JPS61183427A - 導電性、強度、耐熱性、くり返し曲げ性に優れた導電部材用銅合金 - Google Patents
導電性、強度、耐熱性、くり返し曲げ性に優れた導電部材用銅合金Info
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- JPS61183427A JPS61183427A JP2177485A JP2177485A JPS61183427A JP S61183427 A JPS61183427 A JP S61183427A JP 2177485 A JP2177485 A JP 2177485A JP 2177485 A JP2177485 A JP 2177485A JP S61183427 A JPS61183427 A JP S61183427A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐熱性、電気および熱伝導性、はんだ付は性、
めっき性1機械的強度、ばね特性、<シ返1、曲げ性方
どの総合特性が要求されふ岸導体用す−ド材、コネクタ
ー・スイッチなどの電気部品に好適な銅合金に関する。
めっき性1機械的強度、ばね特性、<シ返1、曲げ性方
どの総合特性が要求されふ岸導体用す−ド材、コネクタ
ー・スイッチなどの電気部品に好適な銅合金に関する。
一般に牛導体のリード材としては、従来よシセラミック
ノ母ツケージとの封止性が良好であるという観点から高
強度、高耐熱性の42合金(Fs−42% N1合金)
が使用されてきた。しかし、樹脂・母ツケージの普及と
低コスト化の進展により銅合金の使用も急増しており、
主にCDA I 94合金とシん青銅が使用されている
。一方、近年のICの高集積化の進展からは高導電性材
料が望まれており、また実装密度向上のための小型化や
薄肉化の進展からは強度の向上・くυ返し曲げ特性の向
上が望まれている。
ノ母ツケージとの封止性が良好であるという観点から高
強度、高耐熱性の42合金(Fs−42% N1合金)
が使用されてきた。しかし、樹脂・母ツケージの普及と
低コスト化の進展により銅合金の使用も急増しており、
主にCDA I 94合金とシん青銅が使用されている
。一方、近年のICの高集積化の進展からは高導電性材
料が望まれており、また実装密度向上のための小型化や
薄肉化の進展からは強度の向上・くυ返し曲げ特性の向
上が望まれている。
また一方、コネクター、スイッチなどの電気部品用銅合
金は、ODA 194合金、シん青銅等が使用されてき
たが、部品の小型、薄肉化によるコスト低減のためには
、更に高い強度、導電率、ばね特性などの総合特性を有
することが望まれている。
金は、ODA 194合金、シん青銅等が使用されてき
たが、部品の小型、薄肉化によるコスト低減のためには
、更に高い強度、導電率、ばね特性などの総合特性を有
することが望まれている。
しかし、CDAl94合金は導電性と強度が良好である
ものの、ばね特性、耐熱性がやや低く、シん育銅は強度
、ばね特性、<シ返し曲げ特性に優れるものの、耐熱性
、導電率が低いなど一長一短がある。
ものの、ばね特性、耐熱性がやや低く、シん育銅は強度
、ばね特性、<シ返し曲げ特性に優れるものの、耐熱性
、導電率が低いなど一長一短がある。
一般に牛導体用リード材及びコネクター等の電気部品の
小型、薄肉化の進展に伴ない銅合金に要求される特性に
は次の様なものがある。
小型、薄肉化の進展に伴ない銅合金に要求される特性に
は次の様なものがある。
(1)熱と電気の伝導性にすぐれること(熱伝導性電気
伝導性でおよそ評価できる)、 (2)薄肉化をはかった場合ねじシや曲がシがおこらな
い禄高強度であること、 (3) グイボンディング時の高温加熱に耐え軟化し
にくいこと、 (4) リード材としてのくシ返し曲げに耐えること
、 (5)ハンダ付けが良好であること。
伝導性でおよそ評価できる)、 (2)薄肉化をはかった場合ねじシや曲がシがおこらな
い禄高強度であること、 (3) グイボンディング時の高温加熱に耐え軟化し
にくいこと、 (4) リード材としてのくシ返し曲げに耐えること
、 (5)ハンダ付けが良好であること。
これらの特性のうち、強度、導電率の要求を満たすもの
として、例えば特公昭34−1253号公報に開示され
ているとおfi 、p’eとTi 、 FeとSiある
いはF’sとNiの金属間化合物の析出を利用して製造
される強力導電性銅合金が知られている。ここでCu
−Fe−Ti系の三元合金ではそのすぐれた強度と導電
性を得るには1000℃での溶体化、水焼入れ処理が不
可欠であシ複雑な操作が要求される。
