JPH0352524B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0352524B2 JPH0352524B2 JP59030957A JP3095784A JPH0352524B2 JP H0352524 B2 JPH0352524 B2 JP H0352524B2 JP 59030957 A JP59030957 A JP 59030957A JP 3095784 A JP3095784 A JP 3095784A JP H0352524 B2 JPH0352524 B2 JP H0352524B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor bronze
- strength
- solder
- present
- solder joint
- Prior art date
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- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明はバネ材料等電子電気機器に用いられる
リン青銅に関するもので特に半田接合される用途
に適したものである。 一般にリン青銅はSn3.0〜9.0wt％（以下単に％
と略記）、P0.03〜0.35％特に0.1〜0.25％を含む銅
合金であり強度、耐食性に優れているため広い用
途を有している。そしてリン青銅はまたバネ性、
電気伝導度にも優れているためバネ用材料として
コネクター、各種スイツチ、電磁開閉器あるいは
各種スプリングなど電子電気機器用としても広く
使用されている。この種の電子電気機器用リン青
銅としてはSn7.0〜9.0％、P0.03〜0.35％を含有し
ているものが一般的である。 このような用途に用いる場合リン青銅は生地の
まま使用される場合もあるが多くは銀、錫、ハン
ダ等のメツキを施されてから使用される。またこ
のリン青銅からなる部品と導体との接合は半田付
けによることが多いのは勿論である。 しかしながら長期間使用していると錫、ハンダ
等のメツキの有無にかかわらず半田接合部の強度
が劣化し、それが著しい場合には、半田接合部が
導体と共に剥離する現象を生じ回路障害となる場
合がある。 この剥離した半田接合部はいずれも黒色を呈し
Cu、Snの他に濃縮したＰが検出される。即ち半
田とリン青銅の界面に形成されるCuとSnの金属
間化合物（η′相とε相）のうちリン青銅側のε相
にリン青銅中のＰが拡散濃縮し、ε相が一層脆化
することにより半田接合部の強度が低下するもの
である。 発明者らはこのような状況に鑑み先にＰを低く
抑え、半田接合部の強度低下を防いだ電子電気機
器用リン青銅を開発し提案したが本発明はこれを
更に改良したものでSn1.2〜10％、P0.01〜0.06
％、特に望ましくは0.01〜0.03％を含みこれに更
にTi0.05〜0.5％、Si0.05〜0.18％のうちの１種又
は２種を合計で0.05〜0.6％添加し残部Cuからな
ることを特徴とする電子電気機器用リン青銅に関
する。 即ち本発明は長期使用による半田接続部の剥離
現象がリン青銅中のＰが半田接続部に拡散濃縮し
て同接続部の強度が低下することに起因する理由
からリン青銅中のＰを従来のものより低く抑える
ことでこの現象を防止することができることを知
見し、またSn、Ｐの他に第３成分としてTi、Si
のうちの１種又は２種を添加するとＰの低濃度化
によつて生じる若干の強度低下、応力緩和特性の
低下を補償して更に強化改善し得ることを知見し
て本発明を得たものである。 この第３成分は一部固溶するが多くは微粒子状
に分散析出して、合金の結晶組織を微細緻密化す
ると共に固溶、析出、分散の各々の強化メカニズ
ムを発現するのである。 しかして本発明において成分範囲を上記のよう
に限定した理由は次の如くである。 Snを1.2〜10％と限定したのはSn含有量が1.2％
未満では引張り強度やバネ性が充分ではなく10％
を越えるとリン青銅が均質なα固溶体とならない
ためであり、Ｐを0.01〜0.06％としたのはＰ含有
量が0.01％未満では機械的性能が不充分であり
0.06％を越えると半田接合部のε相へのＰな拡散
濃縮が実用上過大となりその接続部の強度を低下
せしめるためである。Ｐ量が特に0.03％以下なら
ば実質的にＰの濃縮は感知できない。 またTi、Siのうちの１種又は２種の添加量を
合計で0.05〜0.6％と限定したのはこの添加量が
0.05％未満では前記の補償効果が充分でなく、
0.6％を越えるとこの効果が飽和するのみでなく
導電率や加工性を大巾に低下させてしまうからで
ある。 またSiの添加量を0.18％以下としたのは0.18％
を越えると導電率の低下が著しいからである。 以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 実施例 第１表に示す各種組成のリン青銅小型鋳塊（約
３Kg）を面削して５mm厚としてから750℃で均熱
化処理し、これを0.30mmまで冷間圧延した。この
冷間圧延の途中2.5mm、1.1mm、0.5mm厚の段階でそ
れぞれ500℃の中間焼鈍を行つた。この冷間圧延
上りの板の引張り強度伸びを測定し、その結果を
第１表に併記した。 また各組成のリン青銅板上に2.0mmφの銅線を
共晶半田を用いて半田付面積が0.6cm2となるよう
に半田付けし、150℃の大気中で1000時間加熱し
てから銅線を引張り、半田接合強度を求めその結
果を第２表に示した。 更にこの各種リン青銅板をSnメツキ浴（Sn30
ｇ／ H2SO470ｇ／ 陰極電流密度2.5A／
