WO2022004794A1 - 銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、放熱基板 - Google Patents

銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、放熱基板 Download PDF

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WO2022004794A1
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less
mass ppm
copper alloy
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rolling direction
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PCT/JP2021/024769
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裕隆 松永
航世 福岡
一誠 牧
健二 森川
真一 船木
広行 森
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三菱マテリアル株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026—Alloys based on copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
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    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/02—Single bars, rods, wires, or strips

Definitions

  • the present invention relates to a copper alloy suitable for electronic / electrical equipment parts such as terminals and heat dissipation members, a copper alloy plastic processed material made of this copper alloy, electronic / electrical equipment parts, terminals, and a heat dissipation substrate.
  • Patent Document 1 discloses a rolled copper plate containing Mg in a range of 0.005 mass% or more and less than 0.1 mass%.
  • Mg is contained in the range of 0.005 mass% or more and less than 0.1 mass%, and the balance is composed of Cu and unavoidable impurities.
  • the copper material constituting the above-mentioned electronic / electrical equipment parts it is used in order to sufficiently suppress heat generation when a large current is passed, and also in applications where pure copper material is used. It is required to further improve the conductivity so as to be possible. Further, by sufficiently improving the conductivity, it becomes possible to satisfactorily use the material even in the applications where the pure copper material has been conventionally used.
  • the above-mentioned electronic / electrical equipment parts are often used in high-temperature environments such as engine rooms, and the copper materials that make up the electronic / electrical equipment parts have higher heat resistance and resistance than before. It is necessary to improve the stress relaxation characteristics.
  • examples of parts for electronic / electrical equipment that are required to be miniaturized for high current applications include press-fit terminals, tuning fork type terminals, and bus bars with tuning fork type terminals.
  • electronic / electrical equipment parts such as these small terminals, since they are mainly used as springs by expanding and contracting in the rolling direction, stress relaxation resistance characteristics in the longitudinal direction (rolling direction) are particularly important.
  • the stress relieving property in the direction parallel to the rolling direction is superior to the stress relieving property in the direction orthogonal to the rolling direction.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has high conductivity, excellent heat resistance and stress relaxation resistance, and the stress relaxation resistance in the direction parallel to the rolling direction is orthogonal to the rolling direction. It is an object of the present invention to provide copper alloys, copper alloy plastically processed materials, parts for electronic / electronic devices, terminals, and heat dissipation substrates which are superior in stress relaxation resistance in the direction of rolling.
  • the copper alloy according to one aspect of the present invention has a Mg content of more than 10 mass ppm and 100 mass ppm or less, and the balance is Cu and unavoidable impurities.
  • the unavoidable impurities the S content is 10 mass ppm or less
  • the P content is 10 mass ppm or less
  • the Se content is 5 mass ppm or less
  • the Te content is 5 mass ppm or less
  • the Sb content is 5 mass ppm.
  • the Bi content is 5 mass ppm or less
  • the As content is 5 mass ppm or less
  • the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi, and As is 30 mass ppm or less.
  • the mass ratios [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] are 0. It is said to be within the range of 6 or more and 50 or less.
  • Conductivity of 97% IACS or more, the half-softening temperature is 200 ° C. or higher, 180 ° C.
  • residual stress rate RS G at 30 hours is 20% or more, Ratio RS of residual stress rate RS G (%) at 180 ° C and 30 hours in the direction parallel to the rolling direction and residual stress rate RS B (%) at 180 ° C and 30 hours in the direction perpendicular to the rolling direction. It is characterized by having a G / RS B of more than 1.0.
  • the contents of Mg and the elements S, P, Se, Te, Sb, Bi, and As that form a compound with Mg are defined as described above, so a small amount is added.
  • the conductivity is 97% IACS or more, half.
  • the softening temperature can be 200 ° C. or higher, 180 ° C. in the direction parallel to the rolling direction, and the residual stress ratio RS G in 30 hours can be 20% or higher. Then, the residual stress rate RS G (%) at 180 ° C.
  • the ratio RS G / RS B is more than 1.0, it has excellent stress relief characteristics in the direction parallel to the rolling direction.
  • press-fit terminals, sound-forked terminals, bus bars with sound-forked terminals, etc. Especially suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment.
  • the content of Ag is in the range of 5 mass ppm or more and 20 mass ppm or less.
  • Ag is contained in the above range, Ag segregates in the vicinity of the grain boundaries, the grain boundary diffusion is suppressed, and the stress relaxation resistance characteristics can be further improved.
  • the tensile strength in the direction parallel to the rolling direction is preferably 200 MPa or more.
  • the tensile strength in the direction parallel to the rolling direction is sufficiently high, and it is particularly suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment such as press-fit terminals, tuning fork type terminals, and bus bars with tuning fork type terminals.
  • the average crystal grain size is preferably 5 ⁇ m or more. In this case, since the average crystal grain size is 5 ⁇ m or more, the crystal grain boundaries that serve as the path of atomic diffusion are reduced, and the stress relaxation resistance can be reliably improved.
  • the copper alloy plastically worked material according to one aspect of the present invention is characterized by being made of the above-mentioned copper alloy.
  • the copper alloy plastic work material having this configuration since it is composed of the above-mentioned copper alloy, it has excellent conductivity, heat resistance, and stress relaxation resistance, and is used in high current applications and high temperature environments. It is particularly suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment such as terminals and heat dissipation members (heat dissipation boards).
  • a rolled plate having a thickness in the range of 0.1 mm or more and 10 mm or less may be used.
  • the terminals and heat-dissipating members are formed by punching or bending the copper alloy plastically processed material (rolled plate). It is possible to mold parts for electronic and electrical equipment such as.
  • the copper alloy plastic working material it is preferable to have a Sn plating layer or an Ag plating layer on the surface. That is, it is preferable that the copper alloy plastically processed material according to one aspect of the present invention has a main body of the copper alloy plastically processed material and a Sn plating layer or an Ag plating layer provided on the surface of the main body.
  • the main body may be a rolled plate made of the above-mentioned copper alloy and having a thickness of 0.1 mm or more and 10 mm or less.
  • Sn plating layer or an Ag plating layer on the surface it is particularly suitable as a material for electronic / electrical equipment parts such as terminals and heat dissipation members.
  • Sn plating includes pure Sn plating or Sn alloy plating
  • Ag plating includes pure Ag plating or Ag alloy plating.
  • the parts for electronic and electrical equipment according to one aspect of the present invention are characterized by being made of the above-mentioned copper alloy plastically processed material.
  • the parts for electronic / electrical equipment in one aspect of the present invention include terminals, heat radiating members, and the like. Since the parts for electronic and electrical equipment having this configuration are manufactured using the above-mentioned copper alloy plastic working material, they can exhibit excellent characteristics even in high current applications and high temperature environments.
  • the terminal according to one aspect of the present invention is characterized by being made of the above-mentioned copper alloy plastically worked material. Since the terminal having this configuration is manufactured by using the above-mentioned copper alloy plastic working material, it can exhibit excellent characteristics even in a large current application and a high temperature environment.
  • the heat radiating substrate according to one aspect of the present invention is characterized in that it is manufactured by using the above-mentioned copper alloy. Since the heat dissipation substrate having this configuration is manufactured by using the above-mentioned copper alloy, it can exhibit excellent characteristics even in a large current application and a high temperature environment.
  • the present invention has high conductivity, excellent heat resistance and stress relaxation resistance, and stress relaxation resistance in the direction parallel to the rolling direction is more than stress relaxation resistance in the direction perpendicular to the rolling direction. It is also possible to provide excellent copper alloys, copper alloy plastically processed materials, parts for electronic and electronic equipment, terminals, and heat dissipation substrates.
  • the copper alloy of the present embodiment has a composition in which the Mg content is in the range of more than 10 mass ppm and 100 mass ppm or less, the balance is Cu and unavoidable impurities, and the S content of the unavoidable impurities is 10 mass ppm or less.
  • P content is 10 mass ppm or less
  • Se content is 5 mass ppm or less
  • Te content is 5 mass ppm or less
  • Sb content is 5 mass ppm or less
  • Bi content is 5 mass ppm or less
  • As content is 5 mass ppm or less.
  • the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi, and As is 30 mass ppm or less.
  • the mass ratios [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] are It is within the range of 0.6 or more and 50 or less.
  • the Ag content may be in the range of 5 mass ppm or more and 20 mass ppm or less.
  • the conductivity is 97% IACS or more
  • the semi-softening temperature is 200 ° C. or more
  • G is said to be 20% or more.
  • the ratio RS G / RS B is set to exceed 1.0.
  • the tensile strength in the direction parallel to the rolling direction is preferably 200 MPa or more. Further, in the copper alloy of the present embodiment, the average crystal grain size is preferably 5 ⁇ m or more.
  • Mg Mg is an element that has the effect of improving heat resistance by being dissolved in the parent phase of copper without significantly reducing the conductivity. Further, by dissolving Mg in the matrix phase, the stress relaxation resistance characteristics are improved.
  • the Mg content is 10 mass ppm or less, there is a possibility that the action and effect cannot be fully exerted.
  • the Mg content exceeds 100 mass ppm, the conductivity may decrease. From the above, in the present embodiment, the Mg content is set within the range of more than 10 mass ppm and 100 mass ppm or less.
  • the lower limit of the Mg content is preferably 20 mass ppm or more, more preferably 30 mass ppm or more, and even more preferably 40 mass ppm or more. Further, in order to further increase the conductivity, it is preferable that the upper limit of the Mg content is less than 90 mass ppm. In order to increase the conductivity, the upper limit of the Mg content is more preferably less than 80 mass ppm, and more preferably less than 70 mass ppm in order to balance the conductivity with the heat resistance and stress relaxation characteristics.
