特許 6304865 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6304865

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子

(51)【国際特許分類】

   C22C 9/04 20060101AFI20180326BHJP

   H01B 1/02 20060101ALI20180326BHJP

   H01B 5/02 20060101ALI20180326BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20180326BHJP

   C22F 1/08 20060101ALN20180326BHJP

【ＦＩ】

   C22C9/04

   H01B1/02 A

   H01B5/02 A

   H01B5/02 Z

   !C22F1/00 604

   !C22F1/00 613

   !C22F1/00 623

   !C22F1/00 630A

   !C22F1/00 630F

   !C22F1/00 630K

   !C22F1/00 661A

   !C22F1/00 681

   !C22F1/00 682

   !C22F1/00 683

   !C22F1/00 685A

   !C22F1/00 685Z

   !C22F1/00 686B

   !C22F1/00 686Z

   !C22F1/00 691B

   !C22F1/00 691C

   !C22F1/00 691Z

   !C22F1/00 692A

   !C22F1/00 694A

   !C22F1/00 694B

   !C22F1/08 B

【請求項の数】9

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2013-272405(P2013-272405)

(22)【出願日】2013年12月27日

(65)【公開番号】特開2014-167160(P2014-167160A)

(43)【公開日】2014年9月11日

【審査請求日】2016年11月22日

(31)【優先権主張番号】特願2013-16605(P2013-16605)

(32)【優先日】2013年1月31日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000176822

【氏名又は名称】三菱伸銅株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100129403

【弁理士】

【氏名又は名称】増井 裕士

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(72)【発明者】

【氏名】牧 一誠

(72)【発明者】

【氏名】森 広行

(72)【発明者】

【氏名】山下 大樹

【審査官】 河野 一夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３０６７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２２８６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９４９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０８４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５８８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６０７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６４７１７９２（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ １／００ − ４９／１４

Ｃ２２Ｆ １／００ − ３／０２

Ｈ０１Ｂ １／０２

Ｈ０１Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｚｎを１５．０ｍａｓｓ％超えて３６．５ｍａｓｓ％以下、Ｓｎを０．１０ｍａｓｓ％以上０．９０ｍａｓｓ％以下、Ｎｉを０．１５ｍａｓｓ％以上１．００ｍａｓｓ％未満、Ｆｅを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満、Ｐを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％以下含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなり、
Ｆｅの含有量とＮｉの含有量との比Ｆｅ／Ｎｉが、原子比で、
０．００２≦Ｆｅ／Ｎｉ＜０．７００
を満たし、
かつ、ＮｉおよびＦｅの合計含有量（Ｎｉ＋Ｆｅ）とＰの含有量との比（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐが、原子比で、
３．０＜（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐ＜１００．０
を満たし、
さらに、Ｓｎの含有量とＮｉおよびＦｅの合計量（Ｎｉ＋Ｆｅ）との比Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）が、原子比で、
０．１０＜Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）＜５．００
を満たすとともに、
圧延方向に対して垂直方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと、０．２％耐力ＹＳと、から算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが８５％を超え、
日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ−Ｔ３０９：２００４の片持はりねじ式に準じた方法によって応力を負荷し、１２０℃の温度で、５００ｈ保持後の残留応力率が７０％以上であり、
日本伸銅協会技術標準Ｔ３０７−２００７の４試験方法に準拠して、曲げ角度が９０度、曲げ半径が０．４０ｍｍのＷ型の治具を用い、曲げの軸が圧延方向に平行になるようにＷ曲げ試験を行った結果、クラックが観察されないことを特徴とする電子・電気機器用銅合金。

