JP2003082425A - 銅基合金 - Google Patents
銅基合金Info
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Abstract
優れ自動車内機器用端子やコネクタなどに適した銅基合
金を提供する。 【解決手段】 Mnを 0.2〜0.8mass%、Niを 0.2〜0.
8mass%、Pを 0.1〜0.5mass%含む銅基合金、前記銅基合
金にさらにSn0.05〜0.5mass%、Zn0.05〜1.0mass%の
いずれか1種または2種を含む銅基合金。 【効果】 Mn、Ni、Pの合金元素は、相互に反応し
て種々の化合物を生成して銅マトリックス中に析出し、
または一部が固溶して、前記銅基合金の機械的性質、導
電率、耐応力緩和特性を高め、曲げ加工性やメッキ耐熱
剥離性も良好に保持される。前記特性は〔Mn+Ni〕
のPに対する質量(mass%) 比が 2.0〜7.0のとき特に安
定する。前記銅基合金にSnまたはZnを適量添加する
ことにより機械的性質が改善され、さらにSnは耐応力
緩和特性を、Znはメッキ耐熱剥離性をそれぞれ大幅に
向上させる。
Description
用される端子やコネクタ、一般に使用される電子電気機
器用配線部品(スイッチやリレー)、ICリードフレー
ムなどに適した銅基合金に関する。
ック、アンチロックブレーキシステムなど自動車に搭載
される機器や安全装置などは確実に増加してきており、
それに伴い車内スペースを最大限に利用するため、搭載
機器類をコンパクトにパッケージ化することが重視さ
れ、機器類の小型化が、以前にも増して強く要求される
ようになった。また重要な機器であっても車内ではなく
温度が上昇し易いエンジンルームなどに設置されるよう
になった。このため自動車内機器に使用される端子やコ
ネクタには、小型化のための強度向上、高温下での使用
に耐える耐応力緩和特性の向上、さらには自己の抵抗発
熱を抑制するために導電率の向上が求められている。こ
のような特性向上は、高密度集積化が進む電子電気機器
用配線部品、ICリードフレームなどにも求められてい
る。
内機器用端子やコネクタ、電子電気機器用配線部品、I
Cリードフレームなどには、Cu−Ni−Si系合金、
Cu−Cr系合金、Cu−Zr系合金などが使用されて
いるが、Cu−Ni−Si系合金は導電率が低く、Cu
−Cr系合金およびCu−Zr系合金は強度が低く、い
ずれも前記近年の厳しい特性要求に十分対応できないも
のである。
車内機器用端子やコネクタ、電子電気機器用配線部品、
ICリードフレームなどに適した銅基合金について研究
を行い、Cu−Mn−Ni−P系合金は機械的性質、導
電率、耐応力緩和特性などに優れることを見いだし、さ
らに研究を進めて本発明を完成させるに至った。本発明
の目的は、機械的性質、導電率、耐応力緩和特性などに
優れ、近年の厳しい特性要求にも十分対応し得る、自動
車内機器用端子やコネクタ、電子電気機器用配線部品、
ICリードフレームなどに適した銅基合金を提供するこ
とにある。
Mnを0.2〜0.8mass%、Niを0.2〜0.8ma
ss%、Pを0.1〜0.5mass%含み、残部がCuおよ
び不可避不純物からなることを特徴とする銅基合金であ
る。
Pに対する質量(mass%)比(〔Mn+Ni〕/P)が
2.0〜7.0であることを特徴とする請求項1記載の
銅基合金である。
0.8mass%、Niを0.2〜0.8mass%、Pを0.