ｄm2）にて1μ厚さにSnメツキした後張り出し加
工して接点部が0.8mmφ、高さ0.3mmのコネクター
にプレス成型してから120℃の大気中で2000時間
加熱保持した。次いでオス側コネクターに模した
AuメツキCu棒（0.40mm厚、2.5mm巾、15mm長）を
接点部に挿入して電気接触抵抗を測定した。直流
電流0.1アンペアで抵抗値を算出した結果を第２
表に併記した。
リン青銅に関するもので特に半田接合される用途
に適したものである。 一般にリン青銅はSn3.0〜9.0wt％（以下単に％
と略記）、P0.03〜0.35％特に0.1〜0.25％を含む銅
合金であり強度、耐食性に優れているため広い用
途を有している。そしてリン青銅はまたバネ性、
電気伝導度にも優れているためバネ用材料として
コネクター、各種スイツチ、電磁開閉器あるいは
各種スプリングなど電子電気機器用としても広く
使用されている。この種の電子電気機器用リン青
銅としてはSn7.0〜9.0％、P0.03〜0.35％を含有し
ているものが一般的である。 このような用途に用いる場合リン青銅は生地の
まま使用される場合もあるが多くは銀、錫、ハン
ダ等のメツキを施されてから使用される。またこ
のリン青銅からなる部品と導体との接合は半田付
けによることが多いのは勿論である。 しかしながら長期間使用していると錫、ハンダ
等のメツキの有無にかかわらず半田接合部の強度
が劣化し、それが著しい場合には、半田接合部が
導体と共に剥離する現象を生じ回路障害となる場
合がある。 この剥離した半田接合部はいずれも黒色を呈し
Cu、Snの他に濃縮したＰが検出される。即ち半
田とリン青銅の界面に形成されるCuとSnの金属
間化合物（η′相とε相）のうちリン青銅側のε相
にリン青銅中のＰが拡散濃縮し、ε相が一層脆化
することにより半田接合部の強度が低下するもの
である。 発明者らはこのような状況に鑑み先にＰを低く
抑え、半田接合部の強度低下を防いだ電子電気機
器用リン青銅を開発し提案したが本発明はこれを
更に改良したものでSn1.2〜10％、P0.01〜0.06
％、特に望ましくは0.01〜0.03％を含みこれに更
にTi0.05〜0.5％、Si0.05〜0.18％のうちの１種又
は２種を合計で0.05〜0.6％添加し残部Cuからな
ることを特徴とする電子電気機器用リン青銅に関
する。 即ち本発明は長期使用による半田接続部の剥離
現象がリン青銅中のＰが半田接続部に拡散濃縮し
て同接続部の強度が低下することに起因する理由
からリン青銅中のＰを従来のものより低く抑える
ことでこの現象を防止することができることを知
見し、またSn、Ｐの他に第３成分としてTi、Si
のうちの１種又は２種を添加するとＰの低濃度化
によつて生じる若干の強度低下、応力緩和特性の
低下を補償して更に強化改善し得ることを知見し
て本発明を得たものである。 この第３成分は一部固溶するが多くは微粒子状
に分散析出して、合金の結晶組織を微細緻密化す
ると共に固溶、析出、分散の各々の強化メカニズ
ムを発現するのである。 しかして本発明において成分範囲を上記のよう
に限定した理由は次の如くである。 Snを1.2〜10％と限定したのはSn含有量が1.2％
未満では引張り強度やバネ性が充分ではなく10％
を越えるとリン青銅が均質なα固溶体とならない
ためであり、Ｐを0.01〜0.06％としたのはＰ含有
量が0.01％未満では機械的性能が不充分であり
0.06％を越えると半田接合部のε相へのＰな拡散
濃縮が実用上過大となりその接続部の強度を低下
せしめるためである。Ｐ量が特に0.03％以下なら
ば実質的にＰの濃縮は感知できない。 またTi、Siのうちの１種又は２種の添加量を
合計で0.05〜0.6％と限定したのはこの添加量が
0.05％未満では前記の補償効果が充分でなく、
0.6％を越えるとこの効果が飽和するのみでなく
導電率や加工性を大巾に低下させてしまうからで
ある。 またSiの添加量を0.18％以下としたのは0.18％
を越えると導電率の低下が著しいからである。 以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 実施例 第１表に示す各種組成のリン青銅小型鋳塊（約
３Kg）を面削して５mm厚としてから750℃で均熱
化処理し、これを0.30mmまで冷間圧延した。この
冷間圧延の途中2.5mm、1.1mm、0.5mm厚の段階でそ
れぞれ500℃の中間焼鈍を行つた。この冷間圧延
上りの板の引張り強度伸びを測定し、その結果を
第１表に併記した。 また各組成のリン青銅板上に2.0mmφの銅線を
共晶半田を用いて半田付面積が0.6cm2となるよう
に半田付けし、150℃の大気中で1000時間加熱し
てから銅線を引張り、半田接合強度を求めその結
果を第２表に示した。 更にこの各種リン青銅板をSnメツキ浴（Sn30
ｇ／ H2SO470ｇ／ 陰極電流密度2.5A／
ｄm2）にて1μ厚さにSnメツキした後張り出し加
工して接点部が0.8mmφ、高さ0.3mmのコネクター
にプレス成型してから120℃の大気中で2000時間
加熱保持した。次いでオス側コネクターに模した
AuメツキCu棒（0.40mm厚、2.5mm巾、15mm長）を
接点部に挿入して電気接触抵抗を測定した。直流
電流0.1アンペアで抵抗値を算出した結果を第２
表に併記した。
【表】
【表】
【表】
第１表及び第２表から明らかな如く、本発明品
No.１〜３は同程度のSnを含み第３成分を添加し
ていない比較品No.９と同等の半田接合強度と電子
接触抵抗を有し、かつ引張強度は大巾に向上して
いる。（No.１〜３を比較するとＰが本発明の範囲
