WO2025183121A1 - 銅系導体、撚線導体および電線 - Google Patents

銅系導体、撚線導体および電線

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WO2025183121A1
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copper
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conductor
orientation group
crystal grains
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茂樹 関谷
秀雄 金子
晃 渡邉
司 高澤
勝政 長谷川
邦照 三原
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
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    • H01B5/02—Single bars, rods, wires, or strips
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    • H01B5/08—Several wires or the like stranded in the form of a rope
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02—Disposition of insulation

Definitions

  • the present invention relates to copper-based conductors, stranded conductors, and electric wires.
  • Electric wires used in electrical appliances and automotive components are made of copper-based conductors with high conductivity, and terminals are provided on both ends.
  • copper-based conductors are used because they are soft and easily deformed by the ultrasonic output.
  • Patent Document 1 describes a copper alloy bonding wire that has 50 to 250 copper alloy crystal grains per cross-sectional area, the maximum grain size being 1/3 or less of the diameter of the bonding wire, and is characterized by being non-oriented with no specific orientation such as ⁇ 100> being 40% or less. This is said to have the effect of preventing the tip of the bonding wire from bending into a J shape, and providing a copper alloy bonding wire whose cut end does not protrude beyond the cross-sectional area of the bonding wire.
  • the bonding wire described in Patent Document 1 relates to a copper alloy bonding wire with a wire diameter of 15 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and does not focus on copper-based conductors with a larger diameter.
  • the bonding wire should be made more susceptible to deformation when ultrasonic waves are applied during ultrasonic bonding, thereby promoting bonding between the copper-based conductor and the terminal, and increasing the tensile durability of the terminal-attached electric wire when the terminal is bonded to the copper-based conductor.
  • the present invention was therefore made in consideration of the above problems, and aims to provide a copper-based conductor that promotes bonding between the copper-based conductor and a terminal when the terminal is joined to the copper-based conductor to form a terminal-attached electric wire, and that can increase the tensile durability of the terminal-attached electric wire, as well as a stranded conductor and electric wire using the same.
  • the inventors discovered that by increasing the proportion of crystal grains oriented in the ⁇ 011>, ⁇ 012>, or ⁇ 123> orientation relative to the total area of crystal grains contained in the measurement region in the cross section, when a copper-based conductor or a stranded conductor is joined to a terminal by ultrasonic bonding to form an electric wire with terminal, the copper-based conductor can be easily deformed by applying ultrasonic waves to the copper-based conductor, reducing voids that existed at the joint between the copper-based conductor and the terminal and voids that existed inside the stranded conductor, thereby promoting bonding between the copper-based conductor and the terminal and improving the tensile durability of the electric wire with terminal, and thus completing the present invention.
  • the gist of the present invention is as follows. (1) A copper-based conductor, wherein in a crystal orientation analysis performed by electron backscatter diffraction (EBSD) on a cross section perpendicular to the extension direction of the conductor, an xy orthogonal coordinate system is defined within the cross section, a first direction on the x-axis and a second direction on the y-axis are assumed, and crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 011> orientation are defined as a ⁇ 011> orientation group, crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 012> orientation are defined as a ⁇ 012> orientation group, and crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 123> orientation are defined as a ⁇ 123> orientation group.
  • EBSD electron backscatter diffraction
  • a copper-based conductor wherein the total integration rate, which is the percentage of the average of a first total area obtained by adding up the areas of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the first direction in a first measurement region selected within a cross section, and a second total area obtained by adding up the areas of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the second direction, to the total area of crystal grains included in the first measurement region, is 40% or more.
  • the average of a first total area obtained by adding up the areas of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group with respect to the first direction, and a second total area obtained by adding up the areas of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group with respect to the second direction is a copper-based conductor as described in (1) above, wherein the total concentration rate, which is the percentage of the average of the first total area obtained by adding up the areas of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group with respect to the total area of crystal grains included in the second measurement region, is 50% or more.
  • the present invention provides a copper-based conductor that promotes bonding between the copper-based conductor and the terminal when a terminal is joined to the copper-based conductor to form a terminaled electric wire, and that can increase the tensile durability of the terminaled electric wire, as well as a stranded conductor and electric wire using the same.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the height of a joint in an electric wire with a terminal in which a stranded conductor formed by twisting together a plurality of copper-based conductors of the present invention is joined to a flat portion of a terminal.
  • an xy Cartesian coordinate system is defined within the cross section, and a first direction is assumed to be the direction on the x axis, and a second direction is assumed to be the direction on the y axis.
  • crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 011> orientation are defined as the ⁇ 011> orientation group
  • crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 012> orientation are defined as the ⁇ 012> orientation group
  • crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 123> orientation are defined as the ⁇ 123> orientation group
  • in a first measurement region selected within the cross section the ⁇ 011> orientation is defined as the ⁇ 012> orientation group relative to the first direction.
  • the total concentration ratio (hereinafter sometimes referred to as "the total concentration ratio of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group of the first measurement region relative to the total area of crystal grains included in the first measurement region") is 40% or more.
  • the crystal orientation of the crystal grains appearing in the cross section is controlled by setting the total concentration of crystal grains having the ⁇ 011>, ⁇ 012>, and ⁇ 123> orientations to 40% or more of the total area of crystal grains included in the first measurement region in the cross section. This increases the proportion of crystal grains appearing in the first measurement region of the cross section that have the ⁇ 011>, ⁇ 012>, and ⁇ 123> orientations, which can be deformed with less force when ultrasonic waves are applied.
  • the copper-based conductor is made more deformable, thereby reducing voids at the joint between the copper-based conductor and the terminal and voids inside the stranded conductor. This, in turn, promotes bonding between the copper-based conductor and the terminal and increases the tensile durability of the terminal-equipped electric wire.
  • the copper-based conductor according to the present invention can provide a copper-based conductor that has high tensile durability when a terminal is joined to the copper-based conductor to form a terminal-equipped electric wire, as well as a stranded conductor and electric wire using the same.
  • the copper-based conductor can be easily deformed, facilitating bonding to the terminal, thereby enabling a stable bond between the copper-based conductor and the terminal, thereby resulting in a high-quality electric wire connection.
  • the copper-based conductor according to the present invention can be easily deformed by applying ultrasonic waves, it can also be suitably used as a bonding wire in which the wire is deformed and bonded to a semiconductor chip.
  • the total concentration ratio of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group to the total area of crystal grains included in the first measurement region is 40% or more.
  • the inventors have found that by increasing the number of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group relative to the deformation direction of the copper-based conductor, the copper-based conductor can be easily deformed with a weak force.
  • the total concentration of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the total area of crystal grains included in the first measurement region is less than 40%, the concentration of crystal grains having other orientations will be relatively high, and a larger force will be required in the direction of deformation.
  • the total concentration of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the total area of crystal grains included in the first measurement region is preferably 60% or more, more preferably 80% or more.
  • the upper limit of the proportion of the total concentration of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the total area of crystal grains included in the first measurement region is not particularly limited, and may be, for example, 100%.
  • the total concentration ratio of crystal grains with the ⁇ 011>, ⁇ 012>, and ⁇ 123> orientations relative to the total area of crystal grains contained in the first measurement region in the cross section can be obtained, for example, by continuously measuring crystal orientation data using an EBSD detector (TSL, OIM5.0 HIKARI) attached to a high-resolution scanning analytical electron microscope (JEOL, JSM-7001FA), and then calculating (processing) the measured crystal orientation data using analysis software (TSL Solutions, OIM Analysis).
  • TSL EBSD detector
  • JEOL, JSM-7001FA high-resolution scanning analytical electron microscope
  • EBSD Electron Backscatter Diffraction
  • a crystal orientation analysis technique that utilizes backscattered electron Kikuchi diffraction, which occurs when an electron beam is irradiated on a copper-based conductor, which is the measurement sample, within a scanning electron microscope (SEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • the measurement object is a mirror-finished surface of a cross section perpendicular to the extension direction of a single copper-based conductor, which is polished to a first measurement area selected within the cross section, but it may also be the entire range of the cross section.
  • the measurement area may be, for example, 200 ⁇ m to 500 ⁇ m square.
  • the polishing of the cross section can be performed using a Cross Section Polisher (registered trademark) device, as well as wet polishing, or any means capable of achieving a mirror finish, such as an FIB or microtome, and the specific means is not limited.
  • a Cross Section Polisher registered trademark
  • wet polishing or any means capable of achieving a mirror finish, such as an FIB or microtome, and the specific means is not limited.
  • two directions that are 90° apart in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the wire are selected on the IPF map to define an x-y orthogonal coordinate system, and a first direction on the x-axis and a second direction on the y-axis are defined.
