3原子%以上未滿2.6原子%。

(鋁)

鋁，係為藉由固溶在使鎂之一部分或者是全部作了固溶的銅合金中，而具備有並不會使楊格率上升且能夠將強度大幅度提昇的作用效果之元素。

於此，若是鋁之含有量為未滿6.7原子%，則係無法得到上述之作用效果。另一方面，若是鋁之含有量超過20原子%，則在為了將其溶體化而進行熱處理時，會成為殘存有多量之金屬間化合物，並會有在後續之加工等之中而產生碎裂之虞。

根據此些理由，係將鋁之含有量設定為6.7原子%以上20原子%以下。

(鋅、錫、矽、錳、鎳)

鋅、錫、矽、錳、鎳之類的元素，係經由添加在使鎂以及鋁之一部分或者是全部作了固溶的銅合金中，而具備有使銅合金之特性提昇的效果。因此，係成為能夠藉由配合於用途來選擇性地作含有，來使特性提昇。特別是，鋅，係具備有不會使導電率降低而能夠使強度提昇之效果。

於此，從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上的元素之含有量，若是未滿0.05原子%，則係無法得到上述作用效果。另一方面，當從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上的元素之含有量超過5原子%的情況時，會成為使導電率大幅度降低。並且，在為了將其溶體化而進行熱處理時，會成為殘存有多量之粗大的金屬間化合物，並會有在後續之加工等之中而產生碎裂之虞。

根據此些理由，係將從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上的元素之含有量，設定為0.05原子%以上5原子%以下。

另外，當將上述元素作2種以上之含有的情況時，該含有量，係代表2種以上之元素的合計量。

(硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣、稀土類元素)

硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣、稀土類元素之類的元素，係經由添加在使鎂以及鋁之一部分或者是全部作了固溶的銅合金中，而具備有使銅合金之特性提昇的效果。因此，係成為能夠藉由配合於用途來選擇性地作含有，來使特性提昇。

另外，稀土類元素，係為從鈧、釔、鑭、鈰、鐠、銣、鉕、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿以及鑥所選擇之1種以上的元素。

於此，從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上的元素之含有量，若是未滿0.01原子%，則係無法得到上述作用效果。另一方面，當從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上的元素之含有量超過1原子%的情況時，會成為使導電率大幅度降低。又，在為了使其溶體化而進行熱處理時，係會有殘存多量之粗大的化合物之虞。

根據此些理由，係將從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上的元素之含有量，設為0.01原子%以上1原子%以下。

另外，當將上述元素作2種以上之含有的情況時，該含有量，係代表2種以上之元素的合計量。

作為不可避免之雜質，係可列舉有：鍶、鋇、鉿、釩、鈮、鉭、鉬、鎢、錸、釕、鋨、硒、碲、銠、銥、鈀、鉑、金、鎘、鎵、銦、鋰、鍺、砷、銻、鈦、鉈、鉛、鉍、硫、氧、碳、鈹、氮、氫、汞等。此些之不可避免之雜質，較理想，總量係為0.3質量%以下。

(組織)

在本實施形態之電子機器用銅合金中，其之藉由掃描型電子顯微鏡所觀察到的結果，粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的平均個數，係為10個/μm²以下。亦即是，係並未析出有多數之粗大的金屬間化合物，鎂以及鋁之至少一部分係固溶於母相中。

於此，若是起因於溶體化並不完全或者是在溶體化後析出有金屬間化合物，而導致存在有多量之尺寸為大的金屬間化合物，則此些之金屬間化合物會成為碎裂之發生起點。因此，在加工時會產生碎裂，或者是使彎折加工性大幅度劣化。又，若是金屬間化合物之量為多，則由於楊格率會上升，故並不理想。

在對於組織作了調查後，其結果，當粒徑1μm以上之粗大的金屬間化合物之個數，在合金中而為10個/μm²以下的情況時，亦即是當並不存在有粗大之金屬間化合物或者是少量存在的情況時，係能夠得到良好之彎折加工性和低楊格率。

進而，為了確實地得到上述之作用效果，較理想，粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的個數，在合金中係為1個/μm²以下。進而，當對於彎折加工性有強烈要求的情況時，更理想，粒徑0.05μm以上之金屬間化合物的個數，在合金中係為1個/μm²以下。