【請求項2】

Ｚｎを１５．０ｍａｓｓ％超えて３６．５ｍａｓｓ％以下、Ｓｎを０．１０ｍａｓｓ％以上０．９０ｍａｓｓ％以下、Ｎｉを０．１５ｍａｓｓ％以上１．００ｍａｓｓ％未満、Ｆｅを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満、Ｃｏを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満、Ｐを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％以下含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなり、
ＦｅとＣｏの合計含有量とＮｉの含有量との比（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉが、原子比で、
０．００２≦（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉ＜０．７００
を満たし、
かつＮｉ、ＦｅおよびＣｏの合計含有量（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）とＰの含有量との比（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐが、原子比で、
３．０＜（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐ＜１００．０
を満たし、
さらにＳｎの含有量とＮｉ、ＦｅおよびＣｏの合計含有量（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）との比Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）が、原子比で、
０．１０＜Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）＜５．００
を満たすとともに、
圧延方向に対して垂直方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと、０．２％耐力ＹＳと、から算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが８５％を超え、
日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ−Ｔ３０９：２００４の片持はりねじ式に準じた方法によって応力を負荷し、１２０℃の温度で、５００ｈ保持後の残留応力率が７０％以上であり、
日本伸銅協会技術標準Ｔ３０７−２００７の４試験方法に準拠して、曲げ角度が９０度、曲げ半径が０．４０ｍｍのＷ型の治具を用い、曲げの軸が圧延方向に平行になるようにＷ曲げ試験を行った結果、クラックが観察されないことを特徴とする電子・電気機器用銅合金。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の電子・電気機器用銅合金において、
０．２％耐力が３００ＭＰａ以上の機械特性を有することを特徴とする電子・電気機器用銅合金。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子・電気機器用銅合金の圧延材からなり、厚みが０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内にあることを特徴とする電子・電気機器用銅合金薄板。

【請求項5】

請求項４に記載の電子・電気機器用銅合金薄板において、
表面にＳｎめっきが施されていることを特徴とする電子・電気機器用銅合金薄板。

【請求項6】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴とする電子・電気機器用導電部品。

【請求項7】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴とする端子。

【請求項8】

請求項４または請求項５に記載の電子・電気機器用銅合金薄板からなることを特徴とする電子・電気機器用導電部品。

【請求項9】

請求項４または請求項５に記載の電子・電気機器用銅合金薄板からなることを特徴とする端子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置のコネクタ、その他の端子、あるいは電磁リレーの可動導電片や、リードフレームなどの電子・電気機器用導電部品として使用されるＣｕ−Ｚｎ―Ｓｎ系の電子・電気機器用銅合金と、それを用いた電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子に関するものである。

【背景技術】

【0002】

上述の電子・電気機器用導電部品の素材として、強度、加工性、コストのバランスなどの観点から、Ｃｕ−Ｚｎ合金が従来から広く使用されている。
また、コネクタなどの端子の場合、相手側の導電部材との接触の信頼性を高めるため、Ｃｕ−Ｚｎ合金からなる基材（素板）の表面に錫（Ｓｎ）めっきを施して使用することがある。Ｃｕ−Ｚｎ合金を基材としてその表面にＳｎめっきを施したコネクタなどの導電部品においては、Ｓｎめっき材のリサイクル性を向上させるとともに、強度を向上させるため、Ｃｕ−Ｚｎ―Ｓｎ系合金を使用する場合がある。

【0003】

ここで、例えばコネクタ等の電子・電気機器用導電部品は、一般に、厚みが０．０５〜１．０ｍｍ程度の薄板（圧延板）に打ち抜き加工を施すことによって所定の形状とし、その少なくとも一部に曲げ加工を施すことによって製造される。この場合、曲げ部分付近で相手側導電部材と接触させて相手側導電部材との電気的接続を得るとともに、曲げ部分のバネ性により相手側導電材との接触状態を維持させるように使用される。

【0004】

このような電子・電気機器用導電部品に用いられる電子・電気機器用銅合金においては、導電性、圧延性や打ち抜き加工性が優れていることが望まれる。さらに、前述のように、曲げ加工を施してその曲げ部分のバネ性により、曲げ部分付近で相手側導電部材との接触状態を維持するように使用されるコネクタなどの場合は、曲げ加工性、耐応力緩和特性が優れていることが要求される。

【0005】

そこで、例えば特許文献１〜３には、Ｃｕ−Ｚｎ―Ｓｎ系合金の耐応力緩和特性を向上させるための方法が提案されている。
特許文献１には、Ｃｕ−Ｚｎ―Ｓｎ系合金にＮｉを含有させてＮｉ−Ｐ系化合物を生成させることによって耐応力緩和特性を向上させることができるとされ、またＦｅの添加も耐応力緩和特性の向上に有効であることが示されている。
特許文献２においては、Ｃｕ−Ｚｎ―Ｓｎ系合金に、Ｎｉ、ＦｅをＰとともに添加して化合物を生成させることにより、強度、弾性、耐熱性を向上させ得ることが記載されており、上記の強度、弾性、耐熱性の向上は、耐応力緩和特性の向上を意味している。