として、例えば特公昭34−1253号公報に開示され
ているとおfi 、p’eとTi 、 FeとSiある
いはF’sとNiの金属間化合物の析出を利用して製造
される強力導電性銅合金が知られている。ここでCu
−Fe−Ti系の三元合金ではそのすぐれた強度と導電
性を得るには1000℃での溶体化、水焼入れ処理が不
可欠であシ複雑な操作が要求される。
本発明の目的は1000℃での溶体化、水焼入れ処理を
必要とせず、通常の熱間圧延とこれに続くシャワー水冷
及び冷間加工と時効析出処理(焼鈍) “を施すこと
によシ、導電率の低下を極力抑えた上で強度を大きく改
良し、更にばね特性、〈シ返し曲げ特性、耐熱性を向上
させた牛導体用リード材及び電気部品などに好適な銅合
金を提供することにある。
必要とせず、通常の熱間圧延とこれに続くシャワー水冷
及び冷間加工と時効析出処理(焼鈍) “を施すこと
によシ、導電率の低下を極力抑えた上で強度を大きく改
良し、更にばね特性、〈シ返し曲げ特性、耐熱性を向上
させた牛導体用リード材及び電気部品などに好適な銅合
金を提供することにある。
本発明に従りてFe 0.1〜I To、 Ti 0.
05〜0.5%、Sn 0.1〜2%及び残部が本質的
1ccuか′らなシ、FeとTiの重量比が1.4〜2
.8である銅合金が提供される。
05〜0.5%、Sn 0.1〜2%及び残部が本質的
1ccuか′らなシ、FeとTiの重量比が1.4〜2
.8である銅合金が提供される。
また本発明に従ってF・0.1〜1チ、Ti0.05〜
0.5 % 、 an 0.5%をこえ2%まで、Mg
0.O05〜0.2チ及び残部が本質的にCuからな#
)、F’@とTiの重量比が1.4〜2.8である銅合
金が提供される。
0.5 % 、 an 0.5%をこえ2%まで、Mg
0.O05〜0.2チ及び残部が本質的にCuからな#
)、F’@とTiの重量比が1.4〜2.8である銅合
金が提供される。
次に合金の成分の添加理由と成分範囲の限定理由を説明
する。FeとTiは相乗効果によシ本発明の目的である
特性(強度、導電性)を向上させる。
する。FeとTiは相乗効果によシ本発明の目的である
特性(強度、導電性)を向上させる。
これはFeとTiがFe 2 T iという化合物を生
成し、熱処理によりてマトリックス中に微細に析出する
ためである。
成し、熱処理によりてマトリックス中に微細に析出する
ためである。
なお本発明合金の優れた特性は基本的にはFeとTiの
化合物の析出によシ得られることがらFeとTiO比は
適正な比率があF) 、F@/’ri (重量比)で1
.4〜2.8、更には1.7〜2.4が好ましい。この
重量比に関してはCu −Fe −Ti 3元系につき
本発明者らは研究し第1図に示した結果に代表されるr
e/Tiと時効析出処理後の導電率および強度との関係
に関する知見を得ている。FeZT iが1.4未満で
は、過剰Tiのマトリックスへの固溶量が増して導電率
の低下が大きくな、9.2.8を超えると過剰Feのマ
トリックスへの固溶量が増して導電率も低下するが、特
に引張強さの低下が大きくなる。
化合物の析出によシ得られることがらFeとTiO比は
適正な比率があF) 、F@/’ri (重量比)で1
.4〜2.8、更には1.7〜2.4が好ましい。この
重量比に関してはCu −Fe −Ti 3元系につき
本発明者らは研究し第1図に示した結果に代表されるr
e/Tiと時効析出処理後の導電率および強度との関係
に関する知見を得ている。FeZT iが1.4未満で
は、過剰Tiのマトリックスへの固溶量が増して導電率
の低下が大きくな、9.2.8を超えると過剰Feのマ
トリックスへの固溶量が増して導電率も低下するが、特
に引張強さの低下が大きくなる。
T10.05To 、 re o、t*未満では、Fe
2T l析出物による強度と耐軟化性の向上効果が少
なく、Ti0.5チ、 Fe 1%を超えて添加しても
特性向上はほとんど飽和してしまう。
2T l析出物による強度と耐軟化性の向上効果が少
なく、Ti0.5チ、 Fe 1%を超えて添加しても
特性向上はほとんど飽和してしまう。
SnはCu −it’s −Ti合金に固溶し、固溶体
硬化作用によって、Cu−Fe−Ti合金の強度を向上
させるとともに、<シ返し曲げ性や耐熱性、はね特性を
向上させるものである。ここでSnの添加量が0.5−
以下では曲げ特性や耐熱強度の向上効果が小さく、一方
2チを超えると導電率の低下が大きくなる。
硬化作用によって、Cu−Fe−Ti合金の強度を向上
させるとともに、<シ返し曲げ性や耐熱性、はね特性を
向上させるものである。ここでSnの添加量が0.5−
以下では曲げ特性や耐熱強度の向上効果が小さく、一方
