專利名稱：電子器件用銅合金、電子器件用銅合金的制造方法及電子器件用銅合金軋材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適于例如端子、連接器及繼電器等電子電氣組件的電子器件用銅合金、電子器件用銅合金的制造方法及電子器件用銅合金軋材。本申請(qǐng)基于2010年5月14日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2010-112265號(hào)及2010年5月14日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2010-112266號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，并在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
以往，隨著電子器件或電氣器件等的小型化，謀求用于這些電子器件或電氣器件 等的端子、連接器及繼電器等電子電氣組件的小型化及薄壁化。為此，要求弾性、強(qiáng)度、導(dǎo)電率優(yōu)異的銅合金作為構(gòu)成電子電氣組件的材料。尤其如非專利文獻(xiàn)I中記載，作為用作端子、連接器及繼電器等電子電氣組件的銅合金，希望屈服強(qiáng)度較高且拉伸彈性模量較低的材料。作為彈性、強(qiáng)度、導(dǎo)電率優(yōu)異的銅合金，例如在專利文獻(xiàn)I中提供了ー種含有Be的Cu-Be合金。該Cu-Be合金為析出固化型高強(qiáng)度合金,通過(guò)使CuBe時(shí)效析出于母相中，從而在不致使導(dǎo)電率下降的情況下提高強(qiáng)度。然而，該Cu-Be合金由于含有高價(jià)元素Be，因此原料成本非常高。并且，在制造Cu-Be合金時(shí)，產(chǎn)生具有毒性的Be氧化物。因此，需要將制造設(shè)備設(shè)為特殊結(jié)構(gòu)，并嚴(yán)格管理Be氧化物，以免在制造エ序中Be氧化物誤放出至外部。這樣，Cu-Be合金存在原料成本及制造成本均較高且非常昂貴之類的問題。并且，如前所述，由于含有有害元素Be，因此從環(huán)境對(duì)策方面也敬而遠(yuǎn)之。作為能夠代替Cu-Be合金的材料，例如在專利文獻(xiàn)2中提供了ー種Cu-Ni-Si系合金(所謂科森銅鎳娃合金)。該科森銅鎳娃合金為分散有Ni2Si析出物的析出固化型合金,具有比較高的導(dǎo)電率和強(qiáng)度及應(yīng)カ松弛特性。因此，科森銅鎳硅合金多用于汽車用端子或信號(hào)系統(tǒng)小型端子等用途，近年來(lái)積極進(jìn)行開發(fā)。并且，作為其他合金，開發(fā)了非專利文獻(xiàn)2中記載的Cu-Mg合金或?qū)＠墨I(xiàn)3中記載的Cu-Mg-Zn-B合金等。這些Cu-Mg系合金中，如從圖I所示的Cu-Mg系狀態(tài)圖可知，當(dāng)Mg的含量為3. 3原子％以上時(shí)，能夠通過(guò)進(jìn)行固溶化處理(500°C 900°C)和析出處理來(lái)析出包括Cu和Mg的金屬間化合物。即，在這些Cu-Mg系合金中，也能夠與上述的科森銅鎳硅合金相同地通過(guò)析出固化來(lái)具有比較高的導(dǎo)電率和強(qiáng)度。然而，在專利文獻(xiàn)2中公開的科森銅鎳硅合金中，拉伸彈性模量為125 135GPa，比較高。其中，在具有推壓陰模端子的彈簧接觸部來(lái)插入插片的結(jié)構(gòu)的連接器中，當(dāng)構(gòu)成連接器的材料的拉伸彈性模量較高吋，插入時(shí)的接觸壓カ變動(dòng)劇烈，且容易超出弾性界限而有可能塑性變形，因此不優(yōu)選。并且，在非專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)3中記載的Cu-Mg系合金中，與科森銅鎳硅合金相同地析出金屬間化合物，因此存在拉伸彈性模量較高的傾向，如上所述作為連接器不優(yōu)選。而且，由于在母相中分散有大量粗大的金屬間化合物，因此在彎曲加工時(shí)這些金屬間化合物成為起點(diǎn)而容易產(chǎn)生裂紋等。從而，存在無(wú)法成型復(fù)雜形狀的連接器之類的問 題。專利文獻(xiàn)I :日本專利公開平04-268033號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本專利公開平11-036055號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本專利公開平07-018354號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)I :野村幸矢，“コネクタ用高性能銅合金條の技術(shù)動(dòng)向と當(dāng)社の開発戦略(連接器用高性能銅合金條的技術(shù)動(dòng)向與本公司的開發(fā)戰(zhàn)略)”，Kobe SteelEngineering Reports Vol. 54No. I (2004) p. 2-8非專利文獻(xiàn)2 :掘茂德，另外2名，“Cu-Mg合金における粒界型析出(Cu-Mg合金中的粒界型析出)，，，Journal of tne Japan Copper and Brass Research AssociationVol.19 (1980) p. 115-12
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于前述的情況而完成，其目的在于提供ー種具有低拉伸彈性模量、高屈服強(qiáng)度、高導(dǎo)電性及優(yōu)異的彎曲加工性且適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件的電子器件用銅合金、電子器件用銅合金的制造方法及電子器件用銅合金軋材。為了解決該課題，本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究，結(jié)果了解到通過(guò)將Cu-Mg合金進(jìn)行固溶化之后進(jìn)行驟冷來(lái)制作的Cu-Mg過(guò)飽和固溶體的加工固化型銅合金具有低拉伸彈性模量、高屈服強(qiáng)度、高導(dǎo)電性及優(yōu)異的彎曲加工性。同樣道理，還了解到通過(guò)將Cu-Mg-Zn合金進(jìn)行固溶化之后進(jìn)行驟冷來(lái)制作的Cu-Mg-Zn過(guò)飽和固溶體的加工固化型銅合金具有低拉伸彈性模量、高屈服強(qiáng)度、高導(dǎo)電性及優(yōu)異的彎曲加工性。本發(fā)明根據(jù)這種見解而完成，具有以下特征。本發(fā)明的電子器件用銅合金的第I形態(tài)包括Cu和Mg的ニ元系合金，所述ニ元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，剰余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)，當(dāng)Mg的含量為A原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ在以下范圍內(nèi)。σ く {I. 7241/ (-0. 0347XΑ2+0· 6569XA+1. 7) } X 100其中導(dǎo)電率σ的單位為％IACS。本發(fā)明的電子器件用銅合金的第2形態(tài)包括Cu和Mg的ニ元系合金，所述ニ元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，剰余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)，粒徑為0. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ Hi2以下。本發(fā)明的電子器件用銅合金的第3形態(tài)包括Cu和Mg的ニ元系合金，所述ニ元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，剰余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)，
當(dāng)Mg的含量為A原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ在以下范圍內(nèi)，σ く {I. 7241/ (-0. 0347XΑ2+0· 6569XA+1. 7) } X 100其中導(dǎo)電率σ的單位為％IACS，并且，粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ y Hi2以下。電子器件用銅合金的第I形態(tài)由于具有前述特征，因此其為Mg以過(guò)飽和形態(tài)固溶于母相中的Cu-Mg過(guò)飽和固溶體。電子器件用銅合金的第2形態(tài)由于具有前述特征，因此其為抑制金屬間化合物的析出且Mg以過(guò)飽和形態(tài)固溶于母相中的Cu-Mg過(guò)飽和固溶體。
