本發(fā)明涉及銅合金材料及其制造方法，特別是涉及包括半導(dǎo)體裝置中使用的引線框在內(nèi)的電氣電子部件中使用的銅合金材料及其制造方法。

背景技術(shù)：

用于ic、lsi等半導(dǎo)體裝置的引線框通過(guò)將銅合金材料沖壓加工而形成，此時(shí)，在材料中殘留加工變形。如果殘留有該加工變形，則在進(jìn)行后續(xù)工序的蝕刻時(shí)，在材料中發(fā)生翹曲，引線框的引腳(leadpin)間隔的尺寸精度降低。因此，通常對(duì)沖壓加工后的引線框施以400～450℃下的熱處理，去除加工變形，但已知銅合金的結(jié)晶組織在該熱處理時(shí)再結(jié)晶化，從而具有銅合金材料的強(qiáng)度降低的傾向。因此，引線框中所使用的電子設(shè)備用銅合金材料必須具備即使實(shí)施上述熱處理，強(qiáng)度也不降低的特性(耐熱性)。

此外，對(duì)于引線框用銅合金材料，除了具備用于適用于小型化的部件的高強(qiáng)度和用于抑制部件的發(fā)熱的高導(dǎo)電率以外，也要求兼具用于提高部件成型的自由度的良好的彎曲加工性。

作為滿足這樣的要求的銅合金材料，廣泛地提供了cu-ni-sn-p系合金。cu-ni-sn-p系合金能夠通過(guò)使ni-p系的化合物析出而兼具高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率和良好的彎曲加工性。

在專利文獻(xiàn)1～9中研究了通過(guò)控制析出物的尺寸、分布，從而除了具有拉伸強(qiáng)度、導(dǎo)電率、彎曲加工性以外，兼具彈性、耐應(yīng)力緩和特性、沖壓加工性、耐蝕性、鍍敷性、焊料潤(rùn)濕性、耐遷移性、熱加工性等各種特性。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平4-154942號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平4-236736號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開平10-226835號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2000-129377號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開2000-256814號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)6：日本特開2001-262255號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)7：日本特開2001-262297號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)8：日本特開2006-291356號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)9：日本特開2007-100111號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

cu-ni-sn-p系合金是兼具高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率和良好的彎曲加工性的優(yōu)異的合金系，但對(duì)于在沖壓加工后的引線框中所實(shí)施的400～450℃的熱處理的耐熱性難以說(shuō)充分。

在專利文獻(xiàn)1～9中，雖然均嘗試了各材料特性的改進(jìn)，但并沒有著眼于耐熱性的提高。

鑒于上述實(shí)際情況，本發(fā)明的目的在于提供除了具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率和良好的彎曲加工性以外還兼具良好的耐熱性的銅合金材料及其制造方法。用于解決課題的手段

本發(fā)明人對(duì)于在包括引線框在內(nèi)的電氣電子部件中使用的cu-ni-sn-p系合金進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)具有含有0.05～1.2質(zhì)量％的ni、0.01～0.15質(zhì)量％的p和0.05～2.5質(zhì)量％的sn的合金組成，并用fe-sem觀察電解拋光后的材料表面，每1μm×1μm的視野面積中，使粒徑為5～30nm的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為20個(gè)/μm²以上，使粒徑超過(guò)30nm的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為1個(gè)/μm²以下，從而得到不僅具備高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率和良好的彎曲加工性而且還兼具良好的耐熱性的銅合金材料，完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明的主要特征如下所述。

(1)銅合金材料，其特征在于，具有如下的合金組成：含有0.05～1.2質(zhì)量％的ni、0.01～0.15質(zhì)量％的p和0.05～2.5質(zhì)量％的sn，其余部分由cu和不可避免的雜質(zhì)組成；用fe-sem觀察電解拋光后的材料表面，每1μm×1μm的視野面積中，粒徑為5～30nm的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為20個(gè)/μm²以上，粒徑超過(guò)30nm的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為1個(gè)/μm²以下。

