KR102226988B1

KR102226988B1 - Copper alloy plate for heat dissipation parts, heat dissipation parts, and manufacturing method of heat dissipation parts

Info

Publication number: KR102226988B1
Application number: KR1020197008985A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 하시모토; 마사야스 니시무라
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2021-03-11
Also published as: CN109790597A; JP2018059198A; TWI683012B; KR20190043583A; TW201827614A; JP6850233B2; WO2018066414A1

Abstract

Fe, Ni, Co의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 인화물이 석출되고, 100MPa 이상의 0.2% 내력 및 우수한 굽힘 가공성을 갖고, 850℃에서 측정한 0.2% 내력이 10MPa 이상이며, 850℃에서 30분 가열 후 수냉하고, 이어서 500℃에서 2시간의 시효 처리를 한 후의 0.2% 내력이 100MPa 이상, 도전율이 50% IACS 이상이고, 방열 부품을 제조하는 프로세스의 일부에 650℃ 이상으로 가열하는 프로세스와 시효 처리가 포함되는 것을 특징으로 하는 방열 부품용 구리 합금판이다.Phosphorus containing one or two or more of Fe, Ni, Co is precipitated, has 0.2% proof strength of 100 MPa or more and excellent bending workability, 0.2% proof strength measured at 850°C is 10 MPa or more, and 30 minutes at 850°C After heating and water cooling, followed by aging treatment at 500℃ for 2 hours, 0.2% proof strength is 100 MPa or more, conductivity is 50% IACS or more, and a process of heating to 650℃ or more in part of the process of manufacturing heat dissipation parts and aging It is a copper alloy plate for heat dissipation parts characterized in that the treatment is included.

Description

방열 부품용 구리 합금판, 방열 부품, 및 방열 부품의 제조 방법Copper alloy plate for heat dissipation parts, heat dissipation parts, and manufacturing method of heat dissipation parts

본 개시는, 복수의 부품을 접합하여 베이퍼 챔버(평판상 히트 파이프) 등의 방열 부품을 제조하는 경우에 이용되는 방열 부품용 구리 합금판에 관한 것이다. 특히, 확산 접합이나 브레이징 등, 650℃ 이상의 온도로 가열하는 프로세스가 포함되는 경우에 이용되는 방열 부품용 구리 합금판에 관한 것이다.The present disclosure relates to a copper alloy plate for heat dissipation parts used in the case of manufacturing a heat dissipation part such as a vapor chamber (flat plate heat pipe) by bonding a plurality of parts. In particular, it relates to a copper alloy plate for heat dissipation parts used when a process of heating at a temperature of 650°C or higher, such as diffusion bonding or brazing, is included.

데스크형 PC, 노트형 PC, 태블릿 단말, 스마트폰으로 대표되는 휴대 전화 등에 탑재되는 CPU의 동작 속도의 고속화 및 고집적밀도화가 급속히 진전하여, 이들 CPU로부터의 단위 면적당 발열량이 한층 증대되고 있다. CPU의 온도가 일정 이상의 온도로 상승하면, 오작동, 열폭주 등의 원인이 되기 때문에, CPU 등의 반도체 장치로부터의 효과적인 방열은 절실한 문제가 되고 있다.High-speed and high-integration density of CPUs mounted on desk-type PCs, notebook PCs, tablet terminals, and mobile phones such as smartphones are rapidly advancing, and the amount of heat generated per unit area from these CPUs is further increasing. If the temperature of the CPU rises to a certain temperature or higher, it may cause malfunction, thermal runaway, or the like, and thus effective heat dissipation from a semiconductor device such as a CPU is an urgent problem.

반도체 장치의 열을 흡수하여 대기 중에 방산시키는 방열 부품으로서 히트 싱크가 사용되고 있다. 히트 싱크에는 고열전도성이 요구되기 때문에, 소재로서 열전도율이 큰 구리, 알루미늄 등이 이용된다. 데스크형 PC에 있어서는, CPU의 열을 히트 싱크에 설치한 방열 핀 등에 전하고, 데스크형 PC 하우징 내에 설치한 소형 팬으로 열을 빼는 방법이 이용되고 있다.A heat sink is used as a heat dissipation component that absorbs heat from a semiconductor device and dissipates it into the atmosphere. Since high thermal conductivity is required for the heat sink, copper, aluminum or the like having a high thermal conductivity is used as a material. In a desk-type PC, a method of transferring heat from the CPU to a heat dissipation fin or the like installed in a heat sink and removing heat with a small fan installed in the desk-type PC housing is used.

그러나, 팬을 설치할 스페이스가 없는 노트형 PC, 태블릿 단말 등에 있어서는, 한정된 면적으로 보다 높은 열수송 능력을 가지는 방열 부품으로서 베이퍼 챔버(평판상 히트 파이프)가 이용되게 되어 왔다. 히트 파이프는, 내부에 봉입한 냉매의 증발(CPU로부터의 흡열)과 응축(흡수한 열의 방출)이 순환적으로 행해지는 것에 의해, 히트 싱크에 비해 높은 방열 특성을 발휘한다. 또한, 히트 파이프를 히트 싱크 또는 팬과 같은 방열 부품과 조합하는 것에 의해, 반도체 장치의 발열 문제를 해결하는 것이 제안되어 있다.However, in notebook PCs and tablet terminals that do not have a space for installing a fan, a vapor chamber (flat heat pipe) has been used as a heat dissipation component having a higher heat transport capability in a limited area. The heat pipe exhibits high heat dissipation characteristics compared to a heat sink by cyclically evaporating the refrigerant enclosed therein (heat absorption from the CPU) and condensation (discharging the absorbed heat). Further, it has been proposed to solve the heat generation problem of a semiconductor device by combining a heat pipe with a heat dissipating component such as a heat sink or a fan.

베이퍼 챔버는 관상 히트 파이프의 방열 성능을 더 향상시킨 것이다(특허문헌 1∼4 참조). 베이퍼 챔버로서, 냉매의 응축과 증발을 효율적으로 행하기 위해서, 관상 히트 파이프와 마찬가지로, 내면에 조면화 가공, 홈 가공, 분말 소결에 의한 미세공을 형성한 것 등이 제안되어 있다.The vapor chamber further improved the heat dissipation performance of the tubular heat pipe (refer to Patent Documents 1 to 4). As a vapor chamber, in order to efficiently perform condensation and evaporation of the refrigerant, similar to a tubular heat pipe, there have been proposed those in which fine pores are formed on the inner surface by roughening, grooving, and powder sintering.

또한, 베이퍼 챔버로서, 외부 부재(하우징)와, 외부 부재의 내부에 수용 고정되는 내부 부재로 구성된 것이 제안되어 있다. 내부 부재는, 냉매의 응축, 증발, 수송을 촉진하기 위해서, 외부 부재의 내부에 하나 또는 복수 배치되는 것으로, 여러 가지 형상의 핀, 돌기, 구멍, 슬릿 등이 가공되어 있다. 이 형식의 베이퍼 챔버는, 내부 부재를 외부 부재의 내부에 배치한 후, 확산 접합, 브레이징 등의 방법에 의해 외부 부재끼리 및 외부 부재와 내부 부재를 접합 일체화하는 것에 의해 제조된다. 베이퍼 챔버는, 내부에 냉매를 넣은 후, 브레이징 등의 방법에 의해 봉지된다.Moreover, as a vapor chamber, it is proposed that it consists of an outer member (housing) and an inner member accommodated and fixed to the inside of the outer member. In order to promote condensation, evaporation, and transport of the refrigerant, the inner member is disposed one or more inside the outer member, and various shapes of pins, projections, holes, slits, etc. are processed. The vapor chamber of this type is manufactured by disposing the inner member inside the outer member, and then bonding and unifying the outer members and the outer member and the inner member by a method such as diffusion bonding or brazing. The vapor chamber is sealed by a method such as brazing after refrigerant is put therein.

전자 부품의 발열이 더 커져, 베이퍼 챔버의 열 빼는 능력을 초과하는 경우, 베이퍼 챔버와 마찬가지인 내부 구조를 갖고, 냉매를 외부로부터 연속적으로 공급하는 타입의 방열 부품이 이용된다(내부를 저압으로 할 필요가 없다). 이 타입의 방열 부품의 하우징에 이용되는 부재, 및 하우징의 제조 방법은 베이퍼 챔버와 동일하다(특허문헌 5 참조).When the heat of the electronic component becomes larger and exceeds the ability to remove heat from the vapor chamber, a heat dissipation component of the type that has the same internal structure as the vapor chamber and continuously supplies the refrigerant from the outside is used (it is necessary to make the inside low pressure. There is no). The member used for the housing of this type of heat dissipation component, and the manufacturing method of the housing are the same as in the vapor chamber (refer to Patent Document 5).

베이퍼 챔버의 소재로서는, 열전도율, 내식성, 가공성 및 에칭성이 우수한 무산소 구리(OFC)로 이루어지는, 예를 들면 판 두께 0.3∼1.0mm 정도의 연질재(질별 O)∼경질재(질별 H)의 판재(조(條)를 포함함)가 다용되고 있다. OFC 판재를 이용한 베이퍼 챔버의 제작 공정의 일례를 설명하면, 다음과 같은 것이다.The material of the vapor chamber is made of oxygen-free copper (OFC) excellent in thermal conductivity, corrosion resistance, workability and etching properties, for example, a sheet material of a soft material (O by material) to a hard material (H by material) having a thickness of about 0.3 to 1.0 mm. (Including 條) is widely used. An example of the manufacturing process of the vapor chamber using the OFC plate will be described as follows.

우선, OFC 판재로부터 잘라낸 직사각형의 판 부재의 편면에, 에칭 가공 또는 금형을 이용한 프레스 가공에 의해 복수의 홈, 요철 등의 패턴을 형성한다. 다음으로, 상기 패턴을 형성한 면을 내측으로 하여, 2매의 판 부재를 상하에 중첩시키고, 그 상태에서 확산 접합한다(도 1b 참조). 확산 접합은, 10^-2기압보다 고진공 분위기에 있어서, 접합 부위에 2∼6MPa 정도의 응력(가압력)을 건 상태에서, 800∼900℃의 고온으로 승온하고, 소정 온도 도달 후 10∼120분간 정도, 동 온도로 유지함으로써 행해진다. 한편, 상하의 판 부재 사이에 노즐(세경 관)이 끼워 넣어져, 이 노즐도 접합된다.First, on one surface of a rectangular plate member cut out from an OFC plate material, patterns such as a plurality of grooves and irregularities are formed by etching or pressing using a mold. Next, with the surface on which the pattern is formed as an inner side, two plate members are stacked up and down, and diffusion bonding is performed in that state (see Fig. 1B). Diffusion bonding is carried out in a ^{vacuum atmosphere higher than 10 -2} atm, in a state where a stress (pressing force) of about 2 to 6 MPa is applied to the bonding site, the temperature is raised to a high temperature of 800 to 900°C, and after reaching a predetermined temperature, it is about 10 to 120 minutes , It is carried out by holding it at the same temperature. On the other hand, a nozzle (a fine diameter tube) is sandwiched between the upper and lower plate members, and this nozzle is also joined.

확산 접합 후에는, 진공 또는 감압 분위기에 있어서, 상기 노즐을 통해 베이퍼 챔버의 내부에 작동 유체(물 등)를 넣고, 이어서 상기 노즐을 봉지한다.After diffusion bonding, a working fluid (water, etc.) is put into the vapor chamber through the nozzle in a vacuum or reduced pressure atmosphere, and then the nozzle is sealed.

베이퍼 챔버를 브레이징에 의해 제작하는 경우, 상하에 중첩시킨 판 부재 사이에, 접합부 형상의 은구리납, 인구리납 등의 박판 또는 박을 끼우고, 그 상태에서 가열로에 연속적으로 삽입해서 가열하여, 브레이징 접합한다. 브레이징의 분위기는 10^-1기압 정도의 진공 분위기, 환원 분위기, 혹은 불활성 가스 분위기이고, 가열 온도는 650∼900℃이다. 또한, 브레이징 가열 공정에 있어서, 진동 등으로 접합부에 어긋남이 생기지 않도록, 접합 부위에 2∼5MPa 정도의 응력(가압력)을 건 상태에서, 가열, 및 브레이징이 행해진다.In the case of manufacturing the vapor chamber by brazing, a thin plate or foil such as silver copper lead or insulin lead in the shape of a junction is sandwiched between the plate members superimposed on the upper and lower sides, and in that state, it is continuously inserted into the heating furnace and heated. Brazing joints. The atmosphere of the brazing is ^{a vacuum atmosphere of about 10 -1} atmosphere, a reducing atmosphere, or an inert gas atmosphere, and the heating temperature is 650 to 900°C. In addition, in the brazing heating step, heating and brazing are performed in a state where a stress (pressing force) of about 2 to 5 MPa is applied to the bonded portion so as not to cause deviation in the bonded portion due to vibration or the like.

일본 특허공개 2004-238672호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2004-238672 일본 특허공개 2007-315745호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2007-315745 일본 특허공개 2014-134347호 공보Japanese Patent Publication No. 2014-134347 일본 특허공개 2015-121355호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2015-121355 국제 공개 제2014/171276호International Publication No. 2014/171276

확산 접합 또는 브레이징에 있어서의 가압력은, 일반적으로, 확산 접합 또는 브레이징의 유지 온도에 있어서의 재료의 0.2% 내력(인장 시험에 있어서 영구 신도가 0.2%에 달했을 때의 인장 강도)을 초과하지 않는 범위에서 가급적 큰 값이 선택된다. 이 가압력이 클수록, 상기 유지 온도에 있어서의 유지 시간을 단축할 수 있고, 또한 접합부의 신뢰성(리크가 발생하지 않음, 미접합 개소가 없음 등)을 높일 수 있다. 한편, 확산 접합 또는 브레이징에 있어서, 0.2% 내력을 초과하는 가압력을 부가한 경우, 접합부의 신뢰성을 보다 향상시키고, 유지 시간을 보다 단축할 수 있지만, 가압부에 소성 변형이 발생하여, 소기의 형상(설계 형상)을 유지할 수 없다.The pressing force in diffusion bonding or brazing generally does not exceed 0.2% proof strength of the material at the holding temperature of diffusion bonding or brazing (tensile strength when permanent elongation reaches 0.2% in a tensile test). A value as large as possible is selected for. As the pressing force increases, the holding time at the holding temperature can be shortened, and the reliability of the joined portion (no leakage, no unjoined locations, etc.) can be improved. On the other hand, in the case of diffusion bonding or brazing, when a pressing force exceeding 0.2% proof strength is applied, the reliability of the bonding portion can be further improved and the holding time can be further shortened, but plastic deformation occurs in the pressing portion, resulting in the desired shape. (Design shape) cannot be maintained.

베이퍼 챔버의 확산 접합 또는 브레이징에 있어서, 소재가 OFC 판재인 경우에도, 가압력은 유지 온도에 있어서의 OFC 판재의 0.2% 내력을 초과하지 않는 범위에서 결정되고, 0.2% 내력을 σ_0.2로 했을 때, 가압력은 통상 (0.5∼0.8)×σ_0.2의 범위로 여겨진다.In the diffusion bonding or brazing of the vapor chamber, even when the material is an OFC plate, the pressing force is determined within a range not exceeding 0.2% proof strength of the OFC plate at the holding temperature, and 0.2% proof strength is set to σ _0.2 , The pressing force is usually considered to be in the range of (0.5 to 0.8) x σ _0.2.

700∼900℃에서 30분간 유지 후, 그 온도에서 측정한 OFC판의 0.2% 내력은, 700℃에서 8MPa, 800℃에서 6MPa, 900℃에서 5MPa로 작다.After holding at 700 to 900°C for 30 minutes, the 0.2% proof strength of the OFC plate measured at that temperature was as small as 8 MPa at 700°C, 6 MPa at 800°C, and 5 MPa at 900°C.

판 두께가 0.45mm, 평면 형상이 60mm×60mm인 OFC판의 편면을, 주위의 테두리부를 남기고 일정한 깊이까지 에칭하여, 베이퍼 챔버의 하우징을 모방한 판 부재(1)(도 1a 참조)를 제작했다. 이 판 부재(1)는, 테두리부(2)의 폭이 7mm, 에칭된 박육부(3)의 육후가 0.2mm이다. 계속해서, 2개의 판 부재(1, 1)를, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 에칭된 면을 내측으로 하여 중첩하고, 850℃로 가열하고, 테두리부에 3MPa의 가압력(0.2% 내력의 50% 이상)을 걸어 30분간 유지하여, 확산 접합했다.One side of the OFC plate having a plate thickness of 0.45 mm and a planar shape of 60 mm×60 mm was etched to a certain depth leaving the surrounding edge portion to produce a plate member 1 (see Fig. 1A) that mimics the housing of the vapor chamber. . In this plate member 1, the width of the edge portion 2 is 7 mm, and the thickness of the etched thin portion 3 is 0.2 mm. Subsequently, as shown in FIG. 1B, the two plate members 1 and 1 were overlapped with the etched surface inward, heated to 850° C., and a pressing force of 3 MPa (0.2% proof strength 50% The above) was applied and held for 30 minutes, and diffusion bonding was performed.