【0006】

また、特許文献３においては、Ｃｕ−Ｚｎ―Ｓｎ系合金にＮｉを添加するとともに、Ｎｉ／Ｓｎ比を特定の範囲内に調整することにより耐応力緩和特性を向上させることができると記載され、またＦｅの微量添加も耐応力緩和特性の向上に有効である旨、記載されている。
さらに、リードフレーム材を対象とした特許文献４においては、Ｃｕ−Ｚｎ―Ｓｎ系合金に、Ｎｉ、ＦｅをＰとともに添加し、（Ｆｅ＋Ｎｉ）／Ｐの原子比を０．２〜３の範囲内に調整して、Ｆｅ―Ｐ系化合物、Ｎｉ―Ｐ系化合物、Ｆｅ―Ｎｉ―Ｐ系化合物を生成させることにより、耐応力緩和特性の向上が可能となる旨、記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平０５−３３０８７号公報

【特許文献2】特開２００６−２８３０６０号公報

【特許文献3】特許第３９５３３５７号公報

【特許文献4】特許第３７１７３２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１、２においては、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐの個別の含有量が考慮されているだけであり、このような個別の含有量の調整だけでは、必ずしも耐応力緩和特性を確実かつ十分に向上させることができなかった。
また、特許文献３においては、Ｎｉ／Ｓｎ比を調整することが開示されているが、Ｐ化合物と耐応力緩和特性との関係については全く考慮されておらず、十分かつ確実な耐応力緩和特性の向上を図ることができなかった。
さらに、特許文献４においては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐの合計量と、（Ｆｅ＋Ｎｉ）／Ｐの原子比とを調整しただけであり、耐応力緩和特性の十分な向上を図ることができなかった。

【0009】

以上のように、従来から提案されている方法では、Ｃｕ−Ｚｎ―Ｓｎ系合金の耐応力緩和特性を十分に向上させることができなかった。このため、上述した構造のコネクタ等においては、経時的に、もしくは高温環境で、残留応力が緩和されて相手側導電部材との接触圧が維持されず、接触不良などの不都合が早期に生じやすいという問題があった。このような問題を回避するために、従来は材料の肉厚を大きくせざるを得ず、材料コストの上昇、重量の増大を招いていた。
そこで、耐応力緩和特性のより一層の確実かつ十分な改善が強く望まれている。

【0010】

また、最近では、電子機器や電気機器の小型化にともない、これら電子機器や電気機器等に使用されるコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用導電部品の小型化および薄肉化が図られている。
小型の電子・電気機器用導電部品を製造する場合には、打ち抜き加工における歩留を向上させるために、電子・電気機器用導電部品の長手方向が、銅合金圧延板の圧延方向に対して垂直方向を向くように打ち抜き加工されることが多い。すると、小型端子においては、銅合金圧延板の圧延方向に対して曲げの軸が平行方向になるように曲げ加工が施されることになる。ここで、銅合金圧延板においては、圧延方向に対して曲げの軸が平行方向になるように曲げた場合には、割れ等が発生し易くなるため、従来にも増して、曲げ加工性を向上させる必要があった。

【0011】

本発明は、以上のような事情を背景としてなされたものであって、耐応力緩和特性、耐力−曲げバランスに優れ、圧延方向に対して曲げの軸が平行方向になるように曲げ加工しても優れた曲げ加工性を有し、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用導電部品に適した電子・電気機器用銅合金、それを用いた電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明に係る電子・電気機器用銅合金は、Ｚｎを１５．０ｍａｓｓ％超えて３６．５ｍａｓｓ％以下、Ｓｎを０．１０ｍａｓｓ％以上０．９０ｍａｓｓ％以下、Ｎｉを０．１５ｍａｓｓ％以上１．００ｍａｓｓ％未満、Ｆｅを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満、Ｐを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％以下含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなり、Ｆｅの含有量とＮｉの含有量との比Ｆｅ／Ｎｉが、原子比で、０．００２≦Ｆｅ／Ｎｉ＜０．７００を満たし、かつ、ＮｉおよびＦｅの合計含有量（Ｎｉ＋Ｆｅ）とＰの含有量との比（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐが、原子比で、３．０＜（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐ＜１００．０を満たし、さらに、Ｓｎの含有量とＮｉおよびＦｅの合計量（Ｎｉ＋Ｆｅ）との比Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）が、原子比で、０．１０＜Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）＜５．００を満たすとともに、圧延方向に対して垂直方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと、０．２％耐力ＹＳと、から算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが８５％を超え、日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ−Ｔ３０９：２００４の片持はりねじ式に準じた方法によって応力を負荷し、１２０℃の温度で、５００ｈ保持後の残留応力率が７０％以上であり、日本伸銅協会技術標準Ｔ３０７−２００７の４試験方法に準拠して、曲げ角度が９０度、曲げ半径が０．４０ｍｍのＷ型の治具を用い、曲げの軸が圧延方向に平行になるようにＷ曲げ試験を行った結果、クラックが観察されないことを特徴とする。