(2)銅合金材料，其特征在于，具有如下的合金組成：含有0.05～1.2質(zhì)量％的ni、0.01～0.15質(zhì)量％的p和0.05～2.5質(zhì)量％的sn，進(jìn)一步含有選自fe、zn、pb、si、mg、zr、cr、ti、mn和co中的至少1種成分，fe為0.001～0.1質(zhì)量％，zn為0.001～0.5質(zhì)量％，pb為0.001～0.05質(zhì)量％，si為0.001～0.1質(zhì)量％，mg為0.001～0.3質(zhì)量％，zr為0.001～0.15質(zhì)量％，cr為0.001～0.3質(zhì)量％，ti為0.001～0.05質(zhì)量％，mn為0.001～0.2質(zhì)量％且co為0.001～0.2質(zhì)量％，并且在含有mg、zr、cr、ti、mn和co中的2種以上時(shí)的合計(jì)含量為0.001～0.5質(zhì)量％，其余部分由cu和不可避免的雜質(zhì)組成；用fe-sem觀察電解拋光后的材料表面，每1μm×1μm的視野面積中，粒徑為5～30nm的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為20個(gè)/μm²以上，粒徑超過(guò)30nm的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為1個(gè)/μm²以下。

(3)上述(1)或(2)所述的銅合金材料，其特征在于，含有0.05～0.5質(zhì)量％的sn，拉伸強(qiáng)度為400mpa以上，導(dǎo)電率為50％iacs以上。

(4)上述(1)或(2)所述的銅合金材料，其特征在于，含有超過(guò)0.5質(zhì)量％且2.5質(zhì)量％以下的sn，拉伸強(qiáng)度為500mpa以上，導(dǎo)電率為25％iacs以上。

(5)上述(1)～(4)中任一項(xiàng)所述的銅合金材料的制造方法，其特征在于，包括下述(a)～(e)的工序：

(a)使直至300℃的冷卻速度為30℃/分鐘以上的熔解鑄造工序；

(b)以5℃/分鐘以上升溫，在600～1000℃下保持30分鐘～10小時(shí)的均質(zhì)化熱處理工序；

(c)使直至300℃的冷卻速度為30℃/分鐘以上的熱軋工序；

(d)使加工率為80％以上的冷軋工序；和

(e)在350～600℃下保持5秒～10小時(shí)的退火工序。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)具有如下的合金組成：含有0.05～1.2質(zhì)量％的ni、0.01～0.15質(zhì)量％的p和0.05～2.5質(zhì)量％的sn，其余部分由cu和不可避免的雜質(zhì)組成，用fe-sem觀察電解拋光后的材料表面，每1μm×1μm的視野面積中，使粒徑為5～30nm的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為20個(gè)/μm²以上，使粒徑超過(guò)30nm的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為1個(gè)/μm²以下，從而可以提供除了具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率和良好的彎曲加工性以外還兼具良好的耐熱性的銅合金材料。

附圖說(shuō)明

圖1為采用fe-sem以倍率：50000倍觀察本發(fā)明的銅合金材料(實(shí)施例14)的電解拋光后的表面時(shí)的sem照片。

圖2為采用fe-sem以倍率：50000倍觀察比較例22的電解拋光后的表面時(shí)的sem照片。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)于本發(fā)明的銅合金材料的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)地說(shuō)明。

(銅合金材料的成分組成)

本發(fā)明的銅合金材料的基本組成為含有0.05～1.2質(zhì)量％的ni、0.01～0.15質(zhì)量％的p和0.05～2.5質(zhì)量％的sn，其余部分為cu和不可避免的雜質(zhì)。

[必須含有的成分]

