專利名稱：電子材料用Cu-Co-Si系合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及析出固化型銅合金，尤其是涉及適用于各種電子部件的Cu-Co-Si系
I=1-Wl o
背景技術(shù)：
對于連接器、開關(guān)、繼電器、引腳(pin)、端子、引線框架等各種電子部件中使用的電子材料用銅合金，作為基本特性，要求兼具高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性(或?qū)嵝?。近年來，電子部件的高集成化和小型化、薄壁化快速發(fā)展，與此相對應(yīng)，對電子設(shè)備部件中使用的銅合金的要求水平也越來越高。特別地，對于在活動連接器等中使用的銅合金，為了進(jìn)行高電流化，且不使連接器大型化，即使厚壁化(0. 3mmt以上)也具有良好的彎曲性，期望60% (65)IACS以上的導(dǎo)電率和650MPa左右以上的0. 2%屈服強(qiáng)度。作為兼具較高的導(dǎo)電性、強(qiáng)度和彎曲加工性的代表性銅合金，一直以來已知有通常被稱作Corson系銅合金的Cu-N1-Si系合金。在該銅合金中，通過使微細(xì)的N1-Si系金屬間化合物粒子在銅基質(zhì)中析出，來謀求強(qiáng)度和導(dǎo)電率的提高。但是，Cu-N1-Si系難以在保持高強(qiáng)度的同時(shí)達(dá)到60% IACS以上的導(dǎo)電率，所以Cu-Co-Si系合金受到關(guān)注。Cu-Co-Si系合金由于鈷硅化物(Co2Si)的固溶量少，所以具有比Cu-N1-Si系的銅合金更可以實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電化的優(yōu)點(diǎn)。作為對Cu-Co-Si系銅合金的特性影響較大的工序，例如有固溶化處理、時(shí)效處理、最終軋制加工度，其中時(shí)效條件是對鈷硅化物的析出物的分布、大小影響較大的工序之
o專利文獻(xiàn)I (日本特開平9-20943號公報(bào))中記載著以實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性、和高彎曲加工性為目的而開發(fā)的Cu-Co-Si系合金,作為該銅合金的制造方法,記載著熱軋后，實(shí)施85%以上的冷軋，在450 480°C進(jìn)行5 30分鐘的退火后，實(shí)施30%以下的冷軋，進(jìn)一步在450 500°C進(jìn)行30 120分鐘時(shí)效處理的方法。專利文獻(xiàn)2 (日本特開2008-56977號公報(bào))中記載著著眼于銅合金的組成、以及銅合金中析出的 夾雜物的大小和總量的Cu-Co-Si系合金，記載著在固溶處理后實(shí)施在400°C 600°C加熱2小時(shí) 8小時(shí)的時(shí)效處理。在專利文獻(xiàn)3 (日本特開2009-242814號公報(bào))中，作為可以穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)Cu-N1-Si系中難以實(shí)現(xiàn)的50% IACS以上的高導(dǎo)電率的析出型銅合金材料，例示有Cu-Co-Si系合金。其中記載著面削后在400 800°C下實(shí)施5秒 20小時(shí)的時(shí)效處理，依次進(jìn)行50 98%的冷軋、在900°C 1050°C的固溶處理、和400 650°C的時(shí)效熱處理的方法。專利文獻(xiàn)4 (W02009-096546號)中記載著Cu-Co-Si系合金，其特征在于包含Co和Si這兩者的析出物的大小為5 50 nm。記載有固溶重結(jié)晶熱處理后的時(shí)效處理優(yōu)選在450 600°C下進(jìn)行I 4小時(shí)。專利文獻(xiàn)5 (W02009-116649號)中記載著強(qiáng)度、導(dǎo)電率和彎曲加工性優(yōu)異的Cu-Co-Si系合金。在該文獻(xiàn)的實(shí)施例中記載著在525°C下進(jìn)行120分鐘的時(shí)效處理，從室溫起直至達(dá)到最高溫度的升溫速度處于3 25°C /分鐘的范圍內(nèi)，降溫是在爐內(nèi)以I 2°C /分鐘的范圍進(jìn)行冷卻，直至300°C。