[发明专利]电子材料用Cu-Si-Co系铜合金及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及析出硬化型铜合金，特别是涉及适合用于各种电子部件的Cu-Si-Co系铜合金。

背景技术

对于在连接器、开关、继电器、管脚、端子、引线框架等各种电子部件中使用的电子材料用铜合金，要求兼顾作为基本特性的高强度及高导电性（或导热性）。近年来，电子部件的高集成化及小型化?薄壁化迅速发展，对应该现状，对于电子设备部件中使用的铜合金的要求水平也逐渐变高。

从高强度及高导电性的观点考虑，作为电子材料用铜合金，代替以往的以磷青铜、黄铜等为代表的固溶强化型铜合金，析出硬化型的铜合金的使用量增加。对于析出硬化型铜合金而言，通过对经过固溶处理的过饱和固溶体进行时效处理，微细的析出物均匀地分散，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，能得到强度、弹性等机械性质优异、而且导电性、导热性良好的材料。

析出硬化型铜合金中，通常被称为科森系合金的Cu-Ni-Si系铜合金为兼具较高的导电性、强度、及弯曲加工性的代表性的铜合金，是目前业界正在活跃开发的合金之一。该铜合金中，通过使微细的Ni-Si系金属间化合物粒子在铜基质中析出而实现强度和导电率的提高。

最近，还尝试了提高Cu-Si-Co系铜合金的特性来代替Cu-Ni-Si系铜合金。例如，在日本特开2010-236071号公报（专利文献1）中记载有：为了获得具备作为电子材料用的铜合金优选的机械特性及电特性、且机械特性均匀的Cu-Co-Si系合金，提供一种电子材料用铜合金，其含有Co：0.5~4.0质量%、Si：0.1~1.2质量%，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，所述电子材料用铜合金的平均晶体粒径为15~30μm，每0.5mm²观察视野内的最大晶体粒径和最小晶体粒径之差的平均为10μm以下。

作为该文献中记载的铜合金的制造方法，公开了包括依次进行以下的工序的制造方法：

-对具有所希望组成的铸锭进行熔解铸造的工序1、

-在950℃~1050℃下加热1小时以上后进行热轧，将热轧结束时的温度设为850℃以上，将从850℃到400℃的平均冷却速度设为15℃/s以上进行冷却的工序2、

-加工度70%以上的冷轧工序3、

-在350~500℃下加热1~24小时的时效处理工序4、

-在950~1050℃下进行固溶处理，将材料温度从850℃降低至400℃时的平均冷却速度设为15℃/s以上进行冷却的工序5、

-可选择进行的冷轧工序6、

-时效处理工序7和

-可选择进行的冷轧工序8。

现有技术文献

专利文献

专利文献1 : 日本特开2010-236071号公报。

发明内容

根据专利文献1记载的铜合金，虽然能得到机械特性、电特性优异的电子材料用的Cu-Si-Co系合金，但弹性极限值仍有改善的余地。因此，本发明的课题之一在于提供提高了弹性极限值的Cu-Si-Co系合金。另外，本发明的另一课题在于提供这样的Cu-Si-Co系合金的制造方法。

本发明人为了解决上述问题而进行了潜心研究，结果发现，在特定的温度及时间条件下对固溶处理后的时效处理以三个阶段实施多阶段时效时，强度及导电性以及弹性极限值显著提高。对其原因进行调查后发现，利用X射线衍射法得到的压延面的晶体取向具有如下的特异性：位于相对于压延面的｛200｝Cu面为55°（测定条件方面、α＝35°）的位置关系上的｛111｝Cu面的衍射峰的β角度90°的峰高相对于铜粉末的相同角度的峰高为2.5倍以上。得到这样的衍射峰的理由尚不明确，认为是第二相粒子的微细的分布状态产生了影响。

以上述见解为基础而完成的本发明在一个实施方式中提供一种铜合金，其为含有Co：0.5~2.5质量%、Si：0.1~0.7质量%，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成的电子材料用铜合金，其中，通过以压延面为基准的X射线衍射极图测定而获得的结果中，由α＝35°下的β扫描获得的相对于｛200｝Cu面的｛111｝Cu面的衍射峰强度中，β角度90°的峰高为标准铜粉末的相同角度的峰高的2.5倍以上。

本发明的铜合金的另一个实施方式中，

满足式一：-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋520≥YS≥-55×（Co浓度）²+250×（Co浓度）＋370、及

式二：60×（Co浓度）＋400≥Kb≥60×（Co浓度）＋275