電子器件用銅合金的第3形態(tài)由于具有第I形態(tài)、第2形態(tài)這兩者的特征，因此其為Mg以過(guò)飽和形態(tài)固溶于母相中的Cu-Mg過(guò)飽和固溶體。由這種Cu-Mg過(guò)飽和固溶體構(gòu)成的銅合金中，拉伸彈性模量趨于變低。因此，當(dāng)所述銅合金例如適用于推壓陰模端子的彈簧接觸部來(lái)插入插片的連接器等中時(shí)，可抑制插入時(shí)的接觸壓カ變動(dòng)。并且，由于彈性界限較廣，因此不會(huì)輕易塑性變形。從而，電子器件用銅合金的第I 第3形態(tài)尤其適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件。并且，由于Mg過(guò)飽和固溶，因此母相中不會(huì)有大量的成為裂紋的起點(diǎn)的粗大的金屬間化合物分散，可得到優(yōu)異的彎曲加工性。從而，能夠使用電子器件用銅合金的第I 第3形態(tài)中的任一形態(tài)來(lái)成型端子、連接器及繼電器等復(fù)雜形狀的電子電氣組件等。由于過(guò)飽和固溶Mg，因此能夠通過(guò)加工固化來(lái)提高強(qiáng)度。并且，由于包括Cu和Mg的ニ元系合金,該ニ元系合金包括Cu、Mg及不可避免雜質(zhì)，因此可抑制因其他元素而導(dǎo)致導(dǎo)電率下降，從而導(dǎo)電率較高。此外，利用場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡，以倍率5萬(wàn)倍、視場(chǎng)約4. 8 μ m2的條件觀察10個(gè)視場(chǎng)來(lái)計(jì)算粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)。金屬間化合物的粒徑取金屬間化合物的長(zhǎng)徑和短徑的平均值。此外，長(zhǎng)徑為在中途不與粒界接觸的條件下在粒內(nèi)能夠引出的最長(zhǎng)直線的長(zhǎng)度，短徑為在與長(zhǎng)徑正交的方向上在中途不與粒界接觸的條件下能夠引出的最長(zhǎng)直線的長(zhǎng)度。電子器件用銅合金的第I 第3形態(tài)中，拉伸彈性模量E可以為125GPa以下，O. 2%屈服強(qiáng)度σ 0.2可以為400MPa以上。這時(shí)，弾性能量系數(shù)(σ α22/2Ε)增高，不會(huì)輕易塑性變形，因此尤其適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件。本發(fā)明的電子器件用銅合金的制造方法的第I形態(tài)是制造上述電子器件用銅合金的第I 第3形態(tài)中的任一形態(tài)的方法。電子器件用銅合金的制造方法的第I形態(tài)具備加熱エ序，將包括Cu和Mg的ニ元系合金的銅原材料加熱至500°C以上900°C以下的溫度；驟冷エ序，以200°C /min以上的冷卻速度將加熱的所述銅原材料冷卻至200°C以下的溫度；及加工エ序，對(duì)驟冷的所述銅原材料進(jìn)行加工。所述ニ元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，剰余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)。根據(jù)該電子器件用銅合金的制造方法的第I形態(tài)，能夠通過(guò)所述加熱エ序的條件進(jìn)行Mg的固溶化。當(dāng)加熱溫度小于500°C吋，固溶化不徹底而有可能在母相中殘留大量金屬間化合物。當(dāng)加熱溫度超過(guò)900°C吋，銅原材料的一部分成為液相而有可能導(dǎo)致組織或表面狀態(tài)不均勻。因此，將加熱溫度設(shè)定為500°C以上900°C以下的范圍。
通過(guò)所述驟冷エ序的條件，能夠抑制在冷卻過(guò)程中析出金屬間化合物，井能夠?qū)~原材料作為Cu-Mg過(guò)飽和固溶體。通過(guò)所述加工エ序，能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)加工固化的強(qiáng)度提高。加工方法沒有特別限定。例如，最終形態(tài)為板或條時(shí)，可采用軋制。當(dāng)最終形態(tài)為線或棒時(shí)，可采用拉絲或擠壓。當(dāng)最終形態(tài)為塊狀時(shí)，可采用鍛造或沖壓。加工溫度也沒有特別限定，但優(yōu)選在成為冷加工或溫加工環(huán)境的-200°C 200°C的范圍內(nèi)，以免發(fā)生析出。適當(dāng)選擇加工率，以便接近最終形狀，但考慮加工固化時(shí)，加工率優(yōu)選20%以上，更優(yōu)選30%以上。此外，可以在加工エ序之后進(jìn)行所謂的低溫退火。通過(guò)該低溫退火，能夠進(jìn)ー步提高力學(xué)特性。 本發(fā)明的電子器件用銅合金軋材的第I形態(tài)由上述的電子器件用銅合金的第I 第3形態(tài)中的任一形態(tài)構(gòu)成，拉伸彈性模量E為125GPa以下，O. 2%屈服強(qiáng)度ο 0.2為400MPa以上。根據(jù)該電子器件用銅合金軋材的第I形態(tài)，弾性能量系數(shù)(σ α22/2Ε)較高，不會(huì)輕易塑性變形。上述的電子器件用銅合金軋材的第I形態(tài)可以用作構(gòu)成端子、連接器或繼電器的銅原材料。本發(fā)明的電子器件用銅合金的第4形態(tài)包括CiuMg及Zn的三元系合金，所述三元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，以O(shè). I原子％以上10原子％以下的范圍包含Zn，剰余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)，當(dāng)Mg的含量為A原子％，Zn的含量為B原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ在以下范圍內(nèi)。σ く {I. 7241/ (Χ+Υ+1. 7) } XlOOX=-O. 0347 X Α2+0. 6569 X AY=-O. 0041 X Β2+0. 2503 X B其中導(dǎo)電率σ的單位為％IACS。本發(fā)明的電子器件用銅合金的第5形態(tài)包括CiuMg及Zn的三元系合金，所述三元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，以O(shè). I原子％以上10原子％以下的范圍包含Zn，剰余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)，粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ Hi2以下。本發(fā)明的電子器件用銅合金的第6形態(tài)包括CiuMg及Zn的三元系合金，所述三元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，以O(shè). I原子％以上10原子％以下的范圍包含Zn，剰余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)，當(dāng)Mg的含量為A原子％，Zn的含量為B原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ在以下范圍內(nèi)，σ く {I. 7241/ (Χ+Υ+1. 7) } XlOOX=-O. 0347 X Α2+0. 6569 X AY=-O. 0041 X Β2+0. 2503 X B其中導(dǎo)電率σ的單位為％IACS，并且，粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ Hi2以下。電子器件用銅合金的第4形態(tài)由于具有前述特征，因此其為Mg以過(guò)飽和形態(tài)固溶于母相中的Cu-Mg-Zn過(guò)飽和固溶體。
電子器件用銅合金的第5形態(tài)由于具有前述特征，因此其為抑制金屬間化合物的析出且Mg以過(guò)飽和形態(tài)固溶于母相中的Cu-Mg-Zn過(guò)飽和固溶體。電子器件用銅合金的第6形態(tài)由于具有第4形態(tài)和第5形態(tài)這兩者的特征，因此其為Mg以過(guò)飽和形態(tài)固溶于母相中的Cu-Mg-Zn過(guò)飽和固溶體。由這種Cu-Mg-Zn過(guò)飽和固溶體構(gòu)成的銅合金中，拉伸彈性模量趨于變低。因此，當(dāng)所述銅合金例如適用于推壓陰模端子的彈簧接觸部來(lái)插入插片的連接器等時(shí)，可抑制插入時(shí)的接觸壓カ變動(dòng)。并且，由于彈性界限較廣，因此不會(huì)輕易塑性變形。從而，電子器件用銅合金的第4 第6形態(tài)尤其適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件。并且，由于Mg過(guò)飽和固溶，因此母相中不會(huì)有大量的成為裂紋的起點(diǎn)的粗大的金屬間化合物分散，可得到優(yōu)異的彎曲加工性。從而，能夠使用電子器件用銅合金的第4 第6形態(tài)中的任一形態(tài)來(lái)成型端子、連接器及繼電器等復(fù)雜形狀的電子電氣組件等。