(ni：0.05～1.2質(zhì)量％)

ni是通過(guò)固溶于母相，而且與p形成化合物，從而使強(qiáng)度增加的元素。此外，ni具有如下效果：通過(guò)與p生成化合物，使該生成物析出，從而在提高導(dǎo)電率的同時(shí)也使耐熱性提高。但是，如果ni含量低于0.05質(zhì)量％，則無(wú)法充分地發(fā)揮其效果，此外，如果超過(guò)1.2質(zhì)量％，則導(dǎo)電率顯著地下降。因此，ni含量設(shè)為0.05～1.2質(zhì)量％，優(yōu)選設(shè)為0.10～1.00質(zhì)量％，更優(yōu)選設(shè)為0.10～0.40質(zhì)量％。

(p：0.01～0.15質(zhì)量％)

p為通過(guò)與ni生成化合物從而有助于強(qiáng)度的增加、導(dǎo)電率的上升和耐熱性的提高的元素。但是，如果p含量低于0.01質(zhì)量％，則無(wú)法充分地獲得其效果，此外，如果超過(guò)0.15質(zhì)量％，則引起導(dǎo)電率的下降、粗大(例如粒徑超過(guò)30nm)的化合物粒子的生成導(dǎo)致的彎曲加工性的下降、微細(xì)(例如粒徑為5～30nm)的化合物的生成比例減少所導(dǎo)致的耐熱性的下降、加工性的下降。因此，p含量設(shè)為0.01～0.15質(zhì)量％，優(yōu)選設(shè)為0.01～0.10質(zhì)量％，更優(yōu)選設(shè)為0.05～0.10質(zhì)量％。

(sn：0.05～2.5質(zhì)量％)

sn為通過(guò)固溶于母相從而有助于強(qiáng)度的增加和耐熱性的提高的元素。但是，如果sn含量低于0.05質(zhì)量％，則無(wú)法充分地獲得其效果，此外，如果超過(guò)2.5質(zhì)量％，則引起導(dǎo)電率的下降、熱加工性的劣化。因此，sn含量設(shè)為0.05～2.5質(zhì)量％。需要說(shuō)明的是，在拉伸強(qiáng)度與導(dǎo)電率中特別重視導(dǎo)電率的情況下，優(yōu)選將sn含量限定于0.05～0.5質(zhì)量％，此時(shí)拉伸強(qiáng)度為400mpa以上，且能夠具備50％iacs以上的高導(dǎo)電率，此外，特別重視拉伸強(qiáng)度的情況下，優(yōu)選將sn含量限定于超過(guò)0.5質(zhì)量％且2.5質(zhì)量％以下，此時(shí)為25％iacs以上的導(dǎo)電率，且能夠具備500mpa以上的高拉伸強(qiáng)度。

[任意添加成分]

在本發(fā)明中，必須含有上述的ni、p和sn作為基本組成，可進(jìn)一步選擇性地含有選自fe、zn、pb、si、mg、zr、cr、ti、mn和co中的至少1種成分作為任意添加成分。

(fe：0.001～0.1質(zhì)量％)

fe為通過(guò)與p形成化合物從而有助于強(qiáng)度的增加、耐熱性的提高的元素，為發(fā)揮該效果，優(yōu)選使fe含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，如果fe含量多于0.1質(zhì)量％，則材料變得容易帶有磁性，如果材料帶有磁性，則有可能使引線框中的傳送信號(hào)的傳輸特性劣化。因此，fe含量?jī)?yōu)選設(shè)為0.001～0.1質(zhì)量％，更優(yōu)選0.001～0.05質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選0.001～0.01質(zhì)量％。

(zn：0.001～0.5質(zhì)量％)

zn是通過(guò)固溶于母相從而有助于強(qiáng)度的增加、焊料潤(rùn)濕性的提高、鍍敷性的提高的元素，為發(fā)揮該效果，優(yōu)選使zn含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，如果zn含量多于0.5質(zhì)量％，則存在導(dǎo)電率降低的傾向。因此，zn含量?jī)?yōu)選為0.001～0.5質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.5質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選0.1～0.5質(zhì)量％。

