電気・電子機器用銅合金板材およびその製造方法
【課題】めっき性、プレス性、耐熱性に優れる電気・電子機器用銅合金とその製造方法を提供する。
【解決手段】Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金で形成される銅合金板材であって、ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む３種類の金属間化合物Ａ、Ｂ、Ｃを含有し、前記金属間化合物Ａの化合物径は０．３μｍ以上２μｍ以下であり、前記金属間化合物Ｂの化合物径は０．０５μｍ以上０．３μｍ未満であり、前記金属間化合物Ｃの化合物径は０．００１μｍを越え０．０５μｍ未満である電気・電子機器用銅合金板材。
【解決手段】Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金で形成される銅合金板材であって、ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む３種類の金属間化合物Ａ、Ｂ、Ｃを含有し、前記金属間化合物Ａの化合物径は０．３μｍ以上２μｍ以下であり、前記金属間化合物Ｂの化合物径は０．０５μｍ以上０．３μｍ未満であり、前記金属間化合物Ｃの化合物径は０．００１μｍを越え０．０５μｍ未満である電気・電子機器用銅合金板材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子機器のリードフレーム、コネクタ、端子、リレー、スイッチなどに適したＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金板材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気・電子機器用材料には、鉄系材料の他、電気および熱伝導性に優れるリン青銅、丹銅、黄銅、コルソン合金などの銅系材料が広く用いられている。近年、電気・電子機器には小型化、軽量化、高密度実装化などの要求が高まり、これに適用される銅系材料には、強度、導電性、耐応力緩和特性、曲げ加工性、めっき性、プレス性、耐熱性などの向上が求められている。
【０００３】
その中で、Ｃｕ中にＮｉとＳｉを加えてそのＮｉ−Ｓｉ系化合物の析出物を形成させたコルソン合金は、多くの析出型合金の中では強化能力の非常に高いＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金で、例えば、ＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）登録のＣＤＡ７０２５０合金が市販されている。
また、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金でＮｉ−Ｓｉ系化合物の分布状態を規定して特性を改善した合金が提案されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
しかしながら、前記ＣＤＡ７０２５０合金や特許文献１、２記載のコルソン合金よっては、電気・電子機器用材料に要求される特性、特にめっき性、プレス性、耐熱性において十分な特性が得られなかった。
【特許文献１】特開２００５−２９８９２０号公報
【特許文献２】特開２００１−４９３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような状況に鑑み、本発明の目的は、特に、めっき性、プレス性、耐熱性に優れる電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子、リレー、スイッチ等に適した銅合金板材およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、電気・電子機器用に適した銅合金板材について研究を行い、銅合金板材中に分散する化合物の粒径（化合物粒子の直径）およびその分散密度と、めっき性、プレス性、耐熱性などの特性との関係について検討し、前記粒径および分散密度を適正に規定することにより前記特性を改善し得ることを知見し、この知見を基にさらに検討を進めて本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、
（１）Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金で形成される銅合金板材であって、ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む３種類の金属間化合物Ａ、Ｂ、Ｃを含有し、前記金属間化合物Ａの化合物径（その化合物の径の最小値と最大値の算術平均：以下同様）は０．３μｍ以上２μｍ以下であり、前記金属間化合物Ｂの化合物径は０．０５μｍ以上０．３μｍ未満であり、前記金属間化合物Ｃの化合物径は０．００１μｍを越え０．０５μｍ未満であることを特徴とする電気・電子機器用銅合金板材、
（２）前記金属間化合物Ａの分散密度ａ、前記金属間化合物Ｂの分散密度ｂおよび前記金属間化合物Ｃの分散密度ｃが、関係式［ａ／（ｂ＋ｃ）≦０．０１０］を満足することを特徴とする（１）項記載の電気・電子機器用銅合金板材、
（３）前記金属間化合物Ｂの分散密度ｂおよび前記金属間化合物Ｃの分散密度ｃが、関係式［０．００１≦（ｂ／ｃ）≦０．１０］を満足することを特徴とする（１）または（２）項記載の電気・電子機器用銅合金板材、
（４）前記銅合金板材の圧延方向に垂直な断面における結晶粒径の横長さｘ（μｍ）と縦長さｙ（μｍ）が、関係式［ｘ／ｙ≧２］を満足することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の電気・電子機器用銅合金板材、
（５）前記銅合金板材が、更にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを合計で０．００５〜１．５ｍａｓｓ％含有することを特徴とする（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の電気・電子機器用銅合金板材、