由于過(guò)飽和固溶Mg，因此能夠通過(guò)加工固化來(lái)提高強(qiáng)度。并且，將Zn固溶于固溶有Mg的銅合金中時(shí)，在不會(huì)導(dǎo)致拉伸彈性模量的上升的情況下大幅提高強(qiáng)度。另外，由于包括Cu、Mg及Zn的三元系合金,該三元系合金包括Cu、Mg、Zn及不可避免雜質(zhì)，因此可抑制因其他元素而導(dǎo)致導(dǎo)電率下降，導(dǎo)電率較增高。此外，利用場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡，以倍率5萬(wàn)倍、視場(chǎng)約4. 8 μ m2的條件觀察10個(gè)視場(chǎng)來(lái)計(jì)算粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)。金屬間化合物的粒徑取金屬間化合物的長(zhǎng)徑和短徑的平均值。此外，長(zhǎng)徑為在中途不與粒界接觸的條件下在粒內(nèi)能夠引出的最長(zhǎng)直線的長(zhǎng)度，短徑為在與長(zhǎng)徑正交的方向上在中途不與粒界接觸的條件下能夠引出的最長(zhǎng)直線的長(zhǎng)度。電子器件用銅合金的第4 第6形態(tài)中，拉伸彈性模量E可以為125GPa以下,O. 2%屈服強(qiáng)度σ 0.2可以為400MPa以上。這時(shí)，弾性能量系數(shù)(σ α22/2Ε)增高，不會(huì)輕易塑性變形，因此尤其適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件。本發(fā)明的電子器件用銅合金的制造方法的第2形態(tài)是制造上述電子器件用銅合金的第4 第6形態(tài)中的任一形態(tài)的方法。電子器件用銅合金的制造方法的第2形態(tài)具備加熱エ序，將包括Cu、Mg及Zn的三元系合金的銅原材料加熱至500°C以上900°C以下的溫度；驟冷エ序，以200°C /min以上的冷卻速度將加熱的所述銅原材料冷卻至200°C以下的溫度；及加工エ序，對(duì)驟冷的所述銅原材料進(jìn)行加工。所述三元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，以O(shè). I原子％以上10原子％以下的范圍包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)。根據(jù)該電子器件用銅合金的制造方法的第2形態(tài)，能夠通過(guò)所述加熱エ序的條件進(jìn)行Mg及Zn的固溶化。當(dāng)加熱溫度小于500°C時(shí)，固溶化不徹底而有可能在母相中殘留大量金屬間化合物。當(dāng)加熱溫度超過(guò)900°C時(shí)，銅原材料的一部分成為液相而有可能導(dǎo)致組織或表面狀態(tài)不均勻。因此，將加熱溫度設(shè)定為500°C以上900°C以下的范圍。通過(guò)所述驟冷エ序的條件，能夠抑制在冷卻過(guò)程中析出金屬間化合物，井能夠?qū)~原材料作為Cu-Mg-Zn過(guò)飽和固溶體。通過(guò)所述加工エ序，能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)加工固化的強(qiáng)度提高。加工方法沒有特別限定。例如，最終形態(tài)為板或條時(shí)，可采用軋制。當(dāng)最終形態(tài)為線或棒時(shí)，可采用拉絲或擠壓。當(dāng)最終形態(tài)為塊狀時(shí)，可采用鍛造或沖壓。加工溫度也沒有特別限定，但優(yōu)選在成為冷加工或溫加工環(huán)境的-200°C 200°C的范圍內(nèi)，以免發(fā)生析出。適當(dāng)選擇加工率，以便接近最終形狀，但考慮加工固化時(shí)，加工率優(yōu)選20%以上，更優(yōu)選30%以上。此外，可以在加工エ序之后進(jìn)行所謂的低溫退火。通過(guò)該低溫退火，能夠進(jìn)ー步提高力學(xué)特性。本發(fā)明的電子器件用銅合金軋材的第2形態(tài)由上述的電子器件用銅合金的第4 第6形態(tài)中的任一形態(tài)構(gòu)成，拉伸彈性模量E為125GPa以下，O. 2%屈服強(qiáng)度σ a2*400MPa以上。根據(jù)該電子器件用銅合金軋材的第2形態(tài)，弾性能量系數(shù)(σ α22/2Ε)較高，不會(huì)輕易塑性變形。上述的電子器件用銅合金軋材的第2形態(tài)可以用作構(gòu)成端子、連接器或繼電器的銅原材料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠提供ー種具有低拉伸彈性模量、高屈服強(qiáng)度、高導(dǎo)電性及優(yōu)異的彎曲加工性且適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件的電子器件用銅合金、電子器件用銅合金的制造方法及電子器件用銅合金軋材。



圖I是Cu-Mg合金相圖。圖2是本實(shí)施方式的電子器件用銅合金的制造方法的流程圖。圖3是通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察的本發(fā)明例1-3的照片，(a)是10，000倍倍率的照片，(b)是50，000倍倍率的照片。圖4是通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察的比較例1-5的照片，(a)是10，000倍倍率的照片，(b)是50，000倍倍率的照片。圖5是通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察的本發(fā)明例2-6的照片，(a)是10，000倍倍率的照片，(b)是50，000倍倍率的照片。圖6是通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察的比較例2-7的照片，(a)是10，000倍倍率的照片，(b)是50，000倍倍率的照片。符號(hào)說(shuō)明S02-加熱エ序，S03-驟冷エ序，S04-加工エ序。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)作為本發(fā)明的ー實(shí)施方式的電子器件用銅合金進(jìn)行說(shuō)明。(第I實(shí)施方式)本實(shí)施方式的電子器件用銅合金包括Cu和Mg的ニ兀系合金,該ニ兀系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，剰余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)。當(dāng)Mg的含量為A原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ (%IACS)在以下范圍內(nèi)，σ く {I. 7241/ (-0. 0347XΑ2+0· 6569XA+1. 7) } X 100。通過(guò)利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察來(lái)測(cè)定的粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下。該電子器件用銅合金的拉伸彈性模量E為125GPa以下，O. 2%屈服強(qiáng)度σ α2為400MPa 以上。(組成)Mg是具有在不致使導(dǎo)電率大幅下降的情況下提高強(qiáng)度的同時(shí)提升再結(jié)晶溫度的作用效果的元素。并且，通過(guò)使Mg固溶于母相中，拉伸彈性模量被抑制得較低，且可得到優(yōu)異的彎曲加工性。其中，當(dāng)Mg的含量小于3.3原子％時(shí)，無(wú)法充分得到其作用效果。另ー方面，若Mg的含量超過(guò)6. 9原子％，則在為了固溶化而進(jìn)行熱處理時(shí)，會(huì)殘留以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，在之后的加工等中有可能產(chǎn)生裂紋。由于這種理由，將Mg的含量設(shè)定為3. 3原子％以上6. 9原子％以下。 若Mg的含量較少，則有時(shí)強(qiáng)度不會(huì)充分提高，且無(wú)法將拉伸彈性模量抑制得充分低。并且，Mg是活性元素，因此含有過(guò)量Mg時(shí)，在熔解鑄造時(shí)有可能卷入與氧反應(yīng)而生成的Mg氧化物(混入銅合金中)。從而，進(jìn)ー步優(yōu)選將Mg的含量設(shè)為3. 7原子％以上6. 3原子％以下的范圍。此外，作為不可避免雜質(zhì)，可以舉出Sn、Fe、Co、Al、Ag、Mn、B、P、Ca、Sr、Ba、稀土元素、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Re、Ru、Os、Se、Te、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Cd、Ga、In、Li、Si、Ge、As、Sb、Ti、Tl、Pb、Bi、S、O、C、Ni、Be、N、H、Hg 等。稀土元素為選自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 及 Lu中的I種以上。優(yōu)選這些不可避免雜質(zhì)的含量以總量計(jì)為O. 3質(zhì)量％以下。