  • the above-mentioned elements such as S, P, Se, Te, Sb, Bi, As are generally elements that are easily mixed in the copper alloy. Then, these elements easily react with Mg to form a compound, and there is a possibility that the solid solution effect of Mg added in a small amount may be reduced. Therefore, it is necessary to strictly control the content of these elements. Therefore, in the present embodiment, the S content is 10 mass ppm or less, the P content is 10 mass ppm or less, the Se content is 5 mass ppm or less, the Te content is 5 mass ppm or less, the Sb content is 5 mass ppm or less, and Bi.
  • the content is limited to 5 mass ppm or less, and the content of As is limited to 5 mass ppm or less. Further, the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi and As is limited to 30 mass ppm or less.
  • the lower limit of the content of the element is not particularly limited, but the content of each of S, P, Sb, Bi, and As is 0 because the manufacturing cost increases in order to significantly reduce the content of the element.
  • the content of Se is preferably 1 mass ppm or more, the content of Se is preferably 0.05 mass ppm or more, and the content of Te is preferably 0.01 mass ppm or more.
  • the lower limit of the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi, and As is not particularly limited, but since the manufacturing cost increases to significantly reduce this total content, S, P, and Se are used.
  • the total content of Te, Sb, Bi and As is preferably 0.6 mass ppm or more.
  • the content of S is preferably 9 mass ppm or less, and more preferably 8 mass ppm or less.
  • the content of P is preferably 6 mass ppm or less, and more preferably 3 mass ppm or less.
  • the content of Se is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the content of Te is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the content of Sb is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the Bi content is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the content of As is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi and As is preferably 24 mass ppm or less, and more preferably 18 mass ppm or less.
  • the mass ratio [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] is set within the range of 0.6 or more and 50 or less.
  • the unit of the content of each element in the above mass ratio is mass ppm.
  • the upper limit of the mass ratio [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] is preferably 35 or less, and more preferably 25 or less.
  • the lower limit of the mass ratio [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] is preferably 0.8 or more, and more preferably 1.0 or more.
  • Ag can hardly be dissolved in the parent phase of Cu in the operating temperature range of ordinary electronic / electrical equipment of 250 ° C. or lower. Therefore, Ag added in a small amount to copper will segregate in the vicinity of the grain boundaries. As a result, the movement of atoms at the grain boundaries is hindered and the grain boundary diffusion is suppressed, so that the stress relaxation resistance characteristics are improved.
  • the content of Ag is 5 mass ppm or more, the action and effect can be fully exerted.
  • the Ag content is 20 mass ppm or less, the conductivity can be ensured and the increase in manufacturing cost can be suppressed. From the above, in the present embodiment, the Ag content is set within the range of 5 mass ppm or more and 20 mass ppm or less.
  • the lower limit of the Ag content is preferably 6 mass ppm or more, more preferably 7 mass ppm or more, and even more preferably 8 mass ppm or more.
  • the upper limit of the Ag content is preferably 18 mass ppm or less, more preferably 16 mass ppm or less, and more preferably 14 mass ppm or less. preferable.
  • the content of Ag may be less than 5 mass ppm.
  • unavoidable impurities include Al, B, Ba, Be, Ca, Cd, Cr, Sc, rare earth elements, V, Nb, Ta, Mo, Ni, W, Mn, Re, Ru, and so on.
  • examples thereof include Sr, Ti, Os, Co, Rh, Ir, Pb, Pd, Pt, Au, Zn, Zr, Hf, Hg, Ga, In, Ge, Y, Tl, N, Si, Sn, Li and the like.
  • These unavoidable impurities may be contained within a range that does not affect the characteristics.
  • the upper limit of the content of each of these unavoidable impurities is preferably 5 mass ppm or less, more preferably 3 mass ppm or less, and even more preferably 2 mass ppm or less.
  • the conductivity is 97% IACS or more.
  • the conductivity is preferably 97.5% IACS or higher, more preferably 98.0% IACS or higher, more preferably 98.5% IACS or higher, and 99.0% IACS or higher. It is even more preferable to have.
  • the upper limit of the conductivity is not particularly limited, but is preferably 103.0% IACS or less.
  • the semi-softening temperature in the heat treatment for 1 hour is 200 ° C. or higher.
  • the semi-softening temperature is evaluated by measuring the Vickers hardness.
  • the semi-softening temperature in the heat treatment for 1 hour is more preferably 225 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher, and even more preferably 275 ° C. or higher.
  • the upper limit of the semi-softening temperature is not particularly limited, but is preferably 600 ° C. or lower.
  • the residual stress ratio RS G at 180 ° C. for 30 hours in the direction parallel to the rolling direction is 20% or more.
  • the residual stress ratio under this condition is high, the permanent deformation can be suppressed to a small value even when used in a high temperature environment, and the decrease in contact pressure can be suppressed. Therefore, the rolled copper plate of the present embodiment can be satisfactorily used as a terminal or the like used in a high temperature environment such as around an engine room of an automobile. Incidentally, 180 ° C.
  • residual stress rate RS G in a direction parallel to the rolling direction residual stress rate RS G at 30 hours, preferably 30% or more, more preferably 40% or more, more it is 50% or more preferable.
  • the upper limit of the residual stress rate RS G is not particularly limited, but is preferably 95% or less.
  • the residual stress factor RS G is 180 ° C. in the direction parallel to the rolling direction and the residual stress factor after holding for 30 hours
  • the residual stress factor RS B is 180 ° C. and 30 in the direction orthogonal to the rolling direction. It is the residual stress rate after holding for a long time.
  • the ratio of residual stress ratio RS G / RS B is preferably 1.10 or more, more preferably 1.20 or more, further preferably 1.30 or more, and 1.40 or more. Is more preferable.
  • the upper limit of the ratio of residual stress ratio RS G / RS B is not particularly limited, but is preferably 3.00 or less.
  • the tensile strength in the direction parallel to the rolling direction is 200 MPa or more, it is particularly suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment such as small terminals.
  • the upper limit of the tensile strength is not particularly set, the tensile strength is preferably 450 MPa or less in order to avoid a decrease in productivity due to the winding habit of the coil when the coil-wound strip material is used.
  • the lower limit of the tensile strength in the direction parallel to the rolling direction is more preferably 245 MPa or more, more preferably 275 MPa or more, and most preferably 300 MPa or more.
  • the average crystal grain size is 5 ⁇ m or more in order to obtain the optimum stress relaxation resistance.
  • the crystal grain size is measured with the twin boundary as the grain boundary.
  • the lower limit of the average crystal grain size is preferably 8 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, further preferably 15 ⁇ m or more, and particularly preferably 20 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the crystal grain size is not particularly set, if it is coarsened more than necessary, the strength is lowered, and the heat treatment for recrystallization needs to be performed at a high temperature for a long time, so that there is a concern that the manufacturing cost will increase. Therefore, it is preferably 200 ⁇ m or less.
  • the above-mentioned elements are added to the molten copper obtained by melting the copper raw material to adjust the components to produce a molten copper alloy.
  • a simple substance of an element, a mother alloy, or the like can be used for adding various elements.
  • the raw material containing the above-mentioned elements may be dissolved together with the copper raw material.
  • the recycled material and the scrap material of the present alloy may be used.
  • the copper raw material is preferably a so-called 4NCu having a purity of 99.99 mass% or more, or a so-called 5 NCu having a purity of 99.999 mass% or more.
  • the heating temperature is set in the range of 300 ° C. or higher and 1080 ° C. or lower.
  • hot working may be carried out after the above-mentioned homogenization / solution step S02.
  • the processing method is not particularly limited, and for example, rolling, drawing, extrusion, groove rolling, forging, pressing, or the like can be adopted.
  • the hot working temperature is preferably in the range of 300 ° C. or higher and 1080 ° C. or lower.
  • Roughing process S03 Roughing is performed in order to process into a predetermined shape.
  • the temperature conditions in the roughing step S03 are not particularly limited, but the processing temperature is set to cold or warm processing (for example, rolling) in order to suppress recrystallization or improve dimensional accuracy.
  • the temperature is preferably in the range of ⁇ 200 ° C. to 200 ° C., particularly preferably room temperature.
  • the processing rate is preferably 20% or more, more preferably 30% or more.
  • the processing method is not particularly limited, and for example, rolling, drawing, extrusion, groove rolling, forging, pressing, or the like can be adopted.
  • Intermediate heat treatment step S04 After the roughing step S03, a heat treatment is performed to soften or recrystallize the workability. At this time, a short-time heat treatment using a continuous annealing furnace is preferable, and when Ag is added, localization of segregation of Ag to the grain boundaries can be prevented.
  • the intermediate heat treatment step S04 and the finishing process S05 described later may be repeated.
  • this intermediate heat treatment step S04 is substantially the final recrystallization heat treatment, the crystal grain size of the recrystallized structure obtained in this step is substantially equal to the final crystal grain size. Therefore, in this intermediate heat treatment step S04, it is preferable to appropriately select the heat treatment conditions so that the average crystal grain size is 5 ⁇ m or more. For example, at 700 ° C., it is preferably held for about 1 to 120 seconds.
  • a finishing process In order to process the copper material after the intermediate heat treatment step S04 into a predetermined shape, a finishing process is performed.
