[发明专利]含有磷和铁的铜合金以及使用了该铜合金的电子元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有磷和铁的铜合金以及使用了该铜合金的电子元件。特别是涉及一种含有磷和铁的高导电性耐热铜合金，该含有磷和铁的高导电性耐热铜合金适合使用于暴露在较高温环境下的车载电子元件、电动汽车或者混合动力汽车等的用于通过大电流的接线端子等的配电部件，进一步地，适合使用于太阳能发电设备等的在高温环境下使用的电子元件等。

背景技术

作为用于电子元件的铜材，通常采用具有高导电性和高传热性的反射炉精炼铜。反射炉精炼铜JISC1100的导电率，按照JIS的规定是100％IACS以上。另外，虽然反射炉精炼铜的耐热性不明确，但在高加工率情况下，一旦长时间保持于80℃的环境下则有软化的可能。

然而，例如在用于汽车的配电部件的情况下，汽车的行驶时间越长，则相应配电部件暴露于较高温度环境的时间也就越长。因此，即使长时间暴露于这样严酷的环境，也要求其物理性强度不会劣化。而且，例如，电线压接部的强度与材料的应力有关。因此，例如在使用反射炉精炼铜那样的耐热性较差的材料的情况下，伴随着再结晶容易使应力下降，其结果，压接部的卷曲强度下降，相对于应具备的品质的可靠性变差。另外，有关被使用于暴露在沙漠等的高温地域的太阳能发电装置等的电子元件，也被要求具有同样的特性。

因此，在如上所述的长时间暴露于较高温度环境的用途中，就要采用导电率高、具有良好耐热性的铜合金，含有铁的铜、含有锡的铜等，人们熟知的铜合金已被广泛应用。然而，在这些耐热铜合金中，虽然不存在耐热性的问题，但导电率与95％IACS～78％IACS的反射炉精炼铜相比则较低，另外，还存在这样的缺点，即添加的合金元素是导致成本增加的主要原因。

另一方面，作为纯铜系的具耐热性的铜合金有磷脱氧铜。即使在磷脱氧铜之中，JIS C1220为含磷0.015质量％～0.040质量％的合金，导电率低于90％IACS～70％IACS，但被使用于广泛的用途。另外，JIS C1201为含磷0.004质量％～0.014质量％的铜合金，在对应的美国标准中的C12000，其导电率相当于98％IACS。尽管没有关于该合金C12000的耐热性方面的知识，但是只要磷氧化就会导致耐热性不足。

从以上说明可以理解，含有稀少的合金成分，接近于纯铜的铜合金，能够确保近年来所要求的耐热性水平，并且，人们还期待着能够确保与反射炉精炼铜匹敌的99％IACS以上高导电率的铜合金。

非专利文献1：2007年JIS非铁手册

非专利文献2：STANDARD HANDBOOK第8版1985C.D.AINC

发明内容

但是，将含有磷的铜的组成作为基础的磷脱氧铜，如果仅考虑提高其导电率，只是降低合金成分中P成分的量的话，由于得不到充分的脱氧效果，因此工业性生产变得困难引起制造产量的明显下降。另外，如果对耐热性有效的磷的含量不足，则耐热性就会变差。另一方面，上述C1201的工业性生产，可以在无氧铜中添加磷。但是，该制造方法由于成本较高很少被实施，结果是，C1201在市场上几乎没有流通。

根据以上说明，今后市场上的需要一定会急剧增加，作为将驱动系统走向电动化的用于汽车的配电部件、或者作为暴露于高温环境的用于电子元件的材料，希望可以得到同时具有高导电性能和耐热性能的、含有稀少合金成分且价格低廉的高品质铜合金。

因此，本发明人通过锐意研究，认识到通过采用含有磷和铁的铜合金组成，能够提供同时具有高导电性能和耐热性能的铜合金。

关于本发明的高导电性耐热铜合金：本发明所述的高导电性耐热铜合金是具有良好耐热性的含有磷和铁的铜合金，其特征在于具有以下组成，

P：0.004质量％～0.009质量％

Fe：0.004质量％～0.010质量％

余量：铜以及不可避免的杂质。

本发明所述的高导电性耐热铜合金优选为，在经过300℃×1小时的热处理后，维氏硬度(Hv)在80以上。

本发明所述的高导电性耐热铜合金优选为，导电率在99％IACS以上。

关于本发明的电子元件：本发明所述的电子元件，其特征在于是采用上述本发明所述的高导电性耐热铜合金制得。