專利文獻(xiàn)6 (W02010-016428號)中記載著通過將Co/Si比調(diào)整至3. 5 4. 0，可以提高Cu-Co-Si系合金的強(qiáng)度、導(dǎo)電率和彎曲加工性。記載了對于重結(jié)晶熱處理后實(shí)施的時(shí)效熱處理，形成在400 600°C的溫度下進(jìn)行30 300分鐘(實(shí)施例中為525°C X 2小時(shí))的加熱條件，使升溫速度為3 25K/分鐘，使降溫速度為I 2K/分鐘。另外，作為彎曲性的評價(jià)，對于90度W彎曲進(jìn)行R/t = 0下的評價(jià)、對于180度彎曲進(jìn)行R/t = 0. 5下的評價(jià)，GW和BW的任一者如果彎曲，則為〇，也包含GW為O、但BW為X的結(jié)果，不能評價(jià)正確的R/t。另外，評價(jià)厚度薄至0. 2mmt,不能與0. 3mmt等的厚壁化相對應(yīng)。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)I]日本特開平9-20943號公報(bào) [專利文獻(xiàn)2]日本特開2008-56977號公報(bào) [專利文獻(xiàn)3]日本特開2009-242814號公報(bào) [專利文獻(xiàn)4]國際公開第2009-096546號 [專利文獻(xiàn)5]國際公開第2009-116649號 [專利文獻(xiàn)6]國際公開第2010-016428號。

發(fā)明內(nèi)容
如此，對于Cu-Co-Si系合金的特性改良提出了各種提案，但不能確立最佳的時(shí)效處理?xiàng)l件，以鈷硅化物為代表的第二相粒子的析出狀態(tài)仍有改善的空間。W02009-096546號中記載了對有助于強(qiáng)度等的第二相粒子的大小進(jìn)行控制，但實(shí)施例中記載的僅是在10萬倍的倍率下的觀察結(jié)果，以這樣的倍率難以正確地測量IOnm以下的微細(xì)的析出物的大小。另外，W02009-096546號中 記載了析出物的大小為5 50nm，但在發(fā)明例中記載的析出物的平均大小全部為IOnm以上。因此，本發(fā)明的課題在于提供通過改善第二相粒子的析出狀態(tài)，而使導(dǎo)電性、強(qiáng)度和彎曲加工性的均衡得到改良的Cu-Co-Si系合金。本發(fā)明者使用透射型電子顯微鏡(TEM)以100萬倍的倍率對I 50nm左右的超微細(xì)的第二相粒子的分布與合金特性的關(guān)系進(jìn)行了努力研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種超微細(xì)的第二相粒子的粒徑和第二相粒子之間的距離給合金特性帶來有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的影響?？芍ㄟ^利用適當(dāng)?shù)臅r(shí)效處理來控制第二相粒子的平均粒徑和第二相粒子之間的平均距離，可以改良Cu-Co-Si系合金的導(dǎo)電性、強(qiáng)度和彎曲加工性的均衡。以上述知識為基礎(chǔ)而完成的本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面是電子材料用銅合金，其含有0. 5 3. 0質(zhì)量％Co、和0.1 1.0質(zhì)量％ Si，剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Co和Si的質(zhì)量％比(Co/Si)為3. 5 ^ Co/Si ^ 5. 0，在與軋制方向平行的截面中，粒徑為I 50nm的范圍的第二相粒子的平均粒徑為2 10nm，且該第二相粒子之間的平均距離為10 50nm。本發(fā)明的電子材料用銅合金的另一實(shí)施方式中，相對于軋制方向平行的截面中的平均結(jié)晶粒徑為3 30 ii m。本發(fā)明的電子材料用銅合金的進(jìn)而另一實(shí)施方式中,進(jìn)一步含有選自N1、Cr、Sn、P、Mg、Mn、Ag、As、Sb、Be、B、T1、Zr、Al和Fe中的至少I種的合金元素，且該合金元素的總量為2. O質(zhì)量％以下。另外，本發(fā)明在另一側(cè)面，為將本發(fā)明的電子材料用銅合金加工而得的伸銅制品。另外，本發(fā)明在進(jìn)而另一側(cè)面，為具有本發(fā)明的電子材料用銅合金的電子部件。根據(jù)本發(fā)明，可得到強(qiáng)度、導(dǎo)電性和彎曲加工性的均衡提高了的Cu-Co-Si系合金。附圖的簡單說明