  • the temperature conditions in the finishing processing step S05 are not particularly limited, but the processing temperature is set to cold or warm processing in order to suppress recrystallization during processing or to suppress softening.
  • the temperature is preferably in the range of ° C. to 200 ° C., particularly preferably at room temperature.
  • the machining ratio is appropriately selected so as to be close to the final shape, but when rolling machining is selected, the RS G / RS B tends to increase as the rolling ratio increases, so that the rolling ratio tends to increase. Is preferably 5% or more.
  • the rolling ratio is preferably 90% or less.
  • the processing method is not particularly limited, and for example, rolling, drawing, extrusion, groove rolling, forging, pressing, or the like can be adopted.
  • the mechanical surface treatment is a treatment in which compressive stress is applied to the vicinity of the surface after a desired shape is almost obtained, and has an effect of improving stress relaxation resistance.
  • Mechanical surface treatment includes shot peening treatment, blasting treatment, lapping treatment, polishing treatment, buffing, grinder polishing, sandpaper polishing, tension leveler treatment, and light rolling with low reduction rate per pass (reduction rate per pass). Various commonly used methods such as 1 to 10% and repeated 3 times or more can be used.
  • the plastically processed material obtained in the mechanical surface treatment step S06 may be subjected to a finish heat treatment in order to suppress segregation of the contained elements to the grain boundaries and remove residual strain.
  • the heat treatment temperature is preferably in the range of 100 ° C. or higher and 500 ° C. or lower.
  • this finish heat treatment step S07 it is necessary to set the heat treatment conditions (temperature, time) so as to avoid a significant decrease in strength due to recrystallization. For example, it is preferably held at 450 ° C. for about 0.1 to 10 seconds, and at 250 ° C. for 1 minute to 100 hours.
  • This heat treatment is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere.
  • the heat treatment method is not particularly limited, but a short-time heat treatment using a continuous annealing furnace is preferable from the viewpoint of reducing the manufacturing cost. Further, the above-mentioned finish processing step S05, mechanical surface treatment step S06, and finish heat treatment step S07 may be repeatedly performed.
  • the copper alloy (copper alloy plastically processed material) according to the present embodiment is produced.
  • the copper alloy plastically processed material produced by rolling is called a copper alloy rolled plate.
  • the plate thickness of the copper alloy plastically processed material (copper alloy rolled plate) is 0.1 mm or more, it is suitable for use as a conductor in high current applications. Further, by setting the plate thickness of the copper alloy plastic working material to 10.0 mm or less, it is possible to suppress an increase in the load of the press machine, secure productivity per unit time, and suppress manufacturing costs. .. Therefore, the plate thickness of the copper alloy plastically worked material (copper alloy rolled plate) is preferably in the range of 0.1 mm or more and 10.0 mm or less.
  • the lower limit of the plate thickness of the copper alloy plastically worked material (copper alloy rolled plate) is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1.0 mm or more.
  • the upper limit of the plate thickness of the copper alloy plastically worked material (copper alloy rolled plate) is preferably less than 9.0 mm, more preferably less than 8.0 mm.
  • the Mg content is in the range of more than 10 mass ppm and 100 mass ppm or less, and the content of S, which is an element that forms a compound with Mg, is 10 mass ppm or less.
  • the P content is 10 mass ppm or less
  • the Se content is 5 mass ppm or less
  • the Te content is 5 mass ppm or less
  • the Sb content is 5 mass ppm or less
  • the Bi content is 5 mass ppm or less
  • the As content is 5 mass ppm or less, and further.
  • the mass ratios [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] are Since it is set in the range of 0.6 or more and 50 or less, it is possible to sufficiently improve the heat resistance without excessively dissolving Mg in a solid solution and lowering the conductivity. Therefore, according to the copper alloy of the present embodiment, the conductivity is 97% IACS or more, the semi-softening temperature after 1 hour of heat treatment is 200 ° C. or more, and the residual stress at 180 ° C. in the direction parallel to the rolling direction at 30 hours.
  • the ratio RS G can be set to 20% or more, and it is possible to achieve both high conductivity, excellent heat resistance, and stress relaxation resistance.
  • the ratio RS G / RS B is more than 1.0, it has excellent stress relief characteristics in the direction parallel to the rolling direction.
  • press-fit terminals, sound-forked terminals, bus bars with sound-forked terminals, etc. Especially suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment.
  • the Ag content when the Ag content is in the range of 5 mass ppm or more and 20 mass ppm or less, Ag segregates in the vicinity of the grain boundaries, and this Ag suppresses the diffusion of the grain boundaries and relaxes the stress resistance. It is possible to further improve the characteristics.
  • the tensile strength in the direction parallel to the rolling direction is 200 MPa or more
  • the tensile strength in the direction parallel to the rolling direction is sufficiently high, for example, a press-fit terminal, a sound fork type terminal, and a sound fork. It is particularly suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment such as bus bars with mold terminals.
  • the average crystal grain size is 5 ⁇ m or more, the crystal grain boundaries that serve as the path of atomic diffusion are reduced, and the stress relaxation resistance characteristics can be further improved.
  • the copper alloy plastic working material of the present embodiment is composed of the above-mentioned copper alloy, it has excellent conductivity and stress relaxation resistance, and is a material for electronic / electrical equipment parts such as terminals and heat dissipation members. Especially suitable as. Further, when the copper alloy plastically processed material of the present embodiment is a rolled plate having a thickness of 0.1 mm or more and 10 mm or less, the copper alloy plastically processed material (rolled plate) is punched or punched. By bending, parts for electronic and electrical equipment such as terminals and heat dissipation members can be molded relatively easily. When a Sn plating layer or an Ag plating layer is formed on the surface of the plastically processed copper alloy material of the present embodiment, it is particularly suitable as a material for electronic / electrical equipment parts such as terminals and heat dissipation members.
  • the electronic / electrical equipment parts (terminals, heat dissipation members, etc.) of the present embodiment are made of the above-mentioned copper alloy plastically processed material, they have excellent characteristics even in high current applications and high temperature environments. Can be demonstrated.
  • the heat radiating member (heat radiating substrate) may be manufactured by using the above-mentioned copper alloy.
  • the present invention is not limited to this, and the technical aspects of the invention are not limited thereto. It can be changed as appropriate without departing from the requirements.
  • a method for manufacturing a copper alloy copper alloy plastic processed material
  • the method for manufacturing a copper alloy is not limited to that described in the embodiment, and is not limited to the existing method.
  • the production method may be appropriately selected for production.
  • a mother alloy containing 0.1 mass% of various additive elements was prepared using high-purity copper having a purity of 6N (purity 99.9999 mass%) or more and a pure metal having a purity of 2N (purity 99 mass%) or more.
  • a mother alloy was added to the obtained molten copper to prepare the composition shown in Tables 1 and 2, and the molten copper was poured into a heat insulating material (isowool) mold to produce an ingot.
  • the size of the ingot was about 30 mm in thickness ⁇ about 60 mm in width ⁇ about 150 to 200 mm in length.
  • the obtained ingot was heated in an Ar gas atmosphere for 1 hour under various temperature conditions, surface grinding was performed to remove the oxide film, and cutting was performed to a predetermined size. Then, the thickness was adjusted so as to be the final thickness as appropriate, and cutting was performed. Each of the cut samples was roughly processed under the conditions shown in Tables 3 and 4. Next, an intermediate heat treatment was carried out so that the finally obtained strip for character evaluation had the average crystal grain size shown in Tables 3 and 4 by recrystallization.
  • finish rolling was carried out under the conditions shown in Tables 3 and 4. Then, these samples were subjected to a mechanical surface treatment step by the methods shown in Tables 3 and 4.
  • the blast polishing was performed by a wet blast method, using a ceramic-based abrasive, and accelerating with compressed air of 0.2 MPa.
  • the polishing treatment was carried out using a SiO 2 type abrasive grain and a felt polishing pad.
  • the grinder was polished using a bearing foil having a count of # 400 at a speed of 4500 rpm.
  • the finish heat treatment was performed under the conditions shown in Tables 3 and 4, and the strips having a thickness ⁇ width of about 60 mm shown in Tables 3 and 4, respectively, were produced.
  • composition analysis A measurement sample was taken from the obtained ingot, the amount of Mg was measured by inductively coupled plasma emission spectroscopy, and the amount of other elements was measured using a glow discharge mass spectrometer (GD-MS). The measurement was performed at two points, the center of the sample and the end in the width direction, and the one with the higher content was taken as the content of the sample. As a result, it was confirmed that the composition was as shown in Tables 1 and 2.
  • a 20 mm ⁇ 20 mm sample was cut out from the obtained characterization material, and the average crystal grain size was measured by an SEM-EBSD (Electron Backscatter Diffraction Patterns) measuring device. Tables 3 and 4 show the measured crystal grain sizes.
  • the rolled surface was mechanically polished using water-resistant abrasive paper and diamond abrasive grains. Then, finish polishing was performed using a colloidal silica solution. Then, using a scanning electron microscope, electron beams are applied to individual measurement points (pixels) within the measurement range on the sample surface, and orientation analysis by backscattered electron beam diffraction reveals the orientation difference between adjacent measurement points.
  • the area between the measurement points having a temperature of 15 ° or more was defined as the large angle grain boundary, and the area between the measurement points having an azimuth difference between adjacent measurement points of less than 15 ° was defined as the small angle grain boundary.
  • the twin grain boundaries were also set to large angle grain boundaries.
