JPH0672277B2 - 導電部材用銅合金 - Google Patents
導電部材用銅合金Info
- Publication number
- JPH0672277B2 JPH0672277B2 JP61274595A JP27459586A JPH0672277B2 JP H0672277 B2 JPH0672277 B2 JP H0672277B2 JP 61274595 A JP61274595 A JP 61274595A JP 27459586 A JP27459586 A JP 27459586A JP H0672277 B2 JPH0672277 B2 JP H0672277B2
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- Japan
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- alloy
- solder
- copper alloy
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は端子、コネクター、自動車ジャンクションブロ
ック等のバスバー、自動車用ヒューズ材、リードフレー
ムやリード材等の溶融したSnおよび半田のなじみ性に優
れた導電部材に適する銅合金に関するものである。
ック等のバスバー、自動車用ヒューズ材、リードフレー
ムやリード材等の溶融したSnおよび半田のなじみ性に優
れた導電部材に適する銅合金に関するものである。
従来、上記電気部品用部材としては、りん青銅や低合金
銅、あるいは黄銅が用いられている。そしてこれらの部
材に共通して要求される特性は半田付け性に見られるよ
うにSnあるいは半田とのなじみが良いこと、電気伝導率
が高いこと、強度が充分であること、耐食性があること
である。そしてこれらの要求される特性に対して、りん
青銅、低合金銅、黄銅はそれぞれ次のような欠点を有す
る。すなわち、りん青銅は電気伝導率、耐酸化性の面で
問題がある。また、Fe入り銅等の低合金銅は耐食性のう
ちの耐酸化性が劣ること、および時効硬化処理等を要す
るので製造し難いという欠点がある。なお、ここで耐酸
化性とは加熱酸化特性であらわすが酸化皮膜の性状が悪
いと雨水等に対する絶縁抵抗が低下し、マイグレーショ
ンと呼ばれる腐食による短絡現像を起こすことがある。
さらに、黄銅はSnあるいは半田とのなじみ性、電気伝導
率、応力腐食割れ性に問題がある。また、本発明の利用
分野である端子、コネクター、バスバー、リード材等で
は通電によるジュール熱で材料が発熱するが、この時プ
ラスチックのケースに損傷を与えることがあってはなら
ない。しかし、従来材のリン青銅や黄銅では、近年の部
品の軽薄短小化と部品の高性能化に伴う高電流密度化に
対して電気伝導率が低いため発熱が過大になり問題とさ
れている。
銅、あるいは黄銅が用いられている。そしてこれらの部
材に共通して要求される特性は半田付け性に見られるよ
うにSnあるいは半田とのなじみが良いこと、電気伝導率
が高いこと、強度が充分であること、耐食性があること
である。そしてこれらの要求される特性に対して、りん
青銅、低合金銅、黄銅はそれぞれ次のような欠点を有す
る。すなわち、りん青銅は電気伝導率、耐酸化性の面で
問題がある。また、Fe入り銅等の低合金銅は耐食性のう
ちの耐酸化性が劣ること、および時効硬化処理等を要す
るので製造し難いという欠点がある。なお、ここで耐酸
化性とは加熱酸化特性であらわすが酸化皮膜の性状が悪
いと雨水等に対する絶縁抵抗が低下し、マイグレーショ
ンと呼ばれる腐食による短絡現像を起こすことがある。
さらに、黄銅はSnあるいは半田とのなじみ性、電気伝導
率、応力腐食割れ性に問題がある。また、本発明の利用
分野である端子、コネクター、バスバー、リード材等で
は通電によるジュール熱で材料が発熱するが、この時プ
ラスチックのケースに損傷を与えることがあってはなら
ない。しかし、従来材のリン青銅や黄銅では、近年の部
品の軽薄短小化と部品の高性能化に伴う高電流密度化に
対して電気伝導率が低いため発熱が過大になり問題とさ
れている。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、従
来の銅合金のもつ欠点を改良し、電気部品用部材として
好適な諸条件を満足する銅合金を提供することを目的と
するものである。
来の銅合金のもつ欠点を改良し、電気部品用部材として