(導(dǎo)電率σ)在Cu和Mg的ニ元系合金中，當(dāng)Mg的含量為A原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ (%IACS)在以下范圍內(nèi)。σ く {I. 7241/ (-0. 0347XΑ2+0· 6569XA+1. 7) } X 100這時(shí)，幾乎不存在以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物。S卩，當(dāng)導(dǎo)電率σ超過(guò)上述式右邊的值時(shí)，存在大量以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物,且其尺寸也較大。因此,彎曲加工性大幅變差。并且,生成以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，且Mg的固溶量較少，因此拉伸彈性模量也會(huì)上升。從而，調(diào)整制造條件，以便導(dǎo)電率σ在上述式的范圍內(nèi)。為了可靠地得到上述作用效果，優(yōu)選導(dǎo)電率σ (%IACS)在以下范圍內(nèi)。σ く {I. 7241/ (-0. 0292XΑ2+0· 6797XA+1. 7) } X 100這時(shí)，以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的量更少，因此彎曲加工性進(jìn)ー步提聞。(組織)本實(shí)施方式的電子器件用銅合金中，通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察來(lái)測(cè)定的粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下。S卩，以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物幾乎沒有析出，Mg固溶于母相中。當(dāng)固溶化不徹底或者在固溶化之后析出金屬間化合物時(shí)，存在大量尺寸較大的金屬間化合物。由于這些金屬間化合物成為裂紋的起點(diǎn)，因此在存在大量尺寸較大的金屬間化合物的銅合金中，加工時(shí)產(chǎn)生裂紋，或者彎曲加工性大幅變差。并且，當(dāng)以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的量較多時(shí)，拉伸彈性模量上升，因此不優(yōu)選。對(duì)組織進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果，當(dāng)粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ Hi2以下時(shí)，即以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物不存在，或者金屬間化合物的量較少時(shí)，可得到良好的彎曲加工性及較低的拉伸彈性模量。為了可靠地得到上述作用效果，更優(yōu)選粒徑為O. 05 μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下。通過(guò)以下方法測(cè)定金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)。利用場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡，以倍率5萬(wàn)倍、視場(chǎng)約4. 8 μ m2的條件觀察10個(gè)視場(chǎng)，測(cè)定各視場(chǎng)中的金屬間化合物的個(gè)數(shù)(個(gè)/ym2)。并且，計(jì)算其平均值。金屬間化合物的粒徑取金屬間化合物的長(zhǎng)徑和短徑的平均值。此外，長(zhǎng)徑為在中 途不與粒界接觸的條件下在粒內(nèi)能夠引出的最長(zhǎng)直線的長(zhǎng)度，短徑為在與長(zhǎng)徑正交的方向上在中途不與粒界接觸的條件下能夠引出的最長(zhǎng)直線的長(zhǎng)度。接著，參考圖2所示的流程圖對(duì)制造具有上述特征的本實(shí)施方式的電子器件用銅合金的方法進(jìn)行說(shuō)明。(熔解/鑄造エ序S01)首先，在熔解銅原料而得到的銅熔融金屬中添加前述元素并進(jìn)行成分調(diào)整，從而制出銅合金熔融金屬。此外，作為Mg的原料，能夠使用Mg單質(zhì)或Cu-Mg母合金等。并且，可以與銅原料一起熔解包含Mg的原料。并且，也可以使用本實(shí)施方式的銅合金的再生料及廢料。其中，優(yōu)選銅熔融金屬為純度在99. 99質(zhì)量％以上的銅，所謂4NCu。并且，在熔解エ序中為了抑制Mg的氧化，優(yōu)選使用真空爐或者設(shè)成惰性氣體氣氛或還原性氣氛的氣氛爐。并且，在鑄模中注入調(diào)整了成分的銅合金熔融金屬來(lái)制出鑄錠(銅原材料)。當(dāng)考慮批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)選利用連續(xù)鑄造法或半連續(xù)鑄造法。(加熱エ序S02)接著，為了實(shí)現(xiàn)所得到的鑄錠(銅原材料)的均質(zhì)化及固溶化而進(jìn)行加熱處理。在鑄錠的內(nèi)部存在通過(guò)在凝固過(guò)程中Mg偏析并濃縮而產(chǎn)生的金屬間化合物等。因此，為了消除或降低這些Mg的偏析及金屬間化合物等，進(jìn)行將鑄錠加熱至500°C以上900°C以下的溫度的加熱處理。由此，在鑄錠內(nèi)，使Mg均質(zhì)地?cái)U(kuò)散，或者使Mg固溶于母相中。此外，優(yōu)選該加熱エ序S02在非氧化性氣氛或還原性氣氛中實(shí)施。(驟冷エ序S03)接著，將在加熱エ序S02中加熱至500°C以上900°C以下的溫度的鑄錠以200°C /min以上的冷卻速度冷卻至200°C以下的溫度。通過(guò)該驟冷エ序S03，抑制固溶于母相中的Mg作為金屬間化合物析出。由此，可得到粒徑為O. I μπι以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下的銅合金。此外，為了實(shí)現(xiàn)粗加工的效率化和組織的均勻化，可以在前述的加熱エ序S02之后實(shí)施熱加工，且在該熱加工之后實(shí)施上述的驟冷エ序S03。此時(shí)，加工方法沒有特別限定，例如最終形態(tài)為板或條時(shí)，可采用軋制。當(dāng)最終形態(tài)為線或棒時(shí)，可采用拉絲、擠壓或溝槽軋制等。當(dāng)最終形態(tài)為塊狀時(shí)，可采用鑄造或沖壓。(加工エ序S04)根據(jù)需要將經(jīng)加熱エ序S02及驟冷エ序S03的鑄錠進(jìn)行切斷。并且，為了去除在加熱エ序S02及驟冷エ序S03等中生成的氧化膜等，根據(jù)需要進(jìn)行鑄錠的表面磨削。而且，對(duì)鑄錠進(jìn)行加工，以便具有預(yù)定的形狀。其中，加工方法沒有特別限定，例如最終形態(tài)為板或條時(shí)，可采用軋制。當(dāng)最終形態(tài)為線或棒時(shí)，可采用拉絲、擠壓或溝槽軋制。當(dāng)最終形態(tài)為塊狀時(shí)，可采用鑄造或沖壓。此外，該加工エ序S04中的溫度條件沒有特別限定，但優(yōu)選設(shè)在成為冷加工或溫加工環(huán)境的-200°C 200°C的范圍內(nèi)。并且，適當(dāng)選擇加工率，以便接近最終形狀。為了通過(guò)加工固化提高強(qiáng)度，優(yōu)選將加工率設(shè)為20%以上。并且，當(dāng)謀求進(jìn)一步提高強(qiáng)度時(shí)，更優(yōu) 選將加工率設(shè)為30%以上。如圖2所示，可以反復(fù)實(shí)施上述的加熱エ序S02、驟冷エ序S03及加工エ序S04。在此，第2次以后的加熱エ序S02以徹底的固溶化、再結(jié)晶組織化或者用于提高加工性的軟化為目的。并且，成為對(duì)象(銅原材料)的是加工材料，而不是鑄錠。(熱處理工序S05)接著，為了對(duì)通過(guò)加工エ序S04得到的加工材料進(jìn)行低溫退火固化，或者為了去除殘余應(yīng)變，優(yōu)選實(shí)施熱處理。根據(jù)制出的產(chǎn)品(銅合金)所要求的特性適當(dāng)設(shè)定該熱處理?xiàng)l件。此外，在該熱處理工序S05中，為了防止固溶化的Mg析出而需要設(shè)定熱處理?xiàng)l件(溫度、時(shí)間及冷卻速度)。例如優(yōu)選在200°C下設(shè)為I分鐘 I小時(shí)左右，在300°C下設(shè)為I秒 I分鐘左右。冷卻速度優(yōu)選設(shè)為200°C /min以上。并且，熱處理方法沒有特別限定，但優(yōu)選在非氧化性或還原性氣氛中在100 500°C下進(jìn)行O. I秒 24小時(shí)的熱處理。并且，冷卻方法沒有特別限定，但優(yōu)選如水淬等冷卻速度為200°C /min以上的方法。另外，可以反復(fù)實(shí)施上述的加工エ序S04和熱處理工序S05。如此，制出本實(shí)施方式的電子器件用銅合金。此外，在加工エ序S04中采用軋制作為加工方法時(shí)，制出最終形態(tài)為板或條的電子器件用銅合金。