확산 접합 후의 판 부재(1, 1)에는, 박육부(3)의 중앙부 부근에 경미한 함몰 및 부풂이 관찰되었다. 이와 같은 변형이 발생한 원인은, 확산 접합에 있어서, 판 부재(1)가 재결정 온도를 초과하는 고온으로 가열되어, 재료의 영률 및 내력(항복 응력) 모두 현저하게 저하되고, 이 때문에 박육부(3)의 중앙부 부근에 작용하는 중력에 의해 동 박육부(3)에 크리프 변형이 생겼기 때문이라고 추측된다. 또한, 확산 접합 시의 가압력에 의해, 테두리부(2)가 횡방향으로 변형되고, 이에 의해 테두리부(2)의 내측(상하의 박육부(3))에 내향의 응력이 발생한다고 생각되는데, 이 응력도 상기 변형(함몰 및 부풂)이 발생하는 원인의 하나로 추측된다.In the plate members 1 and 1 after diffusion bonding, slight depressions and swelling were observed in the vicinity of the central portion of the thin portion 3. The cause of such deformation is that in diffusion bonding, the plate member 1 is heated to a high temperature exceeding the recrystallization temperature, so that both the Young's modulus and the proof stress (yield stress) of the material are significantly reduced. It is presumed that this is because creep deformation occurred in the copper thin-walled portion 3 due to gravity acting in the vicinity of the central portion of ). In addition, it is thought that the edge portion 2 is deformed in the transverse direction due to the pressing force during diffusion bonding, thereby generating inward stress in the inner side of the edge portion 2 (the upper and lower thin portions 3). Stress is also presumed to be one of the causes of the deformation (depression and swelling).

이와 같은 변형이 발생한 베이퍼 챔버에 있어서는, 챔버의 내부 공간의 형상 및 용적이 변화하고, 증발 및 응축한 냉매의 흐르는 방식(유로) 및 유량이 변화하여, 소기의 열적 성능을 발휘할 수 없게 된다. 또한, 베이퍼 챔버와 발열부(CPU 등) 사이에 극간이 생겨 열전달 성능이 저하된다.In the vapor chamber in which such deformation has occurred, the shape and volume of the internal space of the chamber changes, and the flow method (flow path) and flow rate of the evaporated and condensed refrigerant change, so that the desired thermal performance cannot be exhibited. In addition, there is a gap between the vapor chamber and the heating unit (CPU, etc.), resulting in deterioration in heat transfer performance.

더욱이, OFC판은, 600℃ 이상의 온도로 가열하는 것에 의해 이차 재결정이 생겨, 결정립이 조대화된다. 예를 들면 800℃로 가열하면, 가열 시간이 짧더라도 평균 결정 입경이 100μm∼수100μm 정도로 조대화된다. 조대화된 결정립의 입계에는, 가스, 불순물 원소, 개재물의 밀도가 높아지기 때문에, 입계는 입내에 비해 취성이 되고 있다.Moreover, secondary recrystallization occurs in the OFC plate by heating at a temperature of 600°C or higher, and crystal grains become coarse. For example, when heated to 800° C., even if the heating time is short, the average crystal grain size becomes coarse to about 100 μm to several 100 μm. At the grain boundaries of the coarse grains, the density of gases, impurity elements, and inclusions increases, so that the grain boundaries become brittle compared to the inside of the grains.

판 두께 0.3∼0.5mm의 OFC판을 이용하여 제작한 베이퍼 챔버에서는, 에칭이나 프레스 가공한 부분의 판 두께는 0.1∼0.3mm 정도로 얇아진다. 평균 결정 입경이 100μm∼수100μm 정도로 조대화된 경우, 이와 같은 박육부에는, 결정립이 육후 방향으로 1개∼3개 정도밖에 존재하지 않는다. 베이퍼 챔버에서는, 사용 중에 냉매가 증발과 응축을 반복하기 때문에, 그때의 압력 변화에 의해, 박육부에 인장 및 압축 응력이 반복하여 작용한다. 평균 결정 입경이 조대하면, 입계를 전파하는 균열이 발생하기 쉬워져, 박육부를 관통하는 균열이 발생하는 경우가 있다. 그렇게 되면 챔버 내부의 냉매가 입계를 통해 리크되어, 베이퍼 챔버로서 사용할 수 없다. 또한, 평균 결정 입경이 조대화되면, 구리 합금판(베이퍼 챔버)의 표면 거칠기가 커져, 발열부(CPU 등)와의 극간이 커져, 발열부로부터 베이퍼 챔버로의 열전달 성능이 저하된다.In a vapor chamber manufactured using an OFC plate having a thickness of 0.3 to 0.5 mm, the thickness of the etched or pressed portion is reduced to about 0.1 to 0.3 mm. When the average grain size is coarse to about 100 μm to several 100 μm, only about 1 to 3 crystal grains exist in such a thin portion in the rearward direction. In the vapor chamber, since the refrigerant repeats evaporation and condensation during use, the tensile and compressive stresses repeatedly act on the thin portion due to the pressure change at that time. When the average grain size is coarse, cracks propagating grain boundaries are liable to occur, and cracks penetrating the thin portion may occur. In that case, the refrigerant inside the chamber leaks through the grain boundary, and cannot be used as a vapor chamber. In addition, when the average crystal grain size becomes coarse, the surface roughness of the copper alloy plate (vaper chamber) increases, the gap with the heat generating portion (CPU, etc.) increases, and the heat transfer performance from the heat generating portion to the vapor chamber decreases.

이상 설명한 확산 접합의 문제점(박육부의 변형, 결정립의 조대화 등)은, 브레이징에 의해 베이퍼 챔버를 제조하는 경우에도 생긴다.The above-described problems of diffusion bonding (deformation of a thin portion, coarsening of crystal grains, etc.) also occur in the case of manufacturing a vapor chamber by brazing.

베이퍼 챔버의 소재로서, 고온에 있어서의 강도가 큰 재료를 이용한 경우, 확산 접합 또는 브레이징 시의 가압력을 크게 하여 유지 시간을 단축하고, 접합부의 신뢰성을 향상시키며, 더욱이 확산 접합 또는 브레이징 시에 있어서의 판 부재(1)의 변형을 방지할 수 있다고 생각된다. 또한, 고온에 있어서의 결정립의 조대화가 억제되는 재료를 이용한 경우, 판 부재(1)의 박육부에도 결정립을 육후 방향으로 다수 존재시켜, 베이퍼 챔버의 냉매의 리크를 방지할 수 있고, 전열 성능의 저하를 방지할 수 있다고 생각된다. 또한, 이와 같은 재료를 이용한 경우, 제조 프로세스의 일부에 고온 가열하는 프로세스가 포함되는 다른 방열 부품에 있어서도, 마찬가지의 효과가 얻어진다고 생각된다.When a material with high strength at high temperature is used as the material of the vapor chamber, the holding time is shortened by increasing the pressing force at the time of diffusion bonding or brazing, improving the reliability of the joint, and furthermore, when using diffusion bonding or brazing. It is thought that deformation of the plate member 1 can be prevented. In addition, when a material that suppresses coarsening of crystal grains at high temperatures is used, a large number of crystal grains are present in the rearward direction in the thin portion of the plate member 1, so that leakage of the refrigerant in the vapor chamber can be prevented, and heat transfer performance It is thought that it can prevent the deterioration of. In addition, when such a material is used, it is considered that the same effect can be obtained also in other heat dissipating parts in which a process of heating at a high temperature is included in a part of the manufacturing process.

따라서, 본 발명의 실시형태는, 베이퍼 챔버 등의 방열 부품의 소재로서, 고온에 있어서의 강도(0.2% 내력치)가 큰 재료(구리 합금판)를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 실시형태는, 베이퍼 챔버 등의 방열 부품의 소재로서, 고온에 있어서의 결정립의 조대화가 억제되는 재료(구리 합금판)를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Accordingly, an embodiment of the present invention has a main object to provide a material (copper alloy plate) having a high strength (0.2% proof strength) at high temperature as a material for a heat dissipating component such as a vapor chamber. Another object of the embodiment of the present invention is to provide a material (copper alloy plate) in which coarsening of crystal grains at high temperatures is suppressed as a material for a heat dissipating component such as a vapor chamber.

본 발명의 실시형태에 따른 방열 부품용 구리 합금판은, 방열 부품을 제조하는 프로세스의 일부로서, 650℃ 이상으로 가열하는 프로세스와 시효 처리가 포함되는 경우에 이용되며, Fe, Ni, Co의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 인화물이 석출되고, 100MPa 이상의 0.2% 내력 및 우수한 굽힘 가공성을 갖고, 850℃에서 측정한 0.2% 내력이 10MPa 이상이며, 또한 850℃에서 30분 가열 후 수냉하고, 이어서 500℃에서 2시간의 시효 처리한 후의 0.2% 내력이 100MPa 이상, 도전율이 50% IACS 이상인 것을 특징으로 한다. 이 구리 합금판은, 850℃에서 30분 가열 후의 평균 결정 입경이 100μm 이하인 것이 바람직하다. 한편, 본 발명의 실시형태에서 말하는 판은 조를 포함한다.The copper alloy plate for a heat dissipation component according to an embodiment of the present invention is used when a process of heating to 650° C. or higher and an aging treatment are included as part of a process of manufacturing a heat dissipation component, and 1 of Fe, Ni, and Co Phosphorus containing species or two or more is precipitated, has 0.2% proof strength of 100 MPa or more and excellent bending workability, 0.2% proof strength measured at 850° C. is 10 MPa or more, and water-cooled after heating at 850° C. for 30 minutes, and then It is characterized by having a 0.2% proof strength of 100 MPa or more and a conductivity of 50% IACS or more after aging treatment at 500° C. for 2 hours. It is preferable that the average crystal grain size of this copper alloy plate after heating at 850 degreeC for 30 minutes is 100 micrometers or less. On the other hand, the plate in the embodiment of the present invention includes a nail.

이 구리 합금판은, 예를 들면, Fe, Co, Ni의 1종 또는 2종 이상과 P: 0.01∼0.2질량%를 포함하고, Fe, Co, Ni의 합계 함유량 [Fe+Co+Ni]가 0.2∼2.3질량%이며, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다. 이 구리 합금은, 필요에 따라서 추가로 Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn의 1종 또는 2종 이상을, 합계로 0.01∼0.3질량% 포함한다.This copper alloy plate contains, for example, one or two or more of Fe, Co, and Ni and P: 0.01 to 0.2% by mass, and the total content of Fe, Co, and Ni [Fe+Co+Ni] is It is 0.2 to 2.3 mass%, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities. This copper alloy further contains 0.01 to 0.3 mass% in total of one or two or more of Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, and Mn as necessary.

또한, 본 발명의 실시형태에 따른 다른 방열 부품용 구리 합금판은, Ni, Co의 1종 또는 2종을 포함하는 규화물이 석출되고, 200MPa 이상의 0.2% 내력 및 우수한 굽힘 가공성을 갖고, 850℃에서 측정한 0.2% 내력이 10MPa 이상이며, 또한 850℃에서 30분 가열 후 수냉하고, 이어서 500℃에서 2시간의 시효 처리한 후의 0.2% 내력이 300MPa 이상, 도전율이 50% IACS 이상인 것을 특징으로 한다. 이 구리 합금판은, 850℃에서 30분 가열 후의 평균 결정 입경이 100μm 이하인 것이 바람직하다.In addition, in the copper alloy plate for heat dissipation parts according to an embodiment of the present invention, silicides containing one or two types of Ni and Co are precipitated, and have 0.2% proof strength and excellent bending workability of 200 MPa or more, and at 850° C. It is characterized in that the measured 0.2% proof strength is 10 MPa or more, and the 0.2% proof strength after heating at 850° C. for 30 minutes and then water cooling, followed by aging treatment at 500° C. for 2 hours is 300 MPa or more, and the conductivity is 50% IACS or more. It is preferable that the average crystal grain size of this copper alloy plate after heating at 850 degreeC for 30 minutes is 100 micrometers or less.

이 구리 합금판은, 예를 들면, Ni와 Co의 1종 또는 2종과 Si를 포함하고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]가 1.6∼3.5질량%이고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]와 Si 함유량 [Si]의 비 [Ni+Co]/[Si]가 3.5∼5.5이며, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다. 이 구리 합금은, 필요에 따라서 추가로 Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn의 1종 또는 2종 이상을, 합계로 0.01∼0.3질량% 포함한다.This copper alloy plate contains, for example, one or two types of Ni and Co, and Si, the total content of Ni and Co [Ni+Co] is 1.6 to 3.5% by mass, and the total content of Ni and Co The ratio [Ni+Co]/[Si] of [Ni+Co] and the Si content [Si] is 3.5 to 5.5, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities. This copper alloy further contains 0.01 to 0.3 mass% in total of one or two or more of Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, and Mn as necessary.

본 발명의 실시형태에 따른 방열 부품용 구리 합금판은, 인화물 또는 규화물을 포함하는 석출 경화형 구리 합금으로 이루어져, 종래의 OFC에 비해 고온에서의 강도가 높다. 이 때문에, 확산 접합 시의 가압력을 크게 하여 유지 시간을 단축하고, 접합부의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한 확산 접합 시에 있어서의 판 부재(예를 들면 베이퍼 챔버의 하우징 부품)의 변형을 방지할 수 있다.The copper alloy plate for a heat dissipation component according to an embodiment of the present invention is made of a precipitation hardening type copper alloy containing a phosphide or a silicide, and has higher strength at a high temperature than that of a conventional OFC. Therefore, by increasing the pressing force during diffusion bonding, it is possible to shorten the holding time, improve the reliability of the bonding portion, and prevent deformation of the plate member (e.g., the housing part of the vapor chamber) during diffusion bonding. I can.

또한, 고온에 있어서의 결정립의 조대화를 억제한 경우, 판 부재(예를 들면 베이퍼 챔버의 하우징)의 박육부에도 결정립을 육후 방향으로 다수 존재시켜, 내부로부터의 냉매의 리크를 방지할 수 있다.In addition, when coarsening of crystal grains at a high temperature is suppressed, a large number of crystal grains are present in the rearward direction also in the thin portion of the plate member (for example, the housing of the vapor chamber), so that leakage of the refrigerant from the inside can be prevented. .

또한, 본 발명의 실시형태에 따른 방열 부품용 구리 합금판은 시효 경화형이어서, 고온 가열 후 시효 처리하는 것에 의해 강도 및 도전율이 향상된다. 따라서, 650℃ 이상으로 가열하는 프로세스(확산 접합, 브레이징, 레이저 용접 등) 후, 시효 처리함으로써, 고강도이고 방열 성능이 우수한 방열 부품을 얻을 수 있다.In addition, since the copper alloy plate for heat dissipation parts according to an embodiment of the present invention is of an age hardening type, strength and conductivity are improved by aging treatment after high temperature heating. Therefore, by performing an aging treatment after a process of heating to 650°C or higher (diffusion bonding, brazing, laser welding, etc.), it is possible to obtain a heat dissipating component having high strength and excellent heat dissipation performance.

도 1a는 베이퍼 챔버의 확산 접합을 설명하는 것으로, 패턴 형성한 판 부재의 사시도이다.
도 1b는 베이퍼 챔버의 확산 접합을 설명하는 것으로, 2매의 판 부재(베이퍼 챔버의 하우징 부품)를 접합을 위해 중첩한 상태의 단면도이다.
도 2는 850℃에서 행하는 인장 시험에 이용한 시험편의 형상과 치수를 나타내는 도면이다.1A is a perspective view of a patterned plate member for explaining diffusion bonding of a vapor chamber.
1B is a cross-sectional view illustrating diffusion bonding of a vapor chamber, in which two plate members (a housing part of a vapor chamber) are superimposed for bonding.
Fig. 2 is a diagram showing the shape and dimensions of a test piece used in a tensile test performed at 850°C.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 방열 부품용 구리 합금판에 대하여, 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a copper alloy plate for heat dissipation components according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.

[합금 조성][Alloy composition]

베이퍼 챔버의 하우징 등의 방열 부품에 적용되는 석출 경화형 구리 합금으로서, 그 자체 공지의 Cu-(Fe,Co,Ni)-P계 합금, 및 Cu-(Ni,Co)-Si계 합금을 들 수 있다.As a precipitation hardening type copper alloy that is applied to heat dissipation parts such as the housing of the vapor chamber, a known Cu-(Fe,Co,Ni)-P-based alloy, and a Cu-(Ni,Co)-Si-based alloy are exemplified. have.

(Cu-(Fe,Co,Ni)-P계 합금)(Cu-(Fe,Co,Ni)-P alloy)

이 계의 구리 합금은, Fe, Ni, Co의 1종 또는 2종 이상과 P를 함유하고, Fe, Ni, Co와 P는 화합물(인화물)을 형성한다.The copper alloy of this system contains one or more of Fe, Ni, Co and P, and Fe, Ni, Co and P form a compound (phosphorus).

이 구리 합금은, 바람직하게는 Fe, Co, Ni의 합계 함유량 [Fe+Co+Ni]가 0.2∼2.3질량%, P 함유량이 0.01∼0.2질량%이며, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.This copper alloy preferably has a total content of Fe, Co, and Ni [Fe+Co+Ni] of 0.2 to 2.3 mass%, a P content of 0.01 to 0.2 mass%, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.