（６）Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金鋳塊を８５０〜９５０℃で２〜１０時間再熱するステップと、前記再熱された銅合金鋳塊を１００〜５００秒間熱間圧延して銅合金板材とするステップと、前記熱間圧延された銅合金板材を６００〜８００℃となるまで急冷するステップと、前記急冷された銅合金板材を４００〜５５０℃で１〜４時間時効熱処理をするステップとを有することを特徴とする電気・電子機器用銅合金板材の製造方法、および
（７）前記銅合金鋳塊が、更にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを合計で０．００５〜１．５ｍａｓｓ％含有することを特徴とする（６）項に記載の電気・電子機器用銅合金板材の製造方法
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の銅合金板材は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金板材に含まれる金属間化合物（以下、単に「化合物」とする）の径（化合物径）を適正に規定したので、特にめっき性、プレス性、耐熱性などの特性を向上させたものとなり、電気・電子機器用途に有用である。また、前記化合物粒子の分散密度或いは銅基母相の結晶粒径を規定することにより前記特性はさらに向上する。前記銅合金にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを含有させることにより銅合金板材の強度が改善される。
本発明の銅合金板材は、熱間圧延前の再熱条件、熱間圧延条件、時効熱処理条件を規定することにより容易に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の電気・電子機器用に適した銅合金板材の好ましい実施の態様について詳細に説明する。先ず、本発明の銅合金板材における銅合金組成について各合金元素の作用効果とその含有量について説明する。
ＮｉとＳｉはＮｉ−Ｓｉ化合物を析出して強度向上に寄与する。
Ｎｉの含有量は２．０〜５．０ｍａｓｓ％、好ましい含有量は２．５〜３．５ｍａｓｓ％ある。Ｓｉの含有量は０．４３〜１．５ｍａｓｓ％、好ましい含有量は０．５〜０．７ｍａｓｓ％、より好ましくは０．８〜１．１ｍａｓｓ％である。
これらの量を規定した理由は、いずれが下限値を下回っても十分な強度が得られず、いずれが上限値を上回っても強度が飽和するうえ、導電率が低下するためである。
ＮｉとＳｉとの質量比は、特に制限するものではないがＮｉ１に対し、Ｓｉは０．２〜０．３の範囲であるのが好ましい。またＳｉの含有量の上限は、Ｓｉの含有量がＮｉの含有量の約１／４のときに最も高強度になること、Ｓｉの含有量が１．５ｍａｓｓ％を超えると熱間圧延割れが生じ易くなることを踏まえて規定した。
【００１０】
本発明の銅合金板材は、前記Ｎｉ、Ｓｉの他に、更にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを適量含有させることで強度向上が図れる。これらの元素の含有量は合計で０．００５〜１．５ｍａｓｓ％、好ましくは０．０１〜１．０ｍａｓｓ％である。その量が０．００５ｍａｓｓ％未満ではその効果が十分に得られず、１．５ｍａｓｓ％を超えると導電率が低下する。
【００１１】
本発明において、銅基母相中に微細なＮｉ−Ｓｉ系金属間化合物が生成し、それにより合金の強度が増加すると共に、電気伝導性も良好となるが、本発明ではこの化合物の大きさに注目し、その化合物の径の最小値と最大値の算術平均を化合物径とし、この化合物径に基づき化合物Ａ、Ｂ、およびＣに分類する。そして、本発明では銅合金板材中に化合物ＢおよびＣが含まれていることが必須である。
化合物の直径（化合物径）は合金試料から直径３ｍｍの円板を打ち抜き、ツインジェット研磨法により薄膜に研磨し、加速電圧３００ｋＶの透過型電子顕微鏡で５００００倍と１０００００倍の写真を任意の３個所で撮影し、その写真上で化合物の直径と個数を測定する。これによりその化合物径（その化合物の径の最小値と最大値の算術平均）に応じて化合物Ａ、ＢおよびＣとした。
図１は、本発明の実施例２のＮｏ．９を加速電圧３００ｋＶの透過型電子顕微鏡で観察した例であり、（ａ）、（ｂ）は５万倍、（ｃ）は１０万倍の顕微鏡写真である。
化合物Ａ、Ｂ、Ｃの分散密度は、以下のように求めた。
（１）まず、任意の３ヶ所で撮影した写真中に見られた化合物をサイズ別に分類した。ここで、化合物径はその化合物の径の最小値と最大値の算術平均とした。
（２）次いで、各サイズの化合物の個数を数え、各写真の面積で除し、さらに単位面積(ｍｍ２)へ換算した。
（３）それを、５万倍、１０万倍の写真のそれぞれ３枚で行って、合計６枚の平均値を求めた。
【００１２】
ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む化合物径が０．３μｍ以上２μｍ以下の化合物Ａは、化合物Ｂや化合物Ｃと比較して銅合金板材の引張強度等の特性向上への寄与が小さい。化合物Ａは銅合金板材に過剰に含まれることによりむしろめっき性などを劣化させる。また化合物Ａが多いと特性向上に寄与する化合物Ｂおよび化合物Ｃが減る傾向があるため、化合物Ａは少ないほど良い。化合物Ａの分散密度ａは、１０個／ｍｍ２以下が好ましい。
【００１３】
本発明において、化合物Ａは、溶解鋳造時やその凝固過程、熱間加工時の非平衡的な熱処理時に生成するものであり、熱間圧延前の再熱処理或いは熱間圧延終了後の溶体化（均質化）処理を高温で施すか、長時間施すことにより容易に消失或いは小径化させることができる。前記再熱処理は、工業的には９００℃以上、０．５時間以上の条件で施されているが、この条件では化合物Ａが残存することがあり、また化合物Ａは熱間圧延中に形成されることもある。
【００１４】
本発明において、ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む化合物径が０．０５μｍ以上０．３μｍ未満の化合物Ｂはプレス性を向上させる。即ち、銅合金板材の銅基母相がプレス加工時にポンチとダイで挟まれて変形する際、化合物は硬度が高いため変形せずに化合物周辺の銅基母相に微細なクラックが発生し、このクラックが伝播することで剪断加工が容易となりプレス性が向上する。この効果は化合物の直径が０．０５μｍ未満でも０．３μｍ以上でも十分には得られない。化合物Ｂの量を多くしてもその効果が飽和し、また他の特性に寄与する化合物Ｃの量が減ってしまう。
