WO2006106939A1

WO2006106939A1 - 電子材料用Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ－Ｃｏ－Ｃｒ系銅合金及びその製造方法

Info

Publication number: WO2006106939A1
Application number: PCT/JP2006/306876
Authority: WO
Inventors: Naohiko Era; Kazuhiko Fukamachi; Hiroshi Kuwagaki
Original assignee: Nippon Mining & Metals Co., Ltd.
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2006-10-12
Also published as: EP1876250B1; JP4068626B2; AU2006231980A1; EP1876250A1; EP1876250A4; CA2602529A1; RU2375483C2; RU2007140308A; JP2006283120A; WO2006106939A8; KR20070112868A; CA2602529C; US20090025840A1; CN100564559C; CN101151385A; US8070893B2; KR100968717B1; AU2006231980B2

Abstract

強度と導電率を飛躍的に向上させた、優れた特性を有する電子材料用Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ－Ｃｏ－Ｃｒ系銅合金を提供する。Ｎｉ：約０．５～約２．５質量％、Ｃｏ：約０．５～約２．５質量％、及びＳｉ：約０．３０～約１．２質量％、Ｃｒ：約０．０９～約０．５質量％を含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物から構成される銅合金において、該合金組成中のＮｉとＣｏの合計量のＳｉに対する質量濃度比が約４≦［Ｎｉ＋Ｃｏ］／Ｓｉ≦約５、該合金組成中のＮｉとＣｏの質量濃度比が約０．５≦Ｎｉ／Ｃｏ≦約２であり、材料中に分散する大きさが１μｍ以上の介在物の個数（Ｐ）、そのうち、含有炭素濃度が１０質量％以上である介在物の個数（Ｐｃ）について、Ｐｃが約１５個／１０００μｍ2以下または、その比がＰｃ／Ｐ≦約０．３以下であることを特徴とする電子材料用Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ－Ｃｏ－Ｃｒ系銅合金。

Description

明細書

電子材料用 Cu_Ni_ Si_Co_Cr系銅合金及びその製造方法技術分野

[0001] 本発明は析出型銅合金に関し、とりわけ各種電子部品に用いるのに好適な Cu—N i— Si— Co— Cr系銅合金に関する。

背景技術

[0002] リードフレーム、コネクタ、ピン、端子、リレー、スィッチ等の電子部品等に使用される電子材料用銅合金には、基本特性として高!ヽ強度及び高!ヽ導電性 (又は熱伝導性）を両立させることが要求される。近年、電子部品の高集積化及び小型化'薄肉化が急速に進み、これに対応して電子部品に使用される銅合金に対する要求レベルはますます高度化している。

[0003] しカゝしながら、銅合金に限らず合金は一般にそれを構成する成分元素や組織の他、熱処理の方法等によっても影響を受け、合金の成分元素やその添加量、熱処理の方法等を微妙に変えた場合に合金の性質にどのような影響を与えるかについては、一般的に予測可能性が極めて低ぐ高まり続ける要求レベルに満足するような新規銅合金開発は困難を極めている。

[0004] 高強度及び高導電性の観点から、近年、電子材料用銅合金としては従来のりん青銅、黄銅等に代表される固溶強化型銅合金に替わり、時効硬化型の銅合金の使用量が増加している。時効硬化型銅合金では、溶体化処理された過飽和固溶体を時効処理することにより、微細な析出物が均一に分散して、合金の強度が高くなると同時に、銅中の固溶元素量が減少し導電性が向上する。このため、強度、ばね性などの機械的性質に優れ、しかも導電性、熱伝導性が良好な材料が得られる。