另外，金屬間化合物之平均個數，係使用電場放出型掃描電子顯微鏡，來在倍率：五萬倍、視野：約4.8μm²的條件下，進行10個視野的觀察，而將所觀察到之金屬間化合物的個數之平均值計算出來。

又，金屬間化合物之粒徑，係設為金屬間化合物之長徑和短徑的平均值。所謂前述長徑，係指在途中而並未與粒界相接之條件下所能拉出的最長直線之長度，所謂前述短徑，係指在與長徑作直角相交之方向上，在途中而並未與粒界相接之條件下所能拉出的最長直線之長度。

接著，參考圖1中所示之流程圖，針對本實施型態之電子機器用銅合金之製造方法作說明。

(溶解、鑄造工程S01)

首先，在熔解銅原料所得到之銅熔湯中，添加前述之元素並進行成分調整，而製造出銅合金熔湯。另外，在鎂、鋁等之元素的添加中，係可使用鎂、鋁等之元素單體或者是母合金等。又，亦可將包含有此些之元素的原料，與銅原料一同作熔解。又，亦可使用本實施型態之銅合金的再回收材料以及廢材。

於此，銅熔湯，較理想係為由純度99.99質量%以上之銅(所謂的4N銅)所成。又，在熔解工程中，為了抑制鎂、鋁等之元素的氧化，較理想，係使用真空爐或者是被設為惰性氛圍或還原性氣體氛圍之氛圍爐。

之後，將作了成分調整之銅合金熔湯注入至鑄模中，而製造出鑄塊。此鑄塊，係為由銅合金所成之銅素材。另外，在對於量產有所考慮的情況時，較理想，係使用連續鑄造法或者是半連續鑄造法。

(加熱工程S02)

接著，為了進行所得到之鑄塊的均質化以及溶體化，而進行加熱處理。在鑄塊之內部，會由於在凝固之過程中，添加元素產生偏析並濃縮，而產生並存在有金屬間化合物等。因此，為了使此些之偏析以及金屬間化合物等消失或者是減低，係將鑄塊加熱至500℃以上1000℃以下之溫度(加熱處理)。藉由此，在鑄塊內，而使添加元素均一地擴散，或者是使添加元素固溶於母相中。另外，此加熱工程S02，較理想，係在非氧化性氛圍中或者是在還原性氣體氛圍中來實施。

(急冷工程S03)

接著，將在加熱工程S02中而被加熱至500℃以上1000℃以下之鑄塊，以200℃/min以上之冷卻速度來一直冷卻至200℃以下之溫度。藉由此急冷工程S03，而對於固溶在母相中之鎂以及鋁作為金屬間化合物而析出的情形作抑制。藉由此，經由掃描型電子顯微鏡所觀察到的粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的平均個數，係成為10個/μm²以下。

另外，亦可為了達成粗略加工之效率化和組織之均一化，而在前述之加熱工程S02之後，或者是在急冷工程S03之後，實施熱加工，並在此熱加工之後，實施上述之急冷工程S03。於此情況，對於加工方法，係並未特別作限定，例如，當最終形態為板狀或條狀的情況時，係可採用輥軋。當最終形態為線狀或棒狀的情況時，係可採用線拉延或壓出或溝輥軋。當最終形態為塊形狀的情況時，係可採用鍛造或沖壓。又，在此急冷工程S03之後，亦可為了能夠確實地實施溶體化等的目的，而再度實施加熱工程S02、急冷工程S03。亦即是，亦可反覆實施加熱工程S02、急冷工程S03，而謀求均質化、溶體化。

(加工工程S04)

將經過了加熱工程S02以及急冷工程S03之鑄塊，因應於需要而進行切斷。又，為了將在加熱工程S02以及急冷工程S03等之中所產生的氧化膜等除去，而因應於需要來進行表面研削。之後，以使其成為特定之形狀的方式，來進行加工。

於此，對於加工方法，係並未特別作限定，例如，當最終形態為板狀或條狀的情況時，係可採用輥軋。當最終形態為線狀或棒狀的情況時，係可採用線拉延、壓出以及溝輥軋。當最終形態為塊形狀的情況時，係可採用鍛造或沖壓。

另外，在此加工工程S04中之溫度條件，雖並未特別作限定，但是，較理想，係以成為冷加工或熱加工的方式，來將加工溫度設定在-200℃～200℃之範圍內。又，加工率，係以近似於最終形狀的方式來適宜作選擇。為了經由加工硬化來將強度提昇，較理想，係將加工率設為20%以上。又，當謀求更進一步之強度提昇的情況時，更理想，係將加工率設為30%以上。