好適な諸条件を満足する銅合金を提供することを目的と
するものである。
本発明は2.0重量％を超え５重量％未満のZn、0.05重量
％を超え1.0重量％以下のFe、0.002重量％以上0.1重量
％以下のＰを含有し、残部がCuおよび不可避不純物から
なっており、溶融したSnあるいは半田とのなじみ性が良
く、電気伝導度が比較的高く、強度が強く、耐食性が高
い特長をあわせもつことを合金成分により可能としたも
のである。
％を超え1.0重量％以下のFe、0.002重量％以上0.1重量
％以下のＰを含有し、残部がCuおよび不可避不純物から
なっており、溶融したSnあるいは半田とのなじみ性が良
く、電気伝導度が比較的高く、強度が強く、耐食性が高
い特長をあわせもつことを合金成分により可能としたも
のである。
ここで特にSnあるい半田とのなじみの良さについて言及
すれば、電気部品用部材は溶融したSnあるいは半田と接
する際、なじみがよいほうが望ましい事は自明であり、
なじみとはSnあるいは半田と銅合金との間の界面張力の
低さを言っておりこれが結果として拡がり面積であらわ
される半田材の拡がり易さとSn中に銅合金材が溶けこむ
速度の速さとしてあらわれる。そして、後者の溶けこみ
の速さは、特開昭60−211027号公報に記載されているSn
を抱合せた銅合金のヒユーズ材においては特に重要な特
性であり、温度上昇から溶断までの時間を短かくするこ
とを可能にするものである。
すれば、電気部品用部材は溶融したSnあるいは半田と接
する際、なじみがよいほうが望ましい事は自明であり、
なじみとはSnあるいは半田と銅合金との間の界面張力の
低さを言っておりこれが結果として拡がり面積であらわ
される半田材の拡がり易さとSn中に銅合金材が溶けこむ
速度の速さとしてあらわれる。そして、後者の溶けこみ
の速さは、特開昭60−211027号公報に記載されているSn
を抱合せた銅合金のヒユーズ材においては特に重要な特
性であり、温度上昇から溶断までの時間を短かくするこ
とを可能にするものである。
次に本発明を構成する合金成分の限定理由を説明する。
Zn含有量を2.0重量％を超え５重量％未満に限定してい
るのは、２％以下では耐酸化性が十分でなく溶解鋳造性
も劣ってくるからであり、５重量％以上では電気伝導率
が50％IACSを下回るようになり自動車用ヒユーズ材やバ
スバーや端子などの高電流を流す電気部品には不適当な
結果をもたらしまた耐応力腐食割れ性も劣化するからで
ある。
るのは、２％以下では耐酸化性が十分でなく溶解鋳造性
も劣ってくるからであり、５重量％以上では電気伝導率
が50％IACSを下回るようになり自動車用ヒユーズ材やバ
スバーや端子などの高電流を流す電気部品には不適当な
結果をもたらしまた耐応力腐食割れ性も劣化するからで
ある。
Fe含有量0.20を超え1.0重量％以下に限定しているの
は、0.20重量％以下では溶融Snあるいは半田と銅合金と
の界面にFeが集まり界面張力が下がるので、Snあるいは
半田とのなじみを良くして強度をあげるFeの効果が十分
でなく、1.0重量％を超えると導電率の低下と加工性の
低下を招く。
は、0.20重量％以下では溶融Snあるいは半田と銅合金と
の界面にFeが集まり界面張力が下がるので、Snあるいは
半田とのなじみを良くして強度をあげるFeの効果が十分
でなく、1.0重量％を超えると導電率の低下と加工性の
低下を招く。
Ｐ含有量を0.002重量％以上0.1重量％以下と限定したの
は0.002重量％未満ではFeと相乗効果を発揮して強度を
向上させる効果や鋳造性を改善する効果あるいはSnある
いは半田とのなじみを良くする効果が十分でなく、0.1
重量％を超えると導電率および加工性を劣化させる。
は0.002重量％未満ではFeと相乗効果を発揮して強度を
向上させる効果や鋳造性を改善する効果あるいはSnある
いは半田とのなじみを良くする効果が十分でなく、0.1
重量％を超えると導電率および加工性を劣化させる。
なお本発明合金に0.05重量％以上２重量％以下のCr,Ni,
Co,Mg,Mn,Zrの少なくとも１種を必要によりさらに添加
すれば強度の向上をはかることができる。
Co,Mg,Mn,Zrの少なくとも１種を必要によりさらに添加
すれば強度の向上をはかることができる。
以下に実施例を示す。
実施例１ 第１表に示される本発明合金および比較合金を高周波溶
解炉で黒鉛るつぼを用いて木炭被覆下で溶解し、金型鋳
造した。得られた35×90×150mmのインゴットを面削し
て厚さ25mmとし、800℃で熱延して厚さ12mmとした。こ