[0005] 時効硬化型銅合金のうち、 Cu— Ni— S係銅合金は比較的高い導電性と強度、良好な応力緩和特性及び曲げ加工性を兼備する代表的な銅合金であり、業界において現在活発に開発が行われている合金の一つである。この銅合金では、銅マトリックス中に微細な Ni— Si系金属間化合物粒子が析出することにより強度と導電率が上昇する。 [0006] 強化に寄与する Ni— Si系金属間化合物の析出物は化学量論組成で一般に構成されており、例えば、特許文献 1では合金中の Niと Siの重量比を金属間化合物である Ni Siの濃度に近づけることにより、すなわち Niと Siの重量比を NiZSi= 3〜7とす

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ることにより良好な導電性が得られることが記載されている。

[0007] また、特許文献 2では Coは Niと同様に Siと化合物を形成し、強度を向上させ、 Cu — Co— S係は時効処理させた場合に、 Cu— Ni— Si系合金より強度、導電性共に僅かに良くなる旨が記載されている。そしてコスト的に許されるのであれば、 Cu— Co — Si系や Cu— Ni— Co— Si系を選択してもよ!/、旨が記載されて、る。

更に、特許文献 3では銅合金の性質に悪影響を及ぼすことのない、珪化物 (シリサイド）形成元素および不純物の例として Coが挙げられており、そのような元素が存在する場合、それら元素は Niの同等量と置換して存在するべきである旨、及びそのような元素は有効量約 1%以下存在させることができる旨の記載がある。

更に、特許文献 4では、 S含有量と製造条件を制御した Ni— Si系銅合金の組織制御の目的で Coの添カ卩が有効であり、熱間加工性を高めるために Crの微量添力卩が効果的であり、その添加量は 0. 1重量％を超えない範囲で添加することができる旨の記載がある。

[0008] し力しながら、上記文献にも記載してあるように Coは Niに比較して高価な元素であり、実用上不利な側面を有しているため、 Coを添加元素とした Cu—Ni— Si系合金に関して詳細に研究されたことはこれまで少な力つた。そして Coが Niと同様に Siと化合物を形成し、 Niを Coに置換することで機械的強度、導電性が僅かによくなるとされてきたが、飛躍的に向上するとは考えられていな力つた。また、 Crの添カ卩は、単独で析出してのみ強化に寄与するという認識が強ぐ強度を損なわず導電率を飛躍的に改善する元素としての効果は確認されてヽなかった。

[0009] 特許文献 1 :特開 2001— 207229号公報

特許文献 2：特許第 3510469号公報

特許文献 3：特許第 2572042号公報

特許文献 4：特許第 3049137号公報

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0010] 本発明は、強度と導電率を飛躍的に向上させた、優れた特性を有する電子材料用 Cu-Ni-Si-Co- Cr系銅合金を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0011] 本発明者らは、高度化する電子材料用部品に使用される銅合金に対する要求レべルに対応すべく鋭意研究を行い、 Coと Crを含む Cu—Ni— Si系合金に着眼するに至った。その後、 Coと Crを含む Cu—Ni— Si系合金について検討を重ねた結果、 C oと Crを含む Cu— Ni— Si系合金の特性 (特に強度と導電率）力ある組成条件および製造条件の下で介在物の大きさ、組成、分布を制御した場合に、従来説明されていたものより飛躍的に向上することを見出した。

[0012] 本発明は、上記知見に基づきなされたものである。

(l) Ni:約 0. 5〜約 2. 5質量％、Co :約 0. 5〜約 2. 5質量％、及び Si:約 0. 30〜約 1. 2質量％、Cr:約 0. 09〜約 0. 5質量％を含有し、残部 Cuおよび不可避的不純物から構成される銅合金において、該合金組成中の Niと Coの合計量の Siに対する質量濃度比（ [Ni + Co] ZSi比）が約 4≤ [Ni+ Co] ZSi≤約 5、該合金組成中の Niと Coの質量濃度比 (NiZCo比）が約 0. 5≤NiZCo≤約 2であり、材料中に分散する大きさが： m以上の介在物の個数 (P)、そのうち、含有炭素濃度が 10質量％以上である介在物の個数 (Pc)について、 Pcが約 15個 ZlOOO /z m²以下または、その比（PcZP)が約 0. 3以下であることを特徴とする電子材料用 Cu—Ni— Si— Co— Cr系銅合金。