進而，亦可反覆實施上述之加熱工程S02、急冷工程S03、加工工程S04。於此，第2次以後之加熱工程S02，係成為以為了使溶體化更為徹底、為了再結晶組織化、或者是為了使加工性提昇之軟化，來作為目的者。又，係並非以鑄塊為對象，而係成為以加工材作為對象。

(熱處理工程S05)

接著，針對經由加工工程S04所得到之加工材，為了進行低溫燒鈍硬化或者是將殘留之形變除去，而實施熱處理。此熱處理之條件，係因應於對製造出之製品所要求的特性，而適宜作設定。

另外，在此熱處理工程S05中，以有必要以不會析出多量之尺寸為大的金屬間化合物的方式，來對於熱處理條件(溫度、時間、冷卻速度)作設定。例如，較理想，係設為以200℃來進行1分鐘～1小時程度、以300℃來進行1秒鐘～1分鐘程度。冷卻速度，係以設為200℃/min以上為理想。

又，熱處理方法，雖並未特別限定，但是，較理想，係在非氧化性或者是還原性氣體氛圍中，進行100～500℃之0.1秒～24小時的熱處理。又，冷卻方法，雖並未特別限定，但是，較理想，係採用噴水淬火等之冷卻速度成為200℃/min以上的方法。

進而，亦可反覆實施上述之加工工程S04和熱處理工程S05。

如此這般，而製造出本實施型態之電子機器用銅合金。而，本實施型態之電子機器用銅合金，其之楊格率E係為125GPa以下，0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。

本實施型態之電子機器用銅合金輥軋材，係由上述之本實施型態之電子機器用銅合金所成，且輥軋方向之楊格率E為125GPa以下，輥軋方向之0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。

電子機器用銅合金輥軋材，係為在上述之電子機器用銅合金之製造方法的加工工程S04中進行輥軋而製造出來者。

在具備有上述之特徵的本實施型態之電子機器用銅合金以及電子機器用銅合金輥軋材中，係以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁。具備有此種成分組成之銅合金，係為低楊格率、高強度，並且導電率亦變得較高。

具體而言，其之楊格率E係為125GPa以下，0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。因此，由於彈性能模數(σ_0.2 ²/2E)係變高，而不會容易地產生塑性變形，故而，電子機器用銅合金以及電子機器用銅合金輥軋材，係特別適於作為端子、連接器、繼電器等之電子電性零件。

又，在本實施型態中，係更進而包含有從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上，且其之含有量為0.05原子%以上5原子%以下。又，係包含有從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上，且其之含有量為0.01原子%以上1原子%以下。

從鋅、錫、矽、錳以及鎳所選擇之1種以上的元素，或者是從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上的元素，係藉由添加於被固溶有鎂、鋁之銅合金中，而具備有使銅合金之特性提昇的作用效果。故而，藉由配合於用途而選擇性地含有上述元素，係能夠提供特別適合於該用途之電子機器用銅合金以及電子機器用銅合金輥軋材。

進而，在本實施形態之電子機器用銅合金以及電子機器用銅合金輥軋材中，其之藉由掃描型電子顯微鏡所觀察到的粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的平均個數，係為10個/μm²以下。

如此這般，由於係對於粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的平均個數有所規定，因此，粗大之金屬間化合物的析出係被抑制，並成為鎂以及鋁之至少一部分為固溶於母相中的狀態。故而，係能夠在維持於保持有高導電率的狀態下，而將強度以及再結晶溫度提高。進而，係能夠將楊格率降低。又，亦能夠得到良好之彎折加工性。

又，在本實施型態之電子機器用銅合金之製造方法中，係具備有對於上述之組成的鑄塊或者是加工材而將其加熱至500℃以上1000℃以下之溫度的加熱工程S02。因此，藉由此加熱工程S02，係能夠進行鎂以及鋁之溶體化。

又，係具備有將在加熱工程S02中而被加熱至500℃以上1000℃以下之鑄塊或者是加工材，以200℃/min以上之冷卻速度來一直冷卻至200℃以下之溫度的急冷工程S03。因此，係能夠對於在冷卻之過程中而析出多量之尺寸為大的金屬間化合物之情形作抑制。