  • the boundary where the orientation difference with adjacent measurement points is 15° or more is defined as the interface (grain boundary) of the crystal grain
  • the set of consecutive measurement points in the range surrounded by the grain boundary is defined as a crystal grain
  • crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 011> orientation can be defined as the ⁇ 011> orientation group
  • crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 012> orientation can be defined as the ⁇ 012> orientation group
  • crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 123> orientation can be defined as the ⁇ 123> orientation group.
  • the area proportions of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the total area of crystal grains included in the first measurement region are measured for the first and second directions.
  • the total concentration rate of crystal grains having each orientation group is then calculated from the average area proportions of crystal grains having each orientation group in the first and second directions.
  • a measured value of the total concentration rate of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the total area of crystal grains included in the first measurement region can be obtained.
  • the total concentration ratio (hereinafter sometimes referred to as "the total concentration ratio of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the total area of crystal grains included in the second measurement region"), which is the ratio of the average value of a first total area obtained by adding up the areas of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the second direction, to the total area of crystal grains included in the second measurement region, is preferably 50% or more.
  • the copper-based conductor When applying ultrasonic waves to deform a copper-based conductor, the copper-based conductor often deforms in a direction that compresses the conductor. Therefore, by setting the total concentration of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group to 50% or more of the total area of crystal grains included in the second measurement region selected within the center of the cross section, the copper-based conductor becomes more easily deformed from the center, allowing the copper-based conductor to be deformed with less force.
  • the total concentration of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group to the total area of crystal grains included in the second measurement region is more preferably 60% or more, and even more preferably 80% or more.
  • the "center of the cross section” refers to a region of a similar shape to the cross section, having a center of gravity that is the same as the center of gravity of the cross section when observed perpendicular to the extension direction of the copper-based conductor, and having 1/9 the area of the cross section from this center of gravity.
  • the center (center of gravity) can be taken to be the same as the center (center of gravity) of the circular cross section when observed in a cross section perpendicular to the extension direction of the copper-based conductor, and the region can be a concentric circle whose diameter is 1/3 of the cross section from this center (center of gravity).
  • the total concentration of crystal grains having each orientation group is calculated from the average of the area proportions of crystal grains having each orientation group in the first and second directions, and the average of the first and second directions is calculated to obtain a measurement value of the proportion of the total concentration of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the total area of crystal grains included in the second measurement region.
  • the crystal orientation data used to calculate the total concentration of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the total area of crystal grains included in the second measurement region may be data extracted from the crystal orientation data obtained by electron backscatter diffraction (EBSD) for the second measurement region.
  • EBSD electron backscatter diffraction
  • the average crystal grain size of the crystal grains present in the cross section is less than 20.0 ⁇ m. This reduces bonding variation when the copper-based conductor or a stranded conductor formed by twisting multiple copper-based conductors together is ultrasonically bonded to a terminal, allowing for more stable bonding. Therefore, the average crystal grain size of the crystal grains present in the cross section is more preferably 15.0 ⁇ m or less, and even more preferably 10.0 ⁇ m or less. On the other hand, there is no particular lower limit on the crystal grain size, but from the perspective of making it easier to deform the copper-based conductor, for example, the lower limit may be set to 1.0 ⁇ m.
  • the average grain size of the crystal grains in a copper-based conductor can be determined by analyzing the crystal orientation data using the electron backscatter diffraction (EBSD) method described above, selecting the analysis software's chart-grain size (diameter) and using the area method to analyze the entire cross section. More specifically, when the boundary where the orientation difference with adjacent measurement points is 15° or more is defined as the interface (grain boundary) of the crystal grain, the average diameter can be determined as the average diameter of the circle equivalent of the crystal grain when the cross-sectional area of the crystal grain is calculated using the number of consecutive measurement points within the area surrounded by the grain boundary and the step size during measurement.
  • EBSD electron backscatter diffraction
  • the copper-based conductor is made of copper or a copper alloy.
  • the copper-based conductor may be a copper alloy containing small amounts of elements such as silver (Ag), chromium (Cr), zirconium (Zr), or tin (Sn).
  • silver Al
  • Cr chromium
  • Zr zirconium
  • Sn tin
  • Cu copper
  • it is preferably copper (Cu), more specifically, 99.00% by mass or more of pure copper.
  • the copper alloy that constitutes the copper-based conductor preferably has an alloy composition that contains at least one of the following elements: 0.1% to 1.0% by mass of Ag, 0.1% to 1.0% by mass of Cr, 0.1% to 1.0% by mass of Zr, and 0.1% to 1.0% by mass of Sn, with the remainder being Cu and unavoidable impurities.
  • the tensile durability of the copper-based conductor can be improved. Therefore, even if the cross-sectional area of the connection deformed by ultrasonic bonding is small, the wire can withstand the tensile load during handling without breaking.
  • the content of at least one of Ag, Cr, Zr, and Sn exceeds 1.0% by mass, this can cause a decrease in the conductivity of the copper-based conductor. Therefore, when using a copper-based conductor as an electric wire, it is preferable to add the above elements in low concentrations.
  • the upper limit of the Ag content is more preferably 0.7% by mass or less, and even more preferably 0.4% by mass or less.
  • the upper limit of the Cr content is more preferably 0.7% by mass or less, and even more preferably 0.4% by mass or less.
  • the copper alloy contains Zr the upper limit of the Zr content is more preferably 0.7% by mass or less, and even more preferably 0.4% by mass or less.
  • the copper alloy contains Sn the upper limit of the Sn content is more preferably 0.7% by mass or less, and even more preferably 0.4% by mass or less.
  • unavoidable impurities refer to impurities at a level that is unavoidably mixed in during the manufacturing process. Depending on the content of unavoidable impurities, they can be a factor in reducing the conductivity of copper-based conductors, so it is preferable that the content of unavoidable impurities is low.
  • Inevitable impurities contained in copper-based conductors include, for example, elements such as aluminum (Al), beryllium (Be), cadmium (Cd), iron (Fe), magnesium (Mg), nickel (Ni), phosphorus (P), lead (Pd), silicon (Si), and titanium (Ti).
  • Inevitable impurities also include small amounts of silver (Ag), chromium (Cr), zirconium (Zr), and tin (Sn) that do not satisfy the silver (Ag), chromium (Cr), zirconium (Zr), and tin (Sn) content requirements in the alloy composition of the above copper alloy.
  • the upper limit of the content of unavoidable impurities is preferably 30 ppm or less in total of the above elements.
  • the shape of a copper-based conductor is such that the cross section perpendicular to the extension direction of the copper-based conductor is circular or approximately circular, and its size can be selected appropriately depending on the amount of current required in the electrical appliance or automobile to be installed and the installation space.
  • the copper-based conductor is made of copper-based wire material having a round wire shape
  • the diameter of the copper-based wire material (round wire) it is preferable for the diameter of the copper-based wire material (round wire) to be 0.13 mm or more, as this allows a relatively high current to flow through the copper-based wire material.
  • the diameter of the copper-based wire material (round wire) it is preferable for the diameter of the copper-based wire material (round wire) to be 0.54 mm or less, as this allows the copper-based conductor to easily deform when ultrasonic waves are applied.
  • a stranded conductor can be constructed by twisting together multiple copper-based wires made of the above-mentioned copper-based conductor.
  • a stranded conductor can be obtained that is easily bent, easily deformed when ultrasonic waves are applied, and has high bonding strength to terminals.
  • the number of strands in the stranded conductor and the total cross-sectional area of the stranded wire are not limited, but by twisting together copper-based conductors of the above-mentioned wire diameters in a number ranging from 7 to 171, it is possible to easily join terminals, etc. by ultrasonic bonding and to construct a small-diameter stranded conductor that requires little installation space.
  • the copper-based conductor of the present invention is preferably used in electric wires. More specifically, an electric wire can be constructed in which at least an insulating coating layer is formed on the surface of the above-mentioned copper-based conductor or stranded conductor.
  • the insulating coating layer is preferably a coating layer made of, for example, polyvinyl chloride, and the coating layer can be formed, for example, by extruding molten resin onto the surface of a copper-based conductor or a stranded conductor.
  • the height h of the joint is preferably in the range of 1/3 to 2/3, where the outer diameter (stranded outer diameter) of the stranded conductor before bonding is taken as 1. If the height h of the joint exceeds 2/3 of the stranded outer diameter, many voids that were present at the joint between the copper-based conductor and the terminal and inside the stranded conductor remain, reducing the tensile durability of the electric wire with terminal.
  • the height h of the joint is preferably 0.55 or less, and more preferably 0.45 or less, where the outer diameter (stranded outer diameter) of the stranded conductor before bonding is taken as 1.