[

圖1]是對于通過I級時(shí)效處理制造的發(fā)明例No.1 11和比較例No. 34 39，描繪導(dǎo)電率(EC)和0. 2%屈服強(qiáng)度(YS )的關(guān)系的圖。[圖2]是對于通過2級時(shí)效處理制造的發(fā)明例No.12 22和比較例No. 40 41，描繪導(dǎo)電率(EC)和0. 2%屈服強(qiáng)度(YS)的關(guān)系的圖。[圖3]是對于通過3級時(shí)效處理制造的發(fā)明例No.23 33和比較例No. 42 43，描繪導(dǎo)電率(EC)和0. 2%屈服強(qiáng)度(YS)的關(guān)系的圖。[圖4]是以X軸為材料的保持溫度(°C)、以y軸為保持溫度的保持時(shí)間(h)，將時(shí)效處理的合適條件的界線形成曲線圖而成的圖。
具體實(shí)施例方式(組成) 本發(fā)明的電子材料用銅合金具有下述組成，即，其含有0. 5 3. 0質(zhì)量％Co、和0.1 1.0質(zhì)量％Si，剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Co和Si的質(zhì)量％比(Co/Si)為3. 5 ^ Co/Si ^ 5. O。當(dāng)Co的添加量過少時(shí)，不能得到作為連接器等的電子部件材料所需要的強(qiáng)度，另一方面，如果過多，則鑄造時(shí)生成結(jié)晶相，形成鑄造裂紋的原因。另外，引起熱加工性的降低，形成熱軋裂紋的原因。因此Co的添加量為0.5 3.0質(zhì)量％。優(yōu)選的Co的添加量為0. 7 2. 0質(zhì)量％。Si的添加量如果過少，則不能得到作為連接器等的電子部件材料所需要的強(qiáng)度，另一方面，如果過多，則導(dǎo)電率的降低顯著。因此，Si的添加量為0.1 1.0質(zhì)量％。優(yōu)選的Si的添加量為0. 15 0. 6質(zhì)量％。對于Co和Si的質(zhì)量比(Co/Si)，與強(qiáng)度的提高相關(guān)的作為第二相粒子的鈷硅化物的組成為Co2Si,以質(zhì)量比計(jì)為4. 2可最聞效地提聞特性。如果Co和Si的質(zhì)量比過于遠(yuǎn)尚該值，則任一元素都過量地存在，但過量元素與強(qiáng)度提高不相關(guān)，除此以外還伴隨導(dǎo)電率的降低，因此不合適。因此，本發(fā)明中，使Co和Si的質(zhì)量％比為3. 5含Co/Si含5.0，優(yōu)選為
3.8 ^ Co/Si ^ 4. 5。在添加規(guī)定量的選自N1、Cr、Sn、P、Mg、Mn、Ag、As、Sb、Be、B、T1、Zr、Al 和 Fe 中的
至少I種元素作為其它添加元素時(shí)，根據(jù)添加元素，具有改善強(qiáng)度、導(dǎo)電率、彎曲加工性、進(jìn)一步改善鍍敷性或由鑄錠組織的微細(xì)化導(dǎo)致的熱加工性等的效果。該情況下的合金元素的總量如果過量，則導(dǎo)電率的降低、制造性的劣化變得顯著，因此最大為2. 0質(zhì)量％、優(yōu)選最大為1. 5質(zhì)量％。另一方面，為了充分得到所需的效果，優(yōu)選使上述合金元素的總量為0.001質(zhì)量％以上,更優(yōu)選為0. 01質(zhì)量％以上。
另外，對于各合金兀素，上述合金兀素的含量優(yōu)選最大為0. 5質(zhì)量％。這是因?yàn)楦骱辖鹪氐奶砑恿砍^0. 5質(zhì)量％時(shí)，不僅上述效果不能變得更好，而且導(dǎo)電率的降低、制造性的劣化變得顯著。(第二相粒子)