進而，由於係具備有對於急冷材而進行加工之加工工程S04，因此，係能夠謀求由加工硬化所致之強度的提升。

又，在加工工程S04之後，係為了進行低溫燒鈍硬化或者是為了將殘留之形變除去，而實施熱處理工程S05。因此，係成為能夠謀求更進一步之機械特性的提升。

如同上述一般，若依據本實施形態，則能夠提供一種：具備有低楊格率、高耐力、高導電性、優良之彎折加工性，並且適合作為端子、連接器或繼電器等之電子電性零件的電子機器用銅合金、以及電子機器用銅合金輥軋材。

以上，雖係針對本發明之實施型態的電子機器用銅合金以及電子機器用銅合金輥軋材而作了說明，但是，本發明係並不被限定於此，在不脫離申請專利範圍之前提下，係可適宜作變更。

例如，在上述之實施型態中，雖係針對電子機器用銅合金之製造方法的其中一例而作了說明，但是，製造方法係並不被限定於本實施型態，亦可適宜選擇既存之製造方法來製造之。

[實施例]

以下，針對為了確認本發明之效果所進行了的確認實驗之結果作說明。

準備由純度99.99質量%以上之無氧銅(ASTM B152 C10100)所成之銅原料。將此銅原料裝入至高純度石墨坩鍋內，並在被設為了氬氣氛圍之氛圍爐內進行高頻熔解，而得到銅熔湯。在所得到之銅熔湯內，添加各種的添加元素，而調製為表1、2中所示之成分組成，並得到了銅合金熔湯。將銅合金熔湯注湯至碳鑄模內，而製造出鑄塊。另外，鑄塊之大小，係設為厚度約20mm×寬幅約20mm×長度約100～120mm。又，在表1、2中所示之成分組成的殘部，係為銅以及不可避免之雜質。

作為均質化處理，在氬氣氛圍中，將鑄塊以820℃而保持4小時，接著，實施噴水淬火。

接著，以使熱輥軋時之材料溫度的最高值成為800～820℃之範圍內的方式，來進行熱輥軋，接著，實施噴水淬火，而製造出厚度10mm×寬幅約20mm之熱輥軋材。

之後，作為熔體化處理，在氬氣氛圍中，以表1、2中所記載之熱處理條件的溫度、時間來作保持，接著，實施噴水淬火。

接著，對於最終之厚度作考慮，而進行切斷，並為了將氧化被膜除去，而實施表面研削。

之後，以表1、2中所記載之加工率來實施冷輥軋，而製造出厚度0.5mm×寬幅約20mm之條狀材。

最後，在氬氣氛圍中，以200℃而保持1小時，接著，實施噴水淬火，而製造出特性評價用條狀材。

(加工性評價)

作為加工性評價，對於前述之冷輥軋時之邊緣碎裂(cracked edge)的有無作了觀察。將目視時完全或者是幾乎未辨識出邊緣碎裂者，評價為A(Excellent)，將產生有長度未滿1mm之邊緣碎裂者，評價為B(Good)，將產生有長度1mm以上未滿3mm之邊緣碎裂者，評價為C(Fair)，將產生有長度3mm以上之邊緣碎裂者，評價為D(Bad)，將起因於邊緣碎裂而在輥軋途中產生了破斷者，評價為E(Very Bad)。

另外，所謂邊緣碎裂之長度，係指從輥軋材之寬幅方向端部起朝向寬幅方向中央部之邊緣碎裂的長度。

又，使用前述之特性評價用條狀材，而對於導電率以及機械性特性作了測定。

(導電率)

從特性評價用條狀材而採取了寬幅10mm×長度60mm之試驗片。此試驗片，係以使其之長邊方向相對於特性評價用條狀材之輥軋方向而成為平行的方式，來作了採取。

經由4端子法，而求取出了試驗片之電阻。又，使用測微計而進行試驗片之尺寸測定，並算出了試驗片之體積。之後，根據所測定出之電阻值和體積，而計算出導電率。

(機械性特性)

從特性評價用條狀材而採取了以JIS Z 2201所規定之13B號試驗片。此試驗片，係以使其之拉張試驗的拉張方向方向相對於特性評價用條狀材之輥軋方向而成為平行的方式，來作了採取。