  • the height h of the joint is less than 1/3 of the stranded outer diameter, the cross-sectional area of the stranded conductor becomes smaller, making it difficult to pass a predetermined current through the electric wire with terminal. In this case, the reduced cross-sectional area of the joint also tends to result in insufficient tensile durability. Therefore, the height h of the joint is preferably 0.34 or more, and more preferably 0.38 or more, when the outer diameter of the stranded conductor before joining (stranded outer diameter) is taken as 1.
  • the height h of the joint can be defined as the maximum height of the stranded conductor 1 from the surface 2a of the flat portion 2 of the copper terminal when observing a vertical cross section perpendicular to the longitudinal direction of the stranded conductor 1 of the terminal-attached electric wire (the extension direction of the copper-based conductor 10), as shown in Figure 1.
  • the stranded conductor 1 shown in Figure 1 is formed by twisting multiple copper-based conductors 10 together in a spiral shape to form multiple layers around a central conductor wire 11 made of a single copper-based conductor 10, and therefore the cross section of the copper-based conductor 10 in the spirally twisted portion is approximately elliptical.
  • a copper-based conductor according to the present invention is ultrasonically joined to a terminal so that the terminal extends on one side of the joint and the stranded conductor extends on the other side of the joint, and a tensile test is conducted in accordance with JIS Z2241 by grasping the terminal on one side and the stranded conductor on the other side, it is preferable that the conductor does not break at the joint and that the measured tensile strength is 70 MPa or more. Because the copper-based conductor and terminal are firmly joined in such an electric wire with terminal, the electric wire with terminal can be endowed with high tensile durability. Therefore, the tensile strength of the electric wire with terminal is preferably 100 MPa or more, and more preferably 150 MPa or more.
  • the terminal material to be joined to the copper-based conductor according to the present invention is preferably copper or a copper alloy.
  • the terminal material may be the same as the copper-based conductor material described above, or the same material as the copper-based conductor may be used.
  • the copper-based conductor is isotropically processed in the radial direction, particularly in the wiredrawing step, and a specific crystal orientation when viewed from a direction perpendicular to the longitudinal direction of the wire is controlled by two-stage current annealing in the subsequent first and second heat treatment steps, thereby increasing the total density, which is the ratio of the average value of the first and second total areas to the total area of the crystal grains included in the first measurement region.
  • the casting process is first carried out.
  • electrolytic copper is melted in a reducing atmosphere to obtain a cylindrical ingot called a billet.
  • the extrusion process is carried out.
  • the billet is hot extruded into a round bar.
  • the extrusion process is followed by the wiredrawing process, in which the round bar or rough wire obtained in the above process is drawn to a predetermined wire diameter.
  • the wiredrawing process includes a peeling process to remove surface defects that have developed up to the above process.
  • the wire may be subjected to one or more heat treatment processes before the wiredrawing process in order to remove processing distortion and make it easier to draw.
  • a stranding process may be performed in which multiple drawn copper-based conductors are twisted together to form a stranded conductor.
  • a compression die may be used to compress the conductor, or the copper-based conductors may be twisted together without using a compression die.
  • the heat treatment process performed on the copper-based conductor or stranded conductor includes a first heat treatment process and a second heat treatment process. This allows the total concentration rate, which is the ratio of the average value of the first total area and the second total area to the total area of the crystal grains contained in the first measurement region, to be 40% or more.
  • first and second heat treatment steps current annealing is performed, in which an electric current is passed through the wire passing through multiple pulleys that act as electrodes.
  • current annealing is performed, in which an electric current is passed through the wire passing through multiple pulleys that act as electrodes.
  • the copper-based conductor or stranded conductor can be heated in a short time. Therefore, after a large number of small crystal grains are simultaneously generated by recrystallization in the first heat treatment step, these crystal grains can be grown in the second heat treatment step. This increases the proportion of the area of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group relative to the total area of crystal grains contained in the first measurement region.
  • the temperature and time for heating the copper-based conductor or stranded conductor can be adjusted appropriately depending on desired characteristics such as the proportion of the area of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, ⁇ 012> orientation group, and ⁇ 123> orientation group.
  • the temperature at which the copper-based conductor or stranded conductor is heated in the first heat treatment process is too high, the generation of crystal grains by recrystallization and the growth of crystal grains occur simultaneously, making it difficult to increase the proportion of the area of crystal grains having the ⁇ 011>, ⁇ 012>, and ⁇ 123> orientations in the total area of crystal grains exposed in the cross section of the copper-based conductor. Furthermore, if the heating temperature in the first heat treatment process is too high, the crystal grains are likely to become larger than necessary.
  • the temperature to which the copper-based conductor or stranded conductor is heated can be increased; conversely, by decreasing the current passed through the copper-based conductor or stranded conductor in the first heat treatment process, the temperature to which the copper-based conductor or stranded conductor is heated can be decreased.
  • the crystal grains generated by recrystallization are more likely to grow, making it difficult to increase the proportion of the area of crystal grains having the ⁇ 011>, ⁇ 012>, and ⁇ 123> orientations in the total area of crystal grains exposed in the cross section of the copper-based conductor.
  • excessive crystal grain growth can be suppressed, thereby increasing the proportion of the area of crystal grains having the ⁇ 011>, ⁇ 012>, and ⁇ 123> orientations in the total area of crystal grains exposed in the cross section of the copper-based conductor.
  • the temperature at which the copper-based conductor or stranded conductor is heated is too low, the growth of crystal grains generated by recrystallization will be difficult, making it difficult to increase the proportion of the area of crystal grains having the ⁇ 011>, ⁇ 012>, and ⁇ 123> orientations to the total area of crystal grains exposed in the cross section of the copper-based conductor.
  • the temperature at which the copper-based conductor or stranded conductor is heated in the second heat treatment process is too high, excessive crystal grain growth will reduce deformation resistance, increasing the risk of wire breakage, which is undesirable.
  • the temperature at which the copper-based conductor or stranded conductor is heated can be increased by increasing the current passed through the copper-based conductor or stranded conductor in the second heat treatment process, and the temperature at which the copper-based conductor or stranded conductor is heated can be lowered by decreasing the current passed through the copper-based conductor or stranded conductor in the second heat treatment process.
  • the crystal grains grow, making it difficult to increase the proportion of the area of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group in the total area of crystal grains exposed in the cross section of the copper-based conductor.
  • the temperature of the copper-based conductor or twisted conductor may rise instantaneously, causing the thermocouple's response speed to be unable to keep up, making it difficult to accurately determine the temperature. Therefore, when setting the heat treatment conditions for current annealing, conditions such as voltage, current value, wire speed, and electrode distance can be adjusted based on the actual total integration rate of the copper-based conductor after the heat treatment step and the above description, to obtain a copper-based conductor with the desired total integration rate.
  • a stranded conductor was obtained by a stranding step in which stranded wires made of copper-based conductors of the types shown in Tables 4, 5, and 6 among the copper-based conductors A to H obtained above were stranded together to form a stranded conductor. Then, an insulating coating layer made of polyvinyl chloride was formed on the surface of the obtained stranded conductor by extruding a molten resin made of polyvinyl chloride, thereby obtaining an electric wire.
  • the measurement target was a mirror-finished cross section of a copper-based conductor (or, in the case of a stranded conductor, a single copper-based conductor constituting the stranded conductor) perpendicular to the longitudinal direction, and the entire cross section was designated the first measurement area. Measurements were performed with a step size of 0.5 ⁇ m. Next, for the obtained crystal orientation data, two directions perpendicular to the longitudinal direction of the wire were selected on the IPF map, which were 90° apart, to define an x-y Cartesian coordinate system. Then, a first direction on the x-axis and a second direction on the y-axis were defined.
  • the boundary where the orientation difference with adjacent measurement points is 15° or more is defined as the interface (grain boundary) of a crystal grain from the chart-crystal direction obtained using analysis software
  • the set of consecutive measurement points in the area surrounded by the grain boundary is defined as a crystal grain
  • the crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 011> orientation are defined as the ⁇ 011> orientation group
  • the crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 012> orientation are defined as the ⁇ 012> orientation group
  • the crystal orientations within ⁇ 8° of the ⁇ 123> orientation are defined as the ⁇ 123> orientation group.
  • the area ratios (A1 to A3, A5 to A7) of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group to the total area of crystal grains included in the first measurement region were measured, and this measurement was performed three times at different locations within the first measurement region.
  • the average of the three measurements was calculated, and the total area ratio of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group was calculated as the total accumulation ratio (A4, A8).
  • the average of the total accumulation ratios for the first and second directions ((A4 + A8) / 2) was calculated and shown in Table 2.
  • Data for the second measurement region was extracted from the crystal orientation data obtained by the electron backscatter diffraction (EBSD) method described above, and the data for the first and second orientations were measured using the same procedure as for the first measurement region.