(pb：0.001～0.05質(zhì)量％)

pb為有助于沖壓加工性的提高的元素，為發(fā)揮該效果，優(yōu)選使pb含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，即使使pb含量多于0.05質(zhì)量％，也無(wú)法確認(rèn)效果的進(jìn)一步提高，此外，從近年的環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)考慮，希望極力抑制pb含量。因此，優(yōu)選使pb含量為0.001～0.05質(zhì)量％，更優(yōu)選0.001～0.01質(zhì)量％。

(si：0.001～0.1質(zhì)量％)

si為有助于強(qiáng)度的增加的元素，為發(fā)揮該效果，優(yōu)選使si含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，如果使si含量多于0.1質(zhì)量％，則有可能發(fā)生導(dǎo)電率的下降、粗大化合物的生成導(dǎo)致的彎曲加工性的劣化。因此，si含量?jī)?yōu)選0.001～0.1質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.1質(zhì)量％。

(mg：0.001～0.3質(zhì)量％)

mg為有助于強(qiáng)度的增加、耐熱性的提高的元素。此外，例如，在電子部件的彈性接點(diǎn)等處，有助于耐應(yīng)力緩和特性的提高。為發(fā)揮這些效果，優(yōu)選使mg含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，如果使mg含量多于0.3質(zhì)量％，則有可能發(fā)生導(dǎo)電率的下降、鑄造時(shí)夾雜物的形成。因此，mg含量?jī)?yōu)選0.001～0.3質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.3質(zhì)量％。

(zr：0.001～0.15質(zhì)量％)

zr為有助于強(qiáng)度的增加、耐熱性的提高的元素。此外，例如，在電子部件的彈性接點(diǎn)等處，有助于耐應(yīng)力緩和特性的提高。為發(fā)揮這些效果，優(yōu)選使zr含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，如果使zr含量多于0.15質(zhì)量％，則有可能發(fā)生導(dǎo)電率的下降、熱加工時(shí)的斷裂。因此，zr含量?jī)?yōu)選0.001～0.15質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.1質(zhì)量％。

(cr：0.001～0.3質(zhì)量％)

cr為有助于強(qiáng)度的增加、耐熱性的提高的元素，為發(fā)揮該效果，優(yōu)選使cr含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，如果使cr含量多于0.3質(zhì)量％，則有可能發(fā)生鑄造時(shí)的結(jié)晶物的產(chǎn)生引起的彎曲加工性的下降。因此，cr含量?jī)?yōu)選0.001～0.3質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.3質(zhì)量％。

(ti：0.001～0.05質(zhì)量％)

ti為有助于強(qiáng)度的增加、耐熱性的提高的元素。此外，例如，在電子部件的彈性接點(diǎn)等處，有助于耐應(yīng)力緩和特性的提高。為發(fā)揮這些效果，優(yōu)選使ti含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，如果使ti含量多于0.05質(zhì)量％，則有可能發(fā)生導(dǎo)電率的下降、鑄塊表面的鑄件表面異常。因此，ti含量?jī)?yōu)選0.001～0.05質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.05質(zhì)量％。

(mn：0.001～0.2質(zhì)量％)

mn為有助于強(qiáng)度的增加、耐熱性的提高、熱加工性的提高的元素，為發(fā)揮該效果，優(yōu)選使mn含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，如果使mn含量多于0.2質(zhì)量％，則有可能發(fā)生導(dǎo)電率的下降。因此，mn含量?jī)?yōu)選0.001～0.2質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.2質(zhì)量％。

(co：0.001～0.2質(zhì)量％)

co為有助于強(qiáng)度的增加、熱加工性的提高的元素，為發(fā)揮該效果，優(yōu)選使co含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，如果使co含量多于0.2質(zhì)量％，則有可能發(fā)生導(dǎo)電率的下降。因此，co含量?jī)?yōu)選0.001～0.2質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.2質(zhì)量％。