在本發(fā)明中，“第二相粒子”是指與母相具有不同組成的粒子整體，除了用Co和Si的金屬間化合物(鈷硅化物)構(gòu)成的第二相粒子，還包含除Co和Si以外還含有其它添加元素、不可避免的雜質(zhì)的第二相粒子。在本發(fā)明中，在與軋制方向平行的截面中，著眼于粒徑為I 50nm的范圍的第二相粒子，規(guī)定其平均粒徑和粒子間的平均距離。通過控制這種超微細(xì)的第二相粒子的粒徑和第二相粒子之間的距離，合金特性得到提高。具體地，在與軋制方向平行的截面中，粒徑為I 50nm的范圍的第二相粒子的平均粒徑如果過大，則有不能得到充分的強(qiáng)度的傾向，相反如果過小，則有不能得到充分的導(dǎo)電率的傾向。因此，該平均粒徑優(yōu)選控制為2 IOnm,更優(yōu)選控制為2 5nm。另外，不僅平均粒徑，控制該第二相粒子之間的平均距離也是重要的。如果減小第二相粒子之間的平均距離，則可以得到高的強(qiáng)度，優(yōu)選使第二相粒子之間的平均距離為50nm以下，更優(yōu)選30nm以下。下限是可析出的添加元素的量和析出物的直徑至10nm。在本發(fā)明中，第二相粒子的平均粒徑根據(jù)以下的工序進(jìn)行測定。利用透射電子顯微鏡以100萬倍進(jìn)行拍照，以使I 50nm的第二相粒子含有100個(gè)以上，測定各粒子的長徑，用其合計(jì)除以粒子個(gè)數(shù)，將所得的數(shù)值作為平均粒徑。長徑是指在觀察視野中對于各第二相粒子，將在粒子的輪廓線上的最遠(yuǎn)的2點(diǎn)連接的線段的長度。在本發(fā)明中，第二相粒子之間的平均距離通過以下的工序測定。利用透射電子顯微鏡以100萬倍進(jìn)行拍照， 以使I 50nm的第二相粒子含有100個(gè)以上，通過使觀察視野內(nèi)的第2相粒子個(gè)數(shù)+ (觀察面積X試樣厚度)乘以1/3來求得。(結(jié)晶粒徑)
晶粒給強(qiáng)度帶來影響，強(qiáng)度與晶粒的-1/2乘方呈比例這樣的霍爾佩奇法則通常成立，因此優(yōu)選晶粒是小的。但是，對于析出強(qiáng)化型的合金，需要注意第二相粒子的析出狀態(tài)。在時(shí)效處理中，在晶粒內(nèi)析出的第二相粒子有助于強(qiáng)度提高，但在結(jié)晶粒界析出的第二相粒子幾乎無助于強(qiáng)度提高。因此，晶粒越小，析出反應(yīng)中的粒界反應(yīng)的比例越高，因此無助于強(qiáng)度提高的粒界析出是主導(dǎo)的，結(jié)晶粒徑小于3 時(shí)，不能得到所需的強(qiáng)度。另一方面，粗大的晶粒使彎曲加工性降低。因此，從得到所需的強(qiáng)度和彎曲加工性的角度考慮，優(yōu)選平均結(jié)晶粒徑為3 30 U m。進(jìn)一步地，從兼顧高強(qiáng)度和良好的彎曲加工性這兩者的角度考慮，更優(yōu)選將平均結(jié)晶粒徑控制為5 15 ii m。(強(qiáng)度、導(dǎo)電性和彎曲加工性)
本發(fā)明的Cu-Co-Si系合金在一實(shí)施方式中，0. 2%屈服強(qiáng)度(YS)為500 600MPa，且導(dǎo)電率可具有65 75%IACS，優(yōu)選0. 2%屈服強(qiáng)度(YS)為600 650MPa，且導(dǎo)電率可具有65 75%IACS，更優(yōu)選0. 2%屈服強(qiáng)度(YS)為650MPa以上，且導(dǎo)電率可具有65%IACS以上。本發(fā)明的Cu-Co-Si系合金在一實(shí)施方式中，對于0. 3mm的厚度，使用W字型的模具進(jìn)行Badway (彎曲軸與軋制方向?yàn)橥环较?的W彎曲試驗(yàn)，用在彎曲部分不發(fā)生裂紋的最小彎曲半徑(MBR)除以板厚(t)，可使作為上述所得值的MBR/t為1. O以下，優(yōu)選為0. 5以下，更優(yōu)選為0.1以下。(制造方法)