該電子器件用銅合金還稱作電子器件用銅合金軋材。制造出的本實(shí)施方式的電子器件用銅合金具有125GPa以下的拉伸彈性模量E和400MPa以上的O. 2%屈服強(qiáng)度σ。2。并且，當(dāng)Mg的含量為A原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ (%IACS)在以下范圍內(nèi)。σ く {I. 7241/ (-0. 0347XΑ2+0· 6569XA+1. 7) } X 100制造出的本實(shí)施方式的電子器件用銅合金包括Cu和Mg的ニ元系合金，以固溶限度以上的3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍含有Mg。并且，粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下。即，本實(shí)施方式的電子器件用銅合金由Mg以過(guò)飽和形態(tài)固溶于母相中的Cu-Mg過(guò)飽和固溶體構(gòu)成。由這種Cu-Mg過(guò)飽和固溶體構(gòu)成的銅合金中，拉伸彈性模量趨于變低。因此，當(dāng)本實(shí)施方式的電子器件用銅合金例如適用于推壓陰模端子的彈簧接觸部來(lái)插入插片的連接器等中時(shí)，可抑制插入時(shí)的接觸壓カ變動(dòng)。并且，由于彈性界限較廣，因此不會(huì)輕易塑性變形。從而，本實(shí)施方式的電子器件用銅合金尤其適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件。并且，由于Mg過(guò)飽和固溶，因此母相中不會(huì)有大量的在彎曲加工時(shí)成為裂紋的起點(diǎn)的粗大的金屬間化合物分散。因此，彎曲加工性有所提高。從而，能夠成型端子、連接器及繼電器等復(fù)雜形狀的電子電氣組件。由于過(guò)飽和固溶Mg，因此能夠通過(guò)加工固化來(lái)提高強(qiáng)度，且具有較高的強(qiáng)度。由于包括Cu和Mg的ニ元系合金,該ニ元系合金包括Cu、Mg及不可避免雜質(zhì)，因此可抑制因其他元素而導(dǎo)致導(dǎo)電率下降，井能夠提高導(dǎo)電率。本實(shí)施方式的電子器件用銅合金中，拉伸彈性模量E為125GPa以下，O. 2%屈服強(qiáng) 度σ。2為400MPa以上，因此彈性能量系數(shù)(σ Q 22/2E)增高。由此，不會(huì)輕易塑性變形，因此尤其適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件。根據(jù)本實(shí)施方式的電子器件用銅合金的制造方法，能夠通過(guò)將包括上述組成的Cu和Mg的ニ元系合金的鑄錠或加工材料加熱至500°C以上900°C以下的溫度的加熱エ序S02進(jìn)行Mg的固溶化。通過(guò)以200°C /min以上的冷卻速度將由加熱エ序S02加熱的鑄錠或加工材料冷卻至200°C以下的溫度的驟冷エ序S03，能夠抑制在冷卻過(guò)程中析出金屬間化合物。因此，能夠?qū)ⅢE冷后的鑄錠或加工材料作為Cu-Mg過(guò)飽和固溶體。通過(guò)對(duì)驟冷材料(Cu-Mg過(guò)飽和固溶體)進(jìn)行加工的加工エ序S04，能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)加工固化的強(qiáng)度提高。并且，在加工エ序S04之后，為了進(jìn)行低溫退火固化或者為了去除殘余應(yīng)變而實(shí)施熱處理工序S05吋，能夠進(jìn)ー步提高力學(xué)特性。 如上述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供ー種具有低拉伸彈性模量、高屈服強(qiáng)度、高導(dǎo)電性及優(yōu)異的彎曲加工性且適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件的電子器件用銅合金。(第2實(shí)施方式)本實(shí)施方式的電子器件用銅合金包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，該三元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，以O(shè). I原子％以上10原子％以下的范圍包含Zn，剰余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)。當(dāng)Mg的含量為A原子％，Zn的含量為B原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ (%IACS)在以下范圍內(nèi)。σ く {I. 7241/ (X+Y+1. 7) } XlOOX=-O. 0347 X A2+0. 6569 X AY=-O. 0041 X Β2+0· 2503 X B通過(guò)利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察來(lái)測(cè)定的粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下。該電子器件用銅合金的拉伸彈性模量E為125GPa以下，O. 2%屈服強(qiáng)度σ α2為400MPa 以上。
(組成)Mg是具有在不致使導(dǎo)電率大幅下降的情況下提高強(qiáng)度的同時(shí)提升再結(jié)晶溫度的作用效果的元素。并且，通過(guò)使Mg固溶于母相中，拉伸彈性模量被抑制得較低，且可得到優(yōu)異的彎曲加工性。其中，當(dāng)Mg的含量小于3.3原子％時(shí)，無(wú)法充分得到其作用效果。另ー方面，當(dāng)Mg的含量超過(guò)6. 9原子％時(shí)，在為了固溶化而進(jìn)行熱處理時(shí)，會(huì)殘留以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，在之后的加工等中有可能產(chǎn)生裂紋。由于這種理由，將Mg的含量設(shè)定為3. 3原子％以上6. 9原子％以下。當(dāng)Mg的含量較少時(shí)，有時(shí)強(qiáng)度不會(huì)充分提高，且無(wú)法將拉伸彈性模量抑制得充分低。并且，Mg是活性元素，因此含有過(guò)量Mg時(shí)，在熔解鑄造時(shí)有可能卷入與氧反應(yīng)而生成 的Mg氧化物(混入銅合金中)。從而，進(jìn)ー步優(yōu)選將Mg的含量設(shè)為3. 7原子％以上6. 3原子％以下的范圍。Zn是具有通過(guò)固溶于固溶有Mg的銅合金中而避免拉伸彈性模量上升且提高強(qiáng)度的作用的元素。當(dāng)Zn的含量小于O. I原子％時(shí)，無(wú)法充分得到其作用效果。當(dāng)Zn的含量超過(guò)10原子％時(shí)，在為了固溶化而進(jìn)行熱處理時(shí)，會(huì)殘留金屬間化合物，在之后的加工等中有可能產(chǎn)生裂紋。并且,耐應(yīng)カ腐蝕破裂性也下降。由于這種理由，將Zn的含量設(shè)定為O. I原子％以上10原子％以下。此外，作為不可避免雜質(zhì)，可以舉出Sn、Fe、Co、Al、Ag、Mn、B、P、Ca、Sr、Ba、稀土元素、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Re、Ru、Os、Se、Te、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Cd、Ga、In、Li、Si、Ge、As、Sb、Ti、Tl、Pb、Bi、S、O、C、Ni、Be、N、H、Hg 等。稀土元素為選自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 及 Lu中的I種以上。優(yōu)選這些不可避免雜質(zhì)的含量以總量計(jì)為O. 3質(zhì)量％以下。(導(dǎo)電率σ)在Cu、Mg及Zn的三元系合金中，當(dāng)Mg的含量為A原子％，Zn的含量為B原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ在以下范圍內(nèi)。σ く {I. 7241/ (X+Y+1. 7) } XlOOX=-O. 0347 X A2+0. 6569 X AY=-O. 0041 X Β2+0· 2503 X B這時(shí)，幾乎不存在金屬間化合物。S卩，當(dāng)導(dǎo)電率σ超過(guò)上述式右邊的值時(shí)，存在大量金屬間化合物，且其尺寸也較大。因此，彎曲加工性大幅變差。并且，由于生成金屬間化合物，且Mg的固溶量較少，因此拉伸彈性模量也會(huì)上升。從而，調(diào)整制造條件，以使導(dǎo)電率σ在上述式的范圍內(nèi)。為了可靠地得到上述作用效果，優(yōu)選導(dǎo)電率σ (%IACS)在以下范圍內(nèi)。σ く {I. 7241/ (X，+Y，+1. 7) } X 100V =-0. 0292XA2+0. 6797 X AY，=-0. 0038 XB2+0. 2488 XB這時(shí)，金屬間化合物的量更少，因此彎曲加工性進(jìn)ー步提高。