  • the area ratios (B1 to B3, B5 to B7) of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group to the total area of crystal grains included in the second measurement region were measured. This measurement was performed three times at different locations within the first measurement region, and the average of the three measurements was calculated.
  • the total area ratio of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group was calculated as the total accumulation ratio (B4, B8). Then, from the measured values of the total accumulation ratios (B4, B8) calculated for the first and second directions, the average of the total accumulation ratios for the first and second directions ((B4 + B8)/2) was calculated and shown in Table 3.
  • the ultrasonic energy input was 600 J for an electric wire with a cross-sectional area of 3 sq (approximately 3.30 mm 2 ), 1000 J for an electric wire with a cross-sectional area of 5 sq (approximately 5.23 mm 2 ), and 3000 J for an electric wire with a cross-sectional area of 15 sq (approximately 13.75 mm 2 ).
  • the unit sq means the area of the conductor and is a unit used to describe electric wires (for example, the cross-sectional area of the stranded conductor in a 3 sq electric wire is approximately 3 mm2 ).
  • the measured value of the joint height h was between 1/3 and 2/3 of the outer diameter (stranded outer diameter) of the stranded conductor before splicing, it was evaluated as “Good” ( ⁇ ), as there were few voids at the joint between the copper conductor and the terminal and inside the stranded conductor, and the copper conductor and terminal were well joined.
  • the measured value of the joint height h was more than 2/3 of the outer diameter (stranded outer diameter) of the stranded conductor before splicing, many voids remained at the joint between the copper conductor and the terminal and inside the stranded conductor, and the copper conductor and terminal were not well joined. Therefore, the wire was evaluated as "Poor" ( ⁇ ).
  • the copper-based conductor was easily deformed by applying ultrasonic waves to the copper-based conductor, reducing voids that were present at the joint between the copper-based conductor and the terminal and voids that were present inside the stranded conductor, thereby promoting the bonding between the copper-based conductor and the terminal and further improving the tensile durability of the terminal-fitted electric wire.
  • Comparative Examples 1 to 6 and Invention Examples 1 to 18 the proportion of the area of crystal grains having the ⁇ 011> orientation group, the ⁇ 012> orientation group, and the ⁇ 123> orientation group to the total area of crystal grains contained in the first measurement region was not controlled within a specified range.
  • Comparative Examples 1 to 6 when a terminal-equipped electric wire was constructed by joining a stranded conductor and a terminal by ultrasonic bonding, at least one of the height of the connection with the terminal and the results of a tensile test of the terminal-equipped electric wire was poor. As a result, the tensile durability of the terminal-equipped electric wire was also poor in Comparative Examples 1 to 6.

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Abstract

銅系導体に端子を接合して端子付き電線にしたときに、端子との接合を促進することができ、かつ端子付き電線の引張耐久性を高めることが可能な銅系導体を提供する。　銅系導体は、延伸方向に対して垂直な横断面で行なわれた電子後方散乱回折法による結晶方位解析において、横断面内で選択された第１測定領域にて、第１の方向に対して、＜０１１＞方位±８°以内の結晶方位である＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位±８°以内の結晶方位である＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位±８°以内の結晶方位である＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第１合計面積と、第１の方向に直交する第２の方向に対して、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第２合計面積との平均値が、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める割合である合計集積率は、４０％以上である。

Description

銅系導体、撚線導体および電線
　本発明は、銅系導体、撚線導体および電線に関する。
　電気製品や自動車車載部品などに用いられる電線としては、導電率の高い銅系導体が用いられるとともに、その両端部には端子が設けられており、特に超音波を印加して電線の端部にある銅系導体を端子に接合させる場合には、軟らかく超音波の出力によって変形しやすい銅系導体が用いられる。
　このような銅系導体として、例えば特許文献１には、断面積あたりの銅合金の結晶粒が５０～２５０個あり、その最大粒径はボンディングワイヤの直径の１／３以下であり、かつ、＜１００＞等の特定方位がいずれも４０％以下の無方位であることを特徴とする銅合金ボンディングワイヤが記載されており、これにより、ボンディングワイヤの先端がＪの字状に曲がるということがなくなり、切断端部がボンディングワイヤの断面積内からはみ出ない銅合金ボンディングワイヤを提供することができる効果があるとしている。
特開２０１７－０４５９２４号公報
　超音波を印加して電線の端部にある銅系導体を端子に接合させる際に、銅系導体が軟らかさに欠けていると、特に銅系導体と端子の間に空隙が形成されることで、端子と電線の接合強度が低くなり、さらには得られる端子付き電線の引張耐久性が低下していた。そのため、銅系導体に端子を接合して端子付き電線にしたときの引張耐久性が高い銅系導体が求められていた。
　これに関し、特許文献１に記載されているボンディングワイヤは、線径が１５μｍ以上２０μｍ以下の銅合金ボンディングワイヤに関するものであり、これより太径の銅系導体については着目しておらず、超音波接合の際の超音波の印加によって変形しやすくし、それにより銅系導体と端子との接合を促進して、銅系導体に端子を接合したときの端子付き電線の引張耐久性を高めるべき点において改善の余地があった。
　したがって、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、銅系導体に端子を接合して端子付き電線にしたときの銅系導体と端子との接合を促進し、かつ端子付き電線の引張耐久性を高めることが可能な銅系導体と、これを用いた撚線導体および電線を提供することにある。
　本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、横断面内の測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位、＜０１２＞方位または＜１２３＞方位を有する結晶粒の割合を増加させることで、超音波接合によって銅系導体や撚線導体と端子を接合して端子付き電線を構成したときに、銅系導体を超音波の印加によって銅系導体を容易に変形して、銅系導体と端子との接合部分にあった空隙や、撚線導体の内部にあった空隙を低減することで、銅系導体と端子との接合を促進するとともに、端子付き電線の引張耐久性を高められることを見出し、本発明を完成するに至った。