  • the measurement range was adjusted so that each sample contained 100 or more crystal grains. From the obtained orientation analysis results, a grain boundary map was created using large-angle grain boundaries. According to the cutting method of JIS H 0501, five line segments of a predetermined length were drawn at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions with respect to the grain boundary map. The number of crystal grains that were completely cut was counted, and the average value of the cutting lengths was described as the average crystal grain size.
  • test piece having a width of 10 mm and a length of 60 mm was sampled from a strip for character evaluation, and the electrical resistance was determined by the 4-terminal method.
  • the dimensions of the test piece were measured using a micrometer, and the volume of the test piece was calculated.
  • the conductivity was calculated from the measured electric resistance value and volume.
  • the test pieces were collected so that the longitudinal direction thereof was parallel to the rolling direction of the strip material for character evaluation. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4.
  • Stress relaxation resistance In the stress relaxation resistance property test, stress was applied by a method according to the cantilever beam type of the Japan Copper and Brass Association technical standard JCBA-T309: 2004, and the residual stress rate after holding at a temperature of 180 ° C. for 30 hours was measured. .. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4. As a test method, test pieces (width 10 mm) were collected from each characteristic evaluation strip in a direction parallel to the rolling direction. In addition, test pieces were collected from each characteristic evaluation strip in the direction orthogonal to the rolling direction (width direction). The initial deflection displacement was set to 2 mm and the span length was adjusted so that the maximum surface stress of the test piece was 80% of the proof stress. The maximum surface stress is determined by the following equation.
  • the semi-softening temperature (heat treatment temperature that is an intermediate hardness value between the initial hardness value and the hardness value after complete heat treatment) is based on the Vickers hardness after 1 hour of heat treatment, etc., with reference to JCBA T325: 2013 of the Japan Copper and Brass Association. It was evaluated by acquiring the time softening curve. The Vickers hardness measurement surface was a rolled surface. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4.
  • Comparative Example 1 since the Mg content was lower than the range of this embodiment, the semi-softening temperature was low and the heat resistance was insufficient. In addition, the residual stress rate was low and the stress relaxation resistance was insufficient. In Comparative Example 2, the Mg content exceeded the range of this embodiment, and the conductivity was low. In Comparative Example 3, the mass ratio [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] was less than 0.6, the residual stress ratio was low, and the stress relaxation resistance was insufficient. In Comparative Example 4, the S content was more than 10 mass ppm, the residual stress rate was low, and the stress relaxation resistance was insufficient.
  • Comparative Example 5 the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi, and As exceeded 30 mass ppm, the residual stress ratio was low, and the stress relaxation resistance was insufficient.
  • Comparative Example 6 180 ° C. in a direction parallel to the rolling direction, and 30 hours at a residual stress rate RS G (%), 180 °C in a direction perpendicular to the rolling direction, the residual stress rate at 30 hours RS B (% ) And RS G / RS B were 1.0 or less.
  • Examples 1 to 24 of the present invention it was confirmed that the conductivity, heat resistance and stress relaxation resistance were improved in a well-balanced manner. Further, the residual stress rate RS G (%) at 180 ° C. for 30 hours in the direction parallel to the rolling direction and the residual stress rate RS B (%) at 180 ° C. for 30 hours in the direction orthogonal to the rolling direction. The ratio RS G / RS B exceeded 1.0, and the stress resistance relaxation characteristics in the direction parallel to the rolling direction were particularly excellent. From the above, according to the example of the present invention, it has high conductivity and excellent heat resistance, and its stress relaxation resistance in the direction parallel to the rolling direction is superior to that in the direction orthogonal to the rolling direction. It was confirmed that it is possible to provide copper alloys.
  • the copper alloy (copper alloy plastically processed material) of the present embodiment is suitably applied to parts for electronic and electrical equipment such as terminals and heat dissipation members.

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Abstract

この銅合金は、１０ｍａｓｓｐｐｍ超え１００ｍａｓｓｐｐｍ以下のＭｇを含み、残部がＣｕ及び不可避不純物であり、不可避不純物のうち、Ｓ量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｐ量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｅ量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｔｅ量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｂ量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｂｉ量が５ｍａｓｐｐｍ以下、Ａｓ量が５ｍａｓｐｐｍ以下、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計量が３０ｍａｓｓｐｐｍ以下、質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕が０．６～５０、導電率が９７％ＩＡＣＳ以上、半軟化温度が２００℃以上、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧが２０％以上、残留応力率ＲＳＧと、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＢとの比ＲＳＧ／ＲＳＢが１．０超えである。

Description

銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、放熱基板
　本発明は、端子、放熱部材等の電子・電気機器用部品に適した銅合金、この銅合金からなる銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、放熱基板に関するものである。
　本願は、２０２０年６月３０日に、日本に出願された特願２０２０－１１２６９５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、端子、放熱部材等の電子・電気機器用部品には、導電性の高い銅又は銅合金が用いられている。
　ここで、電子機器や電気機器等の大電流化にともない、電流密度の低減およびジュール発熱による熱の拡散のために、これら電子機器や電気機器等に使用される電子・電気機器用部品においては、導電率に優れた無酸素銅等の純銅材が適用されている。
　しかしながら、純銅材においては、高温での硬度低下のしにくさを表す耐熱性や、熱によるばねのへたり具合を表す耐応力緩和特性が不十分であり、高温環境下での使用ができないといった問題があった。