(組織)本實(shí)施方式的電子器件用銅合金中，通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察來(lái)測(cè)定的粒徑為O. I μπι以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/μπι2以下。即，金屬間化合物幾乎沒有析出，Mg及Zn固溶于母相中。當(dāng)固溶化不徹底或者在固溶化之后析出金屬間化合物時(shí)，存在大量尺寸較大的金屬間化合物。由于這些金屬間化合物成為裂紋的起點(diǎn)，因此在存在大量尺寸較大的金屬間化合物的銅合金中，在加工時(shí)產(chǎn)生裂紋，或者彎曲加工性大幅變差。并且，當(dāng)金屬間化合物的量較多時(shí)，拉伸彈性模量上升，因此不優(yōu)選。對(duì)組織進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果，當(dāng)粒徑為O. I μ m以 上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/μ Hi2以下時(shí)，即金屬間化合物不存在或者金屬間化合物的量較少時(shí)，可得到良好的彎曲加エ性及較低的拉伸彈性模量。為了可靠地得到上述作用效果，更優(yōu)選粒徑為O. 05 μπι以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下。通過(guò)以下方法測(cè)定金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)。利用場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡，以倍率5萬(wàn)倍、視場(chǎng)約4. 8 μ m2的條件觀察10個(gè)視場(chǎng)，測(cè)定各視場(chǎng)中的金屬間化合物的個(gè)數(shù)(個(gè)/ym2)。并且，計(jì)算其平均值。金屬間化合物的粒徑取金屬間化合物的長(zhǎng)徑和短徑的平均值。此外，長(zhǎng)徑為在中途不與粒界接觸的條件下在粒子內(nèi)能夠引出的最長(zhǎng)直線的長(zhǎng)度，短徑為在與長(zhǎng)徑正交的方向上在中途不與粒界接觸的條件下能夠引出的最長(zhǎng)直線的長(zhǎng)度。接著，參考圖2所示的流程圖對(duì)制造具有上述特征的本實(shí)施方式的電子器件用銅合金的方法進(jìn)行說(shuō)明。(熔解/鑄造エ序S01)首先，在熔解銅原料而得到的銅熔融金屬中添加前述元素并進(jìn)行成分調(diào)整，從而制出銅合金熔融金屬。此外，作為Mg及Zn的原料,可使用Mg單質(zhì)、Zn單質(zhì)及Cu-Mg母合金等。并且，可以與銅原料一起熔解包含Mg及Zn的原料。并且，也可以使用本實(shí)施方式的銅合金的再生料及廢料。其中，優(yōu)選銅熔融金屬為純度在99. 99質(zhì)量％以上的銅，所謂4NCu。并且，在熔解エ序中為了抑制Mg及Zn的氧化，優(yōu)選使用真空爐，更優(yōu)選使用設(shè)成惰性氣體氣氛或還原性氣氛的氣氛爐。并且，在鑄模中注入調(diào)整了成分的銅合金熔融金屬來(lái)制出鑄錠(銅原材料)。當(dāng)考慮批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)選利用連續(xù)鑄造法或半連續(xù)鑄造法。(加熱エ序S02)接著，為了實(shí)現(xiàn)所得到的鑄錠(銅原材料)的均質(zhì)化及固溶化而進(jìn)行加熱處理。在鑄錠的內(nèi)部存在通過(guò)在凝固過(guò)程中Mg及Zn偏析并濃縮而產(chǎn)生的金屬間化合物等。因此，為了消除或降低這些Mg、Zn的偏析及金屬間化合物等，進(jìn)行將鑄錠加熱至500°C以上900°C以下的溫度的加熱處理。由此，在鑄錠內(nèi)，使Mg及Zn均質(zhì)地?cái)U(kuò)散，或者使Mg及Zn固溶于母相中。此外，優(yōu)選該加熱エ序S02在非氧化性氣氛或還原性氣氛中實(shí)施。(驟冷エ序S03)然后，將在加熱エ序S02中加熱至500°C以上900°C以下的溫度的鑄錠以200°C /min以上的冷卻速度冷卻至200°C以下的溫度。通過(guò)該驟冷エ序S03，抑制固溶于母相中的Mg及Zn作為金屬間化合物析出。由此，可得到粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下的銅合金。此外，為了實(shí)現(xiàn)粗加工的效率化和組織的均勻化，可以在前述的加熱エ序S02之后實(shí)施熱加工，且在該熱加工之后實(shí)施上述的驟冷エ序S03。此時(shí)，加工方法沒有特別限定，例如最終形態(tài)為板或條時(shí)，可采用軋制。當(dāng)最終形態(tài)為線或棒時(shí)，可采用拉絲、擠壓或溝槽軋制等。當(dāng)最終形態(tài)為塊狀時(shí)，可采用鑄造或沖壓。(加工エ序S04)根據(jù)需要將經(jīng)加熱エ序S02及驟冷エ序S03的鑄錠進(jìn)行切斷。并且，為了去除在加熱エ序S02及驟冷エ序S03等中生成的氧化膜等，根據(jù)需要進(jìn)行鑄錠的表面磨削。而且，對(duì)鑄錠進(jìn)行加工，以便具有預(yù)定的形狀。其中，加工方法沒有特別限定，例如最終形態(tài)為板或條時(shí)，可采用軋制。當(dāng)最終形 態(tài)為線或棒時(shí)，可采用拉絲、擠壓或溝槽軋制。當(dāng)最終形態(tài)為塊狀時(shí)，可采用鑄造或沖壓。此外，該加工エ序S04中的溫度條件沒有特別限定，但優(yōu)選設(shè)在成為冷加工或溫加工環(huán)境的-200°C 200°C的范圍內(nèi)。并且，適當(dāng)選擇加工率，以便接近最終形狀。為了通過(guò)加工固化提高強(qiáng)度，優(yōu)選將加工率設(shè)為20%以上。并且，當(dāng)謀求進(jìn)一步提高強(qiáng)度時(shí)，更優(yōu)選將加工率設(shè)為30%以上。如圖2所示，可以反復(fù)實(shí)施上述的加熱エ序S02、驟冷エ序S03及加工エ序S04。在此，第2次以后的加熱エ序S02以徹底的固溶化、再結(jié)晶組織化或者用于提高加工性的軟化為目的。并且，成為對(duì)象(銅原材料)的是加工材料，而不是鑄錠。(熱處理工序S05)接著，為了對(duì)通過(guò)加工エ序S04得到的加工材料進(jìn)行低溫退火固化，或者為了去除殘余應(yīng)變，優(yōu)選實(shí)施熱處理。根據(jù)制出的產(chǎn)品(銅合金)所要求的特性適當(dāng)設(shè)定該熱處理?xiàng)l件。此外，在該熱處理工序S05中，為了防止已固溶化的Mg及Zn析出而需要設(shè)定熱處理?xiàng)l件(溫度、時(shí)間或冷卻速度)。例如優(yōu)選在200°C下設(shè)為I分鐘 I小時(shí)左右，在300°C下設(shè)為I秒 I分鐘左右。冷卻速度優(yōu)選設(shè)為200°C /min以上。并且，熱處理方法沒有特別限定，但優(yōu)選在非氧化性或還原性氣氛中在100 500°C下進(jìn)行O. I秒 24小時(shí)的熱處理。并且，冷卻方法沒有特別限定，但優(yōu)選如水淬等冷卻速度為200°C /min以上的方法。另外，可以反復(fù)實(shí)施上述的加工エ序S04和熱處理工序S05。如此，制出本實(shí)施方式的電子器件用銅合金。此外，在加工エ序S04中采用軋制作為加工方法時(shí)，制出最終形態(tài)為板或條的電子器件用銅合金。該電子器件用銅合金還稱作電子器件用銅合金軋材。制造出的本實(shí)施方式的電子器件用銅合金具有125GPa以下的拉伸彈性模量E和400MPa以上的O. 2%屈服強(qiáng)度σ。2。并且，當(dāng)Mg的含量為A原子％，Zn的含量為B原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ (%IACS)在以下范圍內(nèi)。σ く {I. 7241/ (X+Y+1. 7) } XlOO