　上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
　（１）銅系導体であって、前記導体の延伸方向に対して垂直な横断面で行なわれた、電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法による結晶方位解析において、前記横断面内にｘｙ直交座標系を定めた上で、ｘ軸上の方向である第１の方向と、ｙ軸上の方向である第２の方向を想定し、＜０１１＞方位±８°以内の結晶方位を＜０１１＞方位群とし、＜０１２＞方位±８°以内の結晶方位を＜０１２＞方位群とし、かつ＜１２３＞方位±８°以内の結晶方位を＜１２３＞方位群とするとき、前記横断面内で選択された第１測定領域にて、前記第１の方向に対して、前記＜０１１＞方位群、前記＜０１２＞方位群および前記＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第１合計面積と、前記第２の方向に対して、前記＜０１１＞方位群、前記＜０１２＞方位群および前記＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第２合計面積との平均値が、前記第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める割合である合計集積率は、４０％以上である、銅系導体。
　（２）前記横断面を、中心部と、前記中心部の周りを包囲する外環部とに区画するとき、前記横断面の前記中心部内で選択された第２測定領域にて、前記第１の方向に対して、前記＜０１１＞方位群、前記＜０１２＞方位群および前記＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第１合計面積と、前記第２の方向に対して、前記＜０１１＞方位群、前記＜０１２＞方位群および前記＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第２合計面積との平均値が、前記第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める割合である合計集積率は、５０％以上である、上記（１）に記載の銅系導体。
　（３）前記横断面内に存在する結晶粒の平均結晶粒径が２０．０μｍ未満である、上記（１）または（２）に記載の銅系導体。
　（４）上記（１）から（３）のいずれか１項に記載の銅系導体からなる銅系素線を複数撚り合わせて形成してなる、撚線導体。
　（５）上記（１）、（２）または（３）に記載の銅系導体、または上記（４）に記載の撚線導体の表面に、少なくとも絶縁被覆層が形成された電線。
　本発明によれば、銅系導体に端子を接合して端子付き電線にしたときの銅系導体と端子との接合を促進し、かつ端子付き電線の引張耐久性を高めることが可能な銅系導体と、これを用いた撚線導体および電線を提供することができる。
本発明の銅系導体を複数撚り合わせて形成してなる撚線導体を端子の平板部に接合させた端子付き電線の、接合部の高さを模式的に示す断面図である。
　以下、本発明の銅系導体の好ましい実施形態について、詳細に説明する。なお、本発明の銅系導体の成分組成において、「質量％」を単に「％」と示すこともある。
　本発明に従う銅系導体は、導体の延伸方向に対して垂直な横断面で行なわれた、電子後方散乱回折法による結晶方位解析において、横断面内にｘｙ直交座標系を定めた上で、ｘ軸上の方向である第１の方向と、ｙ軸上の方向である第２の方向を想定し、＜０１１＞方位±８°以内の結晶方位を＜０１１＞方位群とし、＜０１２＞方位±８°以内の結晶方位を＜０１２＞方位群とし、かつ＜１２３＞方位±８°以内の結晶方位を＜１２３＞方位群とするとき、横断面内で選択された第１測定領域にて、第１の方向に対して、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第１合計面積と、第２の方向に対して、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第２合計面積との平均値が、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める割合である合計集積率（以下、「第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率」という場合がある。）は、４０％以上である。
　本発明の銅系導体では、特に、横断面内の第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率を４０％以上にすることで、横断面に表れる結晶粒の結晶方位が制御され、それにより、横断面の第１測定領域に現れる結晶粒の中で、超音波を印加したときにより小さい力で変形することが可能な、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒が占める割合が増加する。そのため、超音波接合によって銅系導体に端子を接合して端子付き電線にする際に、銅系導体を変形しやすくすることで、銅系導体と端子との接合部分にあった空隙や、撚線導体の内部にあった空隙を低減することができ、その結果、銅系導体と端子との接合を促進して、端子付き電線の引張耐久性を高めることができる。
　本発明に従う銅系導体では、銅系導体に端子を接合して端子付き電線にしたときの引張耐久性が高い銅系導体銅系導体と、これを用いた撚線導体および電線を提供することができる。これにより、電気製品や自動車の内部に用いられる端子付き電線を、超音波接合によって作製する際に、銅系導体を変形しやすくして端子との接合を促進することができるため、銅系導体と端子を安定的に接合し、それにより高品質な電線の接続をもたらすことができる。また、本発明に従う銅系導体は、超音波の印加によって容易に変形することができるため、ワイヤを変形させて半導体チップ上に接合するボンディングワイヤにも好適に用いることができる。
［１］銅系導体の金属組織
　本発明に従う銅系導体は、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率が、４０％以上である。ここで、銅系導体を超音波の印加によって変形しやすくするためには、銅系導体が変形する方向に対して、結晶粒の結晶方位がどの方向に制御されているかが重要となる。この点、本発明者らは、銅系導体が変形する方向に対して、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒を増加させることで、銅系導体を弱い力で容易に変形できることを見出した。ここで、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率が４０％未満であると、他の方位を有する結晶粒の集積率が相対的に多くなることで、変形する方向に対してより大きな力が必要となる。そのため、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率は、好ましくは６０％以上であり、より好ましくは８０％以上である。他方で、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率の割合の上限は、特に限定されるものではないが、例えば１００％であってもよい。
　横断面内の第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率は、例えば、高分解能走査型分析電子顕微鏡（日本電子株式会社製、ＪＳＭ－７００１ＦＡ）に付属するＥＢＳＤ検出器（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ５．０　ＨＩＫＡＲＩ）を用いて連続して結晶方位データを測定し、測定した結晶方位データを、解析ソフト（ＴＳＬソリューション社製、ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）で算出（処理）した結晶方位解析データから得ることができる。「ＥＢＳＤ」とは、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ＢａｃｋＳｃａｔｔｅｒ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎの略で、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）内で測定試料である銅系導体に電子線を照射したときに生じる反射電子菊池線回折を利用した結晶方位解析技術のことである。測定対象は、１本の銅系導体の延伸方向に対して垂直な横断面を研磨で鏡面仕上げした表面であり、測定領域は、横断面内で選択された第１測定領域であるが、横断面の全範囲としてもよい。横断面内の一部を第１測定領域とする場合、測定領域は、例えば２００μｍ～５００μｍ四方とすることができる。横断面の研磨は、クロスセクションポリッシャ（登録商標）装置を用いた研磨のほか、湿式研磨、ＦＩＢやミクロトームなどの鏡面仕上げが可能な手段を用いることができ、その具体的な手段は問わない。得られた結晶方位データについて、ＩＰＦｍａｐ上で線材の長手方向に垂直な方向で９０°異なる方向を２つ選択してｘｙ直交座標系を定めた上で、ｘ軸上の方向である第１の方向と、ｙ軸上の方向である第２の方向を定め、解析ソフトを用いて得られるｃｈａｒｔ－ｃｒｙｓｔａｌ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎから、隣接する測定点との方位差が１５°以上である境界を結晶粒の界面（粒界）としたときに、粒界によって囲まれた範囲における連続した測定点の集合を結晶粒として、＜０１１＞方位±８°以内の結晶方位を＜０１１＞方位群とし、＜０１２＞方位±８°以内の結晶方位を＜０１２＞方位群とし、かつ＜１２３＞方位±８°以内の結晶方位を＜１２３＞方位群とすることができる。このとき、第１および第２の方向について、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒のそれぞれの面積割合を計測するとともに、通常、この計測を第１測定領域内の異なる箇所で３回（ｎ＝３）行ない、３回の計測で得られる各方位群を有する結晶粒の面積割合の平均を算出する。そして、第１および第２の方向についての、各方位群を有する結晶粒の面積割合の平均から、各方位群を有する結晶粒の合計集積率を算出し、第１および第２の方向の平均を算出することで、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率の割合の測定値を得ることができる。