　そこで、特許文献１には、Ｍｇを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲で含む銅圧延板が開示されている。
　特許文献１に記載された銅圧延板においては、Ｍｇを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲で含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成を有しているので、Ｍｇを銅の母相中に固溶させることで、導電率を大きく低下させることなく、耐熱性および耐応力緩和特性を向上させることが可能であった。
　ところで、最近では、上述の電子・電気機器用部品を構成する銅材においては、大電流が流された際の発熱を十分に抑制するために、また、純銅材が用いられていた用途に使用可能なように、導電率をさらに向上させることが求められている。さらに、導電率を十分に向上させることにより、従来、純銅材が用いられていた用途においても良好に使用することが可能となる。
　また、上述の電子・電気機器用部品は、エンジンルーム等の高温環境下で使用されることが多く、電子・電気機器用部品を構成する銅材においては、従来にも増して耐熱性および耐応力緩和特性を向上させる必要がある。
　ここで、大電流用途で小型化が要求される電子・電気機器用部品として、例えば、プレスフィット端子、音叉型端子、音叉型端子付きバスバー等が挙げられる。これら小型端子等の電子・電気機器用部品においては、ばねとして主に圧延方向に伸縮させて使用するため、長手方向（圧延方向）における耐応力緩和特性が特に重視される。
　このような電子・電気機器用部品に用いられる銅材においては、圧延方向に平行な方向の耐応力緩和特性が圧延方向に直交する方向の耐応力緩和特性よりも優れていることが求められる。
特開２０１６－０５６４１４号公報
　この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、高い導電率と優れた耐熱性および耐応力緩和特性を有するとともに、圧延方向に平行な方向の耐応力緩和特性が圧延方向に直交する方向の耐応力緩和特性よりも優れた銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電子機器用部品、端子、放熱基板を提供することを目的とする。
　この課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、高い導電率と優れた耐熱性および耐応力緩和特性をバランス良く両立させるためには、Ｍｇを微量添加するとともに、Ｍｇと化合物を生成する元素の含有量を規制することが必要であることが明らかになった。すなわち、Ｍｇと化合物を生成する元素の含有量を規制して、微量添加したＭｇを適正な形態で銅合金中に存在させることにより、従来よりも高い水準で導電率と耐熱性とをバランス良く向上させることが可能となるとの知見を得た。
　さらに、Ｍｇを微量添加した銅材の表面に機械的表面処理を行うことで、耐応力緩和特性が向上するとともに、耐応力緩和特性に異方性が生じるとの知見を得た。
　本発明は、上述の知見に基づいてなされたものであって、本発明の一態様に係る銅合金は、Ｍｇの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ超え１００ｍａｓｓｐｐｍ以下の範囲内とされ、残部がＣｕ及び不可避不純物とした組成を有し、前記不可避不純物のうち、Ｓの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｐの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｅの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｔｅの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｂの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｂｉの含有量が５ｍａｓｐｐｍ以下、Ａｓの含有量が５ｍａｓｐｐｍ以下とされるとともに、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量が３０ｍａｓｓｐｐｍ以下とされており、
　Ｍｇの含有量を〔Ｍｇ〕とし、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量を〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕とした場合に、これらの質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕が０．６以上５０以下の範囲内とされており、
　導電率が９７％ＩＡＣＳ以上、半軟化温度が２００℃以上とされ、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧが２０％以上とされ、
　圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ（％）と、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＢ（％）との比ＲＳＧ／ＲＳＢが１．０超えであることを特徴としている。
　この構成の銅合金によれば、Ｍｇと、Ｍｇと化合物を生成する元素であるＳ，Ｐ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ａｓの含有量が上述のように規定されているので、微量添加したＭｇが銅の母相中に固溶することで、導電率を大きく低下させることなく耐熱性および耐応力緩和特性を向上させることができ、具体的には導電率を９７％ＩＡＣＳ以上、半軟化温度を２００℃以上、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧを２０％以上とすることができる。
　そして、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ（％）と、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＢ（％）との比ＲＳＧ／ＲＳＢが１．０超えとされているので、圧延方向に平行な方向における耐応力緩和特性に優れており、例えば、プレスフィット端子、音叉型端子、音叉型端子付きバスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
　ここで、本発明の一態様に係る銅合金においては、Ａｇの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以上２０ｍａｓｓｐｐｍ以下の範囲内とされていることが好ましい。
　この場合、Ａｇを上述の範囲で含有しているので、Ａｇが粒界近傍に偏析し、粒界拡散が抑制され、耐応力緩和特性をさらに向上させることが可能となる。
　また、本発明の一態様に係る銅合金においては、圧延方向に平行な方向における引張強度が２００ＭＰａ以上であることが好ましい。
　この場合、圧延方向に平行な方向における引張強度が十分に高く、例えば、プレスフィット端子、音叉型端子、音叉型端子付きバスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
　さらに、本発明の一態様に係る銅合金においては、平均結晶粒径が５μｍ以上であることが好ましい。
　この場合、平均結晶粒径が５μｍ以上とされているので、原子拡散の経路となる結晶粒界が少なくなり、耐応力緩和特性を確実に向上させることができる。
　本発明の一態様に係る銅合金塑性加工材は、上述の銅合金からなることを特徴としている。
　この構成の銅合金塑性加工材によれば、上述の銅合金で構成されていることから、導電性、耐熱性、耐応力緩和特性に優れており、大電流用途、高温環境下で使用される端子、放熱部材（放熱基板）等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
　ここで、本発明の一態様に係る銅合金塑性加工材においては、厚さが０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内の圧延板であってもよい。
　この場合、厚さが０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内の圧延板であることから、この銅合金塑性加工材（圧延板）に対して打ち抜き加工や曲げ加工を施すことで、端子、放熱部材等の電子・電気機器用部品を成形することができる。
　また、本発明の一態様に係る銅合金塑性加工材においては、表面にＳｎめっき層又はＡｇめっき層を有することが好ましい。
　すなわち、本発明の一態様に係る銅合金塑性加工材は、銅合金塑性加工材の本体と、前記本体の表面に設けられたＳｎめっき層又はＡｇめっき層を有することが好ましい。本体は、上述の銅合金からなり、厚さが０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内の圧延板であってもよい。この場合、表面にＳｎめっき層又はＡｇめっき層を有しているので、端子、放熱部材等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。なお、本発明の一態様において、「Ｓｎめっき」は、純Ｓｎめっき又はＳｎ合金めっきを含み、「Ａｇめっき」は、純Ａｇめっき又はＡｇ合金めっきを含む。
　本発明の一態様に係る電子・電気機器用部品は、上述の銅合金塑性加工材からなることを特徴としている。なお、本発明の一態様における電子・電気機器用部品とは、端子、放熱部材等を含むものである。
　この構成の電子・電気機器用部品は、上述の銅合金塑性加工材を用いて製造されているので、大電流用途、高温環境下においても、優れた特性を発揮することができる。
　本発明の一態様に係る端子は、上述の銅合金塑性加工材からなることを特徴としている。
　この構成の端子は、上述の銅合金塑性加工材を用いて製造されているので、大電流用途、高温環境下においても、優れた特性を発揮することができる。
　本発明の一態様に係る放熱基板は、上述の銅合金を用いて作製されたことを特徴とする。
　この構成の放熱基板は、上述の銅合金を用いて作製されているので、大電流用途、高温環境下においても、優れた特性を発揮することができる。
　本発明の一態様によれば、高い導電率と優れた耐熱性および耐応力緩和特性を有するとともに、圧延方向に平行な方向の耐応力緩和特性が圧延方向に直交する方向の耐応力緩和特性よりも優れた銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電子機器用部品、端子、放熱基板を提供することが可能となる。
本実施形態である銅合金の製造方法のフロー図である。
　以下に、本発明の一実施形態である銅合金について説明する。
　本実施形態である銅合金は、Ｍｇの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ超え１００ｍａｓｓｐｐｍ以下の範囲内とされ、残部がＣｕ及び不可避不純物とした組成を有し、前記不可避不純物のうち、Ｓの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｐの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｅの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｔｅの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｂの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｂｉの含有量が５ｍａｓｐｐｍ以下、Ａｓの含有量が５ｍａｓｐｐｍ以下とされるとともに、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量が３０ｍａｓｓｐｐｍ以下とされている。
　そして、Ｍｇの含有量を〔Ｍｇ〕とし、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量を〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕とした場合に、これらの質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕が０．６以上５０以下の範囲内とされている。
　なお、本実施形態である銅合金においては、Ａｇの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以上２０ｍａｓｓｐｐｍ以下の範囲内であってもよい。
　また、本実施形態である銅合金においては、導電率が９７％ＩＡＣＳ以上とされ、半軟化温度が２００℃以上とされ、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧが２０％以上とされている。
　そして、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ（％）と、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＢ（％）との比ＲＳＧ／ＲＳＢが１．０超えとされている。
　なお、本実施形態である銅合金においては、圧延方向に平行な方向における引張強度が２００ＭＰａ以上であることが好ましい。
　さらに、本実施形態である銅合金においては、平均結晶粒径が５μｍ以上であることが好ましい。
　ここで、本実施形態の銅合金において、ここで、上述のように成分組成、各種特性を規定した理由について以下に説明する。
（Ｍｇ）
　Ｍｇは、銅の母相中に固溶することで、導電率を大きく低下させることなく、耐熱性を向上させる作用効果を有する元素である。また、Ｍｇを母相中に固溶させることにより、耐応力緩和特性が向上することになる。