化合物Ｂの粒径と分散密度は、熱間圧延での圧延パス回数、圧延パスの間隔時間、熱間圧延終了温度、圧延終了後に水焼入するまでの時間などを変えることで制御することができる。化合物Ｂの分散密度ｂは、１０２〜１０６個／ｍｍ２が好ましい。
【００１５】
本発明において、ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む化合物径が０．００１μｍを越え０．０５μｍ未満の化合物Ｃは耐熱性向上に寄与する。プレス加工後のリードフレームは、プレス時に発生した残留応力を除去するため歪取り焼鈍が行われるが、耐熱性の高い材料は前記歪取り焼鈍での硬度の変化が小さいため好ましい。しかし化合物Ｃが多いと導電率が低下する。
【００１６】
化合物Ｃの化合物径と分散密度は、時効熱処理条件（温度と時間）を変えることで制御する。時効熱処理は温度が高く、時間が長いほど化合物の粒径は大きくなって、導電率は高くなるが、逆に引張強さは低くなる。一方、温度が低く、化合物の粒径が小さい場合は引張強さが高くなって導電率が低くなる。化合物Ｃの分散密度ｃは、１０４〜１０９個／ｍｍ２が好ましく、１０５〜１０７個／ｍｍ２がさらに好ましい。
【００１７】
本発明において、化合物Ａの分散密度ａと化合物Ｂの分散密度ｂと化合物Ｃの分散密度ｃが、［ａ／（ｂ＋ｃ）≦０．０１０］の関係式を満足するとき、プレス性と強度が向上することが明らかになった。ａ／（ｂ＋ｃ）が０．０１０を超えるとプレス性と強度が低下するうえ、めっき性も低下する。
【００１８】
また、本発明において、化合物Ｂの分散密度ｂと化合物Ｃの分散密度ｃが［０．００１≦（ｂ／ｃ）≦０．１０］の関係式を満足するとき、プレス性が向上することも分かった。０．００１未満では十分なプレス性が得られず、０．１０を超えると析出強化が不足し十分な強度が得られない。
【００１９】
本発明において、化合物Ａ、ＢおよびＣは、ＮｉとＳｉが合計で５０ｍａｓｓ％以上含まれていれば本発明の効果が得られる。ＮｉとＳｉは合計７５ｍａｓｓ％以上含まれていることが好ましい。ＮｉとＳｉの他にＣｕや他の元素が含まれていても良い。
本発明において、化合物Ａ、ＢおよびＣの成分組成は前記透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）に付属したＥＤＳ（エネルギー分散型分析器）により適正に分析できる。その際、銅母相の影響を受けるため、得られたチャートで銅ピーク値とバックグランドを除いて、ＮｉとＳｉとその他の検出された元素のピーク値を加算した数値で規格化し、化合物に含まれるＮｉおよびＳｉの含有％を求めた。
【００２０】
上記関係式を満足する化合物Ａ、ＢおよびＣの分散密度を有する銅合金板材は、例えば下記のような態様で製造することができる。
Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％を含有する銅合金鋳塊を８５０〜９５０℃で２〜１０時間再熱し、次いで熱間圧延を１００〜５００秒間施し、熱間圧延終了温度を６００〜８００℃として急冷することにより得られる。前記急冷条件は３００℃以上の温度範囲において冷却速度を５〜１００℃／秒とするのが好ましい。その後、冷間圧延と焼鈍を必要に応じて繰り返し、次いで時効熱処理を４００〜５５０℃で１〜４時間の条件で施す。これによりめっき性、プレス性、耐熱性に優れた銅合金板材を得ることができる。
【００２１】
より好ましい条件としては、再熱条件は８７５〜９２５℃×４〜６時間、熱間圧延時間は４００〜６００秒、熱間圧延終了温度は６５０〜７５０℃、急冷条件は２０〜５０℃／秒（３００℃以上の温度範囲）、時効熱処理条件は４２５〜５００℃×１．５〜３．５時間である。
【００２２】
本発明において、銅合金板材の圧延方向に垂直な断面における結晶粒径の横長さｘ（μｍ）と縦長さｙ（μｍ）の比［ｘ／ｙ］を２以上に規定するとプレス性が向上する。より好ましい比［ｘ／ｙ］は４以上である。ここで横長さｘは、図２に示すように、板幅方向に平行な方向の長さであり、縦長さｙは板厚方向に平行な方向の長さである。この比［ｘ／ｙ］は熱間圧延条件により制御することができる。
【実施例】
【００２３】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。なお本発明はこれに限定されるものではない。
［実施例１］
Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．０８ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる表１に記載の組成をもつ銅合金（Ｎｏ．１〜６）を高周波溶解炉により溶解し、これを１０〜３０℃／秒の冷却速度で鋳造して厚さ３０ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１５０ｍｍの鋳塊を製造した。表１に示す条件で再熱処理し、これに表１記載の熱間圧延を施して板厚１２ｍｍの熱延板とした。次いで、その両面を各１ｍｍ面削して板厚を１０ｍｍとし、これを冷間圧延して厚み０．１６７ｍｍの冷延板とした。次に９５０℃で２０秒間溶体化処理し、その後直ちに水焼入れし、次いで表１に示す時効熱処理を施し、最後に圧延率１０％の冷間圧延を施して厚み０．１５ｍｍの各供試材を得た。得られた各々の供試材の特性を調査した。
【００２４】
得られた各々の供試材について種々特性を下記方法により調査した。
ａ．導電率：
２０℃（１９．５℃〜２０．５℃）に保持した恒温漕中で四端子法により比抵抗を測定して導電率を算出した。端子間距離は１００ｍｍとした。
【００２５】
ｂ．引張強さ：
圧延方向に平行に切り出したＪＩＳ Ｚ２２０１−５号の試験片をＪＩＳ Ｚ２２４１に準じて各３本ずつ測定し、その平均値を求めた。
【００２６】
ｃ．耐熱性：
供試材から切り出した板材を不活性ガス中で４００℃から７００℃まで５０℃毎の温度で３０分間熱処理し、ビッカース硬度計により表面硬度を測定した。各５箇所測定しその平均値を求め、熱処理を行わない非熱処理材（Ａｓ材）の硬度と硬度が最も低い材料の硬度のちょうど半分の硬度になる温度を半軟化温度とした。前記半軟化温度が５００℃を超えたものはＡ、４５０℃〜５００℃のものはＢ、４５０℃未満のものはＣと評価した。耐熱性の高い材料はプレス加工後の歪取り焼鈍での安定性が優れ好ましい。
【００２７】
ｄ．プレス性：