接著對于本發(fā)明的銅合金的制造方法進(jìn)行說明。本發(fā)明的銅合金除了對于一部分的工序進(jìn)行鉆研以外，還可以通過采用Corson系合金的制造工序來制造。對Corson系銅合金的普通制造工序進(jìn)行概述。首先使用大氣熔化爐將電解銅、Co、Si等原料熔化，得到所期望的組成的熔融液。然后，將該熔融液鑄造成鑄錠。之后，進(jìn)行熱軋，反復(fù)進(jìn)行冷軋和熱處理，精加工成具有所期望的厚度和特性的條或板。熱處理有固溶處理和時(shí)效處理。在固溶處理中，使硅化物(例=Co-Si系化合物)固溶于Cu基質(zhì)中，同時(shí)使Cu基質(zhì)重結(jié)晶。有時(shí)還以熱軋來兼作固溶處理。在時(shí)效處理中，使通過固溶處理而固溶的硅化物(例=Co-Si系化合物)以微細(xì)粒子的形式析出。在該時(shí)效處理中，強(qiáng)度和導(dǎo)電率提高。在時(shí)效后進(jìn)行冷軋，然后進(jìn)行消除應(yīng)力退火。在上述各工序之間，可以適當(dāng)進(jìn)行用于去除表面的氧化皮的磨削、研磨、噴丸酸洗等。并且，固溶處理后，可依次進(jìn)行冷軋、時(shí)效處理。對于上述普通的制造 工序，在制造本發(fā)明的銅合金方面需要留意以下方面。鑄造時(shí)的凝固過程中的粗大的結(jié)晶物會在其冷卻過程中不可避免地生成粗大的析出物，所以在之后的工序中必需使這些粗大結(jié)晶物析出物固溶于母相中。因此，優(yōu)選在熱軋中使材料溫度為950°C 1070°C進(jìn)行I小時(shí)以上，為了更為均質(zhì)地進(jìn)行固溶，優(yōu)選在3 10小時(shí)加熱后進(jìn)行。950°C以上這樣的溫度條件與其它Corson系合金的情況相比，為高的溫度設(shè)定。熱軋前的保持溫度小于950°C時(shí)，固溶不充分，超過1070°C時(shí)，材料有熔化的可能性。熱軋時(shí)，材料溫度小于600°C時(shí)，固溶的元素的析出變得顯著，因此難以得到高的強(qiáng)度。另外，為了進(jìn)行均質(zhì)的重結(jié)晶化，優(yōu)選使熱軋結(jié)束時(shí)的溫度為850°C以上。由此，熱軋時(shí)的材料溫度優(yōu)選為600°C 1070°C的范圍，更優(yōu)選為850 1070°C的范圍。在熱軋結(jié)束后的冷卻過程中，優(yōu)選盡可能使冷卻速度快，抑制第二相粒子的析出。作為加快冷卻的方法，有水冷的方法。進(jìn)行熱軋后，適當(dāng)使退火(包含時(shí)效處理、重結(jié)晶退火)和冷軋反復(fù)進(jìn)行后實(shí)施固溶處理。對于固溶處理，重要是通過充分的固溶而減少粗大的第二相粒子的數(shù)目，且防止晶粒粗大化。具體地，固溶處理溫度設(shè)定為850°C 1050°C，使第二相粒子固溶。固溶處理后的冷卻也優(yōu)選是快速的，具體地，期望是10°C /sec以上。另外，材料溫度保持在最高到達(dá)溫度的合適的時(shí)間根據(jù)Co和Si濃度、以及最高到達(dá)溫度而有所不同，為了防止由重結(jié)晶和之后的晶粒生長導(dǎo)致的晶粒的粗大化，典型地是將材料溫度保持在最高到達(dá)溫度的時(shí)間控制為480秒以下、優(yōu)選240秒以下、進(jìn)一步優(yōu)選120秒以下。其中，如果材料溫度保持在最高到達(dá)溫度的時(shí)間過于短，則有時(shí)不能減少粗大的第二相粒子的數(shù)目，因此優(yōu)選為10秒以上，更優(yōu)選為30秒以上。固溶處理工序后進(jìn)行時(shí)效處理。在制造本發(fā)明的銅合金方面，期望嚴(yán)格地控制時(shí)效處理的條件。這是因?yàn)闀r(shí)效處理給第二相粒子的分布狀態(tài)的控制帶來最大的影響。對于具體的時(shí)效處理?xiàng)l件，以下進(jìn)行說明。首先，材料溫度從350°C達(dá)到保持溫度為止時(shí)的升溫速度如果過高，則析出位點(diǎn)少，因此第二相粒子的數(shù)目變少，第二相粒子的粒子間距離易于變大。另一方面，如果過低，則升溫中第二相粒子變大。因此，上述升溫速度為10 160°C /h、優(yōu)選為10 100°C /h、更優(yōu)選為10 50°C /h。升溫速度由(保持溫度一 350°C)/ (材料溫度從350°C上升至保持溫度為止所需要的時(shí)間)給出。接著，將材料的保持溫度(V )設(shè)為X、保持溫度的保持時(shí)間(h)設(shè)為y時(shí)，設(shè)定保持溫度和保持時(shí)間，以滿足下式:4. 5X IO16XexpC-O. 075x0 y ^ 5. 6X IO18Xexp(_0. 075x)。如果y > 5. 6 X IO18Xexp (-0. 075x)，則有第二相粒子過于生長，平均粒徑超過IOnm的傾向，如果4. 