藉由JIS Z 2241之偏位(offset)法，來對於0.2%耐力σ_0.2作了測定。

在前述之試驗片上貼附形變計，並對於荷重、延伸量作測定，而根據藉此所得到之應力-形變曲線的梯度，來求取出楊格率E。

(組織觀察)

針對本發明例1～18以及比較例1、2，而實施了下述一般之組織觀察。對於各試料之輥軋面，而進行了鏡面研磨、離子蝕刻。之後，為了對於金屬間化合物之析出狀態作確認，而使用FE-SEM(電場放出型掃描電子顯微鏡)來以1萬倍之視野(約120μm²/視野)進行了觀察。

接著，為了對於金屬間化合物之密度(個/μm²)進行調查，選擇金屬間化合物之析出狀態並非為特異的1萬倍之視野(約120μm²/視野)，並在該區域中，以5萬倍之倍率而進行了連續之10個視野(約4.8μm²/視野)的攝影。

將金屬間化合物之長徑和短徑的平均值，設為金屬間化合物之粒徑。另外，金屬間化合物之長徑，係指在途中而並未與粒界相接之條件下所能在粒內拉出的最長直線之長度，短徑，係指在與長徑作直角相交之方向上，在途中而並未與粒界相接之條件下所能拉出的最長直線之長度。

而後，求取出粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的密度(個/μm²)以及0.05μm以上之金屬間化合物的密度(個/μm²)。

表1、2，係對於製造條件以及評價結果作展示。又，作為上述之組織觀察的其中一例，在圖2中，對於本發明例6之SEM觀察照片作展示。

在鎂之含有量以及鋁之含有量為較本實施型態所規定之範圍更少的比較例1、2中，楊格率係為126GPa、126GPa，而為較高，並且，0.2%耐力係為520MPa、340MPa，而展現有較低之值。故而，在比較例1、2中，彈性能模數(σ_0.2 ²/2E)係為低，而會容易地作塑性變形。故而，可以判斷其係並不適於作為端子、連接器、繼電器等之電子電性零件。

在鋁之含有量為較本實施型態所規定之範圍更多的比較例3中，於冷輥軋時係產生有大的邊緣碎裂，而成為不可能實施後續的特性評價。

在鎂之含有量為較本實施型態所規定之範圍更多的比較例4中，於熱輥軋時係產生有碎裂，而成為不可能實施後續的特性評價。

相對於此，在本發明例1～28中，楊格率係均為120GPa以下而為低，並且0.2%耐力係為600MPa以上。因此，彈性能模數(σ_0.2 ²/2E)係為高，而彈力性係為優良。故而，係適於作為端子、連接器、繼電器等之電子電性零件。

又，若是對於組成為相同而加工率為相異之本發明例6、12作比較，則可以確認到，經由使加工率提昇，係能夠使0.2%耐力提昇。

以上，若依據本發明例，則可以確認到，係能夠提供一種：具備有低楊格率、高耐力、高導電性，並且適合作為端子、連接器或繼電器等之電子電性零件的電子機器用銅合金。

[產業上之利用可能性]

本實施型態之電子機器用銅合金以及電子機器用銅合金輥軋材，係具備有低楊格率、高耐力以及高導電性。故而，係適於作為端子、連接器、繼電器等之電子電性零件。

S02．．．加熱工程

S03．．．急冷工程

S04．．．加工工程

[圖1]本實施形態之電子機器用銅合金的製造方法之流程圖。

[圖2]在實施例12中之掃描型電子顯微鏡觀察照片。

Claims (12)