[0013] (2)更に P、 Asゝ Sbゝ Beゝ B、 Mnゝ Mgゝ Sn、 Ti、 Zrゝ Al、 Feゝ Zn及び Agよりなる群力も選択される 1種又は 2種以上を合計で約 0. 001〜約 2. 0質量％含有する上記（ 1 )に記載の電子材料用 Cu— Ni— Si— Co— Cr系銅合金。

[0014] (3)铸塊を約 900°C以上約 1000°C未満の温度で約 1時間以上加熱した後、熱間圧延終了温度を 650°C以上で熱間圧延を行い、冷間圧延を行った素材に対し、材料温度が約 850〜約 1000°Cで約 5〜約 3600sの溶体化処理と材料温度が約 350〜約 550°Cで約 1〜約 10時間の時効処理を行うことを特徴とする上記（1)又は（2)のうちヽずれかに記載した電子材料用 Cu— Ni— Si— Co— Cr系銅合金の製造方法。 [0015] (4)上記（ 1 )又は（ 2)の何れか一項に記載の電子材料用 Cu— Ni— Si— Co— Cr系銅合金を用いた電子部品。

発明の効果

[0016] 本発明によれば、強度を損なわずに導電性を飛躍的に向上させた電子材料用 Cu

Ni— Si— Co— Cr系合金を提供できる。

発明を実施するための最良の形態

[0017] (1) NL Co及び Siの添加量

Ni、 Co及び Siは、適当な熱処理を施すことにより金属間化合物を形成し、導電率を劣化させずに高強度化が図れる。以下、 Ni、 Co及び Siの個々の添加量について説明する。

Ni及び Coについては Ni:約 0. 5〜約 2. 5質量％、Co :約 0. 5〜約 2. 5質量％とすることが目標とする強度と導電率を満たすために必要であり、好ましくは Ni:約 1. 0 〜約 2. 0質量％、 Co :約 1. 0〜約 2. 0質量％、より好ましくは Ni:約 1. 2〜約 1. 8質量。 /₀、 Co :約 1. 2〜約 1. 8質量％、である。しかし夫々 Ni:約 0. 5質量％、 Co :約 0 . 5質量％未満だと所望の強度を得られず、逆に Ni:約 2. 5質量％、 Co :約 2. 5質量％を超えると高強度化は図れるが導電率が著しく低下し、更には熱間加工性が低下するので好ましくない。

Siについては約 0. 30〜約 1. 2質量％とすることが目標とする強度と導電率を満たすために必要であり、好ましくは約 0. 5〜約 0. 8質量％である。しかし約 0. 3%未満では所望の強度が得られず、約 1. 2質量％を超えると高強度化は図れるが導電率が著しく低下し、更には熱間加工性が低下するので好ましくない。

[0018] (2)「Ni+ColZSi比

本発明では、更に合金組成中の Niと Coの総量の Siに対する重量濃度比（[Ni+C o]ZSi)を規定した。

本発明では NiZSi比を従来報告されている規定範囲 3≤NiZSi≤7の低い側にし力も狭い範囲に設定することにより、すなわち Siを少し多目に添加することにより、 Ni 、 Coを余すことなぐシリサイド形ィ匕して、析出に寄与しない過剰 Ni及び Coの固溶による導電率の低下を軽減できる。しかし、重量濃度比が [Ni+Co]ZSiく約 4の場合では、今度は Siの比率が高過ぎるため固溶 Siにより導電率が低下するだけでなぐ焼鈍工程において材料表層に SiOの酸ィ匕皮膜を形成するため半田付け性が劣化

