[发明专利]电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金薄板、电子电气设备用导电元件及端子

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作半导体装置的连接器、其他端子、或者电磁继电器的可动导电片、或引线框架等电子电气设备用导电元件的Cu-Zn-Sn系电子电气设备用铜合金、使用该电子电气设备用铜合金的电子电气设备用铜合金薄板、电子电气设备用导电元件及端子。

本申请基于2013年1月28日在日本申请的专利申请2013-013157号主张优先权，并将其内容援用于本说明书中。

背景技术

作为半导体装置的连接器及其他端子、或者是电磁继电器的可动导电片、或引线框架等电子电气设备用导电元件的原材料，从强度、加工性、成本平衡等观点来看，Cu-Zn合金一直以来被广泛使用。

并且，当为连接器等端子时，为了提高与相对侧导电部件的接触的可靠性，有时对由Cu-Zn合金构成的基材(原材料板)的表面实施镀锡(Sn)来使用。以Cu-Zn合金作为基材对其表面实施镀Sn的连接器等导电元件中，为了提高镀Sn材的再利用性，并且提高强度，有时使用在Cu-Zn合金中还添加Sn的Cu-Zn-Sn系合金。

例如连接器等电子电气设备用导电元件一般是通过对厚度为0.05～1.0mm左右的薄板(轧制板)实施冲压加工而作成规定形状，且通过对其至少一部分实施弯曲加工而制造。此时，上述导电元件以在弯曲部分附近与相对侧导电部件进行接触来获得与相对侧导电部件的电连接，并且通过弯曲部分的弹性而维持与相对侧导电部件的接触状态的方式使用。

使用于这种电子电气设备用导电元件的电子电气设备用铜合金中，希望导电性、轧制性或冲压加工性优异。而且，如前所述，以实施弯曲加工并通过其弯曲部分的弹性来构成在弯曲部分附近维持与相对侧导电部件的接触状态的方式使用的连接器等的铜合金的情况下，要求弯曲加工性以及耐应力松弛特性优异。

因此，例如专利文献1～3中提出了用于提高Cu-Zn-Sn系合金的耐应力松弛特性的方法。

专利文献1中示出了通过使Cu-Zn-Sn系合金中含有Ni而生成Ni-P系化合物，从而能够提高耐应力松弛特性，且添加Fe对于提高耐应力松弛特性也有效。

专利文献2中记载了通过在Cu-Zn-Sn系合金中与P一同添加Ni、Fe而生成化合物，从而能够提高强度、弹性、耐热性。上述强度、弹性、耐热性的提高意味着铜合金的耐应力松弛特性的提高。

并且，专利文献3中记载了在Cu-Zn-Sn系合金中添加Ni，并且将Ni/Sn比调整为在特定范围内，由此能够提高耐应力松弛特性，并且记载有微量添加Fe对于耐应力松弛特性的提高也有效的内容。

而且，以引线框架材料作为对象的专利文献4中，记载有在Cu-Zn-Sn系合金中与P一同添加Ni、Fe，将(Fe+Ni)/P的原子比调整为在0.2～3的范围内，从而生成Fe-P系化合物、Ni-P系化合物、Fe-Ni-P系化合物，由此能够提高耐应力松弛特性的内容。

专利文献1：日本专利公开平05-33087号公报

专利文献2：日本专利公开2006-283060号公报

专利文献3：日本专利第3953357号公报

专利文献4：日本专利第3717321号公报

然而，专利文献1、2中仅考虑Ni、Fe、P的个别含量，仅调整这些个别含量并不一定能够可靠且充分地提高耐应力松弛特性。

并且，专利文献3中虽公开了调整Ni/Sn比，但完全没有考虑到P化合物与耐应力松弛特性的关系，无法充分且可靠地实现耐应力松弛特性的提高。

而且，专利文献4中，仅调整Fe、Ni、P的合计量与(Fe+Ni)/P的原子比，无法实现耐应力松弛特性的充分提高。

如上所述，以往所提出的方法无法充分提高Cu-Zn-Sn系合金的耐应力松弛特性。因此，上述结构的连接器等中，随时间或者在高温环境下，残余应力松弛而无法维持与相对侧导电部件的接触压力，从而存在容易在早期产生接触不良等缺陷的问题。为避免这种问题，以往不得不加大材料的壁厚，从而导致材料成本上升、重量增加。

因此，强烈希望更进一步可靠且充分地改善耐应力松弛特性。

并且，近年来随着电子设备或电气设备的小型化，使用于这些电子设备或电气设备等的连接器等端子、继电器、引线框架等电子电气设备用导电元件实现薄壁化。因此，连接器等端子中为了确保接触压力，需要进行严格的弯曲加工，与以往相比更加要求优异的屈服强度-弯曲平衡。

发明内容