　また、本発明に従う銅系導体は、横断面を、中心部と、中心部の周りを包囲する外環部とに区画するとき、横断面の中心部内で選択された第２測定領域にて、第１の方向に対して、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第１合計面積と、第２の方向に対して、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第２合計面積との平均値が、第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める割合である合計集積率（以下、「第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率」という場合がある。）は、５０％以上であることが好ましい。超音波を印加して銅系導体を変形させる際、銅系導体は導体を圧縮する方向に変形することが多い。そのため、横断面の中心部内で選択された第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率を５０％以上にすることで、銅系導体が中心部から変形しやすくなるため、より小さい力で銅系導体を変形させることができる。そのため、第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率は、より好ましくは６０％以上であり、さらに好ましくは８０％以上である。
　ここで、本明細書における「横断面の中心部」は、銅系導体の延伸方向に対して垂直な横断面を観察した際の断面の重心と同じ重心を有し、この重心から横断面の１／９の面積を有する、横断面と相似形の領域とする。例えば、銅系導体が丸線である場合、銅系導体の延伸方向に対して垂直な横断面を観察した際の円形断面の中心（重心）と同じ中心（重心）を取り、この中心（重心）から直径が横断面の１／３となる同心円内の領域とすることもできる。
　横断面内の第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率は、例えば、横断面の中心部である第２測定領域を測定対象として、上述の第１測定領域を測定対象とした場合と同様の手順で、求めることができる。すなわち、第１および第２の方向について、第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒のそれぞれの面積割合を計測するとともに、通常、この計測を第２測定領域内の異なる箇所で３回（ｎ＝３）行ない、３回の計測で得られる各方位群を有する結晶粒の面積割合の平均を算出する。そして、第１および第２の方向についての、各方位群を有する結晶粒の面積割合の平均から、各方位群を有する結晶粒の合計集積率を算出し、第１および第２の方向の平均を算出することで、第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率の割合の測定値を得ることができる。ここで、第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率の算出に用いられる結晶方位データは、第２測定領域について行なった電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法の結晶方位データから、第２測定領域内のデータを抽出したものであってもよい。
　本発明に従う銅系導体は、横断面内に存在する結晶粒の平均結晶粒径が２０．０μｍ未満であることが好ましい。これにより、銅系導体や、銅系導体を複数撚り合わせて形成される撚線導体を端子に超音波接合したときに、接合のばらつきが抑えられるため、これらをより安定して接合させることができる。そのため、横断面内に存在する結晶粒の平均結晶粒径は、より好ましくは１５．０μｍ以下であり、さらに好ましくは１０．０μｍ以下である。他方で、結晶粒の粒径の下限は特に限定されないが、例えば銅系導体を容易に変形できるようにする観点では、１．０μｍを下限としてもよい。
　ここで、銅系導体の結晶粒の平均結晶粒径は、上述の電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法の結晶方位データの解析において、横断面の全体を解析対象として解析ソフトのｃｈａｒｔ－ｇｒａｉｎ　ｓｉｚｅ（ｄｉａｍｅｔｅｒ）を選択し、ａｒｅａ法にて算出された平均結晶粒径を、結晶粒の平均結晶粒径とすることができる。より具体的に、隣接する測定点との方位差が１５°以上である境界を、結晶粒の界面（粒界）としたときに、粒界によって囲まれた範囲にある連続した測定点の数と、測定時のステップサイズを用いて、結晶粒の断面積を算出したときの、結晶粒の円相当の平均直径とすることができる。
［２］銅系導体の素材
　銅系導体は、銅または銅合金から構成される。ここで、銅系導体は、例えば銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）などの元素を少量含む銅合金でもよいが、銅系導体をより一層曲げ易くする観点からは、銅（Ｃｕ）であること、より具体的に９９．００質量％以上の純銅であることが好ましい。その中でも、銅の含有量が多いほど導電率が高いことから、９９．９０質量％以上の銅（Ｃｕ）および不可避不純物からなるタフピッチ銅であることが好ましく、９９．９６質量％以上のＣｕ、１０ｐｐｍ以下の酸素および不可避不純物からなる無酸素銅であることがより好ましい。
　銅系導体を構成する銅合金としては、０．１質量％以上１．０質量％以下のＡｇ、０．１質量％以上１．０質量％以下のＣｒ、０．１質量％以上１．０質量％以下のＺｒ、０．１質量％以上１．０質量％以下のＳｎの少なくとも１種の元素を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有することが好ましい。
　Ａｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｓｎの含有量のうち少なくともいずれかが０．１質量％以上であると、銅系導体の引張耐久性を向上できる。そのため、超音波接合によって変形した接続部の断面積が小さい場合であっても、電線を取り扱う際の引張負荷に対して断線せずに耐久することができる。一方で、Ａｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｓｎの含有量のうち少なくともいずれかが１．０質量％を超えると、銅系導体の導電率を低下させる要因となりうる。そのため、銅系導体を電線として用いるには、上記元素の低濃度での添加が好ましい。このような観点から、銅合金がＡｇを含む場合のＡｇの含有量について、上限値は、より好ましくは０．７質量％以下、さらに好ましくは０．４質量％以下である。銅合金がＣｒを含む場合のＣｒの含有量について、上限値は、より好ましくは０．７質量％以下、さらに好ましくは０．４質量％以下である。銅合金がＺｒを含む場合のＺｒの含有量について、上限値は、より好ましくは０．７質量％以下、さらに好ましくは０．４質量％以下である。銅合金がＳｎを含む場合のＳｎの含有量について、上限値は、より好ましくは０．７質量％以下、さらに好ましくは０．４質量％以下である。
　上述した元素以外の残部は不可避不純物である。不可避不純物は、製造工程上、不可避的に混入してしまう含有レベルの不純物を意味する。不可避不純物の含有量によっては銅系導体の導電率を低下させる要因になりうるため、不可避不純物の含有量は少ないことが好ましい。
　銅系導体に含まれる不可避不純物としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ベリリウム（Ｂｅ）、カドミウム（Ｃｄ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、リン（Ｐ）、鉛（Ｐｄ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）などの元素が挙げられる。また、不可避不純物としては、上記銅合金の合金組成における銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）の含有量を満たさない、少量の銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）も挙げられる。なお、不可避不純物の含有量の上限は、上記元素の合計で３０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
［３］銅系導体の形状および用途
　銅系導体の形状は、銅系導体の延伸方向に対して垂直な横断面の形状が円形状または略円形状であり、その大きさは、配策される電気製品や自動車で求められる電流量や配策スペースなどに応じて適宜選択できる。
　ここで、銅系導体が丸線の形状を有する銅系線材によって構成される場合、銅系線材（丸線）の線径が０．１３ｍｍ以上であると、銅系線材に比較的高い電流を流すことができる観点から好ましい。また、銅系線材（丸線）の線径が０．５４ｍｍ以下であると、超音波を印加した際に銅系導体が変形しやすい観点から好ましい。
　また、上述の銅系導体からなる銅系素線を複数撚り合わせて、撚線導体を構成することもでき、この場合、容易に曲げることができるとともに、超音波を印加した際に変形しやすく端子への接合強度が高い撚線導体を得ることができる。ここで、撚線導体の撚本数と撚線の合計断面積は限定されるものでないが、上述の線径の銅系導体を、７本以上１７１本以下の範囲の本数で撚り合わせることで、超音波接合によって端子などを容易に接合できるとともに、必要となる配策スペースの小さい細径の撚線導体を構成することも可能である。
　さらに、本発明の銅系導体は、電線に用いることが好ましい。より具体的に、上述の銅系導体または撚線導体の表面に、少なくとも絶縁被覆層が形成された電線を構成することができる。
　ここで、絶縁被膜層としては、例えばポリ塩化ビニルからなる被覆層であることが好ましく、例えば銅系導体または撚線導体の表面に溶融樹脂を押し出すことで、被覆層を形成することができる。
　また、本発明に従う銅系導体は、端子と超音波接合して端子付き電線を得たときに、接合部の高さｈは、接合前の撚線導体の外径（撚り外径）を１としたときに、１／３以上２／３以下の範囲であることが好ましい。接合部の高さｈが撚り外径の２／３を超えていると、銅系導体と端子との接合部分にあった空隙や、撚線導体の内部にあった空隙が多く残ることで、端子付き電線の引張耐久性が低下する。したがって、接合部の高さｈは、接合前の撚線導体の外径（撚り外径）を１としたときに、好ましくは０．５５以下であり、より好ましくは０．４５以下である。他方で、接合部の高さｈが撚り外径の１／３未満であった場合も、撚線導体の断面積が小さくなることで、端子付き電線に所定の電流を流すことが困難になりやすい。このとき、接合部の断面積が減少することで、引張耐久性も不足しやすい。したがって、接合部の高さｈは、接合前の撚線導体の外径（撚り外径）を１としたときに、好ましくは０．３４以上であり、より好ましくは０．３８以上である。
　ここで、接合部の高さｈは、図１に示されるように、端子付き電線の撚線導体１の長手方向（銅系導体１０の延伸方向）に対して垂直な縦断面を観察したときの、銅端子の平板部２の表面２ａからの撚線導体１の最大高さとすることができる。なお、図１に記載される撚線導体１では、１本の銅系導体１０からなる中心導体線１１の周りに、複数の層を形成するように螺旋状に複数の銅系導体１０を撚り合わせることで撚線導体１を形成しているため、螺旋状に撚り合わせた部分の銅系導体１０の断面が略楕円形になっている。