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する。また、強化に寄与しない Ni— Co— S係析出粒子が粗大化しやすくなり、強度に寄与せず、逆に曲げ加工時の割れ発生の起点やめつき不良部となりやすい。一方 Siに対する Ni及び Coの割合を高くしていき、 [Ni+Co]ZSi>約 5となると導電率が著しく低下し、電子材料用として好ましくない。

よって本発明では、合金組成中の [Ni+Co]ZSi比を約 4≤ [Ni+Co]ZSi≤約 5 の範囲に制御する。

[Ni+Co]ZSi比は好ましくは約 4. 2≤[Ni+Co]ZSi≤約 4. 7である。

[0019] (3)NiZCo比

本発明では、更に合金組成中の Niと Coの重量濃度比 (NiZCo比）を規定した。 N i及び Coは共に Siとの化合物生成に寄与するのみならず、相互に関係しあって合金特性を改善するものと考えられる。 NiZCo比を約 0. 5≤NiZCo≤約 2の範囲とすることにより、強度の向上が顕著に見られる。好ましくは約 0. 8≤NiZCo≤約 1. 3である。しかし、重量濃度比が NiZCoく約 0. 5の場合では、高強度が得られるものの導電率が低下する。また、溶解铸造時の凝固偏祈の原因にもなる。一方 NiZCo>約 2 の場合では、 Ni濃度が高すぎるため導電率が低下し、好ましくない。

[0020] (4) Crの添加量

本発明では更に Crを約 0. 09〜約 0. 5質量％、好ましくは約 0. 1〜約 0. 3質量％添加すると、時効処理特性を一層改善できる。よって Cr添カ卩は必須である。 Crは適当な熱処理を施すことにより銅母相中で Cr単独または Siとの化合物を析出し、強度を損なわずに導電率の上昇を図ることができる。ただし、約 0. 09質量％未満ではその効果が小さぐ約 0. 5質量％を超えると強化に寄与しない粗大な介在物となり、曲げカ卩ェ性及びめつき性が損なわれるため好ましくない。

[0021] (5)その他の添加元素

P、 As、 Sb、 Be、 B、 Mn、 Mg、 Sn、 Ti、 Zr、 Al、 Fe、 Zn及び Agは所定量を添カロすることで様々な効果を示すが、相互に補完し、強度、導電率だけでなく曲げ加工性、めっき性ゃ铸塊組織の微細化による熱間加工性の改善のような製造性をも改善する効果もあるので上記の Coおよび Crを含む Cu—Ni— Si系合金にこれらの 1種又は 2種以上を求められる特性に応じて適宜添加することができる。そのような場合、その総量は最大で約 2. 0質量％、好ましくは約 0. 001〜約 2. 0質量％、好ましくは約 0. 01〜約 1.0質量％である。逆にこれらの元素の総量が約 0. 001質量％未満だと所望の効果が得られず、約 2. 0質量％を超えると導電率の低下や製造性の劣化が顕著になり好ましくない。

[0022] (6)介在物

Crは上述したとおり、銅母相中で Cr単独または Siとの化合物を析出し、強度を損なわずに導電率の上昇を図る目的で添加される。

しカゝしながら、 Crは炭化物を形成しやすい。例えば、溶解铸造時の坩堝素材や、大気溶解中に溶湯の酸ィ匕抑制のためにカノリングフラックスとして使用した木炭から溶湯中へ炭素粉が混入した場合、 Crと反応し、炭化物を形成し、炭素含有量の高い介在物ができることとなる。このような場合、導電率の上昇に寄与するはずの Crによる導電率の上昇が図れない。むしろ、炭素含有量の高い介在物の割合が増力!]した場合には、強度、導電率の特性が損なわれ、更に、このような介在物は粗大化すると曲げ加工性やめつき性を損なう結果となる。

[0023] そこで、本発明において、銅母相中の含有炭素濃度の高い介在物の個数に着目した。

炭素は Crが存在すると Crと反応し、 Cr炭化物となるため、炭素のあるところには Cr が存在する。もし、介在物中に炭素があるとすれば、必ず、 Crが存在し、 Crが介在物に食われたことがわ力る。