内にあつてもＰの多い方が半田接合強度は低下す
る傾向にある。 また本発明品No.４〜５はSnが低いにも拘らず、
かなりの強度と良好な半田接合強度と電気接触抵
抗を有し、導電率は高い。 更に本発明No.６〜７は機械的強度が大きく、半
田接合強度も電気接触抵抗も良好である。 これに対し、本発明品よりも第３成分の添加量
が多い比較品No.８、Ｐの添加量が多い比較品No.10
は半田接合強度、電気接触抵抗共に比較品No.９よ
りも劣る。 以上述べた如く本発明リン青銅は長期間使用し
ても半田接続強度の低下がなくまた機械的性質も
良好なもので電子電気工業上顕著な効果を奏する
ものである。
No.１〜３は同程度のSnを含み第３成分を添加し
ていない比較品No.９と同等の半田接合強度と電子
接触抵抗を有し、かつ引張強度は大巾に向上して
いる。（No.１〜３を比較するとＰが本発明の範囲
内にあつてもＰの多い方が半田接合強度は低下す
る傾向にある。 また本発明品No.４〜５はSnが低いにも拘らず、
かなりの強度と良好な半田接合強度と電気接触抵
抗を有し、導電率は高い。 更に本発明No.６〜７は機械的強度が大きく、半
田接合強度も電気接触抵抗も良好である。 これに対し、本発明品よりも第３成分の添加量
が多い比較品No.８、Ｐの添加量が多い比較品No.10
は半田接合強度、電気接触抵抗共に比較品No.９よ
りも劣る。 以上述べた如く本発明リン青銅は長期間使用し
ても半田接続強度の低下がなくまた機械的性質も
良好なもので電子電気工業上顕著な効果を奏する
ものである。
Claims (1)
- １ Sn1.2〜10wt％、P0.01〜0.06wt％を含みこ
れに更にTi0.05〜0.5wt％、Si0.05〜0.18wt％の
うちの１種又は２種を合計で0.05〜0.6wt％添加
し、残部Cuからなることを特徴とする電子電気
機器用リン青銅。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095784A JPS60174841A (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | 電子電気機器用リン青銅 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095784A JPS60174841A (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | 電子電気機器用リン青銅 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60174841A JPS60174841A (ja) | 1985-09-09 |
| JPH0352524B2 true JPH0352524B2 (ja) | 1991-08-12 |
Family
ID=12318158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3095784A Granted JPS60174841A (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | 電子電気機器用リン青銅 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60174841A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61264144A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-22 | Nippon Mining Co Ltd | 半田耐熱剥離性に優れた高力高導電銅合金 |
| JP2516623B2 (ja) * | 1986-04-10 | 1996-07-24 | 古河電気工業株式会社 | 電子電気機器用銅合金とその製造法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147140A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-01 | Tamagawa Kikai Kinzoku Kk | 半導体装置のリ−ド材 |
| JPS5989743A (ja) * | 1982-11-11 | 1984-05-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 高強度高導電性電線用銅合金 |
| JPS59170231A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-26 | Nippon Mining Co Ltd | 高力導電銅合金 |
| JPS6033890B2 (ja) * | 1983-03-30 | 1985-08-06 | 日本鉱業株式会社 | 耐熱性のすぐれた高力導電用銅合金 |
| JPS60121245A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-28 | Kobe Steel Ltd | 端子・コネクター用銅合金の製造法 |
-
1984
- 1984-02-21 JP JP3095784A patent/JPS60174841A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60174841A (ja) | 1985-09-09 |
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