簡易プレス機のポンチとダイのクリアランスを１０％に設定して供試材を切断し、この切断部分を樹脂埋めして、機械研磨、湿式研磨を行ったのち、切断面を４００倍の光学顕微鏡で観察してバリの長さを測定した。バリの長さは、圧延方向に平行な方向と垂直な方向の２方向について各５個ずつ測定しそれを平均（ｎ＝１０）して求めた。
バリの長さが１μｍ未満をＡ、１〜３μｍをＢ、３μｍ超をＣと評価した。バリは短いほど良好とされている。
【００２８】
ｅ．めっき性：
供試材に約２μｍのＡｇめっきを施し、３５０℃、４００℃、４５０℃で、各１０分間加熱した後、Ａｇめっき上の膨れを２００倍の光学顕微鏡で３０ｍｍ×３０ｍｍの領域に渡って観察した。膨れが０個の場合はＡ、１〜５個の場合はＢ、５個を超える場合はＣと評価した。めっき膨れが存在するとボンディング性が劣る。
【００２９】
［実施例２］
Ｎｉを３．０ｍａｓｓ％およびＳｉを０．６５ｍａｓｓ％に加えて、更にＭｇまたはＺｎを表１に示す量添加し、残部がＣｕと不可避不純物からなる表１に記載の組成をもった銅合金（Ｎｏ．７〜１７）を、表示の製造条件を用いた他は実施例１と同じ方法により供試材を作製し、実施例１と同じ調査を行った。
【００３０】
［実施例３］
Ｎｉを２．４〜３．３ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．０８ｍａｓｓ％含有し、更にＭｇ、Ｚｎ、Ｓｎを表２に示す量含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる表２に記載の組成をもつ銅合金（Ｎｏ．２１〜３０）を用いた他は実施例１と同じ方法により供試材を作製し、実施例１と同じ調査を行った。
【００３１】
［比較例１］
Ｎｉを３．０ｍａｓｓ％およびＳｉを０．６５ｍａｓｓ％に加えて、更にＭｇまたはＺｎを表２に示す量添加し、残部がＣｕと不可避不純物からなる表１に記載の組成をもった銅合金（Ｎｏ．３１〜３７）を製造条件のいずれかを本発明の規定値外とした他は、実施例１と同じ方法により供試材を作製し、実施例１と同じ調査を行った。
【００３２】
実施例１、２の調査結果を表１に示し、実施例３および比較例１の調査結果を表２に示した。表１、２には、製造条件、ａ／（ｂ＋ｃ）、ｂ／ｃ、化合物Ａ、Ｂ、Ｃ中のＮｉとＳｉの合計濃度（ｍａｓｓ％）、および結晶粒の横縦比ｘ／ｙを併記した。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
表１、２から明らかなように、本発明の銅合金板材（Ｎｏ．１〜３０）はめっき性、プレス性、耐熱性とも優れた特性を示した。また導電率、引張強さも所要の特性が得られた。
【００３６】
これに対し、比較例のＮｏ．３１、３２は［ａ／（ｂ＋ｃ）］が本発明の規定値を外れたためプレス性、強度、めっき性が低下した。Ｎｏ．３２は［ｘ／ｙ］が小さかったためプレス性が特に低下した。Ｎｏ．３３〜３５は［ｂ／ｃ］が小さかったためプレス性が低下した。Ｎｏ．３６、３７は［ｂ／ｃ］が大きかったため強度が低下し、さらに［ｘ／ｙ］が小さかったためプレス性が低下した。
【００３７】
なお、本発明の銅合金板材（Ｎｏ．１〜３０）については、別途、電気・電子機器用材料に要求される耐応力緩和特性および曲げ加工性についても調査した。その結果いずれも実用上問題ない特性を有することが確認された。
【００３８】
［実施例４］
ＮｉおよびＳｉに加えて、更にＣｏを添加し、残部がＣｕと不可避不純物からなる表３に記載の組成をもった銅合金（Ｎｏ．３８〜４１）を、表示の製造条件用いた他は実施例１と同じ方法により供試材を作製し、実施例１と同じ調査を行った。
【００３９】
【表３】
【００４０】
表３から明らかなように、本発明の銅合金板材（Ｎｏ．３８〜４１）は、実施例１〜３の銅合金板材と同様、めっき性、プレス性、耐熱性とも優れた特性を示した。また導電率、引張強さも所要の特性が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】銅合金を加速電圧３００ｋＶの透過型電子顕微鏡で観察した例であり、（ａ）、（ｂ）は５万倍、（ｃ）は１０万倍の顕微鏡写真である。
【図２】銅合金板材の結晶粒径の説明図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子機器のリードフレーム、コネクタ、端子、リレー、スイッチなどに適したＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金板材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気・電子機器用材料には、鉄系材料の他、電気および熱伝導性に優れるリン青銅、丹銅、黄銅、コルソン合金などの銅系材料が広く用いられている。近年、電気・電子機器には小型化、軽量化、高密度実装化などの要求が高まり、これに適用される銅系材料には、強度、導電性、耐応力緩和特性、曲げ加工性、めっき性、プレス性、耐熱性などの向上が求められている。
【０００３】
その中で、Ｃｕ中にＮｉとＳｉを加えてそのＮｉ−Ｓｉ系化合物の析出物を形成させたコルソン合金は、多くの析出型合金の中では強化能力の非常に高いＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金で、例えば、ＣＤＡ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）登録のＣＤＡ７０２５０合金が市販されている。
また、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金でＮｉ−Ｓｉ系化合物の分布状態を規定して特性を改善した合金が提案されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
しかしながら、前記ＣＤＡ７０２５０合金や特許文献１、２記載のコルソン合金よっては、電気・電子機器用材料に要求される特性、特にめっき性、プレス性、耐熱性において十分な特性が得られなかった。
【特許文献１】特開２００５−２９８９２０号公報