特に、介在物中に含有炭素濃度の高い介在物は Crを含み、この介在物が多いと C rの効果を減じることとなる。このように介在物を調べることにより、 Crの効果を評価することがでさる。

含有炭素濃度の高い介在物とは、その炭素分析値が 10質量％以上の介在物とした。

10%未満の場合には、介在物中から検出される Crが微量又は 0であるため、強度と導電率の低下となる介在物とはならないからである。また、その介在物の大きさは、 1 μ m以上とした。 1 μ m未満であれば、介在物に含有される Crの量は無視できる程度の量となるからである。 1 m以上で炭素分析値が 10質量％以上の介在物が約 1 5個 ZlOOO /z m²以下であれば、強度と導電率の低下は少ない。

[0024] 但し、個数が少ない場合でも、介在物が大きく成長している場合には、介在物が成長していく過程で Crが介在物に取り込まれるため、粗大化した介在物は Crの含有量が多くなる。このような場合には個数が少なくても Crの効果を減じることとなる。そこで、このような場合には全体の介在物も成長し、介在物の個数が少なくなつていることから、全ての介在物の個数に対する含有炭素濃度の高い介在物の個数の比によつて評価できることを見出し、以下のよう規定した。

即ち、材料中に分散する大きさが： m以上の介在物の個数 (P)、そのうち、含有炭素濃度が 10質量％以上である介在物の個数 (Pc)につ、て、その比 (PcZP)が約 0. 3以下とした。その個数の比 (Pc/P)が約 0. 3を超える場合には、炭素含有量の高い介在物の個数が少なくとも、成長した介在物のため、介在物に含まれる Crの割合が高ぐ強度と導電率に影響を与えるためである。

[0025] なお、本発明における「介在物」とは、 Cu—Ni— Si系合金における铸造時の凝固過程以降、即ち凝固後の冷却過程、熱間圧延後の冷却過程および時効焼鈍時に固相のマトリックス中に析出反応で生じる析出物、铸造時の凝固過程の偏析により生じ一般に粗大である晶出物ならびに溶解時の溶湯内での反応により生じる不純物である酸化物、硫ィ匕物など、本合金の SEM観察によりマトリックス中に観察される粒子を包括するものとして使用する。「介在物の大きさ」は介在物を FE-AES観察下でのその介在物を含む最小円の直径をいう。「介在物の個数 (P)」とは、材料の板面を電解研磨後 FE-AES観察により、多数箇所において実際に数えた大きさ 1 m以上の介在物個数である。含有炭素濃度が 10質量％以上である介在物 (Pc)とは、上記 FE- AES観察で観察された大きさ 1 m以上の介在物について、表層の吸着元素（C、 O )を除くため Ar+でスパッタリングを行い、各介在物ごとのォージェスペクトルを測定し、検出された元素を感度係数法により半定量値として重量濃度換算した際に、その炭素分析値が 10質量％以上であった介在物の個数である。

[0026] (7) 1¾告法次に本発明の銅合金に関しては、 Cu— Ni— Si— Co— Cr系合金の慣例の製造方法により製造可能であるが、材料中に分散する大きさが 1 m以上の介在物の個数（ P)、そのうち、含有炭素濃度が 10質量％以上である介在物の個数 (Pc)について、 Pcが約 15個/ 1000 /z m²以下かつ、その比（Pc/P)が約 0. 3以下とするためには、材料中に分散する大きさが 1 m以上の介在物の個数 (P)、そのうち、含有炭素濃度が 10質量％以上である介在物を少なくすることと材料中に分散する大きさが: L m 以上の介在物の個数 (P)、そのうち、含有炭素濃度が 10質量％以上である介在物を含めた介在物を粗大化させないことである。材料中に分散する大きさ力^ μ m以上の介在物の個数 (P)、そのうち、含有炭素濃度が 10質量％以上である介在物を少なくするためには、溶解'铸造における、 Crの炭化物の形成を抑制することである。の炭化物は主に溶解時及び铸造時に形成されるからである。