(含有mg、zr、cr、ti、mn和co中的2種以上時(shí)的合計(jì)含量：0.001～0.5質(zhì)量％)

mg、zr、cr、ti、mn和co通過(guò)與p形成化合物，從而有助于強(qiáng)度的增加、耐熱性的提高。這些元素的添加量?jī)?yōu)選0.001～0.5質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.5質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選0.1～0.5質(zhì)量％。大于0.5質(zhì)量％的情況下，有可能發(fā)生導(dǎo)電率的下降、粗大化合物的形成導(dǎo)致的彎曲加工性的降低。

(化合物粒子)

在本發(fā)明中，通過(guò)用fe-sem觀察電解拋光后的材料表面，使每1μm×1μm的視野面積中，粒徑為5～30nm的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為20個(gè)/μm²以上，且粒徑超過(guò)30nm的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為1個(gè)/μm²以下，從而能夠得到除了具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率和良好的彎曲加工性以外還兼具良好的耐熱性的銅合金材料。在此所說(shuō)的“化合物粒子”是指在鑄造時(shí)所形成的夾雜物、結(jié)晶物、在鑄造凝固后所形成的析出物的總稱。此外，化合物粒子的粒徑是指長(zhǎng)徑的長(zhǎng)度。每1μm×1μm的視野面積中，粒徑為5～30nm的微細(xì)的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為20個(gè)/μm²以上時(shí)，通過(guò)微細(xì)化合物粒子可獲得充分的銷釘固定效果，由此抑制再結(jié)晶，并獲得良好的耐熱性。另一方面，在微細(xì)的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例小于20個(gè)/μm²的情況下，無(wú)法獲得良好的耐熱性。此外，通過(guò)使粒徑超過(guò)30nm的粗大化合物粒子的個(gè)數(shù)比例為1個(gè)/μm²以下，可獲得良好的彎曲加工性。如果粗大化合物粒子的個(gè)數(shù)比例超過(guò)1個(gè)/μm²，則粗大化合物粒子成為破壞的起點(diǎn)，彎曲加工性顯著地劣化。并且，此時(shí)，如果大量地形成粗大化合物粒子，則存在微細(xì)的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例減少的傾向，因此耐熱性也有可能惡化。以往，化合物粒子的分散狀態(tài)多是使用透射型電子顯微鏡(tem)觀察，用視野中的個(gè)數(shù)、面積率表現(xiàn)，但這些數(shù)值依賴于試驗(yàn)片的厚度。但是，使為了用于tem而制作的試驗(yàn)片的厚度難以相同一致，此外，即使利用相同的試驗(yàn)片測(cè)定，也有可能因測(cè)定次數(shù)而導(dǎo)致稍微不同的結(jié)果。因此，在本發(fā)明中，使用不依賴于試驗(yàn)片的厚度的場(chǎng)致發(fā)射型掃描電子顯微鏡(fe-sem)評(píng)價(jià)了化合物粒子的個(gè)數(shù)比例。

(銅合金材料的制造方法)

接下來(lái)，對(duì)于本發(fā)明的銅合金材料的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

本發(fā)明的銅合金材料通常通過(guò)進(jìn)行熔解鑄造→均質(zhì)化熱處理→熱軋→冷軋→退火→精軋而制造。在各工序之間，根據(jù)需要可適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行表面切削、拋光研磨、酸洗、脫脂等。此外，冷軋與退火可反復(fù)進(jìn)行多次，可進(jìn)一步在精軋后施以低溫退火。在本發(fā)明的制造方法中，重要的是在熔解鑄造、均質(zhì)化熱處理和熱軋中極力不使粗大化合物粒子生成，并在其后的冷軋和退火中使微細(xì)的析出物大量生成。本發(fā)明的制造方法雖然是與以往相同程度的工序數(shù)，但通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整各個(gè)工序條件，從而能夠?qū)崿F(xiàn)材料特性的提高。