2チを超えると導電率の低下が大きくなる。
MgはSnと同様Cu −Fe −T1合金に固溶し、
強度を向上させるとともに耐熱性、はね特性を向上させ
る。Mgはo、oos*未満ではこれらの効果が小さく
0.2 %を越えて添加しても強度は飽和してしまい
、導電率の低下が大きくなる。
強度を向上させるとともに耐熱性、はね特性を向上させ
る。Mgはo、oos*未満ではこれらの効果が小さく
0.2 %を越えて添加しても強度は飽和してしまい
、導電率の低下が大きくなる。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例:高周波溶解炉を用いて電気鋼をアルミナルツ?
中で、湯面を木炭粉で被覆しながら済解し、電解鉄、ス
ポンジTi 、 Sn地金、Cu−50%Mg母合金な
どを添加して内径150Jllφの金型に鋳込み、寸法
150朋φX1X10Ox’のビレットを溶製した。こ
れらの合金ならびに比較合金の組成を表1に示す。
中で、湯面を木炭粉で被覆しながら済解し、電解鉄、ス
ポンジTi 、 Sn地金、Cu−50%Mg母合金な
どを添加して内径150Jllφの金型に鋳込み、寸法
150朋φX1X10Ox’のビレットを溶製した。こ
れらの合金ならびに比較合金の組成を表1に示す。
このビレットを950℃に加熱し、熱間押出しによυ8
.5 amφの押出線を作った。さらにこの線を中間焼
鈍を施さずに0.9鵡φまで伸線した。この時の冷間加
工は途中の線切れもなく良好であった。
.5 amφの押出線を作った。さらにこの線を中間焼
鈍を施さずに0.9鵡φまで伸線した。この時の冷間加
工は途中の線切れもなく良好であった。
0.9朋φの線は500℃で3時間の焼鈍(時効析出処
理)を行ない、焼鈍前後の引張強さ、伸び、導電率を調
査した。この結果を表1に合わせて示す。
理)を行ない、焼鈍前後の引張強さ、伸び、導電率を調
査した。この結果を表1に合わせて示す。
また焼鈍材について90°〈シ返し曲げ試験を行なった
・このくシ返し曲げ試験は上記の線を鉛直に保持具に保
持し該線の下端に1kgの錘をつシ下げ、保持具を90
度折シ曲げたのち元の位置に戻しこれを1回と数える。
・このくシ返し曲げ試験は上記の線を鉛直に保持具に保
持し該線の下端に1kgの錘をつシ下げ、保持具を90
度折シ曲げたのち元の位置に戻しこれを1回と数える。
折シ曲げ方向は一方向のみである。この操作を〈シ返し
、破断に至るまでの回数を測定した。この結果を第1表
に合わせて示す。
、破断に至るまでの回数を測定した。この結果を第1表
に合わせて示す。
なお本発明の合金とその性能の比較を行なうため、市販
のCDA I 94合金とシん青銅の厚さ0.25m。
のCDA I 94合金とシん青銅の厚さ0.25m。
質別(H:硬質)の板についても加工材(H材のまま)
と焼鈍材(500℃、3Hr焼鈍)の特性を測定し、結
果を第1表に示す。ただしくシ返し曲げ試験は行なわな
かった。
と焼鈍材(500℃、3Hr焼鈍)の特性を測定し、結
果を第1表に示す。ただしくシ返し曲げ試験は行なわな
かった。
さらに本発明合金(Al〜5)と比較合金(A6〜9)
について各温度で1時間の焼鈍を行ない引張強さが初期
引張強さと完全軟化後の引張強さの和の棒の値なる時の
温度(牛軟化温度)を調べた。この手軟化温度を第1表
に合わせて示す。
について各温度で1時間の焼鈍を行ない引張強さが初期
引張強さと完全軟化後の引張強さの和の棒の値なる時の
温度(牛軟化温度)を調べた。この手軟化温度を第1表
に合わせて示す。
この学軟化温度は耐熱性の指標となるものである。
次に本発明の効果について第1表を参照して説明する。
(1)強度特性二 本発明合金(A 1〜5)の加工材
および焼鈍材(時効析出処理材)は比較合金A8(CD
A194合金)の加工材に比較し強度は著るしく大きく
、比較合金扁9(シん青銅)の加工材に比較し、Fe
、Ti 、Snが低濃である。&1,2を除き同等もし
くは大幅に上まわっている。
および焼鈍材(時効析出処理材)は比較合金A8(CD
A194合金)の加工材に比較し強度は著るしく大きく
、比較合金扁9(シん青銅)の加工材に比較し、Fe
、Ti 、Snが低濃である。&1,2を除き同等もし
くは大幅に上まわっている。
次にCu−Fe−Ti系合金で特性を比較する場合、T
i量の多少により諸特性値が変動するため、同一量のT
iを含有する合金どうしで比較する必要がある。本発明
の合金A 3 、4とtヨぼ同−Ti量を含有するが、
Sn 、 Mgを含有しないA6を比較すると、Sn
、 Mgを含有させた扁3,4の特性の向上は著るしい