　また、本発明に従う銅系導体は、接合部の一方の側に端子が延出し、接合部の他方の側に撚線導体が延出するように端子と超音波接合される端子付き電線について、ＪＩＳ　Ｚ２２４１に基づいて、一方の側の端子と他方の側の撚線導体とをつかんで引張試験を行なったときに、接合部で破断するものではなく、また、引張強さの測定値が７０ＭＰａ以上であることが好ましい。このような端子付き電線は、銅系導体と端子が強く接合されているため、端子付き電線に高い引張耐久性をもたらすことができる。したがって、端子付き電線の引張強さは、好ましくは１００ＭＰａ以上であり、より好ましくは１５０ＭＰａ以上である。
　本発明に従う銅系導体に接合される端子の材料としては、銅または銅合金を用いることが好ましい。ここで、大電流を流す用途に用いる観点では、端子の材料として、導電率が高い純銅を用いることがより好ましい。また、端子の材料が有するばね性を利用して、嵌合部として用いる観点では、端子の材料として、強度が高い銅合金を用いることがより好ましい。ここで、端子の材料としては、上述の銅系導体の素材を用いてもよく、また、銅系導体と同じ材料を用いてもよい。
［４］銅系導体の製造方法の一例
　次に、実施形態の銅系導体の製造方法について説明する。実施形態の銅系導体の製造方法では、特に伸線工程において銅系導体の径方向に等方的に加工するとともに、その後の第１熱処理工程と第２熱処理工程において２段階の電流焼鈍によって線材の長手方向に垂直な方向から見たときの特定の結晶方位を制御することによって、上述の第１合計面積と第２合計面積の平均値が、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める割合である合計集積率を高めることができる。
　実施形態の銅系導体の製造方法では、まず、鋳造工程を行なう。鋳造工程では、還元雰囲気下で電気銅を溶かし、円柱状のビレットと呼ばれる鋳塊を得る。
　鋳造工程の後には、押出工程を行なう。押出工程では、ビレットを熱間押出により丸棒の状態に加工する。
　押出工程の後には、伸線工程を行なう。伸線工程では、上記工程で得られた丸棒または荒引線を所定の線径まで伸線する。ここで、上記工程までに生じた表面欠陥を除去するための皮むき工程が、伸線工程に含まれていることが好ましい。また、必要に応じて、加工歪の除去を目的とするとともに伸線し易くするため、伸線工程の前に、１回または複数回の熱処理工程を経てもよい。
　伸線工程を行なった後、撚線導体を形成する場合は、複数本の伸線後の銅系導体を撚り合わせて撚線導体を形成する、撚線工程を行なってもよい。このとき、圧縮ダイスを用いて圧縮導体にしたり、圧縮ダイスを用いずに非圧縮のまま銅系導体を撚り合わせたりしてもよい。
　その後、銅系導体または撚線導体について、熱処理工程を行なう。ここで、銅系導体または撚線導体について行なう熱処理工程として、第１熱処理工程と第２熱処理工程を行なう。これにより、上述の第１合計面積と第２合計面積の平均値が、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める割合である合計集積率を、４０％以上にすることができる。
　第１熱処理工程および第２熱処理工程では、電極の役割を果たす複数のプーリーの間を通線する線材に電流を流して熱処理する電流焼鈍を行なう。第１熱処理工程および第２熱処理工程において電流焼鈍を行なうことで、短時間で銅系導体や撚線導体を昇温することができるため、第１熱処理工程によって多数の小さい結晶粒を再結晶によって同時に生成させた後で、第２熱処理工程によってそれらの結晶粒を成長させることができるため、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合を増加させることができる。
　第１熱処理工程および第２熱処理工程において、銅系導体または撚線導体を加熱する温度および時間は、所望とされる＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合などの特性に応じて、適宜調整することができる。
　例えば、第１熱処理工程において銅系導体や撚線導体を加熱する温度が高すぎると、再結晶による結晶粒の生成と、結晶粒の成長が同時に起こるため、銅系導体の横断面に表出する結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合が高まりにくくなる。また、第１熱処理工程における加熱温度が高すぎると、結晶粒が必要以上に大きくなりやすくなる。他方で、第１熱処理工程において銅系導体や撚線導体を加熱する温度が低すぎると、加熱による原子の再配列や、再結晶による結晶粒の生成が起こりにくくなるため、銅系導体の横断面に表出する結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合が高まりにくくなる。ここで、第１熱処理工程において銅系導体や撚線導体に流す電流を増加させることで、銅系導体や撚線導体を加熱する温度を高くすることができ、また、第１熱処理工程において銅系導体や撚線導体に流す電流を減少させることで、銅系導体や撚線導体を加熱する温度を低くすることができる。
　また、第１熱処理工程において銅系導体や撚線導体を加熱する時間が長すぎると、再結晶によって生成した結晶粒の成長が起こりやすくなるため、銅系導体の横断面に表出する結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合が高まりにくくなる。すなわち、第１熱処理工程において銅系導体や撚線導体を加熱する時間を短くすることで、過度な結晶粒の成長を抑制できるため、銅系導体の横断面に表出する結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合を高めることができる。
　その後に行なう第２熱処理工程では、銅系導体や撚線導体を加熱する温度が低すぎると、再結晶によって生成した結晶粒の成長が起こりにくくなるため、銅系導体の横断面に表出する結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合が高まりにくくなる。他方で、第２熱処理工程において銅系導体や撚線導体を加熱する温度が高すぎると、過度な結晶粒の成長によって変形抵抗が低下することで、断線の恐れが高まるため、好ましくない。ここで、第２熱処理工程において銅系導体や撚線導体に流す電流を増加させることで、銅系導体や撚線導体を加熱する温度を高くすることができ、また、第２熱処理工程において銅系導体や撚線導体に流す電流を減少させることで、銅系導体や撚線導体を加熱する温度を低くすることができる。
　また、第２熱処理工程において銅系導体や撚線導体を加熱する時間を短くすることで、過度な結晶粒の成長を抑制できるため、銅系導体の横断面に表出する結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合を高く調整することができる。他方で、第２熱処理工程において銅系導体や撚線導体を加熱する時間を長くすることで、結晶粒が成長してしまうため、銅系導体の横断面に表出する結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合が高まりにくくなる。
　なお、第１熱処理工程および第２熱処理工程において電流焼鈍を行なう場合、銅系導体や撚線導体の温度が瞬間的に上昇することで、熱電対の応答速度が追いつかずに正確な温度を把握することが困難になることがある。そのため、電流焼鈍の熱処理条件を設定する際には、熱処理工程後の実際の銅系導体の合計集積率と上記記載を基に、電圧、電流値、線速および電極間距離などの条件を調整することで、所望の合計集積率を有する銅系導体を得ることができる。
　このようにして得られた撚線導体の表面に、溶融樹脂を押し出すことで絶縁被膜層を形成して、電線を作製することが好ましい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
　次に、本発明の効果をさらに明確にするために、本発明例および比較例について説明するが、本発明はこれら本発明例に限定されるものではない。
　（銅系導体Ａ～Ｈの作製）
　表１に示す成分で構成される銅系材料について鋳造工程、押出工程、および伸線工程を行ない、線径８ｍｍの荒引線を形成した。その後、さらに伸線工程を行なうことで、表１に示す線径の丸線に仕上げた。続いて、表１に示す条件で第１熱処理工程を行なった。ここで、熱処理の種類が「バッチ焼鈍」になっている銅系導体Ｈについては、熱処理温度を５００℃とし、熱処理温度での保持時間を２時間とした。その後、表１で第２熱処理工程の有無が「有」になっている銅系導体Ａ～Ｆについては、表１に示す条件で第２熱処理工程を行なって銅系導体を得た。他方で、表１で第２熱処理工程の有無が「無」になっている銅系導体Ｇ、Ｈについては、第２熱処理工程は行なわずに第１熱処理工程のみを行なって銅系導体を得た。
　（本発明例１～１８および比較例１～６）
　上記で得られた銅系導体Ａ～Ｈのうち、表４、表５、表６に示す種類の銅系導体からなる素線を撚り合わせて撚線導体を形成する撚線工程を行なって撚線導体を得た。その後、得られた撚線導体の表面に、ポリ塩化ビニルからなる溶融樹脂を押し出すことで絶縁被膜層を形成して、電線を得た。
［各種測定および評価方法］
　上記本発明例および比較例に係る銅系導体および撚線導体を用いて、下記に示す特性評価を行なった。各特性の評価条件は下記のとおりである。
［１］成分分析
　上記した製造段階における伸線工程で得られる荒引線をプレスして平板状にした試料を、発光分光分析装置（株式会社島津製作所製）を用いて測定、分析した。測定はｎ＝３で行い、その平均値を算出して表１に示した。意図的に添加した元素についてはそれぞれの列を設けて数値を記載し、意図的に添加していない場合にはこれらの元素は不可避不純物の合計に含めた。なお、成分の検出量が０．００１質量％未満の場合は、当該成分を含有していないものとみなし、表には「－」と記載した。
［２］第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率の測定
　第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率を測定するにあたり、高分解能走査型分析電子顕微鏡（日本電子株式会社製、ＪＳＭ－７００１ＦＡ）に付属するＥＢＳＤ検出器（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ５．０　ＨＩＫＡＲＩ）を用いて連続して測定してＥＢＳＤパターンを収集した後、ＥＢＳＤパターンから得られた結晶方位データについて解析ソフト（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて解析を行ない、結晶方位解析データを得た。測定対象は、銅系導体（撚線導体の場合は、撚線導体を構成する１本の銅系導体）の長手方向に対して垂直な横断面を研磨で鏡面仕上げした表面であり、横断面の全範囲を第１測定領域とした。測定は、ステップサイズ０．５μｍで行った。次いで、得られた結晶方位データについて、ＩＰＦｍａｐ上で線材の長手方向に垂直な方向で９０°異なる方向を２つ選択してｘｙ直交座標系を定めた上で、ｘ軸上の方向である第１の方向と、ｙ軸上の方向である第２の方向を定めた。また、解析ソフトを用いて得られるｃｈａｒｔ－ｃｒｙｓｔａｌ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎから、隣接する測定点との方位差が１５°以上である境界を結晶粒の界面（粒界）としたときに、粒界によって囲まれた範囲における連続した測定点の集合を結晶粒として、＜０１１＞方位±８°以内の結晶方位を＜０１１＞方位群とし、＜０１２＞方位±８°以内の結晶方位を＜０１２＞方位群とし、かつ＜１２３＞方位±８°以内の結晶方位を＜１２３＞方位群とした。このとき、第１および第２の方向のそれぞれの方向について、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒のそれぞれの面積割合（Ａ１～Ａ３、Ａ５～Ａ７）を計測し、この計測を第１測定領域内の異なる箇所で３回行ない、３回の計測の平均を算出するとともに、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計の面積割合を算出して合計集積率（Ａ４、Ａ８）とした。その後、第１および第２の方向についてそれぞれ算出した合計集積率（Ａ４、Ａ８）の測定値から、第１および第２の方向の合計集積率の平均（（Ａ４＋Ａ８）／２）を算出して、表２に示した。