이 구리 합금은, 필요에 따라서 추가로 Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.01∼0.3질량% 포함한다.This copper alloy further contains 0.01 to 0.3% by mass in total of one or two or more of Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, and Mn as necessary.

Fe, Co 및 Ni는 P와 화합물(인화물)을 형성하여, 시효 처리 후의 구리 합금판의 강도 및 도전율을 향상시키고, 또한 고온 가열 시의 결정립의 조대화를 억제하는 작용을 갖는다. 인화물을 형성하지 않는 Fe, Co는 단체(單體)로 석출되어 상기 인화물과 마찬가지의 작용을 갖고, 한편 인화물을 형성하지 않는 Ni는 Cu 중에 고용되어, 구리 합금판의 강도를 향상시킨다. 그러나, [Fe+Co+Ni]가 0.2질량% 미만이면, 850℃에 있어서의 0.2% 내력이 10MPa 미만이 된다. 한편, [Fe+Co+Ni]가 2.3질량%를 초과하면, 도전율이 저하되고, 또한 합금의 용해 주조 공정에서 조대한 화합물이 정출되어, 굽힘 가공성, 스탬핑 가공성 및 내식성이 저하된다. 따라서, [Fe+Co+Ni]는 0.2∼2.3질량%의 범위 내가 바람직하다. 한편, 이 구리 합금에 있어서, Ni는, 함유량이 0.1질량% 미만이면 상기 효과가 충분하지 않고, 한편 1질량%를 초과하면 상기 효과가 포화된다. 따라서, Ni를 포함하는 경우, Ni 함유량은 0.1∼1.0질량%의 범위 내로 한다. [Fe+Co+Ni]의 바람직한 하한치는 0.25%, 바람직한 상한치는 2.1%이고, 또한 Ni의 바람직한 하한치는 0.15%, 바람직한 상한치는 0.9%이다.Fe, Co, and Ni form a compound (phosphorus) with P, thereby improving the strength and conductivity of the copper alloy sheet after aging treatment, and suppressing coarsening of crystal grains during high temperature heating. Fe and Co, which do not form a phosphide, are precipitated as a single substance and have the same effect as that of the above-described phosphide, while Ni, which does not form a phosphide, is dissolved in Cu to improve the strength of the copper alloy sheet. However, when [Fe+Co+Ni] is less than 0.2 mass %, the 0.2% proof stress at 850 degreeC becomes less than 10 MPa. On the other hand, when [Fe+Co+Ni] exceeds 2.3 mass %, the electrical conductivity falls, and coarse compounds are crystallized in the melt casting process of an alloy, and bending workability, stamping workability, and corrosion resistance deteriorate. Therefore, [Fe+Co+Ni] is preferably within the range of 0.2 to 2.3 mass%. On the other hand, in this copper alloy, when the content of Ni is less than 0.1% by mass, the above effect is not sufficient, while when it exceeds 1% by mass, the above effect is saturated. Therefore, when Ni is included, the Ni content is in the range of 0.1 to 1.0% by mass. The preferred lower limit of [Fe+Co+Ni] is 0.25%, the preferred upper limit is 2.1%, and the preferred lower limit of Ni is 0.15%, and the preferred upper limit is 0.9%.

상기 구리 합금은, Fe, Co, Ni 중 Fe와 Co의 1종 또는 2종을 포함하고, Fe와 Co의 합계 함유량 [Fe+Co]가 0.2∼2.3질량%인 것이 바람직하다. 이 경우, 필요에 따라서 0.1∼1.0질량%의 Ni를 포함할 수 있다. 이 조성이면, 850℃×30분 가열 후의 평균 결정 입경을 100μm 이하로 억제할 수 있다.It is preferable that the said copper alloy contains 1 type or 2 types of Fe and Co among Fe, Co, and Ni, and the total content [Fe+Co] of Fe and Co is 0.2 to 2.3 mass %. In this case, 0.1 to 1.0% by mass of Ni may be contained as necessary. With this composition, the average crystal grain size after heating at 850° C. for 30 minutes can be suppressed to 100 μm or less.

P는 탈산 작용에 의해 구리 합금에 포함되는 산소량을 저감하여, 방열 부품을 수소를 포함하는 환원 분위기에서 가열했을 때의 수소 취성을 방지하는 작용을 갖는다. 수소 취화 방지를 위해서 필요한 P 함유량은 0.01질량% 이상이다. 또한, 고용된 P는 구리 합금의 도전율을 저하시키지만, 석출 온도로 가열하는 것에 의해 Fe, Co, Ni와 인화물을 형성하고, 이에 의해 구리 합금의 강도, 내열성 및 도전율이 향상된다. 그러나, P의 함유량이 0.2질량%를 초과하면 고용되는 P의 양이 증가하여, 도전율이 저하된다. 이 때문에, P의 함유량은 0.01∼0.2질량%로 한다. 주로 상기 인화물의 석출에 의해 강도, 내열성 및 도전율의 향상을 도모하는 경우, [Fe+Co+Ni]와 P 함유량 [P]의 비 [Fe+Co+Ni]/[P]는 2∼5 정도가 바람직하다. P의 바람직한 하한치는 0.013%, 바람직한 상한치는 0.17%이고, [Fe+Co+Ni]/[P]의 보다 바람직한 하한치는 2.3이며, 보다 바람직한 상한치는 4.5이다.P has an action of reducing the amount of oxygen contained in the copper alloy by a deoxidation action and preventing hydrogen embrittlement when the heat dissipating part is heated in a reducing atmosphere containing hydrogen. The P content necessary for preventing hydrogen embrittlement is 0.01% by mass or more. In addition, the solid solution P lowers the conductivity of the copper alloy, but forms Fe, Co, Ni and phosphides by heating to the precipitation temperature, thereby improving the strength, heat resistance, and conductivity of the copper alloy. However, when the P content exceeds 0.2% by mass, the amount of P to be dissolved increases and the electrical conductivity decreases. For this reason, the content of P is set to 0.01 to 0.2% by mass. In the case of improving the strength, heat resistance and conductivity mainly by the precipitation of the phosphide, the ratio [Fe+Co+Ni]/[P] between [Fe+Co+Ni] and the P content [P] is about 2-5. Is preferred. The preferable lower limit of P is 0.013%, the preferable upper limit is 0.17%, the more preferable lower limit of [Fe+Co+Ni]/[P] is 2.3, and the more preferable upper limit is 4.5.

Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn은 구리 합금의 강도 및 내열성을 향상시키는 작용을 갖기 때문에, 이들의 1종 또는 2종 이상이 필요에 따라서 첨가된다. 그러나, 이들 원소의 1종 또는 2종 이상의 합계 함유량이 0.005질량% 미만이면 그 효과가 작고, 한편 0.3질량%를 초과하면 도전율이 저하된다. 따라서, 이들 원소의 1종 또는 2종 이상의 합계 함유량은 0.005∼0.3질량%의 범위 내로 한다. 이들 원소의 1종 또는 2종 이상의 합계 함유량은, 바람직하게는 하한치가 0.01, 보다 바람직하게는 하한치가 0.02질량%이고, 바람직하게는 상한치가 0.25질량%이다.Since Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, and Mn have an effect of improving the strength and heat resistance of the copper alloy, one or two or more of them are added as necessary. However, if the total content of one or two or more of these elements is less than 0.005 mass%, the effect is small, whereas if it exceeds 0.3 mass%, the electrical conductivity is lowered. Therefore, the total content of one or two or more of these elements is in the range of 0.005 to 0.3% by mass. The total content of one or more of these elements is preferably a lower limit of 0.01, more preferably a lower limit of 0.02 mass%, and preferably an upper limit of 0.25 mass%.

이 중 Si, Al, Mn, Ti는, 소량 함유시켜도 구리 합금의 도전율을 저하시키기 때문에, 각 원소 모두 상한치를 0.1질량%로 하는 것이 바람직하다. Cr, Zr은, 구리에 대한 고용량이 적고, 비교적 고온 영역에서도 석출되고 있기 때문에, 고온으로 가열했을 때의 결정립의 조대화 억제 효과가 큰 원소이다. 이 때문에, 구리 합금판의 결정립을 미세화하고 싶은 경우는, Cr과 Zr을 1종 또는 2종의 합계로 0.03질량% 이상, 바람직하게는 0.06질량% 이상 함유시키면 된다. Cr과 Zr을 1종 또는 2종의 합계로 0.03질량% 이상 함유시킨 경우, [Fe+Co]가 0.2질량% 미만(단, [Fe+Co+Ni]는 0.2질량% 이상)이라도, 850℃×30분 가열 후의 평균 결정 입경을 100μm 이하로 억제할 수 있다. 한편, Cr과 Zr은 도전율을 저하시키기 때문에, 이들 원소의 1종 또는 2종의 합계 함유량은 0.2질량% 이하인 것이 바람직하다. Among these, Si, Al, Mn, and Ti are preferably contained in a small amount to lower the electrical conductivity of the copper alloy, so that the upper limit of each element is preferably 0.1% by mass. Cr and Zr are elements that have a small solid solution in copper and are precipitated even in a relatively high temperature region, and thus have a large effect of suppressing coarsening of crystal grains when heated to a high temperature. For this reason, when it is desired to refine the crystal grains of the copper alloy sheet, it is sufficient to contain Cr and Zr in a total of one or two of 0.03 mass% or more, preferably 0.06 mass% or more. When Cr and Zr are contained in an amount of 0.03% by mass or more in one or two types, even if [Fe+Co] is less than 0.2% by mass (however, [Fe+Co+Ni] is 0.2% by mass or more), 850°C × The average crystal grain size after heating for 30 minutes can be suppressed to 100 μm or less. On the other hand, since Cr and Zr lower the conductivity, the total content of one or two of these elements is preferably 0.2% by mass or less.

강도 및 내응력완화특성 향상의 효과에 더하여, Sn, Mg는 내응력완화특성을 향상시키는 효과를 갖는다. 방열 부품의 온도 또는 사용 환경이 80℃ 또는 그 이상이 되면, 크리프 변형이 생겨 CPU 등의 열원과의 접촉 면적이 작아져, 방열성이 저하되지만, 내응력완화특성을 향상시킴으로써, 이 현상을 억제할 수 있다. 이 효과를 얻기 위해, Sn 함유량은 0.01질량% 이상, Mg 함유량은 0.005질량% 이상인 것이 바람직하다. 한편, 구리 합금판의 도전율의 저하를 방지한다는 관점에서, Sn 함유량은 0.2질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, Mg 함유량은 0.2질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.In addition to the effect of improving the strength and stress relaxation resistance, Sn and Mg have the effect of improving the stress relaxation resistance. When the temperature or the use environment of the heat dissipation component reaches 80°C or higher, creep deformation occurs and the contact area with a heat source such as a CPU decreases, and heat dissipation decreases. However, this phenomenon can be suppressed by improving the stress relaxation resistance. I can. In order to obtain this effect, the Sn content is preferably 0.01% by mass or more and the Mg content is preferably 0.005% by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of preventing a decrease in the electrical conductivity of the copper alloy sheet, the Sn content is preferably 0.2% by mass or less, and the Mg content is preferably 0.2% by mass or less.

Zn은 땜납의 내열박리성 및 Sn 도금의 내열박리성을 개선한다. 베이퍼 챔버는 방열부인 전자 부품에는 납땜하는 경우가 있고, 또한 내식성 개선을 위해 베이퍼 챔버에 Sn 도금을 행하는 경우가 있다. 그와 같은 경우에, 베이퍼 챔버의 하우징의 소재로서 Zn을 함유하는 구리 합금판이 적합하게 이용된다. Zn은 소량의 첨가로도 상기 내열박리성을 개선하는 효과를 갖지만, Zn을 0.3질량%를 초과하여 함유시켜도 그 효과는 포화되기 때문에, Zn의 함유량은 0.3% 이하로 하는 것이 바람직하다. Zn 함유량의 하한치는 보다 바람직하게는 0.005질량%, 더 바람직하게는 0.01질량%이다.Zn improves the thermal peeling resistance of the solder and the thermal peeling resistance of the Sn plating. In the vapor chamber, soldering is sometimes applied to an electronic component that is a heat dissipation part, and Sn plating is sometimes applied to the vapor chamber in order to improve corrosion resistance. In such a case, a copper alloy plate containing Zn is suitably used as a material for the housing of the vapor chamber. Zn has an effect of improving the thermal peeling resistance even if it is added in a small amount, but the effect is saturated even if it contains more than 0.3% by mass of Zn, so the content of Zn is preferably 0.3% or less. The lower limit of the Zn content is more preferably 0.005% by mass, further preferably 0.01% by mass.

(Cu-(Ni,Co)-Si계 합금)(Cu-(Ni,Co)-Si alloy)

이 계의 구리 합금은, Ni, Co의 1종 또는 2종과 Si를 함유하고, Ni, Co와 Si는 화합물(규화물)을 형성한다.The copper alloy of this system contains one or two types of Ni and Co and Si, and Ni, Co and Si form a compound (silicide).

이 구리 합금은, 바람직하게는 Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]가 1.6∼3.5질량%이고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]와 Si 함유량 [Si]의 비 [Ni+Co]/[Si]가 3.5∼5.5이며, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.This copper alloy preferably has a total content of Ni and Co [Ni+Co] of 1.6 to 3.5 mass%, and a ratio of the total content of Ni and Co [Ni+Co] and the Si content [Si] [Ni+Co] ]/[Si] is 3.5 to 5.5, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.

이 구리 합금은, 필요에 따라서 추가로 Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn의 1종 또는 2종 이상을, 합계로 0.01∼0.3질량% 포함한다.This copper alloy further contains 0.01 to 0.3 mass% in total of one or two or more of Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, and Mn as necessary.

Ni와 Co는 Si와 화합물(규화물)을 형성하여, 시효 처리 후의 구리 합금의 강도 및 도전율을 향상시키고, 또한 고온 가열 시의 결정립의 조대화를 억제하는 작용을 갖는다. 그러나, [Ni+Co]가 1.6질량% 미만이면 850℃에 있어서의 0.2% 내력이 10MPa 미만이 되고, 또한 결정립의 조대화를 억제하는 작용이 작다. 한편, [Ni+Co]가 3.5질량%를 초과하면, 도전율이 저하되고, 조대한 화합물이 창출 또는 석출되어 열간 가공성이 저하된다. 따라서, [Ni+Co]는 1.6∼3.5질량%의 범위 내로 한다.Ni and Co form a compound (silicide) with Si to improve the strength and conductivity of the copper alloy after the aging treatment, and have an effect of suppressing coarsening of crystal grains during high temperature heating. However, if [Ni+Co] is less than 1.6% by mass, the 0.2% proof strength at 850°C is less than 10 MPa, and the action of suppressing coarsening of crystal grains is small. On the other hand, when [Ni+Co] exceeds 3.5% by mass, the electrical conductivity is lowered, coarse compounds are created or precipitated, and hot workability is deteriorated. Therefore, [Ni+Co] is in the range of 1.6 to 3.5% by mass.

또한, [Ni+Co]/[Si]가 3.5 미만이면, 과잉이 된 Si가 고용되고, 5.5를 초과하면, 과잉이 된 Ni 또는 Co가 고용되어, 도전율이 저하된다. 따라서, [Ni+Co]/[Si]는 3.5∼5.5의 범위 내로 한다.In addition, when [Ni+Co]/[Si] is less than 3.5, excess Si is solid solution, and when it exceeds 5.5, excess Ni or Co is solid solution, and electrical conductivity is lowered. Therefore, [Ni+Co]/[Si] is in the range of 3.5 to 5.5.

850℃×30분 가열 후의 평균 결정 입경을 100μm 이하로 억제하기 위해서는, [Ni+Co]를 2.4질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.In order to suppress the average crystal grain size after heating at 850°C for 30 minutes to 100 μm or less, [Ni+Co] is preferably set to 2.4% by mass or more.

Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn은 구리 합금의 강도를 높이는 작용을 갖기 때문에, 이들의 1종 또는 2종 이상이 필요에 따라서 첨가된다. 그러나, 이들 원소의 1종 또는 2종 이상의 합계 함유량이 0.005질량% 미만이면, 그 효과가 작고, 한편 0.3질량%를 초과하면 도전율이 저하된다. 따라서, 이들 원소의 1종 또는 2종 이상의 합계 함유량은 0.005∼0.3질량%의 범위 내로 한다. 이들 원소의 1종 또는 2종 이상의 합계 함유량은, 바람직하게는 하한치가 0.01질량%, 보다 바람직하게는 하한치가 0.02질량%이고, 바람직하게는 상한치가 0.25질량%이다.Since Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, and Mn have an effect of increasing the strength of the copper alloy, one or two or more of them are added as necessary. However, if the total content of one or two or more of these elements is less than 0.005 mass%, the effect is small, whereas if it exceeds 0.3 mass%, the electrical conductivity is lowered. Therefore, the total content of one or two or more of these elements is in the range of 0.005 to 0.3% by mass. The total content of one or two or more of these elements has a lower limit of preferably 0.01 mass%, more preferably a lower limit of 0.02 mass%, and preferably an upper limit of 0.25 mass%.