【特許文献２】特開２００１−４９３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような状況に鑑み、本発明の目的は、特に、めっき性、プレス性、耐熱性に優れる電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子、リレー、スイッチ等に適した銅合金板材およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、電気・電子機器用に適した銅合金板材について研究を行い、銅合金板材中に分散する化合物の粒径（化合物粒子の直径）およびその分散密度と、めっき性、プレス性、耐熱性などの特性との関係について検討し、前記粒径および分散密度を適正に規定することにより前記特性を改善し得ることを知見し、この知見を基にさらに検討を進めて本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、
（１）Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金で形成される銅合金板材であって、ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む３種類の金属間化合物Ａ、Ｂ、Ｃを含有し、前記金属間化合物Ａの化合物径（その化合物の径の最小値と最大値の算術平均：以下同様）は０．３μｍ以上２μｍ以下であり、前記金属間化合物Ｂの化合物径は０．０５μｍ以上０．３μｍ未満であり、前記金属間化合物Ｃの化合物径は０．００１μｍを越え０．０５μｍ未満であることを特徴とする電気・電子機器用銅合金板材、
（２）前記金属間化合物Ａの分散密度ａ、前記金属間化合物Ｂの分散密度ｂおよび前記金属間化合物Ｃの分散密度ｃが、関係式［ａ／（ｂ＋ｃ）≦０．０１０］を満足することを特徴とする（１）項記載の電気・電子機器用銅合金板材、
（３）前記金属間化合物Ｂの分散密度ｂおよび前記金属間化合物Ｃの分散密度ｃが、関係式［０．００１≦（ｂ／ｃ）≦０．１０］を満足することを特徴とする（１）または（２）項記載の電気・電子機器用銅合金板材、
（４）前記銅合金板材の圧延方向に垂直な断面における結晶粒径の横長さｘ（μｍ）と縦長さｙ（μｍ）が、関係式［ｘ／ｙ≧２］を満足することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の電気・電子機器用銅合金板材、
（５）前記銅合金板材が、更にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを合計で０．００５〜１．５ｍａｓｓ％含有することを特徴とする（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の電気・電子機器用銅合金板材、
（６）Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金鋳塊を８５０〜９５０℃で２〜１０時間再熱するステップと、前記再熱された銅合金鋳塊を１００〜５００秒間熱間圧延して銅合金板材とするステップと、前記熱間圧延された銅合金板材を６００〜８００℃となるまで急冷するステップと、前記急冷された銅合金板材を４００〜５５０℃で１〜４時間時効熱処理をするステップとを有することを特徴とする電気・電子機器用銅合金板材の製造方法、および
（７）前記銅合金鋳塊が、更にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを合計で０．００５〜１．５ｍａｓｓ％含有することを特徴とする（６）項に記載の電気・電子機器用銅合金板材の製造方法
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の銅合金板材は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金板材に含まれる金属間化合物（以下、単に「化合物」とする）の径（化合物径）を適正に規定したので、特にめっき性、プレス性、耐熱性などの特性を向上させたものとなり、電気・電子機器用途に有用である。また、前記化合物粒子の分散密度或いは銅基母相の結晶粒径を規定することにより前記特性はさらに向上する。前記銅合金にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを含有させることにより銅合金板材の強度が改善される。
本発明の銅合金板材は、熱間圧延前の再熱条件、熱間圧延条件、時効熱処理条件を規定することにより容易に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の電気・電子機器用に適した銅合金板材の好ましい実施の態様について詳細に説明する。先ず、本発明の銅合金板材における銅合金組成について各合金元素の作用効果とその含有量について説明する。
ＮｉとＳｉはＮｉ−Ｓｉ化合物を析出して強度向上に寄与する。
Ｎｉの含有量は２．０〜５．０ｍａｓｓ％、好ましい含有量は２．５〜３．５ｍａｓｓ％ある。Ｓｉの含有量は０．４３〜１．５ｍａｓｓ％、好ましい含有量は０．５〜０．７ｍａｓｓ％、より好ましくは０．８〜１．１ｍａｓｓ％である。
これらの量を規定した理由は、いずれが下限値を下回っても十分な強度が得られず、いずれが上限値を上回っても強度が飽和するうえ、導電率が低下するためである。
ＮｉとＳｉとの質量比は、特に制限するものではないがＮｉ１に対し、Ｓｉは０．２〜０．３の範囲であるのが好ましい。またＳｉの含有量の上限は、Ｓｉの含有量がＮｉの含有量の約１／４のときに最も高強度になること、Ｓｉの含有量が１．５ｍａｓｓ％を超えると熱間圧延割れが生じ易くなることを踏まえて規定した。
【００１０】
本発明の銅合金板材は、前記Ｎｉ、Ｓｉの他に、更にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを適量含有させることで強度向上が図れる。これらの元素の含有量は合計で０．００５〜１．５ｍａｓｓ％、好ましくは０．０１〜１．０ｍａｓｓ％である。その量が０．００５ｍａｓｓ％未満ではその効果が十分に得られず、１．５ｍａｓｓ％を超えると導電率が低下する。
【００１１】
本発明において、銅基母相中に微細なＮｉ−Ｓｉ系金属間化合物が生成し、それにより合金の強度が増加すると共に、電気伝導性も良好となるが、本発明ではこの化合物の大きさに注目し、その化合物の径の最小値と最大値の算術平均を化合物径とし、この化合物径に基づき化合物Ａ、Ｂ、およびＣに分類する。そして、本発明では銅合金板材中に化合物ＢおよびＣが含まれていることが必須である。