[0027] 溶解した銅中に溶け込む炭素量は極めて少ないため、 Crの炭化物の形成原因は、溶湯外部力混入した炭素又は溶湯と接触する炭素含有部材との反応が主体である。例えば、溶湯中に投入したスクラップ原料が潤滑油を多く含んでいる場合には潤滑油が分解し、潤滑油中の炭素が Crと反応してしまうこととなる。また、溶湯铸造設備には、ノズル等の部品の材質に炭素が用いられ、溶湯との接触により Crと反応することもある。このような炭素の混入を防止するには、原料の選定、るつぼの選定、木炭被覆の方法、溶湯と接触する部品の材質の設定に十分注意をはらわねばならない。

溶解で生成した介在物を粗大化させないように以下の工程にて製造されねばならない。

[0028] 前記介在物（P)のうち、 Ni— Siで構成される粗大な晶出物、析出物は、熱間圧延を行う前の均質化焼鈍で、約 900°C以上の温度で 1時間以上の加熱を行うと固溶できる。この温度が約 1000°C以上の場合では、凝固時の局所的な濃度揺らぎにより、晶出物が液相化したりして、熱間圧延中に重大な割れを引き起こす。よって熱間圧延前の加熱は約 900°C以上約 1000°C未満の温度で 1時間以上加熱し、熱間圧延の終了温度は約 650°C以上とするとよい。熱間圧延以降の工程は Cu— Ni— Si系銅合金の一般的な製造プロセスと同様で、冷間圧延と熱処理を繰り返して、所望の厚み及び特性を有する条ゃ箔に仕上げる。熱処理には溶体化処理と時効処理がある。溶体化処理では、約 850°C以上約 1000°C未満の高温に約 5〜約 3600s加熱して、析出物を形成する、 Ni、 Co、 Si、 Cr等の化合物を Cu母地中に固溶させ、同時に Cu 母地を再結晶させる。溶体化処理を、熱間圧延で兼ねることもある。

[0029] 時効処理では、約 350〜約 550°Cの温度範囲で約 lh以上加熱し、溶体化処理で固溶させた Ni、 Co、 Si、 Cr等の化合物を微細粒子として析出させる。この時効処理で強度と導電率が上昇する。時効処理の温度が低!、場合は長時間の熱処理を施すことで微細な析出物が分散し、高い温度で時効処理を行う場合には、析出物の粗大ィ匕を回避するため、短時間の熱処理を行えばよい。最適な条件は設備の工程能力により選択すればよぐより高い強度を得るために、時効前及び Z又は時効後に冷間圧延を行うことがある。また、時効後に冷間圧延を行う場合には、冷間圧延後に歪取焼鈍 (低温焼鈍)を行うことがある。

[0030] 本発明による Cu— Ni— Si— Co— Cr系銅合金は、高い強度及び高い導電性 (又は熱伝導性)を両立させることが要求されるリードフレーム、コネクタ、ピン、端子、リレ一、スィッチ、二次電池用箔材等の電子部品等に使用することができる。

実施例

[0031] 以下に本発明の具体例を示すが、これら実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。本発明の実施例に用いる銅合金は、表 1に示すように Ni、 Co、 Cr及び Siの含有量をいくつか変化させ、適宜 Mg、 Sn、 Zn、 Ag及び Bを添カ卩した組成を有する。また、比較例に用、る銅合金は、それぞれ本発明のパラメータ範囲外の Cu— Ni— Si— C o— Cr系合金である。