이 중 Al, Mn, Ti는, 소량 함유시켜도 구리 합금의 도전율을 저하시키기 때문에, 각각 상한치를 0.1질량%로 하는 것이 바람직하다. Cr, Zr은, 고온으로 가열했을 때의 결정립의 조대화 억제 효과가 큰 원소이고, 결정립을 미세화하고 싶은 경우는, Cr과 Zr의 1종 또는 2종의 합계로 0.03% 이상, 바람직하게는 0.06질량% 이상 함유시키면 된다. Cr과 Zr의 1종 또는 2종을 합계로 0.03% 이상 함유시킨 경우, [Ni+Co]가 2.4질량% 미만(1.6질량% 이상)이라도, 850℃×30분 가열 후의 평균 결정 입경을 100μm 이하로 억제할 수 있다. 그러나, Cr과 Zr은 도전율을 저하시키기 때문에, 이들 원소의 1종 또는 2종의 합계의 함유량은 0.2질량% 이하인 것이 바람직하다.Of these, even if a small amount of Al, Mn, and Ti is contained, the electrical conductivity of the copper alloy is lowered. Therefore, it is preferable to set the upper limit to 0.1% by mass, respectively. Cr and Zr are elements that have a large effect of suppressing coarsening of crystal grains when heated at a high temperature, and in the case of wanting to refine crystal grains, the sum of one or two of Cr and Zr is 0.03% or more, preferably 0.06 You just need to contain it in mass% or more. When one or two types of Cr and Zr are contained in a total of 0.03% or more, even if [Ni+Co] is less than 2.4% by mass (1.6% by mass or more), the average crystal grain size after heating at 850°C x 30 minutes is 100 μm or less Can be suppressed with. However, since Cr and Zr lower the electrical conductivity, the total content of one or two of these elements is preferably 0.2% by mass or less.

강도 및 내응력완화특성 향상의 효과에 더하여, Sn, Mg는 내응력완화특성을 향상시키는 효과를 갖는다. 방열 부품의 온도 또는 사용 환경이 80℃ 또는 그 이상이 되면, 크리프 변형이 생겨 CPU 등의 열원과의 접촉 면적이 작아져, 방열성이 저하되지만, 내응력완화특성을 향상시킴으로써, 이 현상을 억제할 수 있다. 이 효과를 얻기 위해, Sn 함유량은 0.01질량% 이상, Mg 함유량은 0.005질량% 이상인 것이 바람직하다. 한편, 구리 합금판의 도전율의 저하를 방지한다는 관점에서, Sn 함유량은 0.2질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, Mg 함유량은 0.2질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. In addition to the effect of improving the strength and stress relaxation resistance, Sn and Mg have the effect of improving the stress relaxation resistance. When the temperature or the use environment of the heat dissipation component reaches 80°C or higher, creep deformation occurs and the contact area with a heat source such as a CPU decreases, and heat dissipation decreases. However, this phenomenon can be suppressed by improving the stress relaxation resistance. I can. In order to obtain this effect, the Sn content is preferably 0.01% by mass or more and the Mg content is preferably 0.005% by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of preventing a decrease in the electrical conductivity of the copper alloy sheet, the Sn content is preferably 0.2% by mass or less, and the Mg content is preferably 0.2% by mass or less.

[구리 합금판의 제조 방법][Method of manufacturing copper alloy plate]

본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판은, 주괴를 균열 처리 후, (1) 열간 압연-냉간 압연-소둔, (2) 열간 압연-냉간 압연-소둔-냉간 압연, (3) 열간 압연-냉간 압연-소둔-냉간 압연-저온 소둔 등의 공정으로 제조할 수 있다. 상기 (1)∼(3)에 있어서, 냉간 압연-소둔의 공정을 복수회 행해도 된다.In the copper alloy sheet according to the embodiment of the present invention, after the ingot is subjected to a cracking treatment, (1) hot rolling-cold rolling-annealing, (2) hot rolling-cold rolling-annealing-cold rolling, (3) hot rolling-cold rolling Rolling-annealing-cold rolling-low temperature annealing, etc. can be produced. In the above (1) to (3), the cold rolling-annealing process may be performed a plurality of times.

상기 소둔에는, 연화 소둔, 재결정 소둔 또는 석출 소둔(시효 처리)이 포함된다. 연화 소둔 또는 재결정 소둔의 경우는, 가열 온도를 600∼950℃의 범위로부터, 가열 시간을 5초∼1시간의 범위로부터 선정하면 된다. 연화 소둔 또는 재결정 소둔이 용체화 처리를 겸하는 경우는, 650∼950℃에서 5초∼3분 가열하는 연속 소둔을 행하면 된다. 석출 소둔의 경우, 350∼600℃ 정도의 온도 범위로 0.5∼10시간 유지하는 조건에서 행하면 된다. 연화 소둔 또는 재결정 소둔이 용체화 처리를 겸하는 경우, 후속 공정에서 석출 소둔을 행할 수 있다.The annealing includes softening annealing, recrystallization annealing, or precipitation annealing (aging treatment). In the case of softening annealing or recrystallization annealing, the heating temperature may be selected from the range of 600 to 950°C, and the heating time may be selected from the range of 5 seconds to 1 hour. When softening annealing or recrystallization annealing serves as a solution treatment, continuous annealing may be performed by heating at 650 to 950°C for 5 seconds to 3 minutes. In the case of precipitation annealing, it may be carried out under conditions of maintaining the temperature range of about 350 to 600°C for 0.5 to 10 hours. When softening annealing or recrystallization annealing also serves as a solution treatment, precipitation annealing can be performed in a subsequent step.

최종 냉간 압연은, 목표로 하는 0.2% 내력과 굽힘 가공성에 맞추어, 가공률 5∼80%의 범위로부터 선정하면 된다.The final cold rolling may be selected from the range of 5 to 80% of the working rate according to the target 0.2% yield strength and bending workability.

저온 소둔은, 구리 합금판의 연성의 회복을 위해, 구리 합금판을 재결정시키지 않고 연화시키는 것으로, 연속 소둔에 의한 경우는 300∼650℃의 분위기로 1초∼5분 정도 유지되도록 정하면 된다. 또한, 배치식 소둔의 경우는, 구리 합금판의 실체 온도가 250℃∼400℃로 5분∼1시간 정도 유지되도록 정하면 된다.Low-temperature annealing is to soften the copper alloy sheet without recrystallization in order to recover the ductility of the copper alloy sheet. In the case of continuous annealing, it may be determined to be maintained in an atmosphere of 300 to 650°C for about 1 second to 5 minutes. In the case of batch annealing, the actual temperature of the copper alloy sheet may be set to be maintained at 250°C to 400°C for about 5 minutes to 1 hour.

Cu-(Fe,Co,Ni)-P계 합금의 경우, 이상의 제조 방법에 의해, 0.2% 내력이 100MPa 이상이고, 우수한 굽힘 가공성을 갖는 구리 합금판을 제조할 수 있다. 이 구리 합금판은, 850℃에서 측정(850℃로 30분 유지 후 측정)한 0.2% 내력이 10MPa 이상이며, 850℃에서 30분 가열 후 수냉하고, 이어서 500℃에서 2시간 가열하는 시효 처리를 했을 때, 100MPa 이상의 0.2% 내력, 50% IACS 이상의 도전율을 갖는다.In the case of a Cu-(Fe,Co,Ni)-P-based alloy, a copper alloy sheet having a 0.2% yield strength of 100 MPa or more and excellent bending workability can be manufactured by the above manufacturing method. This copper alloy sheet has a 0.2% proof strength measured at 850°C (measured after holding at 850°C for 30 minutes) and is 10 MPa or more, heated at 850°C for 30 minutes, water cooled, and then heated at 500°C for 2 hours. When used, it has a 0.2% proof strength of 100 MPa or more and a conductivity of 50% IACS or more.

Cu-(Ni,Co)-Si계 합금의 경우, 이상의 제조 방법에 의해, 0.2% 내력이 200MPa 이상이고, 우수한 굽힘 가공성을 갖는 구리 합금판을 제조할 수 있다. 이 구리 합금판은, 850℃에서 측정(850℃로 30분 유지 후 측정)한 0.2% 내력이 10MPa 이상이며, 850℃에서 30분 가열 후 수냉하고, 이어서 500℃에서 2시간 가열하는 시효 처리를 했을 때, 300MPa 이상의 0.2% 내력, 50% IACS 이상의 도전율을 갖는다.In the case of a Cu-(Ni,Co)-Si-based alloy, a copper alloy sheet having a 0.2% yield strength of 200 MPa or more and excellent bending workability can be manufactured by the above manufacturing method. This copper alloy sheet has a 0.2% proof strength measured at 850°C (measured after holding at 850°C for 30 minutes) and is 10 MPa or more, heated at 850°C for 30 minutes, water cooled, and then heated at 500°C for 2 hours. When used, it has a 0.2% proof strength of 300 MPa or more and a conductivity of 50% IACS or more.

상기 굽힘 가공에 있어서는, 굽힘부에서 균열이 발생하지 않을 것이 요구된다. 더욱이, 굽힘선 및 그 근방에 있어서, 표면 거칠음이 발생하지 않는 것이 바람직하다. 동일 재질의 구리 합금판이더라도, 굽힘에 의한 균열 및 표면 거칠음의 발생 용이성은 굽힘 반경 R과 판 두께 t의 비율 R/t에 의존한다. 구리 합금판을 이용하여 베이퍼 챔버 등의 방열 부품을 제조하는 경우, 구리 합금판의 굽힘 가공성으로서, 통상, 압연 평행 방향, 직각 방향 모두 R/t≤2의 굽힘을 행한 경우에 균열이 발생하지 않을 것이 요구된다. 구리 합금판의 굽힘 가공성으로서, R/t≤1.5의 굽힘에서 균열이 발생하지 않는 것이 바람직하고, R/t≤1.0의 굽힘에서 균열이 발생하지 않는 것이 보다 바람직하다. 구리 합금판의 굽힘 가공성은, 일반적으로 판 폭 10mm의 시험편으로 시험된다(후술하는 실시예의 굽힘 가공성 시험을 참조). 구리 합금 판재를 굽힘 가공하는 경우, 굽힘 폭이 클수록 균열이 발생하기 쉬워지기 때문에, 특히 굽힘 폭이 큰 경우에는, 판 폭 10mm의 시험편으로 시험했을 때, R/t=1.0의 굽힘에서 균열이 발생하지 않는 것이 바람직하고, R/t=0.5의 굽힘에서 균열이 발생하지 않는 것이 더 바람직하다. 또한, 굽힘선 및 그 근방에서 표면 거칠음을 발생시키지 않기 위해서는, 구리 합금판의 표면에 있어서 판 폭 방향으로 측정한 평균 결정 입경(절단법)이 20μm 이하인 것이 바람직하고, 15μm 이하인 것이 보다 바람직하다.In the bending process, it is required that no cracks occur in the bent portion. Moreover, it is preferable that surface roughness does not occur in the bend line and the vicinity thereof. Even in the case of the copper alloy plate of the same material, the ease of occurrence of cracks and surface roughness due to bending depends on the ratio R/t of the bending radius R and the plate thickness t. In the case of manufacturing heat dissipation parts such as vapor chambers using a copper alloy plate, as the bending workability of the copper alloy plate, in general, cracks will not occur when bending of R/t ≤ 2 is performed in both the rolling parallel direction and the right angle direction. Is required. As the bending workability of the copper alloy sheet, it is preferable that no cracking occurs in the bending of R/t≦1.5, and it is more preferable that no cracking occurs in the bending of R/t≦1.0. The bending workability of the copper alloy sheet is generally tested with a test piece having a plate width of 10 mm (refer to the bending workability test in Examples to be described later). In the case of bending a copper alloy sheet, the larger the bending width, the more likely cracking to occur. Therefore, especially when the bending width is large, cracking occurs at a bending of R/t = 1.0 when tested with a test piece with a plate width of 10 mm. It is preferable not to do this, and it is more preferable that no cracking occurs at the bending of R/t=0.5. In addition, in order not to generate surface roughness in the bend line and its vicinity, the average crystal grain size (cutting method) measured in the plate width direction on the surface of the copper alloy plate is preferably 20 μm or less, and more preferably 15 μm or less.

베이퍼 챔버 등의 방열 부품을 제조하는 경우, 구리 합금판은, 650℃ 이상의 온도로 고온 가열되기 전에, 프레스 성형, 타발 가공, 절삭, 에칭, 굽힘 가공 등에 의해 소정 형상으로 가공되고, 고온 가열(탈가스, 접합(브레이징, 확산 접합, 용접(TIG, MIG, 레이저 등), 소결 등을 위한 가열)을 거쳐, 방열 부품으로 가공된다. 본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판은 상기 특성을 갖는 것에 의해, 상기 가공에 즈음한 반송 및 핸들링에 있어서 용이하게 변형되지 않고, 또한 상기 가공을 실시하는 데 있어서 지장이 생기지 않는다. 또한, 고온(850℃)에서 측정되는 0.2% 내력이 10MPa 이상이어서, 확산 접합 시 또는 브레이징 시의 가압력을 크게 하여 유지 시간을 단축하고, 접합부의 신뢰성을 향상시키며, 더욱이 확산 접합 시 또는 브레이징 시에 있어서의 구리 합금판의 변형을 방지할 수 있다. 더욱이, 650℃ 이상으로 가열하는 프로세스 후, 시효 처리를 행하는 것에 의해, 높은 0.2% 내력 및 도전율을 갖는 방열 부품을 얻을 수 있다.In the case of manufacturing heat dissipation parts such as vapor chambers, the copper alloy plate is processed into a predetermined shape by press molding, punching, cutting, etching, bending, etc., before being heated to a temperature of 650°C or higher, and heated at high temperature (de After gas, bonding (brazing, diffusion bonding, welding (TIG, MIG, laser, etc.), heating for sintering, etc.), it is processed into a heat dissipating component, etc. A copper alloy plate according to an embodiment of the present invention has the above properties. As a result, it is not easily deformed in conveyance and handling during the processing, and there is no problem in performing the processing. In addition, the 0.2% proof strength measured at high temperature (850° C.) is 10 MPa or more, so that the diffusion By increasing the pressing force during bonding or brazing, it is possible to shorten the holding time, improve the reliability of the bonded portion, and further prevent the copper alloy plate from being deformed during diffusion bonding or brazing. After the heating process, by performing an aging treatment, a heat dissipating component having a high 0.2% proof strength and electrical conductivity can be obtained.

본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판을 이용하여 제조된 방열 부품은, 650℃ 이상으로 가열하는 상기 프로세스 후, 필요에 따라서, 내식성 및 납땜성의 향상을 주목적으로 하여, 적어도 외표면의 일부에 Sn 피복층이 형성된다. Sn 피복층에는, 전기 도금, 무전해 도금, 혹은 이들 도금 후, Sn의 융점 이하 또는 융점 이상으로 가열하여 형성된 것이 포함된다. Sn 피복층에는, Sn 금속과 Sn 합금이 포함되고, Sn 합금으로서는, Sn 이외에 합금 원소로서 Bi, Ag, Cu, Ni, In, Zn 중 1종 이상을 합계로 5질량% 이하 포함하는 것을 들 수 있다.In the heat dissipation component manufactured using the copper alloy plate according to the embodiment of the present invention, after the above process of heating to 650°C or higher, if necessary, for the purpose of improving corrosion resistance and solderability, at least part of the outer surface is Sn A coating layer is formed. The Sn coating layer includes electroplating, electroless plating, or those formed by heating to below the melting point or above the melting point of Sn after these platings. The Sn coating layer contains a Sn metal and a Sn alloy, and examples of the Sn alloy include those containing 5% by mass or less in total of at least one of Bi, Ag, Cu, Ni, In, and Zn as alloying elements other than Sn. .

Sn 피복층 아래에, Ni, Co, Fe 등의 하지 도금을 형성할 수 있다. 이들 하지 도금은 모재로부터의 Cu 및 합금 원소의 확산을 방지하는 배리어로서의 기능, 및 방열 부품의 표면 경도를 크게 하는 것에 의한 흠집 방지의 기능을 갖는다. 상기 하지 도금 위에 Cu를 도금하고, 추가로 Sn을 도금 후, Sn의 융점 이하 또는 융점 이상으로 가열하는 열처리를 행해서 Cu-Sn 합금층을 형성하여, 하지 도금, Cu-Sn 합금층 및 Sn 피복층의 3층 구성으로 할 수도 있다. Cu-Sn 합금층은 모재로부터의 Cu 및 합금 원소의 확산을 방지하는 배리어로서의 기능, 및 방열 부품의 표면 경도를 크게 하는 것에 의한 흠집 방지의 기능을 갖는다.Under the Sn coating layer, a base plating such as Ni, Co, or Fe can be formed. These base platings have a function as a barrier for preventing diffusion of Cu and alloy elements from the base material, and a function of preventing scratches by increasing the surface hardness of the heat dissipating part. A Cu-Sn alloy layer was formed by plating Cu on the base plating, further plating Sn, and then heating to the melting point or higher of Sn to form a Cu-Sn alloy layer. It can also be made into a three-layer structure. The Cu-Sn alloy layer has a function as a barrier for preventing diffusion of Cu and alloy elements from the base material, and a function of preventing scratches by increasing the surface hardness of the heat dissipating component.