<熔解鑄造>

熔解鑄造采用一般的方法實(shí)施即可，在本發(fā)明中，鑄造時(shí)，以30℃/分鐘以上的冷卻速度冷卻至300℃，這從抑制冷卻時(shí)的結(jié)晶、析出，并抑制粗大化合物粒子的生成方面考慮是優(yōu)選的。這是因?yàn)?，如果上述冷卻速度小于30℃/分鐘，則無(wú)法充分地抑制冷卻時(shí)的結(jié)晶、析出，存在容易生成粗大化合物粒子的傾向。

<均質(zhì)化熱處理>

均質(zhì)化熱處理是為了使熔解鑄造中生成的粗大化合物粒子固溶于母相、形成固溶化狀態(tài)而實(shí)施的處理。均質(zhì)化熱處理優(yōu)選在600～1000℃下保持30分鐘～10小時(shí)。以往，并未重視均質(zhì)化熱處理的升溫速度，但在本發(fā)明中，為了得到規(guī)定的材料組織，特別需要將升溫速度控制在5℃/分鐘以上，優(yōu)選控制在10℃/分鐘以上。這是因?yàn)?，如果升溫速度小?℃/分鐘，則在熔解鑄造中形成的粗大化合物粒子在升溫時(shí)生長(zhǎng)，在其后的均質(zhì)化熱處理中無(wú)法將粗大化合物粒子充分溶于母相而容易殘存，在最終特性上使彎曲加工性劣化。此外，由于微細(xì)的化合物粒子的個(gè)數(shù)比例也減少，因此耐熱性也惡化。這是因?yàn)?，在滿足保持溫度低于600℃和保持時(shí)間低于30分鐘的至少之一的情況下，沒有在母相中完全固溶的粗大化合物粒子容易殘存，在最終特性中彎曲加工性有可能劣化，此外，在保持溫度超過(guò)1000℃的情況下，在后續(xù)的熱軋工序中，有可能發(fā)生熱加工斷裂。需要說(shuō)明的是，從固溶化的效果的飽和、實(shí)際制造中的時(shí)間限制的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使保持時(shí)間的上限為10小時(shí)。

<熱軋>

熱軋優(yōu)選在550～950℃下實(shí)施。在本發(fā)明中，特別是需要使冷卻至300℃的冷卻速度為30℃/分鐘以上。這是因?yàn)?，如果冷卻至300℃的冷卻速度小于30℃/分鐘，則在冷卻中粗大化合物粒子容易析出，對(duì)最終特性造成不良影響。

<冷軋>

熱軋后的冷軋優(yōu)選以80％以上的加工率實(shí)施。這是因?yàn)?，如果加工率低?0％，則無(wú)法在材料內(nèi)均勻地導(dǎo)入形變，在之后的退火中微細(xì)的化合物粒子析出時(shí)，有可能在材料內(nèi)析出狀態(tài)產(chǎn)生差異。

<退火>

退火優(yōu)選在350～600℃下保持5秒～10小時(shí)。這是因?yàn)?，如果與上述的范圍相比是低溫短時(shí)間，則微細(xì)的化合物粒子的析出不充分，有可能發(fā)生強(qiáng)度和導(dǎo)電率的降低，此外，如果與上述的范圍相比是高溫長(zhǎng)時(shí)間，則粗大化合物粒子析出，有可能發(fā)生彎曲加工性的劣化、耐熱性的惡化。

<精軋>

對(duì)精軋的加工率并無(wú)特別限定，但為了獲得良好的彎曲加工性，優(yōu)選使其為60％以下。

<低溫退火>

在精軋后，可以在250～400℃下實(shí)施2秒～5小時(shí)的低溫退火。通過(guò)低溫退火，能夠使材料的彈性、耐應(yīng)力緩和特性提高。這是因?yàn)?，如果與上述的范圍相比是低溫短時(shí)間，則有可能無(wú)法獲得低溫退火的效果，此外，如果與上述的范圍相比是高溫長(zhǎng)時(shí)間，則微細(xì)的化合物粒子粗大地生長(zhǎng)，有可能對(duì)彎曲加工性、耐熱性造成不良影響。此外，材料進(jìn)行再結(jié)晶，有可能無(wú)法獲得所期望的強(qiáng)度。