5 X IO16Xexp (-0. 075x y，則有第二相粒子的生長不充分，平均粒徑小于2nm的傾向。對于時(shí)效處理，優(yōu)選設(shè)定保持溫度和保持時(shí)間，以滿足下式4. 5X IO16Xexp(-0. 075x)^ y ^ 7.1XlO17Xexp (-0. 075x)。在該條件下實(shí)施時(shí)效處理時(shí)，第二相粒子的平均粒徑易于在2 5nm的范圍。圖4中，以X軸為材料的保持溫度(°C )，以y軸為保持溫度的保持時(shí)間(h)，將上式表示為曲線圖。最后，通過使材料·溫度從保持溫度降低至350°C時(shí)的降溫速度降低，可預(yù)計(jì)導(dǎo)電率的增加。但是，如果過于低，則強(qiáng)度降低。因此，上述降溫速度為5 200°C /h，優(yōu)選為10 1500C /h，更優(yōu)選為20 100°C /h。降溫速度由(保持溫度一 350°C) / (開始降溫后，材料溫度從保持溫度降低至350°C為止所需的時(shí)間)給出。并且，以固溶化、冷軋、時(shí)效處理的順序?qū)嵤r(shí)，時(shí)效處理前施加變形，析出速度快，因此優(yōu)選將時(shí)效溫度降低加工度(％) X2°C左右。時(shí)效處理進(jìn)行多級時(shí)效時(shí)，可進(jìn)一步得到良好的特性。作為詳細(xì)的條件，優(yōu)選是將第I級的時(shí)效處理以上述條件進(jìn)行后，使級間的溫度差為20°C 100°C、各級的保持時(shí)時(shí)間為3 20h，朝向低溫側(cè)進(jìn)行多級時(shí)效。將級間的溫度差設(shè)定為20°C 100°C，這是因?yàn)槿绻麥囟炔钚∮?0°C，則第二相粒子過于生長，強(qiáng)度降低，另一方面，如果溫度差超過100°c，則析出速度過于慢，效果小。級間的溫度差優(yōu)選為30 70°C，更優(yōu)選為40 60°C。例如將第I級的時(shí)效處理在480°C進(jìn)行時(shí)，可以將第2級的時(shí)效處理在作為比上述溫度低20 100°C的保持溫度的380 460°C下進(jìn)行。第3級以后也同樣。并且，即使進(jìn)行保持溫度小于350°C的時(shí)效處理，第二相粒子的分布狀態(tài)也幾乎沒有變化，因此不需要將時(shí)效處理的級數(shù)設(shè)定為需要以上的多的級數(shù)。合適的級數(shù)為2級或3級，更優(yōu)選是3級。將各級的保持時(shí)間·設(shè)·定為3 20h,這是因?yàn)楸３謺r(shí)間小于3h時(shí),不能得到效果，另一方面，如果超過20h，則時(shí)效時(shí)間過于變長，制造成本增加。保持時(shí)間優(yōu)選為4 15h，更優(yōu)選為5 IOh。對于材料溫度從保持溫度降低至350°C時(shí)的降溫速度如前所述，即使對于進(jìn)行多級時(shí)效的情況，材料溫度為350°C以上時(shí)，也優(yōu)選以同樣的降溫速度進(jìn)行。進(jìn)行多級時(shí)效時(shí)的降溫速度由(第I級的保持溫度一 350°C)/ (第I級結(jié)束后開始降溫后，材料溫度從保持溫度降低至350°C所需要的時(shí)間一各級的保持時(shí)間)給出。即，將各級的保持時(shí)間從降溫時(shí)間中扣除來計(jì)算降溫速度。時(shí)效處理后，根據(jù)需要進(jìn)行冷軋。軋制加工度優(yōu)選為5 40%。冷軋后根據(jù)需要進(jìn)行消除應(yīng)力退火。優(yōu)選退火溫度為300 600°C下進(jìn)行5秒 10小時(shí)。本發(fā)明的Cu-S1-Co系合金可以加工成各種伸銅制品，例如板、條、管、棒和線，進(jìn)而，本發(fā)明的Cu-S1-Co系銅合金可用于引線框架、連接器、引腳、端子、繼電器、開關(guān)、二次電池用箔材等電子部件等。
實(shí)施例以下同時(shí)給出本發(fā)明的實(shí)施例和比較例，但提供這些實(shí)施例是為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，其意圖并不在于限定發(fā)明。<例 I >