　ここで、Ｍｇの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることができなくなるおそれがある。一方、Ｍｇの含有量が１００ｍａｓｓｐｐｍを超える場合には、導電率が低下するおそれがある。
　以上のことから、本実施形態では、Ｍｇの含有量を１０ｍａｓｓｐｐｍ超え１００ｍａｓｓｐｐｍ以下の範囲内に設定している。
　なお、耐熱性および耐応力緩和特性をさらに向上させるためには、Ｍｇの含有量の下限を２０ｍａｓｓｐｐｍ以上とすることが好ましく、３０ｍａｓｓｐｐｍ以上とすることがさらに好ましく、４０ｍａｓｓｐｐｍ以上とすることがより好ましい。
　また、導電率をさらに高くするためには、Ｍｇの含有量の上限を９０ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることが好ましい。導電率を高くするにあたって、導電率と耐熱性、応力緩和特性とのバランスをとるために、Ｍｇの含有量の上限を８０ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることがさらに好ましく、７０ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることがより好ましい。
（Ｓ，Ｐ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ａｓ）
　上述のＳ，Ｐ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ａｓといった元素は、一般的に銅合金に混入しやすい元素である。そして、これらの元素は、Ｍｇと反応し化合物を形成しやすく、微量添加したＭｇの固溶効果を低減するおそれがある。このため、これらの元素の含有量は厳しく制御する必要がある。
　そこで、本実施形態においては、Ｓの含有量を１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｐの含有量を１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｅの含有量を５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｔｅの含有量を５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｂの含有量を５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｂｉの含有量を５ｍａｓｐｐｍ以下、Ａｓの含有量を５ｍａｓｐｐｍ以下に制限している。
　さらに、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量を３０ｍａｓｓｐｐｍ以下に制限している。
　上記元素の含有量の下限値は特に限定されないが、上記元素の含有量を大幅に低減するには製造コストが増加するため、Ｓ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ａｓのそれぞれの含有量は０．１ｍａｓｓｐｐｍ以上であることが好ましく、Ｓｅの含有量は０．０５ｍａｓｓｐｐｍ以上であることが好ましく、Ｔｅの含有量は０．０１ｍａｓｓｐｐｍ以上であることが好ましい。
　ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量の下限値は特に限定されないが、この合計含有量を大幅に低減するには製造コストが増加するため、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量は、０．６ｍａｓｓｐｐｍ以上であることが好ましい。
　なお、Ｓの含有量は、９ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましく、８ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
　Ｐの含有量は、６ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましく、３ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
　Ｓｅの含有量は、４ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましく、２ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
　Ｔｅの含有量は、４ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましく、２ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
　Ｓｂの含有量は、４ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましく、２ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
　Ｂｉの含有量は、４ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましく、２ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
　Ａｓの含有量は、４ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましく、２ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
　さらに、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量は、２４ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましく、１８ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
（〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕）
　上述のように、Ｓ，Ｐ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ａｓといった元素は、Ｍｇと反応して化合物を形成しやすいことから、本実施形態においては、Ｍｇの含有量と、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量との比を規定することで、Ｍｇの存在形態を制御している。
　Ｍｇの含有量を〔Ｍｇ〕とし、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量を〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕とした場合に、これらの質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕が５０を超えると、銅中にＭｇが過剰に固溶状態で存在しており、導電率が低下するおそれがある。一方、質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕が０．６未満では、Ｍｇが十分に固溶しておらず、耐熱性および耐応力緩和特性が十分に向上しないおそれがある。
　よって、本実施形態では、質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕を０．６以上５０以下の範囲内に設定している。
　なお、上記の質量比中の各元素の含有量の単位はｍａｓｓｐｐｍである。
　なお、導電率をさらに高くするためには、質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕の上限を３５以下とすることが好ましく、２５以下とすることがさらに好ましい。
　また、耐熱性および耐応力緩和特性をさらに向上させるためには、質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕の下限を０．８以上とすることが好ましく、１．０以上とすることがさらに好ましい。
（Ａｇ：５ｍａｓｓｐｐｍ以上２０ｍａｓｓｐｐｍ以下）
　Ａｇは、２５０℃以下の通常の電子・電気機器の使用温度範囲ではほとんどＣｕの母相中に固溶することができない。このため、銅中に微量に添加されたＡｇは、粒界近傍に偏析することとなる。これにより粒界での原子の移動は妨げられ、粒界拡散が抑制されるため、耐応力緩和特性が向上することになる。
　ここで、Ａｇの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以上の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることが可能となる。一方、Ａｇの含有量が２０ｍａｓｓｐｐｍ以下である場合には、導電率が確保されるとともに製造コストの増加を抑制することができる。
　以上のことから、本実施形態では、Ａｇの含有量を５ｍａｓｓｐｐｍ以上２０ｍａｓｓｐｐｍ以下の範囲内に設定している。
　なお、耐応力緩和特性をさらに向上させるためには、Ａｇの含有量の下限を６ｍａｓｓｐｐｍ以上とすることが好ましく、７ｍａｓｓｐｐｍ以上とすることがさらに好ましく、８ｍａｓｓｐｐｍ以上とすることがより好ましい。また、導電率の低下およびコストの増加を確実に抑制するためには、Ａｇの含有量の上限を１８ｍａｓｓｐｐｍ以下とすることが好ましく、１６ｍａｓｓｐｐｍ以下とすることがさらに好ましく、１４ｍａｓｓｐｐｍ以下とすることがより好ましい。
　また、Ａｇを意図的に含まずに不可避不純物としてＡｇを含む場合には、Ａｇの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ未満であってもよい。
（その他の不可避不純物）
　上述した元素以外のその他の不可避的不純物としては、Ａｌ，Ｂ，Ｂａ，Ｂｅ，Ｃａ，Ｃｄ，Ｃｒ，Ｓｃ，希土類元素，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｎ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｓｒ，Ｔｉ，Ｏｓ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｂ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｈｇ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｇｅ，Ｙ，Ｔｌ，Ｎ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｌｉ等が挙げられる。これらの不可避不純物は、特性に影響を与えない範囲で含有されていてもよい。
　ここで、これらの不可避不純物は、導電率を低下させるおそれがあることから、不可避不純物の含有量を少なくすることが好ましい。
　また、これらの不可避不純物のそれぞれの含有量の上限は、５ｍａｓｓｐｐｍ以下とすることが好ましく、３ｍａｓｓｐｐｍ以下とすることがさらに好ましく、２ｍａｓｓｐｐｍ以下とすることがより好ましい。
（導電率：９７％ＩＡＣＳ以上）
　本実施形態である銅合金においては、導電率が９７％ＩＡＣＳ以上とされている。導電率を９７％ＩＡＣＳ以上とすることにより、通電時の発熱を抑えて、純銅材の代替として端子、バスバー、放熱部材等の電子・電気機器用部品として良好に使用することが可能となる。
　なお、導電率は９７．５％ＩＡＣＳ以上であることが好ましく、９８．０％ＩＡＣＳ以上であることがさらに好ましく、９８．５％ＩＡＣＳ以上であることがより好ましく、９９．０％ＩＡＣＳ以上であることがより一層好ましい。
　導電率の上限値は、特に限定されないが、１０３．０％ＩＡＣＳ以下が好ましい。
（半軟化温度：２００℃以上）
　本実施形態である銅合金において、半軟化温度が高い場合には、高温でも銅材の回復、再結晶による軟化現象が起きにくいことから、高温環境下で使用される通電部材への適用が可能となる。
　このため、本実施形態においては、１時間の熱処理での半軟化温度が２００℃以上とされていることが好ましい。本実施形態では、半軟化温度は、ビッカース硬度を測定することにより評価される。
　なお、１時間の熱処理での半軟化温度は、２２５℃以上であることがさらに好ましく、２５０℃以上であることがより好ましく、２７５℃以上であることが一層好ましい。
　半軟化温度の上限値は、特に限定されないが、６００℃以下が好ましい。
（圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ）
　本実施形態である銅合金においては、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧが２０％以上とされていることが好ましい。
　この条件における残留応力率が高い場合には、高温環境下で使用した場合であっても永久変形を小さく抑えることができ、接圧の低下を抑制することができる。よって、本実施形態である銅圧延板は、自動車のエンジンルーム周りのような高温環境下で使用される端子等として良好に使用することが可能となる。
　なお、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧは、３０％以上とすることが好ましく、４０％以上とすることがさらに好ましく、５０％以上とすることがより好ましい。
　残留応力率ＲＳＧの上限値は、特に限定されないが、９５％以下が好ましい。
（圧延方向に平行な方向と圧延方向に直交する方向の残留応力率の比）
　大電流用途で小型化が要求される電子・電気機器用部品（例えば、プレスフィット端子、音叉型端子、音叉型端子付きバスバー等）においては、長手方向（圧延方向）の耐応力緩和特性が重要な特性となる。