本發(fā)明的銅合金材料通過(guò)控制具有規(guī)定的合金組成的cu-ni-sn-p系銅合金中的化合物粒子的尺寸和量，從而除了具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率和良好的彎曲加工性以外，能夠進(jìn)一步兼具耐熱性。因此，本發(fā)明的銅合金材料適合用于包括引線框在內(nèi)的電氣電子部件。

實(shí)施例

以下基于實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。

(實(shí)施例1～26和比較例1～22)

以下基于實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于此。

將合金成分熔解，邊以30℃/分鐘以上的冷卻速度冷卻至300℃邊鑄造，制作具有表1中所示的成分組成的鑄塊后，以表2中所示的升溫速度升溫，實(shí)施在600～1000℃下保持30分鐘至10小時(shí)的均質(zhì)化熱處理，接下來(lái)，實(shí)施熱軋。在熱軋后，以表2中所示的直至300℃的冷卻速度冷卻，然后，通過(guò)表面切削除去表面氧化層，以80％以上的加工率實(shí)施了冷軋。然后進(jìn)一步在350～600℃下實(shí)施5秒～10小時(shí)的退火，接下來(lái)，以60％以下的加工率實(shí)施精軋，最后在250～400℃下進(jìn)行2秒～5小時(shí)的低溫退火，制造了板厚0.5mm的銅合金材料。

對(duì)這樣制造的供試材料，實(shí)施了下述評(píng)價(jià)。

(組織觀察)

將從制造的各銅合金材料(供試材料)采取的試驗(yàn)片(尺寸：20mm×20mm)的表面(20μm)用磷酸系水溶液電解拋光后，采用fe-sem，以10000～100000倍觀察材料表面。對(duì)1μm×1μm的范圍任意觀察3個(gè)視野，計(jì)測(cè)在該視野范圍內(nèi)存在的、粒徑為5～30nm的微細(xì)的化合物粒子的個(gè)數(shù)和粒徑超過(guò)30nm的粗大化合物粒子的個(gè)數(shù)。然后，將計(jì)測(cè)的個(gè)數(shù)換算為每1μm×1μm(1μm²)的視野面積中的個(gè)數(shù)比例。換算的個(gè)數(shù)比例四舍五入，用整數(shù)表示微細(xì)的化合物粒子，另外，關(guān)于粗大化合物粒子，表示到小數(shù)點(diǎn)后第二位的數(shù)字。

(拉伸強(qiáng)度的測(cè)定)

如下測(cè)定拉伸強(qiáng)度：采用3個(gè)從各供試材料沿著軋制平行方向切出的jisz2241：2011的附件b中規(guī)定的5號(hào)試驗(yàn)片，按照jisz2241：2011中規(guī)定的“金屬材料拉伸試驗(yàn)方法”測(cè)定3個(gè)試樣。將它們的拉伸強(qiáng)度的平均值示于表2。

(導(dǎo)電率的測(cè)定)

在保持在20℃(±0.5℃)的恒溫槽中，采用四端子法測(cè)量比電阻值，由測(cè)量的比電阻值算出導(dǎo)電率。需要說(shuō)明的是，使端子間距離為100mm。

(彎曲加工性)

基于jcbat307：2007實(shí)施彎曲試驗(yàn)。對(duì)于板寬10mm的試驗(yàn)片，針對(duì)曲軸為垂直于軋制方向的方向(g.w.方向)和平行于軋制方向的方向(b.w.方向)，分別以內(nèi)側(cè)彎曲半徑0.5mm進(jìn)行彎曲角度為90°的w彎曲。在包括引線框在內(nèi)的電氣電子部件中，設(shè)想g.w.方向及b.w.方向的兩方向的彎曲加工，因此采用光學(xué)顯微鏡觀察彎曲后的彎曲部頂點(diǎn)的表面，將g.w.方向和b.w.方向都沒有發(fā)生斷裂的試驗(yàn)片評(píng)價(jià)為彎曲加工性良好(a)，將發(fā)生斷裂的試驗(yàn)片評(píng)價(jià)為彎曲加工性不良(d)。將其評(píng)估結(jié)果示于表2中。