1. 一種電子機器用銅合金，其特徵為：係以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質，其之0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。
2. 一種電子機器用銅合金，其特徵為：係以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，更進而包含有從0.05原子%以上5原子%以下的鋅、0.05原子%以上0.1原子%以下的錫、0.05原子%以上0.1原子%以下的矽、0.05原子%以上5原子%以下的錳以及0.05原子%以上0.1原子%以下的鎳所選擇之1種以上，且上述合計的含有量為0.05原子%以上5原子%以下，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質，其之0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。
3. 一種電子機器用銅合金，其特徵為：係以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，更進而包含有從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上，且其之含有量為0.01原子%以上1原子%以下，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質，其之0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。
4. 一種電子機器用銅合金，其特徵為：係以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，更進而包含有從0.05原子%以上5原子%以下的鋅、0.05原子%以上0.1原子%以下的錫、0.05原子%以上0.1原子%以下的矽、0.05原子%以上5原子%以下的錳以及0.05原子%以上0.1原子%以下的鎳所選擇之1種以上，且上述合計的含有量為0.05原子%以上5原子%以下，更進而包含有從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上，且其之含有量為0.01原子%以上1原子%以下，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質，其之0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所記載之電子機器用銅合金，其中，其之楊格率E，係為125GPa以下。
6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所記載之電子機器用銅合金，其中，其之藉由掃描型電子顯微鏡所觀察到的粒徑0.1μm以上之金屬間化合物的平均個數，係為10個/μm²以下。
7. 一種電子機器用銅合金之製造方法，係為如申請專利範圍第1、5、或6項所記載之電子機器用銅合金之製造方法，其特徵為，係具備有：將銅素材加熱至500℃以上1000℃以下之溫度的加熱 工程；和將被作了加熱的前述銅素材，以200℃/min以上之冷卻速度，來急速冷卻至200℃以下之溫度的急冷工程；和對於被作了急速冷卻之前述銅素材進行加工之加工工程，前述銅素材，係為由身為以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質的銅合金所成。
8. 一種電子機器用銅合金之製造方法，係為如申請專利範圍第2、5、或6項所記載之電子機器用銅合金之製造方法，其特徵為，係具備有：將銅素材加熱至500℃以上1000℃以下之溫度的加熱工程；和將被作了加熱的前述銅素材，以200℃/min以上之冷卻速度，來急速冷卻至200℃以下之溫度的急冷工程；和對於被作了急速冷卻之前述銅素材進行加工之加工工程，前述銅素材，係為由身為以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，更進而包含有從0.05原子%以上5原子%以下的鋅、0.05原子%以上0.1原子%以下的錫、0.05原子%以上0.1 原子%以下的矽、0.05原子%以上5原子%以下的錳以及0.05原子%以上0.1原子%以下的鎳所選擇之1種以上，且上述合計的含有量為0.05原子%以上5原子%以下，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質的銅合金所成。
9. 一種電子機器用銅合金之製造方法，係為如申請專利範圍第3、5、或6項所記載之電子機器用銅合金之製造方法，其特徵為，係具備有：將銅素材加熱至500℃以上1000℃以下之溫度的加熱工程；和將被作了加熱的前述銅素材，以200℃/min以上之冷卻速度，來急速冷卻至200℃以下之溫度的急冷工程；和對於被作了急速冷卻之前述銅素材進行加工之加工工程，前述銅素材，係為由身為以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，更進而包含有從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上，且其之含有量為0.01原子%以上1原子%以下，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質的銅合金所成。
10. 一種電子機器用銅合金之製造方法，係為如申請專利範圍第4、5、或6項所記載之電子機器用銅合金之製 造方法，其特徵為，係具備有：將銅素材加熱至500℃以上1000℃以下之溫度的加熱工程；和將被作了加熱的前述銅素材，以200℃/min以上之冷卻速度，來急速冷卻至200℃以下之溫度的急冷工程；和對於被作了急速冷卻之前述銅素材進行加工之加工工程，前述銅素材，係為由身為以1.3原子%以上未滿2.6原子%之範圍而包含有鎂，並以6.7原子%以上20原子%以下之範圍而含有鋁，更進而包含有從0.05原子%以上5原子%以下的鋅、0.05原子%以上0.1原子%以下的錫、0.05原子%以上0.1原子%以下的矽、0.05原子%以上5原子%以下的錳以及0.05原子%以上0.1原子%以下的鎳所選擇之1種以上，且上述合計的含有量為0.05原子%以上5原子%以下，包含有從硼、磷、鋯、鐵、鈷、鉻、銀、鈣以及稀土類元素所選擇之1種以上，且其之含有量為0.01原子%以上1原子%以下，且殘部實質性為銅以及不可避免之雜質的銅合金所成。
11. 一種電子機器用銅合金輥軋材，其特徵為：係由如申請專利範圍第1~6項中之任一項所記載之電子機器用銅合金所成，且輥軋方向之楊格率E，係為125GPa以下，輥軋方向之0.2%耐力σ_0.2，係為400MPa以上。
12. 如申請專利範圍第11項所記載之電子機器用銅合金輥軋材，其中，係作為端子、連接器或繼電器而被使用。