將具有下述成分組成的Cu-Co-Si系銅合金用高頻熔化爐在Ar氛圍中、1300°C進(jìn)行熔制，鑄造成厚度為30_的鑄錠，所述成分組成是含有表I記載的質(zhì)量濃度的Co和Si，剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。接著，將該鑄錠加熱至1000°C，保持3小時(shí)后，熱軋至板厚10mm。熱軋結(jié)束時(shí)的材料溫度為850°C。然后，進(jìn)行水冷。接著，將第一時(shí)效處理在材 料溫度為600°C、加熱時(shí)間為10小時(shí)的條件下實(shí)施。接著，將第一冷軋以95%以上的加工度實(shí)施。接著，對于Co濃度為0. 5 1. 0質(zhì)量％的情況，以材料溫度850°C、加熱時(shí)間100秒的條件實(shí)施固溶處理，對于Co濃度為1. 2質(zhì)量％的情況，以材料溫度900°C、加熱時(shí)間100秒的條件實(shí)施固溶處理，對于Co濃度為1. 5 1. 9質(zhì)量％的情況，以加熱溫度950°C、加熱時(shí)間100秒的條件實(shí)施固溶處理，對于Co濃度為2. 0質(zhì)量％以上的情況，以加熱溫度1000°C、加熱時(shí)間100秒的條件實(shí)施固溶處理，然后進(jìn)行水冷。接著，在表I中記載的條件下實(shí)施第二時(shí)效處理。接著，在壓下率為20%的條件下實(shí)施第二冷軋，得到板厚0. 3mm和板厚0. 2mm這兩種的片。最后，在材料溫度400°C、加熱時(shí)間30秒的條件下實(shí)施消除應(yīng)力退火，形成各試驗(yàn)片。同一編號的試驗(yàn)片中存在板厚0. 2mm和板厚0. 3mm這兩種的試驗(yàn)片。并且，在各工序之間進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿嫦?、酸洗、脫脂。[表 I]
權(quán)利要求
1.電子材料用銅合金，其含有O.5 3. O質(zhì)量％Co、和O.1 1. O質(zhì)量％ Si，剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Co和Si的質(zhì)量％比(Co/Si)為3. 5 ^ Co/Si ^ 5.0，在與軋制方向平行的截面中，粒徑為I 50nm的范圍的第二相粒子的平均粒徑為2 10nm，且該第二相粒子之間的平均距離為10 50nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子材料用銅合金，其中，相對于軋制方向平行的截面中的平均結(jié)晶粒徑為3 30 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子材料用銅合金，其中，進(jìn)一步含有選自N1、Cr、Sn、P、Mg、Mn、Ag、As、Sb、Be、B、T1、Zr、Al和Fe中的至少I種的合金元素，且該合金元素的總量為2. O質(zhì)量％以下。
4.伸銅制品，其將權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電子材料用銅合金進(jìn)行加工而得。
5.電子部件，其具有權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電子材料用銅合金。
全文摘要
本發(fā)明是以提供導(dǎo)電性、強(qiáng)度和彎曲加工性的均衡得到了改良的Cu-Co-Si系合金為目的的電子材料用銅合金，其含有0.5～3.0質(zhì)量%Co、和0.1～1.0質(zhì)量%Si，剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Co和Si的質(zhì)量%比(Co/Si)為3.5≦Co/Si≦5.0，在與軋制方向平行的截面中粒徑為1～50nm的范圍的第二相粒子的平均粒徑為2～10nm，且該第二相粒子之間的平均距離為10～50nm。
文檔編號C22C9/05GK103052728SQ20118004087
公開日2013年4月17日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者岡藤康弘 申請人:Jx日礦日石金屬株式會社