化合物の直径（化合物径）は合金試料から直径３ｍｍの円板を打ち抜き、ツインジェット研磨法により薄膜に研磨し、加速電圧３００ｋＶの透過型電子顕微鏡で５００００倍と１０００００倍の写真を任意の３個所で撮影し、その写真上で化合物の直径と個数を測定する。これによりその化合物径（その化合物の径の最小値と最大値の算術平均）に応じて化合物Ａ、ＢおよびＣとした。
図１は、本発明の実施例２のＮｏ．９を加速電圧３００ｋＶの透過型電子顕微鏡で観察した例であり、（ａ）、（ｂ）は５万倍、（ｃ）は１０万倍の顕微鏡写真である。
化合物Ａ、Ｂ、Ｃの分散密度は、以下のように求めた。
（１）まず、任意の３ヶ所で撮影した写真中に見られた化合物をサイズ別に分類した。ここで、化合物径はその化合物の径の最小値と最大値の算術平均とした。
（２）次いで、各サイズの化合物の個数を数え、各写真の面積で除し、さらに単位面積(ｍｍ２)へ換算した。
（３）それを、５万倍、１０万倍の写真のそれぞれ３枚で行って、合計６枚の平均値を求めた。
【００１２】
ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む化合物径が０．３μｍ以上２μｍ以下の化合物Ａは、化合物Ｂや化合物Ｃと比較して銅合金板材の引張強度等の特性向上への寄与が小さい。化合物Ａは銅合金板材に過剰に含まれることによりむしろめっき性などを劣化させる。また化合物Ａが多いと特性向上に寄与する化合物Ｂおよび化合物Ｃが減る傾向があるため、化合物Ａは少ないほど良い。化合物Ａの分散密度ａは、１０個／ｍｍ２以下が好ましい。
【００１３】
本発明において、化合物Ａは、溶解鋳造時やその凝固過程、熱間加工時の非平衡的な熱処理時に生成するものであり、熱間圧延前の再熱処理或いは熱間圧延終了後の溶体化（均質化）処理を高温で施すか、長時間施すことにより容易に消失或いは小径化させることができる。前記再熱処理は、工業的には９００℃以上、０．５時間以上の条件で施されているが、この条件では化合物Ａが残存することがあり、また化合物Ａは熱間圧延中に形成されることもある。
【００１４】
本発明において、ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む化合物径が０．０５μｍ以上０．３μｍ未満の化合物Ｂはプレス性を向上させる。即ち、銅合金板材の銅基母相がプレス加工時にポンチとダイで挟まれて変形する際、化合物は硬度が高いため変形せずに化合物周辺の銅基母相に微細なクラックが発生し、このクラックが伝播することで剪断加工が容易となりプレス性が向上する。この効果は化合物の直径が０．０５μｍ未満でも０．３μｍ以上でも十分には得られない。化合物Ｂの量を多くしてもその効果が飽和し、また他の特性に寄与する化合物Ｃの量が減ってしまう。
化合物Ｂの粒径と分散密度は、熱間圧延での圧延パス回数、圧延パスの間隔時間、熱間圧延終了温度、圧延終了後に水焼入するまでの時間などを変えることで制御することができる。化合物Ｂの分散密度ｂは、１０２〜１０６個／ｍｍ２が好ましい。
【００１５】
本発明において、ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む化合物径が０．００１μｍを越え０．０５μｍ未満の化合物Ｃは耐熱性向上に寄与する。プレス加工後のリードフレームは、プレス時に発生した残留応力を除去するため歪取り焼鈍が行われるが、耐熱性の高い材料は前記歪取り焼鈍での硬度の変化が小さいため好ましい。しかし化合物Ｃが多いと導電率が低下する。
【００１６】
化合物Ｃの化合物径と分散密度は、時効熱処理条件（温度と時間）を変えることで制御する。時効熱処理は温度が高く、時間が長いほど化合物の粒径は大きくなって、導電率は高くなるが、逆に引張強さは低くなる。一方、温度が低く、化合物の粒径が小さい場合は引張強さが高くなって導電率が低くなる。化合物Ｃの分散密度ｃは、１０４〜１０９個／ｍｍ２が好ましく、１０５〜１０７個／ｍｍ２がさらに好ましい。
【００１７】
本発明において、化合物Ａの分散密度ａと化合物Ｂの分散密度ｂと化合物Ｃの分散密度ｃが、［ａ／（ｂ＋ｃ）≦０．０１０］の関係式を満足するとき、プレス性と強度が向上することが明らかになった。ａ／（ｂ＋ｃ）が０．０１０を超えるとプレス性と強度が低下するうえ、めっき性も低下する。
【００１８】
また、本発明において、化合物Ｂの分散密度ｂと化合物Ｃの分散密度ｃが［０．００１≦（ｂ／ｃ）≦０．１０］の関係式を満足するとき、プレス性が向上することも分かった。０．００１未満では十分なプレス性が得られず、０．１０を超えると析出強化が不足し十分な強度が得られない。
【００１９】
本発明において、化合物Ａ、ＢおよびＣは、ＮｉとＳｉが合計で５０ｍａｓｓ％以上含まれていれば本発明の効果が得られる。ＮｉとＳｉは合計７５ｍａｓｓ％以上含まれていることが好ましい。ＮｉとＳｉの他にＣｕや他の元素が含まれていても良い。
本発明において、化合物Ａ、ＢおよびＣの成分組成は前記透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）に付属したＥＤＳ（エネルギー分散型分析器）により適正に分析できる。その際、銅母相の影響を受けるため、得られたチャートで銅ピーク値とバックグランドを除いて、ＮｉとＳｉとその他の検出された元素のピーク値を加算した数値で規格化し、化合物に含まれるＮｉおよびＳｉの含有％を求めた。
【００２０】
上記関係式を満足する化合物Ａ、ＢおよびＣの分散密度を有する銅合金板材は、例えば下記のような態様で製造することができる。
Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％を含有する銅合金鋳塊を８５０〜９５０℃で２〜１０時間再熱し、次いで熱間圧延を１００〜５００秒間施し、熱間圧延終了温度を６００〜８００℃として急冷することにより得られる。前記急冷条件は３００℃以上の温度範囲において冷却速度を５〜１００℃／秒とするのが好ましい。その後、冷間圧延と焼鈍を必要に応じて繰り返し、次いで時効熱処理を４００〜５５０℃で１〜４時間の条件で施す。これによりめっき性、プレス性、耐熱性に優れた銅合金板材を得ることができる。
【００２１】
より好ましい条件としては、再熱条件は８７５〜９２５℃×４〜６時間、熱間圧延時間は４００〜６００秒、熱間圧延終了温度は６５０〜７５０℃、急冷条件は２０〜５０℃／秒（３００℃以上の温度範囲）、時効熱処理条件は４２５〜５００℃×１．５〜３．５時間である。
【００２２】