1〜0.5mass%含み、さらにSn0.05〜0.5ma
ss%、Zn0.05〜1.0mass%のいずれか1種また
は2種を含み、残部がCuおよび不可避不純物からなる
ことを特徴とする銅基合金である。
Pに対する質量(mass%)比(〔Mn+Ni〕/P)が
2.0〜7.0であることを特徴とする請求項3記載の
銅基合金である。
n、Ni、Pの合金元素は、相互に反応して種々の化合
物を生成して銅マトリックス中に析出し、または一部が
固溶して、銅基合金の機械的性質、導電率、耐応力緩和
特性を向上させる。一方、前記端子やコネクタは接触抵
抗を低減させるため、通常メッキが施され、その耐熱剥
離性が良好なこと また製品形状への曲げ加工性が良好
なことが求められるが、前記合金元素は、前記メッキ耐
熱剥離性や曲げ加工性を損なうことがない。
それぞれ0.2〜0.8mass%、0.2〜0.8mass%
に規定する理由は、いずれが下限値未満でも前記自動車
内機器用端子やコネクタ、電子電気機器用配線部品、I
Cリードフレームなどに必要な機械的性質、耐応力緩和
特性などが十分に得られなくなり、上限値を超えると導
電率および曲げ加工性が低下するためである。またPの
含有量を0.1〜0.5mass%に規定する理由は、下限
値未満ではMnとNiがPと化合物を形成できずに固溶
するため、導電率を始め、引張強さおよび耐応力緩和特
性が低下し、上限値を超えると鋳造性および熱間加工性
が低下するためである。
は、〔Mn+Ni〕のPに対する質量(mass%)比
(〔Mn+Ni〕/P)が2.0〜7.0のとき最も安
定して発現される。〔Mn+Ni〕/Pが2.0未満の
ときは導電率が若干低下し、7.0を超えると強度が若
干低下する。前記質量比は2.0〜5.0が最適であ
る。
u−Mn−Ni−P合金)にSnまたは/およびZnを
適量含有させたものであり、これら元素は機械的性質を
改善し、さらにSnは耐応力緩和特性を高め、Znはメ
ッキの耐熱剥離性を高める作用も有する。前記Snの含
有量を0.05〜0.5mass%に、前記Znの含有量を
0.05〜1.0mass%にそれぞれ規定する理由は、い
ずれも下限値未満ではその効果が十分に得られず、いず
れが上限値を超えても導電率が低下するためである。
じてCr、Si、Mg、Ag、Co、Fe、Zr、T
i、V、Pb、Bi、Al、Tiなどの元素を、前記銅
基合金の基本的特性を低下させない範囲で添加すること
ができる。
る。 (実施例1)表1に示す本請求項1記載発明で規定する
組成の銅基合金(No.1〜8)を高周波溶解炉にて溶
解し、これをDC法により厚さ30mm、幅100m
m、長さ150mmの鋳塊に鋳造し、この鋳塊を900
℃で60分間加熱して均質化処理を施したのち、その温
度でそのまま熱間圧延を開始し、熱間圧延後、直ちに冷
却して厚さ12mmの熱延材とし、この熱延材の両面を
各1.5mm切削して酸化被膜を除去したのち、冷間圧
延して厚さ0.36mmの冷延材とし、この冷延材に8
00℃で15秒間加熱後、直ちに15℃/秒以上の冷却
速度で冷却する熱処理と、475℃で2時間加熱する熱
処理をこの順に施し、次いで、厚さ0.25mmに冷間
圧延したのち、350℃で2時間低温焼鈍して銅基合金
板材を製造した。前記冷延材の2回の熱処理、および低
温焼鈍はいずれも不活性ガス雰囲気中で行った。
明の組成の銅基合金(No.9〜12)を用いた他は、
実施例1と同じ方法により銅基合金板材を製造した。
の銅基合金(No.13〜16)を用いた他は、実施例
1と同じ方法により銅基合金板材を製造した。
々の銅基合金板材について、機械的性質(引張強さ、伸
び)、導電率、耐応力緩和特性、曲げ加工性およびメッ
キ耐熱剥離性を調べた。また従来の銅基合金板材(表1
のNo.17〜19)についても同様の調査を行った。 (1)機械的性質はJIS Z 2201で規定する5
号試験片を用い、JIS Z 2241に準拠して調べ
た。 (2)導電率は、JIS H 0505に準拠して調べ
た。 (3)耐応力緩和特性は、日本電子材料工業会標準規格
(EMAS−3003)の片持ちブロック式を採用し、
表面最大応力を400N/mm2 に設定して150℃の
恒温槽に保持し、1000時間保持後の応力緩和率
(S.R.R.)を調べた。 (4)曲げ加工性は、内側曲げ半径が0.1mmの18
0゜曲げを行い、曲げ部にクラックが生じないものは良
好(○)、クラックが生じたものは不良(×)と判定し
た。 (5)メッキの耐熱剥離性は、試験片に厚さ3μmの光
沢Snメッキを施し、これを大気中150℃で1000
時間加熱したのち、90°の曲げおよび曲げ戻し試験を
行い、曲げ部分のSnメッキの密着状況を目視観察し
た。メッキが剥離しなかった場合は密着性良好(○)、
剥離した場合は密着性不良(×)と判定した。結果を表
1に併記する。
発明のNo.1〜8は、いずれも、前記自動車内機器用
端子やコネクタ、電子機器用配線部品、ICリードフレ
ームなどに要求されている、引張強さ590N/mm2
以上、伸び6%以上、導電率55%IACS以上、耐応
力緩和特性50以下の当面の目標値を満足し、さらに曲
げ加工性、メッキ耐熱剥離性にも優れた特性を示した。
特に〔Mn+Ni〕/Pの質量比が2.0〜7.0のN
o.1、2、4、5、7、8は引張強さおよび導電率が