X=-O. 0347 X A2+0. 6569 X AY=-O. 0041 X B2+0. 2503 X B制造出的本實(shí)施方式的電子器件用銅合金包括CiuMg及Zn的三元系合金，以固溶限度以上的3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍含有Mg。并且，粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/y m2以下。S卩，本實(shí)施方式的電子器件用銅合金由Mg以過(guò)飽和形態(tài)固溶于母相中的Cu-Mg-Zn過(guò)飽和固溶體構(gòu)成。由這種Cu-Mg-Zn過(guò)飽和固溶體構(gòu)成的銅合金中，拉伸彈性模量趨于變低。因此，當(dāng)本實(shí)施方式的電子器件用銅合金例如適用于推壓陰模端子的彈簧接觸部來(lái)插入插片的連接器等中時(shí)，可抑制插入時(shí)的接觸壓カ變動(dòng)。并且，由于彈性界限較廣，因此不會(huì)輕易塑性變形。從而，本實(shí)施方式的電子器件用銅合金尤其適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件。 并且，由于Mg過(guò)飽和固溶，因此母相中不會(huì)有大量的在彎曲加工時(shí)成為裂紋的起點(diǎn)的粗大的金屬間化合物分散。因此，彎曲加工性有所提高。從而，能夠成型端子、連接器及繼電器等復(fù)雜形狀的電子電氣組件。由于過(guò)飽和固溶Mg，因此能夠通過(guò)加工固化來(lái)提高強(qiáng)度，且具有較高的強(qiáng)度。并且，在固溶有Mg的銅合金中進(jìn)ー步固溶Zn，因此能夠在不致使拉伸彈性模量上升的情況下提高強(qiáng)度。由于包括Cu、Mg及Zn的三元系合金,該三元系合金包括Cu、Mg、Zn及不可避免雜質(zhì)，因此能夠抑制因其他元素而導(dǎo)致導(dǎo)電率下降，并能提高導(dǎo)電率。本實(shí)施方式的電子器件用銅合金中，由于拉伸彈性模量E為125GPa以下，O. 2%屈服強(qiáng)度σα2為400MPa以上，因此彈性能量系數(shù)(0α22/2Ε)增高。由此，不會(huì)輕易塑性變形，因此尤其適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件。根據(jù)本實(shí)施方式的電子器件用銅合金的制造方法，能夠通過(guò)將包括上述組成的Cu,Mg及Zn的三元系合金的鑄錠或加工材料加熱至500°C以上900°C以下的溫度的加熱エ序S02進(jìn)行Mg及Zn的固溶化。通過(guò)以200°C /min以上的冷卻速度將由加熱エ序S02加熱的鑄錠或加工材料冷卻至200°C以下的溫度的驟冷エ序S03，能夠抑制在冷卻過(guò)程中析出金屬間化合物。因此，能夠?qū)ⅢE冷后的鑄錠或加工材料作為Cu-Mg-Zn過(guò)飽和固溶體。通過(guò)對(duì)驟冷材料(Cu-Mg-Zn過(guò)飽和固溶體)進(jìn)行加工的加工エ序S04，能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)加工固化的強(qiáng)度提高。并且，在加工エ序S04之后，為了進(jìn)行低溫退火固化或者為了去除殘余應(yīng)變而實(shí)施熱處理工序S05吋，能夠進(jìn)ー步提高力學(xué)特性。如上述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供ー種具有低拉伸彈性模量、高屈服強(qiáng)度、高導(dǎo)電性及優(yōu)異的彎曲加工性且適于端子、連接器及繼電器等電子電氣組件的電子器件用銅合金。以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的電子器件用銅合金、電子器件用銅合金的制造方法及電子器件用銅合金軋材進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于此，在不脫離該發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行適當(dāng)變更。
例如，在上述實(shí)施方式中，對(duì)電子器件用銅合金的制造方法的一例進(jìn)行了說(shuō)明，但制造方法并不限定于本實(shí)施方式，可以適當(dāng)選擇現(xiàn)有的制造方法來(lái)制造。實(shí)施例以下，對(duì)用于確認(rèn)本實(shí)施方式的效果的確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。(實(shí)施例I)準(zhǔn)備包括純度為99. 99質(zhì)量％以上的無(wú)氧銅(ASTM B152 C10100)的銅原料。將該銅原料裝入高純度石墨坩堝內(nèi)，在Ar氣氣氛的氣氛爐內(nèi)進(jìn)行高頻熔解。在所得到的銅熔融金屬內(nèi)添加各種添加元素以制備成表I中示出的成分組成，將其澆注于碳鑄模中來(lái)制出鑄錠。此外，鑄錠的大小為厚度約20mmX寬度約20mmX長(zhǎng)度約100 120臟。并且，表I中示出的成分組成的剰余部分為銅及不可避免雜質(zhì)。在Ar氣氣氛中，對(duì)所得到的鑄錠實(shí)施以表I中記載的溫度條件進(jìn)行4小時(shí)加熱的 加熱エ序，接著實(shí)施水淬。對(duì)熱處理之后的鑄錠進(jìn)行切斷，接著為了去除氧化被膜而實(shí)施表面磨削。之后，以表I中記載的加工率實(shí)施冷軋，制出厚度約O. 5mmX寬度約20_的條材。以表I中記載的條件對(duì)所得到的條材實(shí)施熱處理，制作特性評(píng)價(jià)用條材。(加工性評(píng)價(jià))作為加工性評(píng)價(jià),觀察有無(wú)冷軋時(shí)的裂邊(cracked edge)。將以肉眼完全或幾乎看不到裂邊的情況設(shè)為A (優(yōu)秀，Excellent)，產(chǎn)生長(zhǎng)度小于Imm的較小裂邊的情況設(shè)為B(良好，Good),產(chǎn)生長(zhǎng)度Imm以上小于3mm的裂邊的情況設(shè)為C (合格,Fair),產(chǎn)生長(zhǎng)度3mm以上的較大裂邊的情況設(shè)為D (差，Bad)，由于裂邊而在軋制中途破斷的情況設(shè)為E (非常差，Very Bad)。此外，裂邊的長(zhǎng)度是指從軋材的寬度方向端部朝向?qū)挾确较蛑醒氩康牧堰叺拈L(zhǎng)度。利用前述的特性評(píng)價(jià)用條材，測(cè)定了力學(xué)特性及導(dǎo)電率。并且，進(jìn)行了彎曲加工性的評(píng)價(jià)及組織觀察。(力學(xué)特性)從特性評(píng)價(jià)用條材中采取JIS Z 2201中規(guī)定的13B號(hào)試驗(yàn)片。采取該試驗(yàn)片時(shí)，使得拉伸試驗(yàn)的拉伸方向相對(duì)于特性評(píng)價(jià)用條材的軋制方向平行。根據(jù)JIS Z 2241的非比例延伸法(オフセツ卜法)測(cè)定O. 2%屈服強(qiáng)度σ。2。在前述的試驗(yàn)片上貼上應(yīng)變儀，測(cè)定載重及伸展性，根據(jù)由此得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的梯度求出拉伸彈性模量Ε。(導(dǎo)電率)從特性評(píng)價(jià)用條材中采取寬度IOmmX長(zhǎng)度60mm的試驗(yàn)片。采取該試驗(yàn)片時(shí),使得其長(zhǎng)度方向相對(duì)于特性評(píng)價(jià)用條材的軋制方向平行。通過(guò)4端法求出試驗(yàn)片的電阻。并且，利用測(cè)微計(jì)測(cè)定試驗(yàn)片的尺寸，計(jì)算試驗(yàn)片的體積。然后，由測(cè)定的電阻值和體積計(jì)算導(dǎo)電率。(彎曲加工性)根據(jù)JBMA (Japan Brass Markers Association 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))T307 的 3 個(gè)試驗(yàn)方法進(jìn)行彎曲加工。詳細(xì)而言，以軋制方向和試驗(yàn)片的長(zhǎng)邊方向平行的方式，從特性評(píng)價(jià)用條材中采取多個(gè)寬度IOmmX長(zhǎng)度30mm的試驗(yàn)片。利用彎曲角度為90°、彎曲半徑為O. 5mm的W型夾具對(duì)該試驗(yàn)片進(jìn)彳丁 W彎曲試驗(yàn)。并且，以肉眼確認(rèn)彎曲部的外周部，進(jìn)行判定為如下破斷時(shí)為D(差，Bad)，只有一部分發(fā)生破斷時(shí)為C (合格，F(xiàn)air)，未發(fā)生破斷而只產(chǎn)生微細(xì)的裂紋時(shí)為B (良好，good),無(wú)法確認(rèn)破斷或微細(xì)的裂紋時(shí)為A (優(yōu)秀，Excellent)。(組織觀察)對(duì)各試料的軋制面進(jìn)行鏡面研磨及離子蝕刻。然后，為了確認(rèn)金屬間化合物的析出狀態(tài)，利用FE-SEM (場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡)以I萬(wàn)倍視場(chǎng)(約120μπι2/視場(chǎng))進(jìn)行觀察。接著，為了調(diào)查金屬間化合物的密度(平均個(gè)數(shù))(個(gè)/μ m2)，選擇金屬間化合物的析出狀態(tài)沒有異常的I萬(wàn)倍視場(chǎng)(約120 μ m2/視場(chǎng))，在該區(qū)域以5萬(wàn)倍倍率連續(xù)拍攝10個(gè) 視場(chǎng)(約4. 8 μπι2/視場(chǎng))。將金屬間化合物的長(zhǎng)徑和短徑的平均值設(shè)為金屬間化合物的粒徑。此外，金屬間化合物的長(zhǎng)徑為在中途不與粒界接觸的條件下在粒子內(nèi)能夠弓I出的最長(zhǎng)直線的長(zhǎng)度，短徑為在與長(zhǎng)徑正交的方向上在中途不與粒界接觸的條件下能夠引出的最長(zhǎng)直線的長(zhǎng)度。并且，求出粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的密度(平均個(gè)數(shù))(個(gè)/ μ m2)及粒徑為0.05 μ m以上的金屬間化合物的密度(平均個(gè)數(shù))(個(gè)/μπι2)。表I、表2示出制造條件及評(píng)價(jià)結(jié)果。并且，作為上述組織觀察的一例將本發(fā)明例