　ここで、圧延方向に平行な方向の残留応力率と圧延方向に直交する方向（幅方向）の残留応力率とは、トレードオフの関係であるため、本実施形態では、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ（％）と、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＢ（％）との比ＲＳＧ／ＲＳＢを１．０超えとしている。詳細には、残留応力率ＲＳＧは、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間保持後の残留応力率であり、残留応力率ＲＳＢは、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間保持後の残留応力率である。
　なお、残留応力率の比ＲＳＧ／ＲＳＢは、１．１０以上とすることが好ましく、１．２０以上とすることがより好ましく、１．３０以上とすることがさらに好ましく、１．４０以上とすることが一層好ましい。
　残留応力率の比ＲＳＧ／ＲＳＢの上限値は、特に限定されないが、３．００以下が好ましい。
（圧延方向に平行な方向における引張強度：２００ＭＰａ以上）
　本実施形態である銅合金において、圧延方向に平行な方向における引張強度が２００ＭＰａ以上である場合には、小型端子等の電子・電気機器用部品の素材として特に適するものとなる。なお、特に引張強さの上限は定めないが、コイル巻きされた条材を用いる際のコイルの巻き癖による生産性低下を回避するため、引張強さは４５０ＭＰａ以下とすることが好ましい。
　なお、圧延方向に平行な方向における引張強度さの下限は、２４５ＭＰａ以上であることがさらに好ましく、２７５ＭＰａ以上であることがより好ましく、３００ＭＰａ以上であることが最も好ましい。
（平均結晶粒径：５μｍ以上）
　本実施形態である銅合金においては、結晶粒の粒径が微細になりすぎると、原子の拡散経路となる結晶粒界が多数存在することとなり、耐応力緩和特性は低下するおそれがある。また、結晶粒径が粗大とすることにより、上述する圧延方向に平行な方向と圧延方向に直交する方向の残留応力率の比ＲＳＧ／ＲＳＢを大きくなる傾向にある。
　以上のことから、本実施形態の銅合金においては、最適な耐応力緩和特性を得るため、平均結晶粒径を５μｍ以上とすることが好ましい。なお、本実施形態では、双晶境界も粒界として結晶粒径を測定している。
　平均結晶粒径の下限は８μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましく、１５μｍ以上であることがさらに好ましく、２０μｍ以上であることが特に好ましい。なお、結晶粒径の上限は特に定めないが、必要以上に粗大化すると、強度低下が生じ、さらに再結晶のための熱処理を高温、長時間とする必要があるため、製造コストの増加が懸念されることから、２００μｍ以下が好ましい。
　次に、このような構成とされた本実施形態である銅合金の製造方法について、図１に示すフロー図を参照して説明する。
（溶解・鋳造工程Ｓ０１）
　まず、銅原料を溶解して得られた銅溶湯に、前述の元素を添加して成分調整を行い、銅合金溶湯を製出する。なお、各種元素の添加には、元素単体や母合金等を用いることができる。また、上述の元素を含む原料を銅原料とともに溶解してもよい。また、本合金のリサイクル材およびスクラップ材を用いてもよい。
　ここで、銅原料は、純度が９９．９９ｍａｓｓ％以上とされたいわゆる４ＮＣｕ、あるいは９９．９９９ｍａｓｓ％以上とされたいわゆる５ＮＣｕとすることが好ましい。
　溶解時においては、Ｍｇの酸化を抑制するため、また水素濃度の低減のため、Ｈ２Ｏの蒸気圧が低い不活性ガス雰囲気（例えばＡｒガス）による雰囲気溶解を行い、溶解時の保持時間は最小限に留めることが好ましい。
　そして、成分調整された銅合金溶湯を鋳型に注入して鋳塊を製出する。なお、量産を考慮した場合には、連続鋳造法または半連続鋳造法を用いることが好ましい。
（均質化／溶体化工程Ｓ０２）
　次に、得られた鋳塊の均質化および溶体化のために加熱処理を行う。鋳塊の内部には、凝固の過程においてＭｇが偏析で濃縮することにより発生したＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物等が存在することがある。そこで、これらの偏析および金属間化合物等を消失または低減させるために、鋳塊を３００℃以上１０８０℃以下にまで加熱する加熱処理を行う。これにより、鋳塊内において、Ｍｇを均質に拡散させたり、Ｍｇを母相中に固溶させたりする。なお、この均質化／溶体化工程Ｓ０２は、非酸化性または還元性雰囲気中で実施することが好ましい。
　ここで、加熱温度が３００℃未満では、溶体化が不完全となり、母相中にＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く残存するおそれがある。一方、加熱温度が１０８０℃を超えると、銅素材の一部が液相となり、組織や表面状態が不均一となるおそれがある。よって、加熱温度を３００℃以上１０８０℃以下の範囲に設定している。
　なお、後述する粗加工の効率化と組織の均一化のために、前述の均質化／溶体化工程Ｓ０２の後に熱間加工を実施してもよい。この場合、加工方法に特に限定はなく、例えば圧延、引抜、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。また、熱間加工温度は、３００℃以上１０８０℃以下の範囲内とすることが好ましい。
（粗加工工程Ｓ０３）
　所定の形状に加工するために、粗加工を行う。なお、この粗加工工程Ｓ０３における温度条件は特に限定はないが、再結晶を抑制するために、あるいは寸法精度の向上のために、加工温度を、冷間または温間加工（例えば圧延）となる－２００℃から２００℃の範囲内とすることが好ましく、特に常温が好ましい。加工率については、２０％以上が好ましく、３０％以上がさらに好ましい。また、加工方法については、特に限定はなく、例えば圧延、引抜、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。
（中間熱処理工程Ｓ０４）
　粗加工工程Ｓ０３後に、加工性の向上のための軟化、または再結晶組織にするために熱処理を実施する。
　この際、連続焼鈍炉による短時間の熱処理が好ましく、Ａｇが添加された場合には、Ａｇの粒界への偏析の局在化を防ぐことができる。なお、中間熱処理工程Ｓ０４と後述する仕上加工工程Ｓ０５を繰り返し実施してもよい。
　ここで、この中間熱処理工程Ｓ０４が実質的に最後の再結晶熱処理となるため、この工程で得られた再結晶組織の結晶粒径は最終的な結晶粒径にほぼ等しくなる。そのため、この中間熱処理工程Ｓ０４では、平均結晶粒径が５μｍ以上となるように、適宜、熱処理条件を選定することが好ましい。例えば７００℃では１秒から１２０秒程度保持することが好ましい。
（仕上加工工程Ｓ０５）
　中間熱処理工程Ｓ０４後の銅素材を所定の形状に加工するため、仕上加工を行う。なお、この仕上加工工程Ｓ０５における温度条件は特に限定はないが、加工時の再結晶を抑制するため、または軟化を抑制するために、加工温度を、冷間、または温間加工となる－２００℃から２００℃の範囲内とすることが好ましく、特に常温が好ましい。また、加工率は、最終形状に近似するように適宜選択されることになるが、圧延加工を選択した場合、圧延率の増加に伴いＲＳＧ／ＲＳＢは大きくなる傾向があるため、圧延率は５％以上とすることが好ましい。また、コイルに巻き取った際の巻き付けを容易にするために耐力を４５０ＭＰａ以下とするには、圧延率は９０％以下とすることが好ましい。
　また、加工方法については、特に限定はなく、例えば圧延、引抜、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。
（機械的表面処理工程Ｓ０６）
　仕上加工工程Ｓ０５後に、機械的表面処理を行う。機械的表面処理は、所望の形状がほぼ得られた後に表面近傍に圧縮応力を与える処理であり、耐応力緩和特性を向上させる効果がある。
　機械的表面処理は、ショットピーニング処理、ブラスト処理、ラッピング処理、ポリッシング処理、バフ研磨、グラインダー研磨、サンドペーパー研磨、テンションレベラー処理、１パス当りの圧下率が低い軽圧延（１パス当たりの圧下率１～１０％とし３回以上繰り返す）など一般的に使用される種々の方法が使用できる。
　Ｍｇを添加した銅合金に、この機械的表面処理を加えることで、耐応力緩和特性が大きく向上することになる。
（仕上熱処理工程Ｓ０７）
　次に、機械的表面処理工程Ｓ０６によって得られた塑性加工材に対して、含有元素の粒界への偏析の抑制および残留ひずみの除去のため、仕上熱処理を実施してもよい。
　熱処理温度は、１００℃以上５００℃以下の範囲内とすることが好ましい。なお、この仕上熱処理工程Ｓ０７においては、再結晶による強度の大幅な低下を避けるように、熱処理条件（温度、時間）を設定する必要がある。例えば４５０℃では０．１秒から１０秒程度保持することが好ましく、２５０℃では１分から１００時間保持することが好ましい。この熱処理は、非酸化雰囲気または還元性雰囲気中で行うことが好ましい。熱処理の方法は特に限定はないが、製造コスト低減の観点から、連続焼鈍炉による短時間の熱処理が好ましい。
　さらに、上述の仕上加工工程Ｓ０５、機械的表面処理工程Ｓ０６、仕上熱処理工程Ｓ０７を、繰り返し実施してもよい。
　このようにして、本実施形態である銅合金（銅合金塑性加工材）が製出されることになる。なお、圧延により製出された銅合金塑性加工材を銅合金圧延板という。
　ここで、銅合金塑性加工材（銅合金圧延板）の板厚を０．１ｍｍ以上とした場合には、大電流用途での導体としての使用に適している。また、銅合金塑性加工材の板厚を１０．０ｍｍ以下とすることにより、プレス機の荷重の増大を抑制し、単位時間あたりの生産性を確保することができ、製造コストを抑えることができる。
　このため、銅合金塑性加工材（銅合金圧延板）の板厚は０．１ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の範囲内とすることが好ましい。
　なお、銅合金塑性加工材（銅合金圧延板）の板厚の下限は０．５ｍｍ以上とすることが好ましく、１．０ｍｍ以上とすることがより好ましい。一方、銅合金塑性加工材（銅合金圧延板）の板厚の上限は９．０ｍｍ未満とすることが好ましく、８．０ｍｍ未満とすることがより好ましい。
　以上のような構成とされた本実施形態である銅合金においては、Ｍｇの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ超え１００ｍａｓｓｐｐｍ以下の範囲内とされ、Ｍｇと化合物を生成する元素であるＳの含有量を１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｐの含有量を１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｅの含有量を５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｔｅの含有量を５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｂの含有量を５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｂｉの含有量を５ｍａｓｐｐｍ以下、Ａｓの含有量を５ｍａｓｐｐｍ以下、さらに、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量を３０ｍａｓｓｐｐｍ以下に制限しているので、微量添加したＭｇを銅の母相中に固溶させることができ、導電率を大きく低下させることなく、耐熱性および耐応力緩和特性を向上させることが可能となる。
　そして、Ｍｇの含有量を〔Ｍｇ〕とし、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量を〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕とした場合に、これらの質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕が０．６以上５０以下の範囲内に設定しているので、Ｍｇが過剰に固溶して導電率を低下させることなく耐熱性を十分に向上させることが可能となる。
　よって、本実施形態の銅合金によれば、導電率を９７％ＩＡＣＳ以上、１時間の熱処理後の半軟化温度を２００℃以上、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧを２０％以上とすることができ、高い導電率と優れた耐熱性および耐応力緩和特性とを両立することが可能となる。
　そして、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ（％）と、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＢ（％）との比ＲＳＧ／ＲＳＢが１．０超えとされているので、圧延方向に平行な方向における耐応力緩和特性に優れており、例えば、プレスフィット端子、音叉型端子、音叉型端子付きバスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
　本実施形態において、Ａｇの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以上２０ｍａｓｓｐｐｍ以下の範囲内とされている場合には、Ａｇが粒界近傍に偏析することになり、このＡｇによって粒界拡散が抑制され、耐応力緩和特性をさらに向上させることが可能となる。
　また、本実施形態において、圧延方向に平行な方向における引張強度が２００ＭＰａ以上である場合には、圧延方向に平行な方向における引張強度が十分に高く、例えば、プレスフィット端子、音叉型端子、音叉型端子付きバスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
　さらに、本実施形態において、平均結晶粒径が５μｍ以上である場合には、原子拡散の経路となる結晶粒界が少なくなり、耐応力緩和特性をさらに確実に向上させることができる。
　本実施形態である銅合金塑性加工材は、上述の銅合金で構成されていることから、導電性、耐応力緩和特性に優れており、端子、放熱部材等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