の板を両面面削して厚さ10mmとしたのち、冷間圧延と焼
鈍をくり返して、最終加工率20％で板厚0.4mmの試験材
を製作した。
解炉で黒鉛るつぼを用いて木炭被覆下で溶解し、金型鋳
造した。得られた35×90×150mmのインゴットを面削し
て厚さ25mmとし、800℃で熱延して厚さ12mmとした。こ
の板を両面面削して厚さ10mmとしたのち、冷間圧延と焼
鈍をくり返して、最終加工率20％で板厚0.4mmの試験材
を製作した。
この試験材より試験片を切り出し引張強度、伸び、導電
率を測定した。
率を測定した。
溶融Snあるいは半田とのなじみ性をみるために半田材と
のなじみ性はSnとのなじみ性と同じなのでSnを用いて２
つの試験をした。その１はひろがり性を調べる試験であ
る。各合金の表面をペーパー研磨し、フラックス（MIL
に準拠したRMAタイプ）を塗布してSn（0.13g）をのせ35
0℃雰囲気中で、Snを30秒間溶解し冷却後その拡がり面
積を測定した。その２は溶融Sn中への銅合金の溶解速度
を調べる試験である。0.4×20×50mmの試験片を切り出
し400℃で溶融保持したSn中に同時に30秒間浸漬し、取
り出した後それぞれ樹脂に埋込研磨して30秒経過後の各
合金の厚みを測定し、浸漬前の厚みとの差を測定し溶解
量とした。
のなじみ性はSnとのなじみ性と同じなのでSnを用いて２
つの試験をした。その１はひろがり性を調べる試験であ
る。各合金の表面をペーパー研磨し、フラックス（MIL
に準拠したRMAタイプ）を塗布してSn（0.13g）をのせ35
0℃雰囲気中で、Snを30秒間溶解し冷却後その拡がり面
積を測定した。その２は溶融Sn中への銅合金の溶解速度
を調べる試験である。0.4×20×50mmの試験片を切り出
し400℃で溶融保持したSn中に同時に30秒間浸漬し、取
り出した後それぞれ樹脂に埋込研磨して30秒経過後の各
合金の厚みを測定し、浸漬前の厚みとの差を測定し溶解
量とした。
また耐食性を見るために２つの試験をした。その１は高
温酸化減量試験である。30×50mmの大きさに切断した試
料の両面を#1000のエメリー紙で研磨した後、大気中で3
50℃×2Hrの加熱をした。生成した酸化皮膜を10％硫酸
を用いてはくりした後秤量し酸化減量を求めた。その２
は応力腐食割れ試験である。CuSO4・5H2O125g/l,(NH4)2S
O4590g/l,NH4OH71ml/lからなるマトソン氏液中に負荷曲
げ応力20kg/mm2をかけ10Hr保持した。
温酸化減量試験である。30×50mmの大きさに切断した試
料の両面を#1000のエメリー紙で研磨した後、大気中で3
50℃×2Hrの加熱をした。生成した酸化皮膜を10％硫酸
を用いてはくりした後秤量し酸化減量を求めた。その２
は応力腐食割れ試験である。CuSO4・5H2O125g/l,(NH4)2S
O4590g/l,NH4OH71ml/lからなるマトソン氏液中に負荷曲
げ応力20kg/mm2をかけ10Hr保持した。
これらの結果を第２表に示す。応力腐食割れ試験での
「×」の記載はこの期間に試料が破断しことを示す。
「×」の記載はこの期間に試料が破断しことを示す。
第２表に見るように本発明合金は強度、導電率、半田と
のなじみ性、耐食性のすべてにおいて良好であるが、比
較合金３（低合金銅）では強度および酸化減量が、４
（丹銅）は強度および溶解量が、５（黄銅）は導電率、
拡がり面積、溶解量、応力腐食割れ性が、６（りん青
銅）は導電率、酸化減量が劣っていることがわかる。
のなじみ性、耐食性のすべてにおいて良好であるが、比
較合金３（低合金銅）では強度および酸化減量が、４
（丹銅）は強度および溶解量が、５（黄銅）は導電率、
拡がり面積、溶解量、応力腐食割れ性が、６（りん青
銅）は導電率、酸化減量が劣っていることがわかる。
実施例２ 第３表に示すように、本発明の合金と、これに２重量％
のSnを添加した比較合金を溶製し実施例１と同様の方法
で加工し、板厚0.4mmの板とした後、400℃で１時間の焼
鈍を行い導電率を測定した。その結果は表３にあわせて
示す。
のSnを添加した比較合金を溶製し実施例１と同様の方法
で加工し、板厚0.4mmの板とした後、400℃で１時間の焼
鈍を行い導電率を測定した。その結果は表３にあわせて
示す。
以上のようにSn導電率を大きく低下させる。
以上のような本発明によれば、電気部品用部材として要
求される、溶融したSnあるいは半田とのなじみが良いこ
と、電気導電率が高いこと、強度が高いこと、耐食性が