優れた。本請求項2記載発明のNo.9〜12も優れた
特性を示し、特にSnを添加したNo.9、10は耐応
力緩和特性が、Znを添加したNo.11はメッキ耐熱
剥離性が、SnとZnを添加したNo.12は耐応力緩
和特性とメッキ耐熱剥離性がそれぞれ大幅に向上した。
比較例のNo.13はMnが少ないため引張強さと耐応
力緩和特性が低く、No.14はPが少ないため引張強
さ、導電率および耐応力緩和特性が低く、No.15は
Pが多いため熱間加工中に割れが生じて正常に製造する
ことができず、No.16はNiが多いため導電率およ
び曲げ加工性が低下した。従来の銅基合金板材のNo.
17(Cu−Ni−Si合金)は導電率が、No.18
(Cu−Mg合金)は引張強さが、No.19(Cu−
Sn−Fe合金)は導電率および曲げ加工性がそれぞれ
低下した。
は、機械的性質、導電率および耐応力緩和特性に優れ、
曲げ加工性およびメッキ密着性も良好であり、従って、
厳しい特性が要求されている自動車内機器用端子やコネ
クタ、電子電気機器用配線部品、ICリードフレームな
どにも十分使用でき、工業上顕著な効果を奏する。
Claims (4)
- 【請求項1】 Mnを0.2〜0.8mass%、Niを
0.2〜0.8mass%、Pを0.1〜0.5mass%含
み、残部がCuおよび不可避不純物からなることを特徴
とする銅基合金。 - 【請求項2】 〔Mn+Ni〕のPに対する質量(mass
%)比(〔Mn+Ni〕/P)が2.0〜7.0である
ことを特徴とする請求項1記載の銅基合金。 - 【請求項3】 Mnを0.2〜0.8mass%、Niを
0.2〜0.8mass%、Pを0.1〜0.5mass%含
み、さらにSn0.05〜0.5mass%、Zn0.05
〜1.0mass%のいずれか1種または2種を含み、残部
がCuおよび不可避不純物からなることを特徴とする銅
基合金。 - 【請求項4】 〔Mn+Ni〕のPに対する質量(mass
%)比(〔Mn+Ni〕/P)が2.0〜7.0である
ことを特徴とする請求項3記載の銅基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275702A JP4728535B2 (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275702A JP4728535B2 (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003082425A true JP2003082425A (ja) | 2003-03-19 |
| JP4728535B2 JP4728535B2 (ja) | 2011-07-20 |
Family
ID=19100519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001275702A Expired - Lifetime JP4728535B2 (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4728535B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8951371B2 (en) | 2004-02-27 | 2015-02-10 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Copper alloy |
| WO2015027976A3 (de) * | 2013-09-02 | 2015-09-11 | Kme Germany Gmbh & Co. Kg | Kupferlegierung, die nickel und phosphor enthält |
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| JPS5727051A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Copper nickel tin alloy for integrated circuit conductor and its manufacture |
| JPS6379929A (ja) * | 1987-08-26 | 1988-04-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 集積回路導体用銅ニッケル錫合金およびその製造方法 |
| JPH11189834A (ja) * | 1997-10-23 | 1999-07-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 高強度トロリ線およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-09-11 JP JP2001275702A patent/JP4728535B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4728535B2 (ja) | 2011-07-20 |
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