또한, 본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판을 이용하여 제조된 방열 부품은, 650℃ 이상으로 가열하는 상기 프로세스 후, 필요에 따라서, 적어도 외표면의 일부에 Ni 피복층이 형성된다. Ni 피복층은 모재로부터의 Cu 및 합금 원소의 확산을 방지하는 배리어, 방열 부품의 표면 경도를 크게 하는 것에 의한 흠집 방지, 및 내식성을 향상시키는 기능을 갖는다.Further, in the heat dissipating component manufactured using the copper alloy plate according to the embodiment of the present invention, after the above process of heating to 650°C or higher, a Ni coating layer is formed on at least a part of the outer surface as necessary. The Ni coating layer has a barrier that prevents diffusion of Cu and alloying elements from the base material, and has a function of preventing scratches by increasing the surface hardness of the heat dissipating component, and improving corrosion resistance.

본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판은, 바람직하게는, 주괴를 균열 처리하고, 열간 압연한 후, 냉간 압연, 용체화를 수반하는 재결정 처리, 냉간 압연, 시효 처리의 공정으로 제조된다. 용체화를 수반하는 재결정 처리 후, 냉간 압연을 행하지 않고 시효 처리를 행하고, 계속해서 냉간 압연을 행해도 된다.The copper alloy sheet according to the embodiment of the present invention is preferably produced by a step of cracking an ingot and hot rolling, then cold rolling, recrystallization with solutionization, cold rolling, and aging treatment. After the recrystallization treatment accompanied by solution treatment, an aging treatment may be performed without cold rolling, and then cold rolling may be performed.

용해, 주조는 연속 주조, 반연속 주조 등의 통상의 방법에 의해 행할 수 있다. 한편, 구리 용해 원료로서, S, Pb, Bi, Se, As 함유량이 적은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 구리 합금 용탕에 피복하는 목탄의 적열화(수분 제거), 지금(地金), 스크랩 원료, 주조통, 주형의 건조, 및 용탕의 탈산 등에 주의하여, O, H를 저감하는 것이 바람직하다.Melting and casting can be performed by conventional methods such as continuous casting and semi-continuous casting. On the other hand, it is preferable to use a material having a small content of S, Pb, Bi, Se, and As as the copper melting raw material. In addition, it is desirable to reduce O and H by paying attention to the redness of the charcoal coated on the molten copper alloy (removal of moisture), the raw material for scrap, the drying of the casting barrel and the mold, and the deoxidation of the molten metal. .

균질화 처리는, 주괴 내부의 온도가 800℃ 이상의 온도에 도달 후, 30분 이상 유지하는 것이 바람직하다. 균질화 처리의 유지 시간은 1시간 이상이 보다 바람직하고, 2시간 이상이 더 바람직하다.The homogenization treatment is preferably maintained for 30 minutes or longer after the temperature inside the ingot reaches a temperature of 800°C or higher. The holding time of the homogenization treatment is more preferably 1 hour or more, and more preferably 2 hours or more.

균질화 처리 후, 열간 압연을 800℃ 이상의 온도에서 개시한다. 열간 압연재에 조대한 (Fe,Ni,Co)-P 석출물, 또는 (Ni,Co)-Si 석출물이 형성되지 않도록, 열간 압연은 650℃ 이상의 온도에서 종료하고, 그 온도로부터 수냉 등의 방법에 의해 급랭하는 것이 바람직하다. 열간 압연 후의 급랭 개시 온도가 650℃보다 낮으면, 조대한 (Fe,Ni,Co)-P 석출물, 또는 (Ni,Co)-Si 석출물이 형성되어, 조직이 불균일해지기 쉬워, 구리 합금판(제품판)의 강도가 저하된다. 열간 압연의 종료 온도(급랭 개시 온도)는 700℃ 이상의 온도인 것이 바람직하고, 750℃ 이상의 온도인 것이 더 바람직하다. 한편, 열간 압연 후 급랭한 열간 압연재의 조직은 재결정 조직이 된다. 후술의 용체화를 수반하는 재결정 처리는 열간 압연 후의 급랭을 행함으로써 겸할 수 있다.After the homogenization treatment, hot rolling is started at a temperature of 800°C or higher. To prevent formation of coarse (Fe,Ni,Co)-P precipitates or (Ni,Co)-Si precipitates on the hot-rolled material, hot rolling is terminated at a temperature of 650°C or higher, and water cooling is used from that temperature. It is preferable to rapidly cool by. When the rapid cooling start temperature after hot rolling is lower than 650°C, coarse (Fe,Ni,Co)-P precipitates or (Ni,Co)-Si precipitates are formed, and the structure is liable to become uneven, and the copper alloy plate ( The strength of the product plate) decreases. It is preferable that it is a temperature of 700 degreeC or more, and, as for the end temperature (quick cooling start temperature) of hot rolling, it is more preferable that it is 750 degreeC or more. On the other hand, the structure of the hot-rolled material quenched after hot rolling becomes a recrystallized structure. The recrystallization treatment accompanying solutionization described later can also serve as rapid cooling after hot rolling.

열간 압연 후의 냉간 압연에 의해, 구리 합금판에 일정한 변형을 가함으로써, 계속되는 재결정 처리 후에, 원하는 재결정 조직(미세한 재결정 조직)을 갖는 구리 합금판이 얻어진다.By applying a certain strain to the copper alloy sheet by cold rolling after hot rolling, a copper alloy sheet having a desired recrystallization structure (fine recrystallization structure) is obtained after the subsequent recrystallization treatment.

용체화를 수반하는 재결정 처리는, 650∼950℃, 바람직하게는 670∼900℃에서 3분 이하의 유지의 조건에서 행한다. 구리 합금 중의 합금 원소의 함유량이 적은 경우는, 상기 온도 범위 내의 보다 저온 영역에서 재결정 처리를 행하고, 상기 원소의 함유량이 많은 경우는, 상기 온도 범위 내의 보다 고온 영역에서 재결정 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이 재결정 처리에 의해, 합금 원소를 구리 합금 모재에 고용시킴과 함께, 굽힘 가공성이 양호해지는 재결정 조직(결정 입경이 1∼20μm)을 형성할 수 있다. 이 재결정 처리의 온도가 650℃보다 낮으면, Ni, Fe, Co, P 또는 Ni, Co, Si의 고용량이 적어져, 강도가 저하된다. 한편, 재결정 처리의 온도가 950℃를 초과하거나 또는 처리 시간이 3분을 초과하면, 재결정립이 조대화된다.The recrystallization treatment accompanying solutionization is performed under conditions of holding at 650 to 950°C, preferably 670 to 900°C for 3 minutes or less. When the content of the alloying element in the copper alloy is small, recrystallization treatment is preferably performed in a lower temperature region within the temperature range, and when the content of the element is large, recrystallization treatment is performed in a higher temperature region within the temperature range. By this recrystallization treatment, it is possible to form a recrystallized structure (a crystal grain size of 1 to 20 μm) in which the alloying element is dissolved in the copper alloy base material, and the bending workability is improved. If the temperature of this recrystallization treatment is lower than 650°C, the solid solution amount of Ni, Fe, Co, P or Ni, Co, Si becomes small, and the strength decreases. On the other hand, when the temperature of the recrystallization treatment exceeds 950°C or the treatment time exceeds 3 minutes, the recrystallization grains become coarse.

용체화를 수반하는 재결정 처리 후에는, (a) 냉간 압연-시효 처리, (b) 냉간 압연-시효 처리-냉간 압연, (c) 냉간 압연-시효 처리-냉간 압연-저온 소둔, (d) 시효 처리-냉간 압연, (e) 시효 처리-냉간 압연-저온 소둔 중 어느 하나의 공정을 선택할 수 있다.After recrystallization treatment with solution treatment, (a) cold rolling-aging treatment, (b) cold rolling-aging treatment-cold rolling, (c) cold rolling-aging treatment-cold rolling-low temperature annealing, (d) aging Any one of treatment-cold rolling, (e) aging treatment-cold rolling-low temperature annealing can be selected.

시효 처리(석출 소둔)는, 가열 온도 300∼600℃ 정도에서 0.5∼10시간 유지하는 조건에서 행한다. 이 가열 온도가 300℃ 미만이면 석출량이 적고, 600℃를 초과하면 석출물이 조대화되기 쉽다. 가열 온도의 하한은, 바람직하게는 350℃로 하고, 상한은 바람직하게는 580℃, 보다 바람직하게는 560℃로 한다. 시효 처리의 유지 시간은 가열 온도에 따라 적절히 선택하고, 0.5∼10시간의 범위 내에서 행한다. 이 유지 시간이 0.5시간 미만이면 석출이 불충분해지고, 10시간을 초과해도 석출량이 포화되어, 생산성이 저하된다. 유지 시간의 하한은, 바람직하게는 1시간, 보다 바람직하게는 2시간으로 한다.The aging treatment (precipitation annealing) is performed under the condition of maintaining a heating temperature of about 300 to 600°C for 0.5 to 10 hours. When this heating temperature is less than 300°C, the amount of precipitation is small, and when it exceeds 600°C, the precipitate is liable to coarsen. The lower limit of the heating temperature is preferably 350°C, and the upper limit is preferably 580°C, more preferably 560°C. The holding time of the aging treatment is appropriately selected according to the heating temperature, and is performed within the range of 0.5 to 10 hours. If this holding time is less than 0.5 hours, the precipitation becomes insufficient, and even if it exceeds 10 hours, the amount of precipitation is saturated, resulting in a decrease in productivity. The lower limit of the holding time is preferably 1 hour, more preferably 2 hours.

Cu-(Fe,Co,Ni)-P계 합금의 경우, 이상의 바람직한 공정 및 조건에서 제조한 구리 합금판은, 0.2% 내력이 300MPa 이상이고, 또한 우수한 굽힘 가공성을 갖는다.In the case of a Cu-(Fe,Co,Ni)-P-based alloy, the copper alloy sheet produced in the above preferable processes and conditions has a 0.2% proof strength of 300 MPa or more, and has excellent bending workability.

Cu-(Ni,Co)-Si계 합금의 경우도, 이상의 바람직한 공정 및 조건에서 제조한 구리 합금판은, 0.2% 내력이 300MPa 이상이고, 우수한 굽힘 가공성을 갖는다.Also in the case of a Cu-(Ni,Co)-Si-based alloy, the copper alloy sheet produced in the above preferable steps and conditions has a 0.2% proof strength of 300 MPa or more, and has excellent bending workability.

또한, 650℃ 이상의 온도에서 확산 접합, 브레이징 등의 방법에 의해 양호한 접합(접합 불량이 없음, 접합 강도가 높음 등)을 가능하게 하기 위해서는 구리 합금판(제품)의 표면 거칠기가, 산술 평균 거칠기 Ra로 0.3μm 이하, 최대 높이 거칠기 Rz로 1.5μm 이하이고, 내부 산화 깊이가 0.5μm 이하, 바람직하게는 0.3μm 이하인 것이 바람직하다.In addition, in order to enable good bonding (no bonding defects, high bonding strength, etc.) by diffusion bonding and brazing at a temperature of 650°C or higher, the surface roughness of the copper alloy plate (product) is the arithmetic mean roughness Ra It is preferable that it is 0.3 μm or less, and the maximum height roughness Rz is 1.5 μm or less, and the internal oxidation depth is 0.5 μm or less, preferably 0.3 μm or less.

구리 합금판(제품)의 표면 거칠기를 Ra: 0.3μm, Rz: 1.5μm 이하로 하기 위해서는 최종 냉간 압연에 이용하는 압연 롤의 롤 축 방향의 표면 거칠기를 예를 들면 Ra: 0.15μm, Rz: 1.0μm 이하로 하거나, 또는 최종 냉간 압연 후의 구리 합금판에 버프 연마, 전해 연마 등의 연마를 행하면 된다. 또한, 구리 합금판(제품)의 내부 산화 깊이를 0.5μm 이하로 하기 위해서는, 소둔 분위기를 환원성으로 함과 함께 노점을 -5℃ 이하로 하거나, 또는 소둔 후의 구리 합금판을 기계 연마(버프, 브러시 등) 혹은 전해 연마하는 것에 의해, 생성된 내부 산화층을 제거하거나, 혹은 얇게 해 주면 된다.In order to make the surface roughness of the copper alloy sheet (product) Ra: 0.3 μm, Rz: 1.5 μm or less, the surface roughness in the roll axis direction of the rolling roll used for final cold rolling is, for example, Ra: 0.15 μm, Rz: 1.0 μm. In the following, or the copper alloy sheet after the final cold rolling may be subjected to polishing such as buff polishing or electrolytic polishing. In addition, in order to reduce the internal oxidation depth of the copper alloy sheet (product) to 0.5 μm or less, the annealing atmosphere is reduced and the dew point is -5°C or less, or the copper alloy sheet after annealing is mechanically polished (buff, brush). Etc.) or by electrolytic polishing, the resulting internal oxide layer may be removed or thinned.

[방열 부품의 제조 방법][Method of manufacturing heat dissipating parts]

본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판은, 예를 들면 베이퍼 챔버의 하우징의 소재로서 이용된다. 베이퍼 챔버의 제작 공정은, 종래재인 OFC 판재를 이용한 것과 동일하고, 홈이나 요철 등의 패턴이 형성된 2매의 판 부재가, 확산 접합 또는 브레이징에 의해 접합되어, 베이퍼 챔버의 하우징이 된다. 구리 합금판은 이 접합 공정에 있어서 650℃ 이상으로 고온 가열된다.The copper alloy plate according to an embodiment of the present invention is used, for example, as a material for a housing of a vapor chamber. The manufacturing process of the vapor chamber is the same as that using a conventional OFC plate material, and two plate members having patterns such as grooves and irregularities are joined by diffusion bonding or brazing to form the housing of the vapor chamber. The copper alloy sheet is heated at a high temperature to 650°C or higher in this bonding step.

본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판은, 850℃에 있어서도 10MPa 이상의 0.2% 내력을 갖기 때문에, 확산 접합 시 또는 브레이징 시의 가압력을 종래재인 OFC 판재를 소재로 한 경우에 비해 크게 할 수 있다. 이 때문에 확산 접합부 또는 브레이징부의 신뢰성을 향상시키고, 또한 확산 접합 또는 브레이징의 유지 시간을 단축할 수 있다. 또한, 고온 시의 0.2% 내력이 큰 것에 의해, 예를 들면 확산 접합 시 또는 브레이징 시의 가열 과정에 있어서, 판 부재에 함몰 및 부풂 등의 변형이 생기는 것을 방지할 수 있다. 850℃에 있어서의 0.2% 내력은 바람직하게는 12MPa 이상이고, 이 값은 본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판에 있어서 달성할 수 있다.Since the copper alloy plate according to the embodiment of the present invention has a 0.2% proof strength of 10 MPa or more even at 850° C., the pressing force during diffusion bonding or brazing can be increased compared to the case of using a conventional OFC plate material. For this reason, the reliability of the diffusion bonding portion or the brazing portion can be improved, and the holding time of the diffusion bonding or brazing portion can be shortened. Further, since the 0.2% proof strength at high temperature is large, it is possible to prevent deformation such as dents and swelling in the plate member during the heating process during diffusion bonding or brazing, for example. The 0.2% proof stress at 850°C is preferably 12 MPa or more, and this value can be achieved in the copper alloy sheet according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판에 있어서, 고온 가열(850℃×30분) 후의 평균 결정 입경이 100μm 이하로 억제된 경우, 베이퍼 챔버 등의 방열 부품의 박육부를 관통하는 균열의 발생 및 냉매의 리크를 방지할 수 있다. 또한, 방열 부품의 표면 거칠기가 커지는 것을 방지하여, 발열부(CPU 등)와의 사이의 극간의 증대, 및 이에 수반하는 열전달 성능의 저하를 방지할 수 있다.In the copper alloy plate according to the embodiment of the present invention, when the average crystal grain diameter after high temperature heating (850° C.×30 minutes) is suppressed to 100 μm or less, the occurrence of cracks penetrating the thin portion of a heat dissipating component such as a vapor chamber, and Refrigerant leakage can be prevented. In addition, it is possible to prevent an increase in the surface roughness of the heat dissipating component, thereby preventing an increase in the gap between the heat generating unit (CPU, etc.) and a decrease in heat transfer performance accompanying this.