。また比較含金A7はFe / T i比が5.3であ
シ本発明で規定されたFe/Ti比(1,4〜2.8)
よシ犬きくはずれているため焼鈍材の強度低下が著るし
い。
i量の多少により諸特性値が変動するため、同一量のT
iを含有する合金どうしで比較する必要がある。本発明
の合金A 3 、4とtヨぼ同−Ti量を含有するが、
Sn 、 Mgを含有しないA6を比較すると、Sn
、 Mgを含有させた扁3,4の特性の向上は著るしい
。また比較含金A7はFe / T i比が5.3であ
シ本発明で規定されたFe/Ti比(1,4〜2.8)
よシ犬きくはずれているため焼鈍材の強度低下が著るし
い。
(2)耐熱性二 本発明合金のヰ軟化温度は550℃以
上であるのに対し比較合金ム8,9はこれよシはるかに
低くそれぞれ480℃、380℃である。またCu −
Fe −Ti系の比較合金A6,7は焼鈍時の強度低下
が著るしく竿軟化温度は各5201:、480℃である
。
上であるのに対し比較合金ム8,9はこれよシはるかに
低くそれぞれ480℃、380℃である。またCu −
Fe −Ti系の比較合金A6,7は焼鈍時の強度低下
が著るしく竿軟化温度は各5201:、480℃である
。
(3)熱電気の伝導性: 本発明合金はFeとT1の析
出を利用しているため、焼鈍により導電率は著るしく向
上するが、Snの添加量が増すに従い導電率は低下する
。しかしながら1.54%Snを含む本発明合金ム5は
比較合金ム9(シん青銅)を上まわっており良好な導電
性を示している。Tiをそれぞれ0.15チ、0.14
チ、またSnをそれぞれ0.21%、0.22チ含む本
発明合金&1,2の焼鈍材は比較合金A8(CDA19
4合金)の加工材と同等以上の特性を有している。
出を利用しているため、焼鈍により導電率は著るしく向
上するが、Snの添加量が増すに従い導電率は低下する
。しかしながら1.54%Snを含む本発明合金ム5は
比較合金ム9(シん青銅)を上まわっており良好な導電
性を示している。Tiをそれぞれ0.15チ、0.14
チ、またSnをそれぞれ0.21%、0.22チ含む本
発明合金&1,2の焼鈍材は比較合金A8(CDA19
4合金)の加工材と同等以上の特性を有している。
(4)くり返し曲げ性二 本発明合金の〈シ返し曲げ数
はSnを含まない比較合金属6.7に比較し【1〜4回
もの向上が見られる。
はSnを含まない比較合金属6.7に比較し【1〜4回
もの向上が見られる。
なお本発明合金(Al〜7)のはんだ付は性は本発明合
金を230℃のはんだ浴(5n60−Pb40)に5秒
間浸漬し、はんだ付着状況を観察したが問題はなかった
。また同じ試料についてAgメッキも実施してみたが全
く問題はなかった。
金を230℃のはんだ浴(5n60−Pb40)に5秒
間浸漬し、はんだ付着状況を観察したが問題はなかった
。また同じ試料についてAgメッキも実施してみたが全
く問題はなかった。
以上の様に、本発明合金は改善された高強度と、耐熱性
、<シ返し曲げ性を有するとともに、導電率も良好で、
はんだ付は性も問題ないことから、牛導体用リード材な
らびにコネクター、スイッチ等の電気部品などに広く利
用でき、部品の高性能化、小型化、薄肉化に大いに貢献
するものである。
、<シ返し曲げ性を有するとともに、導電率も良好で、
はんだ付は性も問題ないことから、牛導体用リード材な
らびにコネクター、スイッチ等の電気部品などに広く利
用でき、部品の高性能化、小型化、薄肉化に大いに貢献
するものである。
添付図面はCu−Fe−Ti系三元合金におけるF6/
’ri重量比と時効析出処理後の導電率及び強度との関
係を示すグラフである。 臼/T;(皇1ル)
’ri重量比と時効析出処理後の導電率及び強度との関
係を示すグラフである。 臼/T;(皇1ル)
Claims (2)
- (1)Fe0.1〜1%(重量による、以下同じ)、 Ti0.05〜0.5% Sn0.5%をこえ2%まで および残部が本質的にCuよりなり、FeとTiの重量
比が1.4〜2.8であることを特徴とする銅合金 - (2)Fe0.1〜1% Ti0.05〜0.5% Sn0.5%をこえ2%まで Mg0.005〜0.2% および残部が本質的にCuよりなり、FeとTiの重量
比が1.4〜2.8であることを特徴とする銅合金