[0032] 表 1に記載の各種成分組成の銅合金を、高周波溶解炉で 1100°C以上で溶製し、厚さ 25mmのインゴットに铸造した。

なお、本発明における炭素の作用を確認するため、発明例については、アルミナ坩堝を用い、 Arガスで溶湯とを被うとともに、 Arガスで添加元素の攪拌を行い、比較例については、カーボン坩堝を用い、木炭で被覆、カーボン棒にて添加元素の攪拌を行った。次いで、比較例 No. 23〜25以外の実施例については、このインゴットを 90 0°C以上で加熱後、板厚 10mmまで熱間圧延し、速やかに冷却を行った。なお、比較例 23〜25〖こついては 800°Cで行った。表面のスケール除去のため厚さ 9mmまで面削を施した後、冷間圧延により厚さ 0. 3mmの板とした。次に比較例 No. 26〜28 以外の実施例については、 Niおよび Coの添カ卩量に応じて 850〜1000°Cの温度範囲で溶体ィ匕処理を 5〜3600秒行い、水冷により焼き入れを行った力比較例 No. 2 6〜28〖こついては 800°Cで行った。その後 0. 15mmまで冷間圧延して、最後に比較例 29〜31以外については添カ卩量に応じて 350°C〜550°Cで各 1〜24時間かけて不活性雰囲気中で時効処理を施して、試料を製造した。

it較 ί列 No. 29〜31【こつ!/、て ίま 600°Cで行った。

[0033] このようにして得られた各合金につき強度及び導電率の特性評価を行った。強度については圧延平行方向での引っ張り試験を行って 0. 2%耐カ（YS)を測定し、導電率 (EC； %IACS)につ、ては Wブリッジによる体積抵抗率測定により求めた。曲げ加工性の評価は、 W字型の金型を用いて試料板厚と曲げ半径の比が 1となる条件で曲げ加工を行った。評価は曲げ加工部表面を光学顕微鏡で観察し、クラックが観察されない場合を実用上問題ないと判断して〇とし、クラックが認められた場合を Xとした。

[0034] 表面特性は半田付け性により評価を行った。半田付け性の評価はメニスコグラフ法で行い、 235 ± 3°Cの 60%Sn— Pb浴に深さ 2mmで 10秒間浸漬し、半田が完全に濡れるまでの時間、半田濡れ時間を測定した。なお半田付け性評価前の前処理は、アセトン脱脂後、酸洗として 10vol%硫酸水溶液に 10秒間浸漬 '攪拌し、水洗'乾燥後、 25%ロジンエタノール溶液中に試験片を 5秒間浸漬させフラックスを塗布した。半田濡れ時間の良否の目安は 2秒以下を良好とした。「介在物の個数 (P)」および「その炭素分析値が 10質量％以上であった介在物の個数 (Pc)」の測定は、材料の板面を電解研磨後 FE-AES観察により、大きさ 1 m以上の介在物個数を、 100 ^ m² を 1視野として 10視野において実際に観察し、表層の吸着元素 (C、 O)を除くため A r+でスパッタリングを行い、介在物ごとのォージェスペクトルを測定し、検出された元素を感度係数法により半定量値として重量濃度換算して、その炭素分析値が 10質量％以上であった介在物個数を数えた。 [0035] [表 1]

[0036] 特性評価の結果について表 1を参照しながら述べる。

発明例 1 14に関しては、強度、導電率、曲げ加工性、及び半田付け性が共に良好であることがわかる。

[0037] 比較例 15 22については、いずれも発明例の同一合金組成（例えば、比較例 No . 15と発明例 No. 1、比較例 No. 16と発明例 No. 5、比較例 No. 17と発明例 No. 9等）と比べて強度、導電性を比較すると低くなつている。比較例 15 22はいずれも Pcが 15個を超えている又は PcZPが 0. 3を超えているためである。