［３］第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率の測定
　第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計集積率は、銅系導体について、横断面で見たときの円形断面の中心を取り、上述の第１測定領域に対して直径が１／３となる同心円の領域を第２測定領域として、上述の電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法の結晶方位データから第２測定領域のデータを抽出し、第１測定領域のときと同じ手順で、第１および第２の方向のそれぞれの方向について、第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積割合（Ｂ１～Ｂ３、Ｂ５～Ｂ７）を計測し、この計測を第１測定領域内の異なる箇所で３回行ない、３回の計測の平均を算出するとともに、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の合計の面積割合を算出して合計集積率（Ｂ４、Ｂ８）とした。その後、第１および第２の方向についてそれぞれ算出した合計集積率（Ｂ４、Ｂ８）の測定値から、第１および第２の方向の合計集積率の平均（（Ｂ４＋Ｂ８）／２）を算出して、表３に示した。
［４］結晶粒の平均結晶粒径の測定
　銅系導体の横断面内に存在する結晶粒の平均結晶粒径は、上述の電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法の結晶方位データの解析において、横断面の全体を解析対象として解析ソフトのｃｈａｒｔ－ｇｒａｉｎ　ｓｉｚｅ（ｄｉａｍｅｔｅｒ）を選択し、ａｒｅａ法にて算出された平均結晶粒径を、結晶粒の平均結晶粒径とした。結果を表３に示す。
［５］撚線導体を端子に超音波接合したときの接続部高さの評価
　上記で得られた撚線導体を有する電線について、被覆材を４０ｍｍ剥いだ撚線導体と、幅１０ｍｍ、奥行４０ｍｍ、厚さ２ｍｍの平板状の端子を用意し、その撚線導体と銅端子の平板部とを接触させて超音波接合を行なうことで端子付き電線を得た。超音波接合は、周波数２０ｋＨｚの超音波で、０．４ｓの接合時間で行なった。このとき、超音波による投入エネルギーは、断面積が３ｓｑ（約３．３０ｍｍ２）の電線を用いた場合は６００Ｊとし、断面積が５ｓｑ（約５．２３ｍｍ２）の電線を用いた場合は１０００Ｊとし、断面積が１５ｓｑ（約１３．７５ｍｍ２）の電線を用いた場合は３０００Ｊとした。ここで、単位として記載したｓｑは、導体の面積の意であり、電線の表記に用いられる単位である（例えば、３ｓｑの電線における撚線導体の断面積は、およそ３ｍｍ２である）。
　この端子付き電線を２本作製し、撚線導体の長手方向（銅系導体の延伸方向）に沿って平行な縦断面を観察し、図１に示される、銅端子の平板部２の表面２ａからの撚線導体１の最大高さを求めて接合部の高さｈとし、２本の端子付き電線における接合部の高さｈの平均値を、接合部の高さｈの測定値［ｍｍ］とした。
　接合部の高さｈの測定値について、接合前の撚線導体の外径（撚り外径）を１としたときに１／３以上２／３以下の範囲であった場合を、銅系導体と端子との接合部分にあった空隙や、撚線導体の内部にあった空隙が少なく、銅系導体と端子がよく接合されている点で良好であるとして「○（良）」と評価した。他方で、接合部の高さｈの測定値が、接合前の撚線導体の外径（撚り外径）を１としたときに２／３を超えていた場合を、銅系導体と端子との接合部分にあった空隙や、撚線導体の内部にあった空隙が多く残っており、銅系導体と端子がよく接合されていない点で端子付き電線としては不良であるとして「×（不良）」と評価した。また、接合部の高さｈの測定値が、接合前の撚線導体の外径（撚り外径）を１としたときに１／３未満であった場合も、撚線導体の断面積が小さくなり、端子付き電線に所定の電流を流すのが困難になる点で端子付き電線としては不良であるとして「×（不良）」と評価した。本発明例および比較例では、「○」を合格レベルとして評価した。結果を表４、表５および表６に示す。
［６］端子付き電線の引張試験およびその評価
　端子付き電線の引張強さは、端子と撚線導体とが重なる位置に長さ１０ｍｍの接合部を有するとともに、接合部の一方の側に端子が４０ｍｍ延出し、接合部の他方の側に撚線導体が１４０ｍｍ延出している端子付き電線の試験片を２本作製し、これらの試験片について、ＪＩＳ　Ｚ２２４１を参考にして、一方の側にある端子と他方の側にある撚線導体とをつかんで引張試験を行ない、端子付き電線が破断した箇所を特定するとともに、引張試験の結果から引張強さＲｍを求め、２本の端子付き電線の引張強さＲｍの平均値を、それぞれ引張強さの測定値［ＭＰａ］とした。なお、端子付き電線の引張強さは、引張試験を行なって端子付き電線が破断した時の力を、単位面積として接合前の撚線導体の断面積で割って算出した値とした。
　引張試験の結果について、２本の端子付き電線が破断した箇所がいずれも接合部ではなく、かつ得られた引張強さの測定値が７０ＭＰａ以上であった場合を、銅系導体と端子が強く接合されており、端子付き電線の引張耐久性が高い点で良好であるとして「○（良）」と評価した。他方で、少なくとも１本の端子付き電線が破断した箇所が接合部であった場合や、引張強さの平均値が７０ＭＰａ未満であった場合を、銅系導体と端子の接合が弱く、端子付き電線の引張耐久性が低い点で端子付き電線としては不良であるとして「×（不良）」と評価した。本発明例および比較例では、「○」を合格レベルとして評価した。結果を表４、表５および表６に示す。
［７］総合評価
　撚線導体を端子に超音波接合したときの接続部の高さと、端子付き電線の引張試験の結果に関する２つの評価結果のうち、２つとも「〇」と評価した場合を、端子との接続部の高さと端子付き電線の引張試験の結果のいずれも優れているとして、総合評価を「○」と評価した。他方で、端子との接続部の高さと端子付き電線の引張試験の結果に関する２つの評価結果のうち、少なくともいずれかの評価結果が「×」になった場合を、これらの２つの特性のうち少なくともいずれかが不十分であるとして、総合評価を「×」と評価した。結果を表４、表５および表６に示す。
　表１～６に示すように、本発明例１～１８では、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合が所定範囲内に制御されていたため、超音波接合によって撚線導体と端子を接合して端子付き電線を構成したときに、端子との接続部の高さと端子付き電線の引張試験の結果のいずれも優れていた。このことから、本発明例１～１８では、銅系導体を超音波の印加によって銅系導体を容易に変形して、銅系導体と端子との接合部分にあった空隙や、撚線導体の内部にあった空隙を低減することで、銅系導体と端子との接合を促進することができ、さらには端子付き電線の引張耐久性を高めることができた。
　他方で、比較例１～６では、本発明例１～１８では、第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める、＜０１１＞方位群、＜０１２＞方位群および＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積の割合が所定範囲内に制御されていなかった。そのため、比較例１～６では、超音波接合によって撚線導体と端子を接合して端子付き電線を構成した際に、端子との接続部の高さと、端子付き電線の引張試験の結果のうち少なくともいずれかが劣っていた。このことから、比較例１～６では、端子付き電線の引張耐久性にも劣っていた。
　１　　撚線導体
　１０　　銅系導体
　１１　　中心導体線
　２　　端子の平板部
　２ａ　　平板部の表面
　ｈ　　接合部の高さ

Claims (5)

  1. 　銅系導体であって、
    　前記導体の延伸方向に対して垂直な横断面で行なわれた、電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法による結晶方位解析において、
    　前記横断面内にｘｙ直交座標系を定めた上で、ｘ軸上の方向である第１の方向と、ｙ軸上の方向である第２の方向を想定し、
    　＜０１１＞方位±８°以内の結晶方位を＜０１１＞方位群とし、＜０１２＞方位±８°以内の結晶方位を＜０１２＞方位群とし、かつ＜１２３＞方位±８°以内の結晶方位を＜１２３＞方位群とするとき、
    　前記横断面内で選択された第１測定領域にて、
    　前記第１の方向に対して、前記＜０１１＞方位群、前記＜０１２＞方位群および前記＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第１合計面積と、
    　前記第２の方向に対して、前記＜０１１＞方位群、前記＜０１２＞方位群および前記＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第２合計面積と
    の平均値が、前記第１測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める割合である合計集積率は、４０％以上である、銅系導体。
  2. 　前記横断面を、中心部と、前記中心部の周りを包囲する外環部とに区画するとき、
    　前記横断面の前記中心部内で選択された第２測定領域にて、
    　前記第１の方向に対して、前記＜０１１＞方位群、前記＜０１２＞方位群および前記＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第１合計面積と、
    　前記第２の方向に対して、前記＜０１１＞方位群、前記＜０１２＞方位群および前記＜１２３＞方位群を有する結晶粒の面積を加算して求めた第２合計面積と
    の平均値が、前記第２測定領域に含まれる結晶粒の総面積に占める割合である合計集積率は、５０％以上である、請求項１に記載の銅系導体。
  3. 　前記横断面内に存在する結晶粒の平均結晶粒径が２０．０μｍ未満である、請求項１に記載の銅系導体。
  4. 　請求項１に記載の銅系導体からなる銅系素線を複数撚り合わせて形成してなる、撚線導体。
  5. 　請求項１、２または３に記載の銅系導体、または請求項４に記載の撚線導体の表面に、少なくとも絶縁被覆層が形成された電線。
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