本発明において、銅合金板材の圧延方向に垂直な断面における結晶粒径の横長さｘ（μｍ）と縦長さｙ（μｍ）の比［ｘ／ｙ］を２以上に規定するとプレス性が向上する。より好ましい比［ｘ／ｙ］は４以上である。ここで横長さｘは、図２に示すように、板幅方向に平行な方向の長さであり、縦長さｙは板厚方向に平行な方向の長さである。この比［ｘ／ｙ］は熱間圧延条件により制御することができる。
【実施例】
【００２３】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。なお本発明はこれに限定されるものではない。
［実施例１］
Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．０８ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる表１に記載の組成をもつ銅合金（Ｎｏ．１〜６）を高周波溶解炉により溶解し、これを１０〜３０℃／秒の冷却速度で鋳造して厚さ３０ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１５０ｍｍの鋳塊を製造した。表１に示す条件で再熱処理し、これに表１記載の熱間圧延を施して板厚１２ｍｍの熱延板とした。次いで、その両面を各１ｍｍ面削して板厚を１０ｍｍとし、これを冷間圧延して厚み０．１６７ｍｍの冷延板とした。次に９５０℃で２０秒間溶体化処理し、その後直ちに水焼入れし、次いで表１に示す時効熱処理を施し、最後に圧延率１０％の冷間圧延を施して厚み０．１５ｍｍの各供試材を得た。得られた各々の供試材の特性を調査した。
【００２４】
得られた各々の供試材について種々特性を下記方法により調査した。
ａ．導電率：
２０℃（１９．５℃〜２０．５℃）に保持した恒温漕中で四端子法により比抵抗を測定して導電率を算出した。端子間距離は１００ｍｍとした。
【００２５】
ｂ．引張強さ：
圧延方向に平行に切り出したＪＩＳ Ｚ２２０１−５号の試験片をＪＩＳ Ｚ２２４１に準じて各３本ずつ測定し、その平均値を求めた。
【００２６】
ｃ．耐熱性：
供試材から切り出した板材を不活性ガス中で４００℃から７００℃まで５０℃毎の温度で３０分間熱処理し、ビッカース硬度計により表面硬度を測定した。各５箇所測定しその平均値を求め、熱処理を行わない非熱処理材（Ａｓ材）の硬度と硬度が最も低い材料の硬度のちょうど半分の硬度になる温度を半軟化温度とした。前記半軟化温度が５００℃を超えたものはＡ、４５０℃〜５００℃のものはＢ、４５０℃未満のものはＣと評価した。耐熱性の高い材料はプレス加工後の歪取り焼鈍での安定性が優れ好ましい。
【００２７】
ｄ．プレス性：
簡易プレス機のポンチとダイのクリアランスを１０％に設定して供試材を切断し、この切断部分を樹脂埋めして、機械研磨、湿式研磨を行ったのち、切断面を４００倍の光学顕微鏡で観察してバリの長さを測定した。バリの長さは、圧延方向に平行な方向と垂直な方向の２方向について各５個ずつ測定しそれを平均（ｎ＝１０）して求めた。
バリの長さが１μｍ未満をＡ、１〜３μｍをＢ、３μｍ超をＣと評価した。バリは短いほど良好とされている。
【００２８】
ｅ．めっき性：
供試材に約２μｍのＡｇめっきを施し、３５０℃、４００℃、４５０℃で、各１０分間加熱した後、Ａｇめっき上の膨れを２００倍の光学顕微鏡で３０ｍｍ×３０ｍｍの領域に渡って観察した。膨れが０個の場合はＡ、１〜５個の場合はＢ、５個を超える場合はＣと評価した。めっき膨れが存在するとボンディング性が劣る。
【００２９】
［実施例２］
Ｎｉを３．０ｍａｓｓ％およびＳｉを０．６５ｍａｓｓ％に加えて、更にＭｇまたはＺｎを表１に示す量添加し、残部がＣｕと不可避不純物からなる表１に記載の組成をもった銅合金（Ｎｏ．７〜１７）を、表示の製造条件を用いた他は実施例１と同じ方法により供試材を作製し、実施例１と同じ調査を行った。
【００３０】
［実施例３］
Ｎｉを２．４〜３．３ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．０８ｍａｓｓ％含有し、更にＭｇ、Ｚｎ、Ｓｎを表２に示す量含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる表２に記載の組成をもつ銅合金（Ｎｏ．２１〜３０）を用いた他は実施例１と同じ方法により供試材を作製し、実施例１と同じ調査を行った。
【００３１】
［比較例１］
Ｎｉを３．０ｍａｓｓ％およびＳｉを０．６５ｍａｓｓ％に加えて、更にＭｇまたはＺｎを表２に示す量添加し、残部がＣｕと不可避不純物からなる表１に記載の組成をもった銅合金（Ｎｏ．３１〜３７）を製造条件のいずれかを本発明の規定値外とした他は、実施例１と同じ方法により供試材を作製し、実施例１と同じ調査を行った。
【００３２】
実施例１、２の調査結果を表１に示し、実施例３および比較例１の調査結果を表２に示した。表１、２には、製造条件、ａ／（ｂ＋ｃ）、ｂ／ｃ、化合物Ａ、Ｂ、Ｃ中のＮｉとＳｉの合計濃度（ｍａｓｓ％）、および結晶粒の横縦比ｘ／ｙを併記した。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
表１、２から明らかなように、本発明の銅合金板材（Ｎｏ．１〜３０）はめっき性、プレス性、耐熱性とも優れた特性を示した。また導電率、引張強さも所要の特性が得られた。
【００３６】
これに対し、比較例のＮｏ．３１、３２は［ａ／（ｂ＋ｃ）］が本発明の規定値を外れたためプレス性、強度、めっき性が低下した。Ｎｏ．３２は［ｘ／ｙ］が小さかったためプレス性が特に低下した。Ｎｏ．３３〜３５は［ｂ／ｃ］が小さかったためプレス性が低下した。Ｎｏ．３６、３７は［ｂ／ｃ］が大きかったため強度が低下し、さらに［ｘ／ｙ］が小さかったためプレス性が低下した。
【００３７】
なお、本発明の銅合金板材（Ｎｏ．１〜３０）については、別途、電気・電子機器用材料に要求される耐応力緩和特性および曲げ加工性についても調査した。その結果いずれも実用上問題ない特性を有することが確認された。
【００３８】
［実施例４］
ＮｉおよびＳｉに加えて、更にＣｏを添加し、残部がＣｕと不可避不純物からなる表３に記載の組成をもった銅合金（Ｎｏ．３８〜４１）を、表示の製造条件用いた他は実施例１と同じ方法により供試材を作製し、実施例１と同じ調査を行った。
【００３９】
【表３】
【００４０】