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2177485A JPS61183427A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 導電性、強度、耐熱性、くり返し曲げ性に優れた導電部材用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2177485A JPS61183427A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 導電性、強度、耐熱性、くり返し曲げ性に優れた導電部材用銅合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61183427A true JPS61183427A (ja) | 1986-08-16 |
JPH0356292B2 JPH0356292B2 (ja) | 1991-08-27 |
Family
ID=12064413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2177485A Granted JPS61183427A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 導電性、強度、耐熱性、くり返し曲げ性に優れた導電部材用銅合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61183427A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9605588B2 (en) | 2013-10-18 | 2017-03-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Air intake pathway structure for internal combustion engine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6039139A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-02-28 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 耐軟化高伝導性銅合金 |
JPS60218440A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
JPS60245752A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-05 | Nippon Mining Co Ltd | 高力高導電銅合金 |
JPS61183426A (ja) * | 1985-02-06 | 1986-08-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 高力高導電性耐熱銅合金 |
-
1985
- 1985-02-08 JP JP2177485A patent/JPS61183427A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6039139A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-02-28 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 耐軟化高伝導性銅合金 |
JPS60218440A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
JPS60245752A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-05 | Nippon Mining Co Ltd | 高力高導電銅合金 |
JPS61183426A (ja) * | 1985-02-06 | 1986-08-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 高力高導電性耐熱銅合金 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9605588B2 (en) | 2013-10-18 | 2017-03-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Air intake pathway structure for internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0356292B2 (ja) | 1991-08-27 |
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