고온 가열(650℃ 이상의 가열) 후의 방열 부품은 연화되어 있지만, 본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금은 석출 경화형이므로, 계속해서 앞서 나타낸 조건(300∼600℃×0.5∼10시간)에서 시효 처리를 행하는 것에 의해, 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이 시효 처리에 의해, 고온 가열에 의해 저하되어 있던 도전율이 회복된다. 한편, 본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판에 대해, 850℃×30분 가열(확산 접합 조건에 상당) 후, 상기 조건에서 시효 처리를 행한 경우, Cu-(Fe,Co,Ni)-P계 합금에서는 100MPa 이상, Cu-(Ni,Co)-Si계 합금에서는 300MPa 이상의 0.2% 내력을 나타낸다. 또한, 이 시효 처리에 의해, 본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판의 도전율은, 어느 쪽의 합금계에서도 50% IACS 이상이 된다. 본 발명의 실시형태에 따른 구리 합금판은, 시효 처리 후의 도전율이 OFC보다 낮지만, 강도가 높기 때문에 OFC보다 박육화할 수 있고, 그에 의해 비교적 낮은 도전율을 보충할 수 있다.Although the heat dissipation part after high temperature heating (heating at least 650°C) is softened, since the copper alloy according to the embodiment of the present invention is a precipitation hardening type, aging treatment is continued under the conditions shown above (300 to 600°C x 0.5 to 10 hours). By doing it, the strength can be improved. In addition, this aging treatment restores the electrical conductivity that has been lowered by high-temperature heating. On the other hand, with respect to the copper alloy sheet according to the embodiment of the present invention, after heating at 850°C for 30 minutes (corresponding to the diffusion bonding condition), when the aging treatment was performed under the above conditions, Cu-(Fe,Co,Ni)-P In the case of an alloy based on 100 MPa or more, a 0.2% proof strength of not less than 300 MPa is shown in the case of a Cu-(Ni,Co)-Si based alloy. Further, by this aging treatment, the electrical conductivity of the copper alloy sheet according to the embodiment of the present invention becomes 50% IACS or more in either alloy system. The copper alloy sheet according to the embodiment of the present invention has a lower electrical conductivity than OFC after aging treatment, but has high strength, so it can be thinner than OFC, thereby compensating for a relatively low electrical conductivity.

고온 가열 후(접합 공정 후), 즉, 650℃ 이상으로 가열하여, 접합한 후의 시효 처리는, 예를 들면 다음과 같이 행할 수 있다.The aging treatment after high-temperature heating (after the bonding step), that is, heated to 650°C or higher and bonding, can be performed, for example, as follows.

(1) 고온 가열 후의 방열 부품을 300℃ 이하의 온도까지 냉각한 후, 상기 온도 범위로 재가열하고, 동 범위 내로 일정 시간 유지하여, 석출 경화시킨다. 이 경우, 고온 가열 후의 방열 부품이 아직 고온인 동안에 수냉 등으로 급랭하거나, 혹은 고온 가열 후의 방열 부품을 용체화 온도로 재가열 후 급랭하여, 구리 합금을 미리 용체화해 두는 것이 바람직하다.(1) After cooling the heat dissipation component after high-temperature heating to a temperature of 300° C. or less, it is reheated to the above temperature range, maintained within the range for a certain period of time, and precipitated and hardened. In this case, it is preferable to rapidly cool the heat dissipation component after high temperature heating by water cooling or the like while the heat dissipation component after high temperature heating is still high, or to rapidly cool the heat dissipation component after high temperature heating to a solution temperature and then to make the copper alloy a solution in advance.

(2) 고온 가열 후의 방열 부품을, 고온으로부터의 냉각 도중에 상기 온도 범위 내로 일정 시간 유지하여, 석출 경화시킨다. 방열 부품은, 상기 석출 온도 범위 내의 일정 온도로 유지해도, 상기 석출 온도 범위 내에서 냉각을 계속해도 된다.(2) The heat dissipation component after high-temperature heating is maintained within the above temperature range for a certain period of time during cooling from the high temperature, and precipitation-hardened. Even if the heat dissipation component is maintained at a constant temperature within the precipitation temperature range, cooling may be continued within the precipitation temperature range.

(3) 상기 (2)의 공정 후, 추가로 상기 (1)의 재가열을 행하여, 석출 경화형 구리 합금을 석출 경화시킨다.(3) After the step of the above (2), the reheating of the above (1) is further performed, and the precipitation hardening-type copper alloy is precipitation-hardened.

본 발명의 실시형태에 있어서, 접합 공정 후, 소성 가공을 가하지 않고 시효 처리를 행한다. 고온 가열 후(접합 공정 후)의 접합재에, 시효 처리 전에 소성 가공을 가하면, 방열 부품의 내부 구조 및 치수가 변화하기 때문에, 냉매 유로의 형상 및 치수가 설계치대로가 되지 않고, 그 결과, 방열 부품으로서 목표하는 전열 성능을 발휘할 수 없게 된다.In the embodiment of the present invention, after the bonding step, an aging treatment is performed without plastic working. If plastic working is applied to the bonding material after high temperature heating (after the bonding process) before the aging treatment, the internal structure and dimensions of the heat dissipation component change, so the shape and dimensions of the refrigerant flow path do not conform to the design values. As a result, the heat dissipation component As a result, the target heat transfer performance cannot be exhibited.

일반적으로, 석출형 합금에 있어서는, 소성 가공하고 나서 시효 처리하는 편이 강도 및 도전율의 향상의 정도는 커지지만, 본 발명의 실시형태에 따른 CuFeP계, 및 CuNiSi계 합금에서는 소성 가공하지 않고서 시효 처리한 경우에서도, 소성 가공한 경우와 동일한 정도의 강도 및 도전율의 향상을 달성하는 것이 가능하다.In general, in the precipitation-type alloy, the degree of improvement in strength and conductivity increases when aging treatment is performed after plastic working, but in the CuFeP-based and CuNiSi-based alloys according to the embodiment of the present invention, aging treatment is performed without plastic working. Even in the case, it is possible to achieve the same degree of improvement in strength and electrical conductivity as in the case of plastic working.

실시예 1Example 1

표 1, 2에 나타내는 조성의 구리 합금을, 목탄 피복 분위기(No. 1∼16, 18∼29) 또는 진공 분위기(No. 17)에서 용해하고, 용탕 온도 1200℃에서 흑연제의 북 몰드에 주조하여, 두께 50mm, 폭 200mm, 길이 70mm의 주괴를 제작했다. 각 주괴를 950℃(No. 1∼16, 18∼29) 또는 800℃(No. 17)로 가열하고, 1시간 유지 후, 두께 16mm까지 열간 압연하고, 열간 압연 종료 후 즉시 수냉하여, 두께 16mm, 폭 200mm, 길이 215mm의 열간 압연재를 얻었다. No. 1∼16, 18∼29의 열간 압연재에 대해서는, 추가로 850℃로 가열하고, 850℃ 도달 후 30분간 유지한 후, 물 담금질했다. 한편, 판 두께 16mm의 각 열간 압연재로 분석한 조성도 표 1, 2의 값과 동일했다. 또한, 어느 열간 압연재에 대해서도, 그 표면 거칠기는, Ra: 0.08∼0.15μm, Rz: 0.8∼1.2μm이고, 판 두께 단면을 연마하여 주사 전자 현미경(관찰 배율 15000배)에 의해 측정한 내부 산화 깊이는 0.1μm 이하였다.Copper alloys of the compositions shown in Tables 1 and 2 were dissolved in a charcoal-coated atmosphere (No. 1 to 16, 18 to 29) or a vacuum atmosphere (No. 17), and cast in a graphite book mold at a molten metal temperature of 1200°C. Thus, an ingot having a thickness of 50 mm, a width of 200 mm and a length of 70 mm was produced. Each ingot is heated to 950°C (No. 1 to 16, 18 to 29) or 800°C (No. 17), maintained for 1 hour, hot-rolled to a thickness of 16 mm, and immediately water-cooled after the hot rolling is completed, with a thickness of 16 mm. , To obtain a hot-rolled material having a width of 200 mm and a length of 215 mm. No. About the hot-rolled material of 1-16 and 18-29, it heated at 850 degreeC, and after reaching 850 degreeC, holding for 30 minutes, it water-quenched. On the other hand, the composition analyzed by each hot-rolled material having a plate thickness of 16 mm was also the same as the values in Tables 1 and 2. In addition, for any hot-rolled material, the surface roughness is Ra: 0.08 to 0.15 μm, Rz: 0.8 to 1.2 μm, and the internal oxidation measured by a scanning electron microscope (observation magnification 15000 times) by grinding the plate thickness cross section. The depth was 0.1 μm or less.

표 1의 No. 1∼16은 Cu-(Fe,Co,Ni)-P계, No. 17은 OFC, 표 2의 No. 18∼29는 Cu-(Ni,Co)-Si계의 구리 합금이다.No. of Table 1 1 to 16 are Cu-(Fe,Co,Ni)-P series, No. 17 is OFC, No. 18 to 29 are Cu-(Ni,Co)-Si-based copper alloys.

No. 1∼16, 18∼29의 열간 압연재는, 양면을 각 1mm 면삭하고, 두께 1.25mm(폭 200mm, 길이 2400mm)까지 냉간 압연하여, 이것을 길이 1900mm의 A재와 길이 500mm의 B재로 잘라 나누었다.No. The hot-rolled materials of 1 to 16 and 18 to 29 were faceted on both sides by 1 mm, cold-rolled to a thickness of 1.25 mm (width 200 mm, length 2400 mm), and cut into a material A having a length of 1900 mm and a material B having a length of 500 mm.

상기 A재에 대해서는, 두께 0.75mm까지 냉간 압연하고, 500℃에서 2시간 가열하는 시효 처리를 실시하고, 추가로 두께 0.3mm까지 냉간 압연한 후(가공률: 60%), 초석로(硝石爐)에 있어서 350℃에서 30초간 가열하는 변형 제거 소둔을 행했다. 얻어진 구리 합금판을 공시재로 하여, 실온(20℃)에 있어서의 0.2% 내력과 신도, 및 굽힘 가공성을 측정했다. 또한, 각 공시재를 이용하여, 850℃×30분 가열 후의 평균 결정 입경, 및 추가로 시효 처리한 후의 0.2% 내력 및 도전율을, 하기 요령으로 측정했다. 그 결과를 표 3, 4에 나타낸다.The material A was cold-rolled to a thickness of 0.75 mm, an aging treatment was performed by heating at 500°C for 2 hours, and further cold-rolled to a thickness of 0.3 mm (processing rate: 60%), and a cornerstone furnace. ), the strain relief annealing was performed by heating at 350°C for 30 seconds. Using the obtained copper alloy plate as a test material, 0.2% proof strength and elongation at room temperature (20°C), and bending workability were measured. In addition, using each test material, the average crystal grain size after heating at 850°C for 30 minutes, and 0.2% proof strength and conductivity after further aging treatment were measured in the following manner. The results are shown in Tables 3 and 4.

상기 B재에 대해서는, 500℃에서 2시간 가열하는 시효 처리를 실시한 후, 두께 0.5mm까지 냉간 압연하고(가공률: 60%), 초석로에 있어서 350℃에서 30초간 가열하는 변형 제거 소둔을 행했다. 얻어진 구리 합금판을 공시재로 하여, 850℃에 있어서의 0.2% 내력을, 하기 요령으로 측정했다. 그 결과를 표 3, 4에 나타낸다.The material B was subjected to an aging treatment of heating at 500°C for 2 hours, then cold-rolled to a thickness of 0.5 mm (working rate: 60%), and annealing to remove deformation by heating at 350°C for 30 seconds in a cornerstone furnace. . Using the obtained copper alloy plate as a test material, 0.2% proof strength at 850°C was measured in the following manner. The results are shown in Tables 3 and 4.

No. 17의 열간 압연재는, 양면을 각 1mm 면삭하고, 두께 0.71mm(폭 200mm, 길이 4200mm)까지 냉간 압연하여, 이것을 길이 3700mm의 C재와 길이 500mm의 D재로 잘라 나누었다.No. The hot-rolled material of 17 was chamfered on both sides by 1 mm, cold-rolled to a thickness of 0.71 mm (width 200 mm, length 4200 mm), and cut into a C material having a length of 3700 mm and a material D having a length of 500 mm.

상기 C재에 대해서는, 두께 0.43mm까지 냉간 압연하고, 350℃에서 2시간 가열하는 소둔을 행하고, 추가로 두께 0.3mm까지 냉간 압연한 후(가공률: 30%), 초석로에 있어서 350℃에서 30초간 가열하는 변형 제거 소둔을 행했다. 얻어진 구리판을 공시재로 하여, 실온(20℃)에 있어서의 0.2% 내력과 신도, 및 굽힘 가공성을 측정했다. 또한, 각 공시재를 이용하여, 850℃×30분 가열 후의 평균 결정 입경, 및 추가로 시효 처리한 후의 0.2% 내력 및 도전율을, 하기 요령으로 측정했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.The C material was cold-rolled to a thickness of 0.43 mm, annealing by heating at 350° C. for 2 hours, and cold-rolled to a thickness of 0.3 mm (processing rate: 30%), and then at 350° C. in a cornerstone furnace. Deformation annealing by heating for 30 seconds was performed. Using the obtained copper plate as a test material, 0.2% proof strength and elongation at room temperature (20°C), and bending workability were measured. In addition, using each test material, the average crystal grain size after heating at 850°C for 30 minutes, and 0.2% proof strength and conductivity after further aging treatment were measured in the following manner. The results are shown in Table 3.

상기 D재에 대해서는, 350℃에서 2시간 가열하는 소둔을 행한 후, 두께 0.5mm까지 냉간 압연하고(가공률: 30%), 초석로에 있어서 350℃에서 30초간 가열하는 변형 제거 소둔을 행했다. 얻어진 구리판을 공시재로 하여, 850℃에 있어서의 0.2% 내력을, 하기 요령으로 측정했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.The D material was subjected to annealing by heating at 350°C for 2 hours, then cold-rolled to a thickness of 0.5 mm (working rate: 30%), and subjected to strain relief annealing by heating at 350°C for 30 seconds in a cornerstone furnace. Using the obtained copper plate as a test material, 0.2% proof stress at 850°C was measured in the following manner. The results are shown in Table 3.

(0.2% 내력과 신도(실온))(0.2% strength and elongation (room temperature))

각 공시재(A재와 C재)로부터, 긴 방향이 압연 평행 방향이 되도록 JIS 5호 인장 시험편을 잘라내고, JIS-Z2241에 준거해서 인정 시험을 실시하여, 내력과 신도를 측정했다. 내력은 영구 신도 0.2%에 상당하는 인장 강도이다.From each test material (material A and material C), a JIS No. 5 tensile test piece was cut out so that the longitudinal direction became the rolling parallel direction, and an accreditation test was performed in accordance with JIS-Z2241, and the proof strength and elongation were measured. Proof strength is a tensile strength equivalent to 0.2% permanent elongation.

(굽힘 가공성(실온))(Bending workability (room temperature))

굽힘 가공성의 측정은, 신동(伸銅)협회 표준 JBMA-T307에 규정되는 W 굽힘 시험 방법에 따라 실시했다. 각 공시재(A재와 C재)로부터 폭 10mm, 길이 30mm의 시험편을 잘라내고, R/t=0.5가 되는 지그를 이용하여, G. W.(Good Way(굽힘 축이 압연 방향에 수직)) 및 B. W.(Bad Way(굽힘 축이 압연 방향에 평행))의 굽힘을 행했다. 이어서, 굽힘부에 있어서의 균열의 유무를 100배의 광학 현미경에 의해 육안 관찰하여, G. W. 또는 B. W.의 쌍방에서 균열의 발생이 없는 것을 P(P: Pass, 합격), G. W. 또는 B. W.의 어느 일방 또는 쌍방에서 균열이 발생한 것을 F(F: Fail, 불합격)라고 평가했다.The measurement of the bending workability was performed according to the W bending test method specified in the Shindong Association standard JBMA-T307. A test piece with a width of 10 mm and a length of 30 mm is cut from each test material (material A and material C), and using a jig with R/t = 0.5, GW (Good Way (Bending axis perpendicular to the rolling direction)) and BW Bending of (Bad Way (bending axis parallel to the rolling direction)) was performed. Next, the presence or absence of cracks in the bend is visually observed with an optical microscope of 100 times, and the occurrence of cracks in both GW and BW is determined by either P (P: Pass, Pass), GW or BW, or The occurrence of cracks in both was evaluated as F (F: Fail, fail).

(평균 결정 입경(850℃×30분 가열 후))(Average crystal grain size (after heating at 850℃×30 minutes))

각 공시재(A재와 C재)로부터, 긴 방향이 압연 평행 방향이 되도록, 3개씩의 시험편(폭 10mm, 길이 250mm)을 잘라냈다. 각 시험편을 진공로에 넣고, 실온으로부터의 평균 승온 속도를 약 90℃/분으로 하여 850℃로 가열하고, 850℃ 도달 후, 동 온도로 30분간 유지했다. 이어서, 진공 분위기를 유지한 채 시험편을 노로부터 꺼내, 250℃까지 240초로 냉각한 후, 진공 분위기로부터 취출하여, 수냉했다. 각 시험편으로부터 길이 20mm의 시료를 3개씩 채취하고, 각 시료의 압연 방향에 평행한 단면에 있어서 절단법에 의해 평균 결정 입경을 측정했다(측정 방향은 압연 평행 방향). 각 공시재에 대하여 9개(3×3)의 시료의 데이터의 평균치를 평균 결정 입경으로 했다.From each test material (material A and material C), three test pieces (width 10 mm, length 250 mm) were cut out so that the long direction became the rolling parallel direction. Each test piece was put in a vacuum furnace, and the average temperature rising rate from room temperature was set at about 90°C/min, heated to 850°C, and after reaching 850°C, it was held at the same temperature for 30 minutes. Subsequently, the test piece was taken out from the furnace while maintaining the vacuum atmosphere, cooled to 250° C. for 240 seconds, and then taken out from the vacuum atmosphere and cooled with water. Three samples having a length of 20 mm were taken from each test piece, and the average crystal grain size was measured by a cutting method in a cross section parallel to the rolling direction of each sample (measurement direction was a rolling parallel direction). For each test material, the average value of the data of 9 samples (3×3) was taken as the average crystal grain size.