表３から明らかなように、本発明の銅合金板材（Ｎｏ．３８〜４１）は、実施例１〜３の銅合金板材と同様、めっき性、プレス性、耐熱性とも優れた特性を示した。また導電率、引張強さも所要の特性が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】銅合金を加速電圧３００ｋＶの透過型電子顕微鏡で観察した例であり、（ａ）、（ｂ）は５万倍、（ｃ）は１０万倍の顕微鏡写真である。
【図２】銅合金板材の結晶粒径の説明図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金で形成される銅合金板材であって、
ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む３種類の金属間化合物Ａ、Ｂ、Ｃを含有し、
前記金属間化合物Ａの化合物径は０．３μｍ以上２μｍ以下であり、
前記金属間化合物Ｂの化合物径は０．０５μｍ以上０．３μｍ未満であり、
前記金属間化合物Ｃの化合物径は０．００１μｍを越え０．０５μｍ未満である
ことを特徴とする電気・電子機器用銅合金板材。
【請求項２】
前記金属間化合物Ａの分散密度ａ、前記金属間化合物Ｂの分散密度ｂおよび前記金属間化合物Ｃの分散密度ｃが、関係式［ａ／（ｂ＋ｃ）≦０．０１０］を満足することを特徴とする請求項１記載の電気・電子機器用銅合金板材。
【請求項３】
前記金属間化合物Ｂの分散密度ｂおよび前記金属間化合物Ｃの分散密度ｃが、関係式［０．００１≦（ｂ／ｃ）≦０．１０］を満足することを特徴とする請求項１または２記載の電気・電子機器用銅合金板材。
【請求項４】
前記銅合金板材の圧延方向に垂直な断面における結晶粒径の横長さｘ（μｍ）と縦長さｙ（μｍ）が、関係式［ｘ／ｙ≧２］を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気・電子機器用銅合金板材。
【請求項５】
前記銅合金板材が、更にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを合計で０．００５〜１．５ｍａｓｓ％含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気・電子機器用銅合金板材。
【請求項６】
Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金鋳塊を８５０〜９５０℃で２〜１０時間再熱するステップと、
前記再熱された銅合金鋳塊を１００〜５００秒間熱間圧延して銅合金板材とするステップと、
前記熱間圧延された銅合金板材を６００〜８００℃となるまで急冷するステップと、
前記急冷された銅合金板材を４００〜５５０℃で１〜４時間時効熱処理をするステップと
を有することを特徴とする電気・電子機器用銅合金板材の製造方法。
【請求項７】
前記銅合金鋳塊が、更にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを合計で０．００５〜１．５ｍａｓｓ％含有することを特徴とする請求項６に記載の電気・電子機器用銅合金板材の製造方法。
【請求項１】
Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金で形成される銅合金板材であって、
ＮｉとＳｉを合計で５０ｍａｓｓ％以上含む３種類の金属間化合物Ａ、Ｂ、Ｃを含有し、
前記金属間化合物Ａの化合物径は０．３μｍ以上２μｍ以下であり、
前記金属間化合物Ｂの化合物径は０．０５μｍ以上０．３μｍ未満であり、
前記金属間化合物Ｃの化合物径は０．００１μｍを越え０．０５μｍ未満である
ことを特徴とする電気・電子機器用銅合金板材。
【請求項２】
前記金属間化合物Ａの分散密度ａ、前記金属間化合物Ｂの分散密度ｂおよび前記金属間化合物Ｃの分散密度ｃが、関係式［ａ／（ｂ＋ｃ）≦０．０１０］を満足することを特徴とする請求項１記載の電気・電子機器用銅合金板材。
【請求項３】
前記金属間化合物Ｂの分散密度ｂおよび前記金属間化合物Ｃの分散密度ｃが、関係式［０．００１≦（ｂ／ｃ）≦０．１０］を満足することを特徴とする請求項１または２記載の電気・電子機器用銅合金板材。
【請求項４】
前記銅合金板材の圧延方向に垂直な断面における結晶粒径の横長さｘ（μｍ）と縦長さｙ（μｍ）が、関係式［ｘ／ｙ≧２］を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気・電子機器用銅合金板材。
【請求項５】
前記銅合金板材が、更にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを合計で０．００５〜１．５ｍａｓｓ％含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気・電子機器用銅合金板材。
【請求項６】
Ｎｉを２．０〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．４３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金鋳塊を８５０〜９５０℃で２〜１０時間再熱するステップと、
前記再熱された銅合金鋳塊を１００〜５００秒間熱間圧延して銅合金板材とするステップと、
前記熱間圧延された銅合金板材を６００〜８００℃となるまで急冷するステップと、
前記急冷された銅合金板材を４００〜５５０℃で１〜４時間時効熱処理をするステップと
を有することを特徴とする電気・電子機器用銅合金板材の製造方法。
【請求項７】
前記銅合金鋳塊が、更にＢ、Ａｌ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｎ、ＺｎおよびＭｇからなる群から選ばれる少なくとも１つを合計で０．００５〜１．５ｍａｓｓ％含有することを特徴とする請求項６に記載の電気・電子機器用銅合金板材の製造方法。
【図２】
【図１】
【図１】
【公開番号】特開２００８−９５１８５（Ｐ２００８−９５１８５Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３６００３（Ｐ２００７−２３６００３）
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
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