　また、本実施形態である銅合金塑性加工材を、厚さが０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内の圧延板とした場合には、銅合金塑性加工材（圧延板）に対して打ち抜き加工や曲げ加工を施すことで、端子、放熱部材等の電子・電気機器用部品を比較的容易に成形することができる。
　なお、本実施形態である銅合金塑性加工材の表面にＳｎめっき層又はＡｇめっき層を形成した場合には、端子、放熱部材等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
　さらに、本実施形態である電子・電気機器用部品（端子、放熱部材等）は、上述の銅合金塑性加工材で構成されているので、大電流用途、高温環境下においても、優れた特性を発揮することができる。
　なお、放熱部材（放熱基板）は、上述の銅合金を用いて作製されてもよい。
　以上、本発明の実施形態である銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品（端子等）について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的要件を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、上述の実施形態では、銅合金（銅合金塑性加工材）の製造方法の一例について説明したが、銅合金の製造方法は、実施形態に記載したものに限定されることはなく、既存の製造方法を適宜選択して製造してもよい。
　以下に、本実施形態の効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。
　帯溶融精製法により得られた純度９９．９９９ｍａｓｓ％以上の純銅からなる原料を高純度グラファイト坩堝内に装入して、Ａｒガス雰囲気とされた雰囲気炉内において高周波溶解した。
　６Ｎ（純度９９．９９９９ｍａｓｓ％）以上の高純度銅と２Ｎ（純度９９ｍａｓｓ％）以上の純度を有する純金属を用いて各種添加元素を０．１ｍａｓｓ％含む母合金を作製した。得られた銅溶湯内に、母合金を添加して表１，２に示す成分組成に調製し、断熱材（イソウール）鋳型に銅溶湯を注湯して、鋳塊を製出した。なお、鋳塊の大きさは、厚さ約３０ｍｍ×幅約６０ｍｍ×長さ約１５０～２００ｍｍとした。
　得られた鋳塊に対して、Ａｒガス雰囲気中において、各種温度条件で１時間の加熱を行い、酸化被膜を除去するために表面研削を実施し、所定の大きさに切断を行った。
　その後、適宜最終厚みになる様に厚みを調整して切断を行った。切断されたそれぞれの試料について、表３，４に記載された条件にて粗加工を行った。次いで、最終的に得られる特性評価用の条材が再結晶により表３、４に記載された平均結晶粒径を有するように中間熱処理を実施した。
　次に、表３，４に記載された条件にて仕上圧延(仕上加工工程)を実施した。
　そして、これらの試料に表３，４に記載された手法で機械的表面処理工程を施した。
　なお、ブラスト研磨は、湿式ブラスト法によって行い、セラミック系研磨材を用い、０．２ＭＰａの圧縮エアーにより加速することで実施した。
　ポリッシング処理は、ＳｉＯ２系の砥粒を用い、フェルトのポリッシングパッドを使用して実施した。
　グラインダー研磨は、番手＃４００の軸受ホイルを用い、１分間に４５００回転の速度で研磨を行った。
　その後、表３，４に記載の条件で仕上熱処理を行い、それぞれ表３，４に記載された厚さ×幅約６０ｍｍの条材を製出した。
　得られた条材について、以下の項目について評価を実施した。
（組成分析）
　得られた鋳塊から測定試料を採取し、Ｍｇ量は誘導結合プラズマ発光分光分析法で測定し、その他の元素の量はグロー放電質量分析装置（ＧＤ－ＭＳ）を用いて測定した。なお、測定は試料中央部と幅方向端部の２カ所で測定を行い、含有量の多い方をそのサンプルの含有量とした。その結果、表１，２に示す成分組成であることを確認した。
（平均結晶粒径）
　得られた特性評価用条材から２０ｍｍ×２０ｍｍのサンプルを切り出し、ＳＥＭ－ＥＢＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　Ｐａｔｔｅｒｎｓ）測定装置によって、平均結晶粒径を測定した。表３，４に測定した結晶粒径を示した。
　圧延面を耐水研磨紙、ダイヤモンド砥粒を用いて機械研磨を行った。次いで、コロイダルシリカ溶液を用いて仕上げ研磨を行った。その後、走査型電子顕微鏡を用いて、試料表面の測定範囲内の個々の測定点（ピクセル）に電子線を照射し、後方散乱電子線回折による方位解析により、隣接する測定点間の方位差が１５°以上となる測定点間を大角粒界とし、隣接する測定点間の方位差が１５°未満となる測定点間を小角粒界とした。この際、双晶粒界も大角粒界とした。また、各サンプルで１００個以上の結晶粒が含まれるように測定範囲を調整した。得られた方位解析結果から大角粒界を用いて結晶粒界マップを作成した。ＪＩＳ　Ｈ　０５０１の切断法に準拠し、結晶粒界マップに対して、縦、横方向に所定長さの線分を所定の間隔で５本ずつ引いた。完全に切られる結晶粒数を数え、その切断長さの平均値を平均結晶粒径として記載した。
（導電率）
　特性評価用条材から幅１０ｍｍ×長さ６０ｍｍの試験片を採取し、４端子法によって電気抵抗を求めた。また、マイクロメータを用いて試験片の寸法測定を行い、試験片の体積を算出した。そして、測定した電気抵抗値と体積とから、導電率を算出した。なお、試験片は、その長手方向が特性評価用条材の圧延方向に対して平行になるように採取した。評価結果を表３，４に示す。
（耐応力緩和特性）
　耐応力緩和特性試験は、日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ－Ｔ３０９：２００４の片持はりねじ式に準じた方法によって応力を負荷し、１８０℃の温度で３０時間保持後の残留応力率を測定した。評価結果を表３，４に示す。
　試験方法としては、各特性評価用条材から圧延方向に対して平行な方向に試験片（幅１０ｍｍ）を採取した。また各特性評価用条材から圧延方向に対して直交する方向（幅方向）に試験片を採取した。試験片の表面最大応力が耐力の８０％となるよう、初期たわみ変位を２ｍｍと設定し、スパン長さを調整した。上記表面最大応力は次式で定められる。
　表面最大応力（ＭＰａ)＝１．５Ｅｔδ０/Ｌｓ ２
ただし、各記号は以下の値を表している。
　Ｅ：ヤング率（ＭＰａ）
　ｔ：試料の厚さ（ｍｍ）
　δ０：初期たわみ変位（ｍｍ）
　Ｌｓ：スパン長さ（ｍｍ）
　１８０℃の温度で、３０時間保持後の曲げ癖から、残留応力率を測定し、耐応力緩和特性を評価した。なお残留応力率は次式を用いて算出した。
　残留応力率（％）＝（１－δｔ/δ０）×１００
　ただし、各記号は以下の値を表している。
　δｔ：（１８０℃で３０時間保持後の永久たわみ変位（ｍｍ））－（常温で２４時間保持後の永久たわみ変位（ｍｍ））
　δ０：初期たわみ変位（ｍｍ）
　上述のようにして、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ（％）と、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＢ（％）とを測定し、これらの比ＲＳＧ／ＲＳＢを表３，４に記載した。
（機械的特性）
　特性評価用条材からＪＩＳ　Ｚ　２２４１に規定される１３Ｂ号試験片を採取し、ＪＩＳ　Ｚ　２２４１のオフセット法により、引張強度を測定した。なお、試験片は、圧延方向に平行な方向（ＧＷ）で採取した。評価結果を表３，４に示す。
（半軟化温度）
　半軟化温度（初期の硬度値と完全熱処理した後の硬度値の中間の硬度値となる熱処理温度）は日本伸銅協会のＪＣＢＡ　Ｔ３２５：２０１３を参考に、１時間の熱処理でのビッカース硬度による等時軟化曲線を取得することで評価した。なお、ビッカース硬度の測定面は圧延面とした。評価結果を表３，４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　比較例１は、Ｍｇの含有量が本実施形態の範囲よりも少ないため、半軟化温度が低く、耐熱性が不十分であった。また、残留応力率が低く、耐応力緩和特性が不十分であった。
　比較例２は、Ｍｇの含有量が本実施形態の範囲を超えており、導電率が低くなった。
　比較例３は、質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕が０．６未満であり、残留応力率が低く、耐応力緩和特性が不十分であった。
　比較例４は、Ｓの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍを超えており、残留応力率が低く、耐応力緩和特性が不十分であった。
　比較例５は、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量が３０ｍａｓｓｐｐｍを超えており、残留応力率が低く、耐応力緩和特性が不十分であった。
　比較例６は、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ（％）と、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＢ（％）との比ＲＳＧ／ＲＳＢが１．０以下であった。
　これに対して、本発明例１～２４においては、導電率と耐熱性および耐応力緩和特性とがバランス良く向上されていることが確認された。また、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ（％）と、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＢ（％）との比ＲＳＧ／ＲＳＢが１．０を超えており、圧延方向に平行な方向における耐応力緩和特性に特に優れていた。
　以上のことから、本発明例によれば、高い導電率と優れた耐熱性を有するとともに、圧延方向に平行な方向の耐応力緩和特性が圧延方向に直交する方向の耐応力緩和特性よりも優れた銅合金を提供可能であることが確認された。
　本実施形態の銅合金（銅合金塑性加工材）は、端子、放熱部材などの電子・電気機器用部品に好適に適用される。

Claims (10)

  1. 　Ｍｇの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ超え１００ｍａｓｓｐｐｍ以下の範囲内とされ、残部がＣｕ及び不可避不純物とした組成を有し、前記不可避不純物のうち、Ｓの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｐの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｅの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｔｅの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓｂの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｂｉの含有量が５ｍａｓｐｐｍ以下、Ａｓの含有量が５ｍａｓｐｐｍ以下とされるとともに、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量が３０ｍａｓｓｐｐｍ以下とされており、
    　Ｍｇの含有量を〔Ｍｇ〕とし、ＳとＰとＳｅとＴｅとＳｂとＢｉとＡｓの合計含有量を〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕とした場合に、これらの質量比〔Ｍｇ〕／〔Ｓ＋Ｐ＋Ｓｅ＋Ｔｅ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ａｓ〕が０．６以上５０以下の範囲内とされており、
    　導電率が９７％ＩＡＣＳ以上、半軟化温度が２００℃以上とされ、圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ（％）が２０％以上とされ、
    　圧延方向に平行な方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＧ（％）と、圧延方向に直交する方向における１８０℃、３０時間での残留応力率ＲＳＢ（％）との比ＲＳＧ／ＲＳＢが１．０超えであることを特徴とする銅合金。
  2. 　Ａｇの含有量が５ｍａｓｓｐｐｍ以上２０ｍａｓｓｐｐｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の銅合金。
  3. 　圧延方向に平行な方向における引張強度が２００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の銅合金。
  4. 　平均結晶粒径が５μｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の銅合金。
  5. 　請求項１から請求項４に記載の銅合金からなることを特徴とする銅合金塑性加工材。
  6. 　厚さが０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内の圧延板であることを特徴とする請求項５に記載の銅合金塑性加工材。
  7. 　表面にＳｎめっき層又はＡｇめっき層を有することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の銅合金塑性加工材。
  8. 　請求項５から請求項７のいずれか一項に記載された銅合金塑性加工材からなることを特徴とする電子・電気機器用部品。
  9. 　請求項５から請求項７のいずれか一項に記載された銅合金塑性加工材からなることを特徴とする端子。
  10. 　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された銅合金を用いて作製されたことを特徴とする放熱基板。
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