(0.2% 내력 및 도전율(850℃×30분 가열 및 시효 처리 후))(0.2% proof strength and conductivity (850℃×30 minutes after heating and aging treatment))

각 공시재(A재와 C재)로부터, 긴 방향이 압연 평행 방향이 되도록 JIS5호 인장 시험편, 및 도전율 시험편(폭 10mm, 길이 250mm)을 잘라냈다. 각 시험편을 진공로에 넣고, 실온으로부터의 평균 승온 속도를 약 90℃/분으로 하여 850℃로 가열하고, 850℃ 도달 후, 동 온도로 30분간 유지했다. 이어서, 진공 분위기를 유지한 채 시험편을 노로부터 꺼내, 250℃까지 240초로 냉각한 후, 진공 분위기로부터 취출하여, 수냉했다. 계속해서 각 시험편을 500℃로 가열하고, 동 온도로 2시간 유지한 후, 실온까지 90분에 걸쳐 냉각했다.From each test material (material A and material C), a JIS No. 5 tensile test piece and a conductivity test piece (width 10 mm, length 250 mm) were cut out so that the long direction became the rolling parallel direction. Each test piece was put in a vacuum furnace, and the average temperature rising rate from room temperature was set at about 90°C/min, heated to 850°C, and after reaching 850°C, it was held at the same temperature for 30 minutes. Subsequently, the test piece was taken out from the furnace while maintaining the vacuum atmosphere, cooled to 250° C. for 240 seconds, and then taken out from the vacuum atmosphere and cooled with water. Subsequently, each test piece was heated to 500°C, maintained at the same temperature for 2 hours, and then cooled to room temperature over 90 minutes.

인장 시험편을 이용하여, JIS-Z2241에 준거해서 인장 시험을 실시하여, 0.2% 내력과 신도를 측정했다.Using a tensile test piece, a tensile test was performed in accordance with JIS-Z2241, and 0.2% proof strength and elongation were measured.

도전율 시험편을 이용하여, JIS-H0505에 규정되어 있는 비철 금속 재료 도전율 측정법에 준거하여, 더블 브리지를 이용한 사단자법으로 도전율을 측정했다.Using a conductivity test piece, the conductivity was measured by a four-terminal method using a double bridge in accordance with the non-ferrous metal material conductivity measurement method specified in JIS-H0505.

(0.2% 내력(850℃))(0.2% proof strength (850℃))

각 공시재(B재와 D재)로부터, 도 2에 나타내는 형상 및 치수(단위: mm)의 인장 시험편을 3개씩 제작했다. 인장 시험편은 JISZ2241(2011)에 규정된 13B 시험편을 기본 형상으로 하고, 표점 거리의 양단에 상당하는 개소에 신도계 장착용의 돌기(높이 1.2mm)를 형성했다. 인장 시험편은 평면시로 2축 대칭 형상이고, 표점 거리(돌기의 정점간 거리)가 50mm, 평행부의 길이가 70mm, 평행부의 돌기간의 폭이 12.5mm, 평행부의 돌기의 양측의 폭이 12.8mm이고, 돌기의 정점이 반경 0.1mm로 마무리되어 있다. 시험편의 긴 방향은 압연 방향에 평행으로 했다.From each test material (material B and material D), three tensile test pieces having the shape and dimensions (unit: mm) shown in FIG. 2 were produced. The tensile test piece had a 13B test piece specified in JIS Z2241 (2011) as a basic shape, and a protrusion (1.2 mm in height) for attaching an extensometer was formed at locations corresponding to both ends of the gage distance. Tensile test specimens are biaxially symmetrical in plan view, and the gauge distance (the distance between the vertices of the protrusions) is 50 mm, the length of the parallel part is 70 mm, the width of the protrusions in the parallel part is 12.5 mm, and the width of both sides of the protrusions in the parallel part is 12.8 mm. And the apex of the protrusion is finished with a radius of 0.1 mm. The longitudinal direction of the test piece was made parallel to the rolling direction.

정밀 만능 시험기(주식회사 시마즈제작소제, AG100kNG/XR형)를 이용하여, Ar 분위기하에서 각 시험편을 850℃로 가열하고, 850℃에 도달 후 30분간 유지하고 나서, 인장 시험을 행했다. 시험편의 승온 속도는 실체 온도에서 30℃/분, 인장 속도는 0.2% 내력 측정까지 1.0mm/분, 그 이후는 5.0mm/분으로 했다. 각 공시재에 대하여 각 3개의 시험편에 의한 0.2% 내력의 측정치 중 최소치를, 각 공시재의 0.2% 내력으로 했다.Using a precision universal testing machine (manufactured by Shimadzu Corporation, AG100kNG/XR type), each test piece was heated to 850°C in an Ar atmosphere and held for 30 minutes after reaching 850°C, followed by a tensile test. The temperature increase rate of the test piece was 30°C/min at the actual temperature, the tensile rate was 1.0 mm/min until 0.2% proof strength measurement, and 5.0 mm/min thereafter. For each test material, the minimum value among the measured values of 0.2% proof strength by each of the three test pieces was taken as 0.2% proof strength of each test material.

850℃에 있어서의 인장 시험은, 시험 가능한 최소 판 두께가 0.5mm 정도이다. A재와 B재는 시효 처리 전(C재와 D재는 소둔 전)의 냉간 압연의 가공률이 조금 상이하지만, 그 후의 시효 처리(C재와 D재는 소둔)의 조건, 냉간 압연의 가공률 및 변형 제거 소둔의 조건이 동일하기 때문에, A재와 B재(C재와 D재)의 특성은 거의 동일하다고 생각된다. 게다가, 850℃에서 30분 가열하는 것에 의해, 그때까지의 가공 이력의 영향이 거의 해소된다. 따라서, 850℃에 있어서의 A재와 B재(C재와 D재)의 0.2% 내력은 거의 동일하다고 생각되기 때문에, 이 실시예에서는, 850℃에 있어서의 0.2% 내력의 측정을 두께 0.5mm의 B재 및 D재로 행했다.In the tensile test at 850°C, the minimum testable plate thickness is about 0.5 mm. Materials A and B have a slightly different working rate in cold rolling before aging treatment (material C and material D before annealing), but the conditions of the subsequent aging treatment (annealing material C and material D), work rate and deformation of cold rolling Since the conditions of removal annealing are the same, it is considered that the characteristics of the material A and the material B (material C and material D) are substantially the same. In addition, by heating at 850°C for 30 minutes, the influence of the processing history up to that time is almost eliminated. Therefore, since it is considered that the 0.2% proof strength of material A and material B (material C and material D) at 850°C is almost the same, in this example, the measurement of 0.2% proof strength at 850°C is performed with a thickness of 0.5 mm. It was carried out with the B material and D material.

표 1∼4를 보면, 종래예인 OFC인 No. 17은, 베이퍼 챔버의 접합 공정의 가열 온도에 상당하는 850℃에서의 0.2% 내력이 5.4MPa밖에 없다. 또한, 850℃에서 30분 가열 후의 평균 결정 입경이 125μm로, 결정립이 조대화되어 있어, 판 두께를 관통하는 입계가 되어 있을 가능성을 추측할 수 있다. 더욱이, 850℃×30분 가열 및 350℃×2시간 가열 후의 내력은 40MPa로 낮다.Looking at Tables 1 to 4, the conventional example, OFC, No. In 17, the 0.2% proof stress at 850°C corresponding to the heating temperature in the bonding step of the vapor chamber is only 5.4 MPa. In addition, the average crystal grain diameter after heating at 850°C for 30 minutes is 125 μm, the crystal grains are coarse, and it is possible to estimate the possibility that a grain boundary penetrating the thickness of the plate is formed. Moreover, the yield strength after heating at 850°C for 30 minutes and heating at 350°C for 2 hours is as low as 40 MPa.

이에 비해, No. 1∼12, 18∼26은, 실온에서의 0.2% 내력이 300MPa 이상이고, 굽힘 가공성이 우수하며, 850℃에서의 0.2% 내력이 10MPa 이상이다.In comparison, No. In 1 to 12 and 18 to 26, the 0.2% proof strength at room temperature is 300 MPa or more, the bending workability is excellent, and the 0.2% proof strength at 850°C is 10 MPa or more.

850℃×30분 가열 및 500℃×2시간 시효 처리 후의 내력은, No. 1∼12가 100MPa 이상, No. 18∼26이 300MPa 이상이고, 어느 쪽도 도전율이 50% IACS 이상이다.Proof strength after heating at 850°C for 30 minutes and aging treatment at 500°C for 2 hours is No. 1 to 12 are 100 MPa or more, No. 18 to 26 are 300 MPa or more, and both have a conductivity of 50% IACS or more.

No. 1∼12 중, Fe와 Co의 합계 함유량 [Fe+Co]가 0.2∼2.3질량%인 No. 1, 3∼9, 11, 12 및 Cr과 Zr을 합계로 0.09질량% 포함하는 No. 10은, 850℃에서 30분 가열 후의 평균 결정 입경이 100μm 이하이다. 또한, No. 18∼26 중, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]가 2.4∼3.5질량%인 No. 19∼22, 24, Cr과 Zr을 합계로 0.04질량% 포함하는 No. 23, 및 Ti를 0.07질량% 포함하는 No. 26은, 850℃에서 30분 가열 후의 평균 결정 입경이 100μm 이하이다.No. Among 1 to 12, No. 2, wherein the total content [Fe+Co] of Fe and Co is 0.2 to 2.3% by mass. No. 1, 3 to 9, 11, 12 and Cr and Zr containing 0.09% by mass in total. In 10, the average crystal grain size after heating at 850°C for 30 minutes is 100 μm or less. Also, No. Among 18 to 26, No. 2, wherein the total content of Ni and Co [Ni+Co] is 2.4 to 3.5% by mass. No. 19 to 22, 24, containing 0.04 mass% of Cr and Zr in total. 23, and No. 26 has an average crystal grain size of 100 μm or less after heating at 850°C for 30 minutes.

한편, No. 13, 14는 [Fe+Co+Ni]가 부족하고, No. 27은 [Ni+Co]가 부족하기 때문에, 850℃에서의 0.2% 내력이 10MPa 미만이다. 또한, No. 15는 [Fe+Co+Ni]가 과잉이고, No. 28은 [Ni+Co]가 과잉이며, No. 16, 29는 기타 원소가 과잉이기 때문에, 850℃×30분 가열 및 500℃×2시간 시효 처리 후의 내력 도전율이 50% IACS 미만이다.Meanwhile, No. 13 and 14 lack [Fe+Co+Ni], and No. Since 27 lacks [Ni+Co], the 0.2% proof stress at 850°C is less than 10 MPa. Also, No. 15 is an excess of [Fe+Co+Ni], and No. 28 is an excess of [Ni+Co], and No. Since the other elements are excessive in 16 and 29, the proof-strength conductivity after heating at 850°C for 30 minutes and aging treatment at 500°C for 2 hours is less than 50% IACS.

본 명세서의 개시 내용은 이하의 태양을 포함한다.The disclosure of the present specification includes the following aspects.

태양 1:Sun 1:

Fe, Ni, Co의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 인화물이 석출되고, 100MPa 이상의 0.2% 내력 및 우수한 굽힘 가공성을 갖고, 850℃에서 측정한 0.2% 내력이 10MPa 이상이며, 850℃에서 30분 가열 후 수냉하고, 이어서 500℃에서 2시간의 시효 처리를 한 후의 0.2% 내력이 100MPa 이상, 도전율이 50% IACS 이상이고, 방열 부품을 제조하는 프로세스의 일부에 650℃ 이상으로 가열하는 프로세스와 시효 처리가 포함되는 것을 특징으로 하는 방열 부품용 구리 합금판.Phosphorus containing one or two or more of Fe, Ni, Co is precipitated, has 0.2% proof strength of 100 MPa or more and excellent bending workability, 0.2% proof strength measured at 850°C is 10 MPa or more, and 30 minutes at 850°C After heating and water cooling, followed by aging treatment at 500℃ for 2 hours, 0.2% proof strength is 100 MPa or more, conductivity is 50% IACS or more, and a process of heating to 650℃ or more in part of the process of manufacturing heat dissipation parts and aging A copper alloy plate for heat dissipation parts, characterized in that the treatment is included.

태양 2:Sun 2:

Ni, Co의 1종 또는 2종을 포함하는 규화물이 석출되고, 200MPa 이상의 0.2% 내력 및 우수한 굽힘 가공성을 갖고, 850℃에서 측정한 0.2% 내력이 10MPa 이상이며, 850℃에서 30분 가열 후 수냉하고, 이어서 500℃에서 2시간의 시효 처리를 한 후의 0.2% 내력이 300MPa 이상, 도전율이 50% IACS 이상이고, 방열 부품을 제조하는 프로세스의 일부에 650℃ 이상으로 가열하는 프로세스와 시효 처리가 포함되는 것을 특징으로 하는 방열 부품용 구리 합금판.Silicide containing one or two types of Ni and Co is precipitated, has 0.2% proof strength of 200 MPa or more and excellent bending workability, 0.2% proof strength measured at 850°C is 10 MPa or more, and water cooling after heating at 850°C for 30 minutes Then, after 2 hours of aging treatment at 500°C, the 0.2% proof strength is 300 MPa or more, and the conductivity is 50% IACS or more, and part of the process of manufacturing heat dissipation parts includes a process of heating to 650°C or more and aging treatment. A copper alloy plate for heat dissipation parts, characterized in that.

태양 3:Sun 3:

Fe와 Co의 1종 또는 2종과 P: 0.01∼0.2질량%를 포함하고, Fe와 Co의 합계 함유량 [Fe+Co]가 0.2∼2.3질량%이며, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양 1에 기재된 방열 부품용 구리 합금판.One or two types of Fe and Co and P: contain 0.01 to 0.2 mass%, the total content of Fe and Co [Fe+Co] is 0.2 to 2.3 mass%, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities. The copper alloy plate for heat dissipation parts according to the first aspect.

태양 4:Sun 4:

추가로 Ni: 0.1∼1.0질량%를 포함하고, Fe와 Co 및 Ni의 함유량 [Fe+Co+Ni]가 0.2∼2.3질량%인 것을 특징으로 하는 태양 3에 기재된 방열 부품용 구리 합금판.The copper alloy plate for heat dissipation parts according to Aspect 3, further comprising Ni: 0.1 to 1.0 mass%, and containing Fe, Co, and Ni content [Fe+Co+Ni] of 0.2 to 2.3 mass%.

태양 5:Sun 5:

Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.01∼0.3질량% 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 3 또는 4에 기재된 방열 부품용 구리 합금판.A copper alloy plate for heat dissipation parts according to aspect 3 or 4, comprising 0.01 to 0.3 mass% in total of one or two or more of Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, and Mn. .

태양 6:Sun 6:

Ni와 Co의 1종 또는 2종과 Si를 포함하고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]가 1.6∼3.5질량%이고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]와 Si 함유량 [Si]의 비 [Ni+Co]/[Si]가 3.5∼5.5이며, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양 2에 기재된 방열 부품용 구리 합금판.One or two types of Ni and Co and Si are included, the total content of Ni and Co [Ni+Co] is 1.6 to 3.5% by mass, and the total content of Ni and Co [Ni+Co] and Si content [Si ] Ratio [Ni+Co]/[Si] is 3.5 to 5.5, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.

태양 7:Sun 7:

Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.01∼0.3질량% 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 6에 기재된 방열 부품용 구리 합금판.The copper alloy plate for heat dissipation parts according to Aspect 6, comprising 0.01 to 0.3 mass% in total of one or two or more of Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, and Mn.

태양 8:Sun 8:

850℃에서 30분 가열 후의 평균 결정 입경이 100μm 이하인 것을 특징으로 하는 태양 1 및 3∼5 중 어느 하나에 기재된 방열 부품용 구리 합금판.The copper alloy plate for heat dissipation parts according to any one of Aspects 1 and 3 to 5, wherein the average crystal grain size after heating at 850°C for 30 minutes is 100 μm or less.

태양 9:Sun 9:

850℃에서 30분 가열 후의 평균 결정 입경이 100μm 이하인 것을 특징으로 하는 태양 2, 6 및 7 중 어느 하나에 기재된 방열 부품용 구리 합금판.The copper alloy plate for heat dissipation parts according to any one of Aspects 2, 6 and 7, wherein the average crystal grain size after heating at 850°C for 30 minutes is 100 μm or less.

태양 10:Sun 10:

확산 접합 또는 브레이징에 의해 서로 접합된 태양 1, 3∼5 및 8 중 어느 하나에 기재된 복수의 방열 부품용 구리 합금판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 부품.A heat dissipation component comprising a plurality of copper alloy plates for heat dissipation components according to any one of Aspects 1, 3 to 5, and 8 bonded to each other by diffusion bonding or brazing.

태양 11:Sun 11:

확산 접합 또는 브레이징에 의해 서로 접합된 태양 2, 6, 7 및 9 중 어느 하나에 기재된 복수의 방열 부품용 구리 합금판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 부품.A heat dissipation component comprising a plurality of copper alloy plates for heat dissipation components according to any one of aspects 2, 6, 7 and 9 bonded to each other by diffusion bonding or brazing.