(耐熱性)

耐熱性是將試驗(yàn)片實(shí)施如下熱處理，即將其投入升溫至450℃的鹽浴中，經(jīng)過(guò)5分鐘后取出，進(jìn)行水冷，將熱處理后的硬度除以熱處理前的硬度，并將所得的值為0.8以上時(shí)評(píng)價(jià)為耐熱性良好(a)，低于0.8時(shí)評(píng)價(jià)為耐熱性不良(d)。將其評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2中。需要說(shuō)明的是，硬度基于jisz2244：2009中規(guī)定的維氏硬度試驗(yàn)-試驗(yàn)方法測(cè)定。此外，熱處理后的材料由于在與鹽浴接觸的表面形成了被膜，因此通過(guò)酸洗除去被膜后測(cè)定硬度。

[表1]

(注)表中的下劃線部的數(shù)值均表示為本發(fā)明的適當(dāng)范圍外。

(注)表中成分組成的其他為“-”的實(shí)施例和比較例表示沒有添加其他成分。

(注)表中材料組織為“-”的比較例表示在材料制造中制造性上產(chǎn)生問(wèn)題，未能評(píng)價(jià)。

[表2]

(注)表中的下劃線部均表示為本發(fā)明的適當(dāng)范圍外或性能為適當(dāng)范圍外。

(注)表中制造條件、性能評(píng)價(jià)為“-”的比較例表示在材料制造中制造性上產(chǎn)生問(wèn)題，未能進(jìn)行其后的制造、評(píng)價(jià)。

由表1和表2中所示的結(jié)果可知，對(duì)于sn濃度為0.05～0.5質(zhì)量％的范圍的實(shí)施例1～13，其拉伸強(qiáng)度均為432～492mpa，即為400mpa以上，導(dǎo)電率均為50～77％iacs，即為50％iacs以上，均獲得了良好的彎曲加工性(a)和良好的耐熱性(a)。而對(duì)于表1中所示的成分組成為本發(fā)明的范圍外的比較例1～9以及表2中所示的制造條件為本發(fā)明的范圍外的比較例10和11，其拉伸強(qiáng)度、導(dǎo)電率、彎曲加工性、耐熱性和制造性中的至少一個(gè)為差。

此外，對(duì)于sn濃度為超過(guò)0.5質(zhì)量％且2.5質(zhì)量％以下的范圍的實(shí)施例14～26，其拉伸強(qiáng)度均為512～593mpa，即為500mpa以上，導(dǎo)電率均為27～38％iacs，即為25％iacs以上，均獲得了良好的彎曲加工性(a)和良好的耐熱性(a)。而對(duì)于表1中所示的成分組成為本發(fā)明的范圍外的比較例12～20以及表2中所示的制造條件為本發(fā)明的范圍外的比較例21和22，其拉伸強(qiáng)度、導(dǎo)電率、彎曲加工性、耐熱性和制造性中的至少一個(gè)為差。

此外，圖1和圖2分別表示采用fe-sem觀察實(shí)施例14和比較例22的銅合金材料的電解拋光后的表面時(shí)的sem照片?？芍趫D1中所示的實(shí)施例14的銅合金材料中，微細(xì)的化合物粒子分散，而在圖2中所示的比較例22的銅合金材料中，化合物粒子粗化。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明，可以提供除了具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率和良好的彎曲加工性以外進(jìn)一步兼具良好的耐熱性的銅合金材料。本發(fā)明的銅合金材料特別適合用于包括半導(dǎo)體裝置中使用的引線框在內(nèi)的電氣電子部件。