1-3及比較例1-5的SEM觀察照片分別示于圖3、圖4中。此外，表2中記載的導(dǎo)電率上限為通過(guò)以下式計(jì)算出的值，式中的A表示Mg的含
量(原子％)。(導(dǎo)電率上限)={I.7241/ (-0. 0347ΧΑ2+0. 6569 X A+1. 7) } X 100，
權(quán)利要求
1.一種電子器件用銅合金，其特征在于， 該電子器件用銅合金包括Cu和Mg的二元系合金， 所述二元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)， 當(dāng)Mg的含量為A原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ在以下范圍內(nèi)， σ ≤ {I. 7241/ ≤-0. 0347ΧΑ2+0. 6569ΧΑ+1. 7) } Χ100， 其中導(dǎo)電率σ的單位為％IACS。
2.一種電子器件用銅合金，其特征在于， 該電子器件用銅合金包括Cu和Mg的二元系合金， 所述二元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)， 粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下。
3.一種電子器件用銅合金，其特征在于， 該電子器件用銅合金包括Cu和Mg的二元系合金， 所述二元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)， 當(dāng)Mg的含量為A原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ在以下范圍內(nèi)， σ ≤ {I. 7241/ ≤0. 0347ΧΑ2+0. 6569ΧΑ+1. 7) } Χ100， 其中導(dǎo)電率σ的單位為％IACS，粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/μπι2以下。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的電子器件用銅合金，其特征在于， 拉伸彈性模量E為125GPa以下，O. 2%屈服強(qiáng)度σ O. 2為400MPa以上。
5.一種如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的電子器件用銅合金的制造方法，其特征在于，該制造方法具備 加熱工序，將包括Cu和Mg的二元系合金的銅原材料加熱至500°C以上900°C以下的溫度； 驟冷工序，以200°C /min以上的冷卻速度將加熱的所述銅原材料冷卻至200°C以下的溫度；及 加工工序，對(duì)驟冷的所述銅原材料進(jìn)行加工， 所述二元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)。
6.一種電子器件用銅合金軋材，其特征在于， 該電子器件用銅合金軋材由權(quán)利要求4所述的電子器件用銅合金構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的電子器件用銅合金軋材，其特征在于， 該電子器件用銅合金軋材用作構(gòu)成端子、連接器或繼電器的銅原材料。
8.一種電子器件用銅合金，其特征在于， 該電子器件用銅合金包括Cu、Mg及Zn的三元系合金， 所述三元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，以O(shè). I原子％以上10原子％以下的范圍包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)，當(dāng)Mg的含量為A原子％，Zn的含量為B原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ在以下范圍內(nèi)， σ ( {I. 7241/ (Χ+Υ+1. 7) } XlOO X=-O. 0347ΧΑ2+0. 6569 X A Y=-O. 0041ΧΒ2+0. 2503 XB， 其中導(dǎo)電率σ的單位為％IACS。
9.一種電子器件用銅合金，其特征在于， 該電子器件用銅合金包括Cu、Mg及Zn的三元系合金， 所述三元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，以O(shè). I原子％以上10原子％以下的范圍包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)， 粒徑為O. I μπι以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/μ Hi2以下。
10.一種電子器件用銅合金，其特征在于， 該電子器件用銅合金包括Cu、Mg及Zn的三元系合金， 所述三元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，以O(shè). I原子％以上10原子％以下的范圍包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)， 當(dāng)Mg的含量為A原子％，Zn的含量為B原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ在以下范圍內(nèi)， σ ( {I. 7241/ (Χ+Υ+1. 7) } XlOO X=-O. 0347ΧΑ2+0. 6569 X A Y=-O. 0041ΧΒ2+0. 2503 XB， 其中導(dǎo)電率σ的單位為％IACS，粒徑為O. I μ m以上的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/μπι2以下。
11.如權(quán)利要求8 10中任一項(xiàng)所述的電子器件用銅合金，其特征在于， 拉伸彈性模量E為125GPa以下，O. 2%屈服強(qiáng)度σ 0 2為400MPa以上。
12.—種如權(quán)利要求8 10中任一項(xiàng)所述的電子器件用銅合金的制造方法，其特征在于，該制造方法具備 加熱工序，將包括Cu、Mg及Zn的三元系合金的銅原材料加熱至500°C以上900°C以下的溫度； 驟冷工序，以200°C /min以上的冷卻速度將加熱的所述銅原材料冷卻至200°C以下的溫度；及 加工工序，對(duì)驟冷的所述銅原材料進(jìn)行加工， 所述三元系合金以3. 3原子％以上6. 9原子％以下的范圍包含Mg，以O(shè). I原子％以上10原子％以下的范圍包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)。
13.一種電子器件用銅合金軋材，其特征在于， 該電子器件用銅合金軋材由權(quán)利要求11所述的電子器件用銅合金構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求13所述的電子器件用銅合金軋材，其特征在于， 該電子器件用銅合金軋材用作構(gòu)成端子、連接器或繼電器的銅原材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子器件用銅合金、電子器件用銅合金的制造方法及電子器件用銅合金軋材。該電子器件用銅合金的一種形態(tài)包括Cu和Mg的二元系合金，該二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范圍包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)，當(dāng)Mg的含量為A原子%時(shí)，導(dǎo)電率σ(%IACS)在以下范圍內(nèi)，σ≤{1.7241/(-0.0347×A2+0.6569×A+1.7)}×100。該電子器件用銅合金的另一形態(tài)包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，該三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范圍包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范圍包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免雜質(zhì)，當(dāng)Mg的含量為A原子%，Zn的含量為B原子%時(shí)，導(dǎo)電率σ(%IACS)在以下范圍內(nèi)，σ≤{1.7241/(X+Y+1.7)}×100，X=-0.0347×A2+0.6569×A，Y=-0.0041×B2+0.2503×B。
文檔編號(hào)C22C9/04GK102822363SQ20118001849
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者伊藤優(yōu)樹, 牧一誠(chéng) 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社