[发明专利]电子材料用Cu-Co-Si系铜合金及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及析出固化型铜合金，尤其是涉及适用于各种电子零件的Cu-Co-Si系铜合金。

背景技术

对于连接器、开关、继电器、引脚(pin)、端子、引线框架等各种电子零件中使用的电子材料用铜合金，作为其基本特性，要求兼具高强度和高导电性(或导热性)。近年来，电子零件的高集成化和小型化、薄壁化快速发展，与此相对应，对电子设备零件中使用的铜合金的要求水平也越来越高。

从高强度和高导电性的角度考虑，作为电子材料用铜合金，析出固化型铜合金的使用量正在增加，以代替现有的磷青铜、黄铜等所代表的固溶强化型铜合金。在析出固化型铜合金中，通过对经固溶处理的过饱和固溶体进行时效处理，微细的析出物均匀分散，合金的强度变高，同时铜中的固溶元素量减少，导电性提高。因此，可得到强度、弹性等机械性质优异，而且导电性、导热性也良好的材料。

在析出固化型铜合金中，通常被称作Corson系合金的Cu-Ni-Si系铜合金是兼具较高的导电性、强度和弯曲加工性的代表性铜合金，是业界中目前正在活跃地进行开发的合金之一。在该铜合金中，通过使微细的Ni-Si系金属间化合物颗粒在铜基质中析出，可以谋求强度和导电率的提高。

作为兼具较高的导电性、强度和弯曲加工性的代表性铜合金，一直以来已知有通常被称作Corson系铜合金的Cu-Ni-Si系合金。在该铜合金中，通过使微细的Ni-Si系金属间化合物颗粒在铜基质中析出，来谋求强度和导电率的提高。但是，Cu-Ni-Si系合金难以在保持高强度的同时达到60％IACS以上的导电率，所以Cu-Co-Si系合金受到关注。Cu-Co-Si系合金由于钴硅化物(Co₂Si)的固溶量少，所以具有比Cu-Ni-Si系的铜合金更可以实现高导电化的优点。

作为对Cu-Co-Si系铜合金的特性影响较大的步骤，例如有固溶处理、时效处理、最终轧制加工度，其中时效条件是对钴硅化物的析出物的分布及大小影响较大的步骤之一。

专利文献1(日本特开2008-56977号公报)中记载着：着眼于铜合金的组成、以及铜合金中析出的夹杂物的大小和总量的Cu-Co-Si系合金，记载着在固溶处理后施行在400℃以上、600℃以下加热2小时以上、8小时以下的时效处理。由此，在该文献中，上述铜合金中析出的夹杂物的大小为2μm以下，并且上述铜合金中的大小为0.05μm以上、2μm以下的夹杂物控制在0.5％(容积)以下。

在专利文献2(日本特开2009-242814号公报)中，作为可以稳定实现Cu-Ni-Si系合金中难以实现的50％IACS以上的高导电率的析出型铜合金材，例示有Cu-Co-Si系合金。其中记载着：在400～800℃下实施5秒～20小时的时效处理。另外，从控制晶体粒径的角度考虑，规定第二相分散状态，并且存在于结晶粒界上的第二相颗粒以10⁴～10⁸个/mm²的密度存在；以及包括晶粒内和结晶粒界上在内的所有第二相颗粒的粒径r(单位为μm)与颗粒的体积分率f之比即r/f的值为1～100。

专利文献3(WO2009-096546号)中记载着Cu-Co-Si系合金，其特征在于：包含Co和Si两者的析出物的大小为5～50nm。记载有优选固溶重结晶热处理后的时效处理在450～600℃下进行1～4小时。

专利文献4(WO2009-116649号)中记载着：强度、导电率和弯曲加工性优异的Cu-Co-Si系合金。在该文献的实施例中记载着：在525℃下进行120分钟的时效处理，从室温起直至达到最高温度的升温速度处于3～25℃/分钟的范围内，降温是在炉内以1～2℃/分钟的范围冷却至300℃。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-56977号公报

专利文献2：日本特开2009-242814号公报

专利文献3：国际公开第2009/096546号小册子

专利文献4：国际公开第2009/116649号小册子

发明内容

发明所要解决的课题