あること等の諸特性をすべて満足する導電部材用銅合金
が得られるという効果を有するものである。
求される、溶融したSnあるいは半田とのなじみが良いこ
と、電気導電率が高いこと、強度が高いこと、耐食性が
あること等の諸特性をすべて満足する導電部材用銅合金
が得られるという効果を有するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−197244（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−157931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−31839（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−136539（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】2.0重量％を超え５重量％未満のZn,0.20重
量％を超え1.0重量％以下のFe,0.002重量％以上0.1重量
％以下のＰを含有し、残部がCuおよび不可避不純物から
なり、溶融したSnおよび半田とのなじみ性に優れた導電
部材用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61274595A JPH0672277B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 導電部材用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61274595A JPH0672277B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 導電部材用銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128143A JPS63128143A (ja) | 1988-05-31 |
| JPH0672277B2 true JPH0672277B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=17543927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61274595A Expired - Lifetime JPH0672277B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 導電部材用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672277B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2270926B (en) * | 1992-09-23 | 1996-09-25 | Outokumpu Copper Radiator Stri | Alloys for brazing |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58157931A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 高力導電用銅合金 |
| JPS58197244A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ワイアカツト放電加工電極線用合金線 |
| JPS5931839A (ja) * | 1982-08-17 | 1984-02-21 | Kobe Steel Ltd | 高力導電性銅合金 |
| JPS62136539A (ja) * | 1985-12-09 | 1987-06-19 | Kobe Steel Ltd | 耐マイグレ−シヨン性に優れた高導電性銅合金 |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP61274595A patent/JPH0672277B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63128143A (ja) | 1988-05-31 |
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