태양 12:Sun 12:

외표면의 적어도 일부에 Sn 피복층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 10 또는 11에 기재된 방열 부품.The heat dissipation component according to Aspect 10 or 11, wherein the Sn coating layer is formed on at least a part of the outer surface.

태양 13:Sun 13:

외표면의 적어도 일부에 Ni 피복층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 10 또는 11에 기재된 방열 부품.The heat dissipation component according to Aspect 10 or 11, wherein a Ni coating layer is formed on at least a part of the outer surface.

태양 14:Sun 14:

태양 1, 3∼5 및 8 중 어느 하나에 기재된 방열 부품용 구리 합금판을 소정 형상으로 가공한 후, 650℃ 이상으로 가열, 및 접합하는 프로세스를 실시하고, 계속해서 소성 가공을 가하지 않고 시효 처리를 행하여, 100MPa 이상의 0.2% 내력 및 50% IACS 이상의 도전율을 갖는 방열 부품을 얻는 것을 특징으로 하는 방열 부품의 제조 방법.After processing the copper alloy plate for heat dissipation parts according to any one of Aspects 1, 3 to 5, and 8 into a predetermined shape, heating at 650°C or higher and bonding are performed, followed by aging treatment without plastic working To obtain a heat radiation component having a 0.2% proof strength of 100 MPa or more and a conductivity of 50% IACS or more.

태양 15:Sun 15:

태양 2, 6, 7 및 9 중 어느 하나에 기재된 방열 부품용 구리 합금판을 소정 형상으로 가공한 후, 650℃ 이상으로 가열, 및 접합하는 프로세스를 실시하고, 계속해서 소성 가공을 가하지 않고 시효 처리를 행하여, 300MPa 이상의 0.2% 내력 및 50% IACS 이상의 도전율을 갖는 방열 부품을 얻는 것을 특징으로 하는 방열 부품의 제조 방법.After processing the copper alloy plate for heat dissipation parts according to any one of aspects 2, 6, 7 and 9 into a predetermined shape, heating at 650°C or higher and bonding are performed, followed by aging treatment without plastic working To obtain a heat radiation component having a 0.2% proof strength of 300 MPa or more and a conductivity of 50% IACS or more.

태양 16:Sun 16:

650℃ 이상으로 가열하는 프로세스 후, 방열 부품의 외표면의 적어도 일부에 Sn 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 14 또는 15에 기재된 방열 부품의 제조 방법.After the process of heating to 650° C. or higher, a Sn coating layer is formed on at least a part of the outer surface of the heat-radiating component.

태양 17:Sun 17:

650℃ 이상으로 가열하는 프로세스 후, 방열 부품의 외표면의 적어도 일부에 Ni 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 14 또는 15에 기재된 방열 부품의 제조 방법.After the process of heating to 650°C or higher, a Ni coating layer is formed on at least a part of the outer surface of the heat dissipating component.

본 출원은, 출원일이 2016년 10월 5일인 일본 특허출원, 특원 제2016-196884호를 기초 출원으로 하는 우선권 주장을 수반한다. 특원 제2016-196884호는 참조하는 것에 의해 본 명세서에 원용된다.The present application is accompanied by a claim of priority based on the Japanese Patent Application, Japanese Patent Application No. 2016-196884, whose filing date is October 5, 2016, as a basic application. Japanese Patent Application No. 2016-196884 is incorporated herein by reference.

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Claims

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방열 부품용 구리 합금판을 소정 형상으로 가공한 후, 650℃ 이상으로 가열, 및 접합하는 프로세스를 실시하고, 계속해서 소성 가공을 가하지 않고 시효 처리를 행하여, 100MPa 이상의 0.2% 내력 및 50% IACS 이상의 도전율을 갖는 방열 부품을 얻는 방열 부품의 제조 방법으로서,
상기 방열 부품용 구리 합금판은 Fe, Ni, Co의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 인화물이 석출되고, 100MPa 이상의 0.2% 내력 및 우수한 굽힘 가공성을 갖고, 850℃에서 측정한 0.2% 내력이 10MPa 이상이며, 850℃에서 30분 가열 후의 평균 결정 입경이 100μm 이하이고, 850℃에서 30분 가열 후 수냉하고, 이어서 500℃에서 2시간의 시효 처리를 한 후의 0.2% 내력이 100MPa 이상, 도전율이 50% IACS 이상이고,
상기 방열 부품용 구리 합금판의 합금 조성이 하기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나를 만족하는 것을 특징으로 하는, 방열 부품의 제조 방법:
(1) Fe, Ni, Co의 1종 또는 2종 이상과 P: 0.01∼0.2질량%를 포함하고, Fe, Co, Ni의 합계 함유량 [Fe+Co+Ni]가 0.2∼2.3질량%이고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.
(2) Fe, Ni, Co의 1종 또는 2종 이상과 P: 0.01∼0.2질량%를 포함하고, Fe, Co, Ni의 합계 함유량 [Fe+Co+Ni]가 0.2∼2.3질량%이고, Fe와 Co의 합계 함유량 [Fe+Co]가 0.2∼2.3질량%이며, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.
(3) Fe, Ni, Co의 1종 또는 2종 이상과 P: 0.01∼0.2질량%를 포함하고, Fe, Co, Ni의 합계 함유량 [Fe+Co+Ni]가 0.2∼2.3질량%이고, Fe와 Co의 합계 함유량 [Fe+Co]가 0.2∼2.3질량%이며, Ni: 0.1∼1.0질량%를 포함하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.
(4) Fe, Ni, Co의 1종 또는 2종 이상과 P: 0.01∼0.2질량%를 포함하고, Fe, Co, Ni의 합계 함유량 [Fe+Co+Ni]가 0.2∼2.3질량%이고, Fe와 Co의 합계 함유량 [Fe+Co]가 0.2∼2.3질량%이며, Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.01∼0.3질량% 포함하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.
(5) Fe, Ni, Co의 1종 또는 2종 이상과 P: 0.01∼0.2질량%를 포함하고, Fe, Co, Ni의 합계 함유량 [Fe+Co+Ni]가 0.2∼2.3질량%이고, Fe와 Co의 합계 함유량 [Fe+Co]가 0.2∼2.3질량%이며, Ni: 0.1∼1.0질량%를 포함하고, Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.01∼0.3질량% 포함하며, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.After processing the copper alloy plate for heat dissipation parts into a predetermined shape, heating at 650° C. or higher and a process of bonding are performed, followed by aging treatment without plastic working, and 0.2% proof strength of 100 MPa or more and 50% IACS or more. As a method of manufacturing a heat dissipating component to obtain a heat dissipating component having a conductivity,
The copper alloy plate for heat dissipation parts deposits prints containing one or two or more of Fe, Ni, and Co, has a 0.2% proof strength of 100 MPa or more, and excellent bending workability, and a 0.2% proof strength measured at 850° C. is 10 MPa. The average crystal grain size is 100 μm or less after heating at 850°C for 30 minutes, water cooling after heating at 850°C for 30 minutes, followed by aging treatment at 500°C for 2 hours, and 0.2% yield strength is 100 MPa or more, and conductivity is 50 % IACS or higher,
The method of manufacturing a heat dissipation part, characterized in that the alloy composition of the copper alloy plate for heat dissipation parts satisfies any one of the following (1) to (5):
(1) one or more of Fe, Ni, Co and P: 0.01 to 0.2 mass%, and the total content of Fe, Co, and Ni [Fe+Co+Ni] is 0.2 to 2.3 mass%, The balance consists of Cu and unavoidable impurities.
(2) one or more of Fe, Ni, Co and P: 0.01 to 0.2 mass%, and the total content of Fe, Co, and Ni [Fe+Co+Ni] is 0.2 to 2.3 mass%, The total content of Fe and Co [Fe+Co] is 0.2 to 2.3 mass%, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.
(3) one or more of Fe, Ni, Co and P: 0.01 to 0.2 mass%, and the total content of Fe, Co, and Ni [Fe+Co+Ni] is 0.2 to 2.3 mass%, The total content [Fe+Co] of Fe and Co is 0.2 to 2.3 mass%, Ni: 0.1 to 1.0 mass%, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.
(4) one or more of Fe, Ni, Co and P: 0.01 to 0.2 mass%, and the total content of Fe, Co, and Ni [Fe+Co+Ni] is 0.2 to 2.3 mass%, The total content of Fe and Co [Fe+Co] is 0.2 to 2.3 mass%, and one or two or more of Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn is 0.01 to 0.3 mass in total. %, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.
(5) one or more of Fe, Ni, Co and P: 0.01 to 0.2 mass%, and the total content of Fe, Co, and Ni [Fe+Co+Ni] is 0.2 to 2.3 mass%, The total content of Fe and Co [Fe+Co] is 0.2 to 2.3 mass%, Ni: 0.1 to 1.0 mass%, and one of Mg, Al, Si, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, and Mn Or 0.01 to 0.3 mass% in total of two or more, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.

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방열 부품용 구리 합금판을 소정 형상으로 가공한 후, 650℃ 이상으로 가열, 및 접합하는 프로세스를 실시하고, 계속해서 소성 가공을 가하지 않고 시효 처리를 행하여, 300MPa 이상의 0.2% 내력 및 50% IACS 이상의 도전율을 갖는 방열 부품을 얻는 방열 부품의 제조 방법으로서,
상기 방열 부품용 구리 합금판은 Ni, Co의 1종 또는 2종을 포함하는 규화물이 석출되고, 200MPa 이상의 0.2% 내력 및 우수한 굽힘 가공성을 갖고, 850℃에서 측정한 0.2% 내력이 10MPa 이상이며, 850℃에서 30분 가열 후 수냉하고, 이어서 500℃에서 2시간의 시효 처리를 한 후의 0.2% 내력이 300MPa 이상, 도전율이 50% IACS 이상이고,
상기 방열 부품용 구리 합금판의 합금 조성이 하기 (1) 또는 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는, 방열 부품의 제조 방법:
(1) Ni와 Co의 1종 또는 2종과 Si를 포함하고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]가 1.6∼3.5질량%이고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]와 Si 함유량 [Si]의 비 [Ni+Co]/[Si]가 3.5∼5.5이고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.
(2) Ni와 Co의 1종 또는 2종과 Si를 포함하고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]가 1.6∼3.5질량%이고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]와 Si 함유량 [Si]의 비 [Ni+Co]/[Si]가 3.5∼5.5이고, Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.01∼0.3질량% 포함하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.After the copper alloy plate for heat dissipation parts is processed into a predetermined shape, the process of heating and bonding is performed at 650°C or higher, followed by aging treatment without plastic working, and 0.2% proof strength of 300 MPa or more and 50% IACS or more. As a method of manufacturing a heat dissipating component to obtain a heat dissipating component having a conductivity,
The copper alloy plate for heat dissipation parts has a silicide containing one or two types of Ni and Co precipitated, has a 0.2% proof strength of 200 MPa or more and excellent bending workability, and a 0.2% proof strength measured at 850° C. is 10 MPa or more, After heating at 850° C. for 30 minutes, water cooling, followed by aging treatment at 500° C. for 2 hours, 0.2% proof strength is 300 MPa or more, conductivity is 50% IACS or more,
The method of manufacturing a heat dissipating part, characterized in that the alloy composition of the copper alloy plate for heat dissipating parts satisfies the following (1) or (2):
(1) One or two types of Ni and Co and Si are included, and the total content of Ni and Co [Ni+Co] is 1.6 to 3.5% by mass, and the total content of Ni and Co [Ni+Co] and Si The ratio [Ni+Co]/[Si] of the content [Si] is 3.5 to 5.5, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.
(2) One or two types of Ni and Co and Si are included, the total content of Ni and Co [Ni+Co] is 1.6 to 3.5% by mass, and the total content of Ni and Co [Ni+Co] and Si Content [Si] ratio [Ni+Co]/[Si] is 3.5 to 5.5, and one or two or more of Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn is 0.01 to 0.3 mass in total %, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.

방열 부품용 구리 합금판을 소정 형상으로 가공한 후, 650℃ 이상으로 가열, 및 접합하는 프로세스를 실시하고, 계속해서 소성 가공을 가하지 않고 시효 처리를 행하여, 300MPa 이상의 0.2% 내력 및 50% IACS 이상의 도전율을 갖는 방열 부품을 얻는 방열 부품의 제조 방법으로서,
상기 방열 부품용 구리 합금판은 Ni, Co의 1종 또는 2종을 포함하는 규화물이 석출되고, 200MPa 이상의 0.2% 내력 및 우수한 굽힘 가공성을 갖고, 850℃에서 측정한 0.2% 내력이 10MPa 이상이며, 850℃에서 30분 가열 후의 평균 결정 입경이 100μm 이하이고, 850℃에서 30분 가열 후 수냉하고, 이어서 500℃에서 2시간의 시효 처리를 한 후의 0.2% 내력이 300MPa 이상, 도전율이 50% IACS 이상이고,
상기 방열 부품용 구리 합금판의 합금 조성이 하기 (1) 또는 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는, 방열 부품의 제조 방법:
(1) Ni와 Co의 1종 또는 2종과 Si를 포함하고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]가 1.6∼3.5질량%이고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]와 Si 함유량 [Si]의 비 [Ni+Co]/[Si]가 3.5∼5.5이고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.
(2) Ni와 Co의 1종 또는 2종과 Si를 포함하고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]가 1.6∼3.5질량%이고, Ni와 Co의 합계 함유량 [Ni+Co]와 Si 함유량 [Si]의 비 [Ni+Co]/[Si]가 3.5∼5.5이고, Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.01∼0.3질량% 포함하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다.After the copper alloy plate for heat dissipation parts is processed into a predetermined shape, the process of heating and bonding is performed at 650°C or higher, followed by aging treatment without plastic working, and 0.2% proof strength of 300 MPa or more and 50% IACS or more. As a method of manufacturing a heat dissipating component to obtain a heat dissipating component having a conductivity,
The copper alloy plate for heat dissipation parts has a silicide containing one or two types of Ni and Co precipitated, has a 0.2% proof strength of 200 MPa or more and excellent bending workability, and a 0.2% proof strength measured at 850° C. is 10 MPa or more, The average crystal grain size after heating at 850°C for 30 minutes is 100 μm or less, and after heating at 850°C for 30 minutes and water cooling, followed by aging treatment at 500°C for 2 hours, 0.2% proof strength is 300 MPa or more, conductivity is 50% IACS or more ego,
The method of manufacturing a heat dissipating part, characterized in that the alloy composition of the copper alloy plate for heat dissipating parts satisfies the following (1) or (2):
(1) One or two types of Ni and Co and Si are included, and the total content of Ni and Co [Ni+Co] is 1.6 to 3.5% by mass, and the total content of Ni and Co [Ni+Co] and Si The ratio [Ni+Co]/[Si] of the content [Si] is 3.5 to 5.5, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.
(2) One or two types of Ni and Co and Si are included, the total content of Ni and Co [Ni+Co] is 1.6 to 3.5% by mass, and the total content of Ni and Co [Ni+Co] and Si Content [Si] ratio [Ni+Co]/[Si] is 3.5 to 5.5, and one or two or more of Mg, Al, Cr, Ti, Zr, Zn, Sn, Mn is 0.01 to 0.3 mass in total %, and the balance consists of Cu and unavoidable impurities.

제 23 항에 있어서,
650℃ 이상으로 가열하는 프로세스 후, 방열 부품의 외표면의 적어도 일부에 Sn 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 부품의 제조 방법.The method of claim 23,
After the process of heating to 650°C or higher, an Sn coating layer is formed on at least a part of the outer surface of the heat-radiating component.

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제 25 항에 있어서,
650℃ 이상으로 가열하는 프로세스 후, 방열 부품의 외표면의 적어도 일부에 Sn 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 부품의 제조 방법.The method of claim 25,
After the process of heating to 650°C or higher, an Sn coating layer is formed on at least a part of the outer surface of the heat-radiating component.

제 26 항에 있어서,
650℃ 이상으로 가열하는 프로세스 후, 방열 부품의 외표면의 적어도 일부에 Sn 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 부품의 제조 방법.The method of claim 26,
After the process of heating to 650°C or higher, an Sn coating layer is formed on at least a part of the outer surface of the heat-radiating component.

제 23 항에 있어서,
650℃ 이상으로 가열하는 프로세스 후, 방열 부품의 외표면의 적어도 일부에 Ni 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 부품의 제조 방법.The method of claim 23,
After the process of heating to 650°C or higher, a Ni coating layer is formed on at least a part of the outer surface of the heat-radiating component.

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제 25 항에 있어서,
650℃ 이상으로 가열하는 프로세스 후, 방열 부품의 외표면의 적어도 일부에 Ni 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 부품의 제조 방법.The method of claim 25,
After the process of heating to 650°C or higher, a Ni coating layer is formed on at least a part of the outer surface of the heat-radiating component.

제 26 항에 있어서,
650℃ 이상으로 가열하는 프로세스 후, 방열 부품의 외표면의 적어도 일부에 Ni 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방열 부품의 제조 방법.The method of claim 26,
After the process of heating to 650°C or higher, a Ni coating layer is formed on at least a part of the outer surface of the heat-radiating component.