比較例 23 31については、 Pcは 15個未満である力 PcZPが全て、 0. 3を超えている。

[0038] 比較例 No. 23 25は、熱間圧延前の均質ィ匕焼鈍温度が 800°Cと低いため、熱間圧延前の均質化焼鈍において溶解铸造時に生成した粗大な介在物を固溶しきれず、一部粗大なものが残っている。そのため、介在物の個数は少ないものの、 PcZPが 0. 3を超えているため、各比較例は、同一組成の発明例 (No. 1 5 9)に比べて、強度、導電率、曲げカ卩ェ性、半田塗れ性も全て悪くなつている。

[0039] 比較例 26 28では、熱間圧延前の均質化焼鈍において溶解 '铸造時に生成した粗大化した介在物は小さくされている力溶体ィ匕温度が 800°Cであったため十分に固溶できず、比較的大きな介在物が存在し、全体の介在物の個数は少なぐ (Pc/P )が 0. 3を超えている。また、比較例 29〜31では、熱間圧延、溶体化は発明例と同様の条件で行われたが、時効条件を 600°C— 15Hとしたため、過時効となって 1 μ m 以上の粒子数の割合が増加し、また介在物が粗大化して全体の個数が減ったため、 (PcZP)が 0. 3を超えている。それゆえ、各比較例は、同一組成の発明例 (No. 1、 5、 9)に比べて、強度、導電率、曲げカ卩ェ性、半田塗れ性も全て悪くなつている。

[0040] このように Cu—Ni— Si— Co— Cr系合金の組成を本発明で規定する特定の範囲とすることで、合金特性の飛躍的な向上が得られることが確認された。

[0041] これまでの説明によって、本発明が属する分野の当業者であれば、本発明の本質的な特徴の意図力逸脱することなく多くの改変及びその他の実施形態が思い浮かぶであろう。従って、本発明は開示した特定の実施形態に限定されるものではなぐそのような改変及びその他の実施形態は添付の特許請求の範囲に含まれることが意図されて!ヽることが理解される。

Claims

請求の範囲

[1] Ni:約 0. 5〜約 2. 5質量％、 Co :約 0. 5〜約 2. 5質量％、及び Si:約 0. 30〜約 1.

2質量％、 Cr:約 0. 09〜約 0. 5質量％を含有し、残部 Cuおよび不可避的不純物から構成される銅合金において、該合金組成中の Niと Coの合計量の Siに対する質量濃度比（[Ni + Co]ZSi比）が約 4≤ [Ni + Co]ZSi≤約 5、該合金組成中の Niと Co の質量濃度比 (NiZCo比）が約 0. 5≤NiZCo≤約 2であり、材料中に分散する大きさが 1 m以上の介在物の個数 (P)、そのうち、含有炭素濃度が 10質量％以上である介在物の個数（Pc)について、 Pcが約 15個 ZlOOO /z m²以下かつ、その比（Pc ZP)が約 0. 3以下であることを特徴とする電子材料用 Cu—Ni— Si— Co— Cr系銅合金。

[2] 更に Pゝ As, Sbゝ Beゝ B、 Mn、 Mgゝ Sn、 Tiゝ Zrゝ Al、 Feゝ Zn及び Agよりなる群力ら選択される 1種又は 2種以上を合計で最大約 2. 0質量％まで含有する請求項 1に記載の電子材料用 Cu— Ni— Si— Co— Cr系銅合金。

[3] 铸塊を約 900°C以上約 1000°C未満の温度で加熱した後、熱間圧延終了温度を約 6 50°C以上で熱間圧延を行い、冷間圧延を行った素材に対し、材料温度が約 850〜約 1000°Cでの溶体化処理と材料温度が約 350〜約 550°Cでの時効処理を行うことを特徴とする請求項 1又は請求項 2のうちいずれかに記載した電子材料用 Cu—Ni -Si-Co- Cr系銅合金の製造方法。

[4] 請求項 1又は請求項 2の何れか一項に記載の電子材料用 Cu— Ni— Si— Co— Cr 系銅合金を用いた電子部品。