【0013】

上述の構成の電子・電気機器用銅合金によれば、ＮｉおよびＦｅを、Ｐとともに添加し、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、およびＰの相互間の添加比率を規制することにより、母相から析出したＦｅとＮｉとＰとを含有する〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物を適切に存在さているので、耐応力緩和特性に十分に優れ、しかも強度（耐力）も高く、曲げ加工性にも優れることになる。
なお、ここで〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物とは、Ｎｉ―Ｆｅ―Ｐの３元系析出物、あるいはＦｅ―ＰもしくはＮｉ―Ｐの２元系析出物であり、さらにこれらに他の元素、例えば主成分のＣｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、不純物のＯ、Ｓ、Ｃ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉなどを含有した多元系析出物を含むことがある。また、この〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物は、リン化物、もしくはリンを固溶した合金の形態で存在する。

【0014】

そして、圧延方向に対して垂直方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと０．２％耐力ＹＳとから算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが８５％超えとなっていることから、０．２％耐力ＹＳが強度ＴＳに対して相対的に高くなっている。よって、耐力―曲げバランスが向上し、圧延方向に対して曲げの軸を平行方向にしたときの曲げ加工性が優れることになる。これにより、小型端子のように、銅合金圧延板の圧延方向に対して曲げの軸が平行方向になるように曲げ加工させた場合であっても、割れ等の発生を抑制することができる。

【0015】

本本発明の他の態様による電子・電気機器用銅合金は、Ｚｎを１５．０ｍａｓｓ％超えて３６．５ｍａｓｓ％以下、Ｓｎを０．１０ｍａｓｓ％以上０．９０ｍａｓｓ％以下、Ｎｉを０．１５ｍａｓｓ％以上１．００ｍａｓｓ％未満、Ｆｅを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満、Ｃｏを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満、Ｐを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％以下含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなり、ＦｅとＣｏの合計含有量とＮｉの含有量との比（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉが、原子比で、０．００２≦（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉ＜０．７００を満たし、かつＮｉ、ＦｅおよびＣｏの合計含有量（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）とＰの含有量との比（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐが、原子比で、３．０＜（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐ＜１００．０を満たし、さらにＳｎの含有量とＮｉ、ＦｅおよびＣｏの合計含有量（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）との比Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）が、原子比で、０．１０＜Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）＜５．００を満たすとともに、圧延方向に対して垂直方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと、０．２％耐力ＹＳと、から算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが８５％を超え、日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ−Ｔ３０９：２００４の片持はりねじ式に準じた方法によって応力を負荷し、１２０℃の温度で、５００ｈ保持後の残留応力率が７０％以上であり、日本伸銅協会技術標準Ｔ３０７−２００７の４試験方法に準拠して、曲げ角度が９０度、曲げ半径が０．４０ｍｍのＷ型の治具を用い、曲げの軸が圧延方向に平行になるようにＷ曲げ試験を行った結果、クラックが観察されないことを特徴とする。

【0016】

上述の構成の電子・電気機器用銅合金によれば、Ｎｉ、ＦｅおよびＣｏを、Ｐとともに添加し、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＣｏおよびＰの相互間の添加比率を適切に規制することにより、母相から析出したＦｅとＮｉとＣｏとＰとを含有する〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物を適切に存在させると同時に、ガス不純物元素であるＨ，Ｏ，Ｓ，Ｃの含有量を適量以下に抑制しているので、耐応力緩和特性に十分に優れ、しかも強度（耐力）も高く、曲げ加工性にも優れることになる。
なお、ここで〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物とは、Ｎｉ―Ｆｅ―Ｃｏ―Ｐの4元系析出物、あるいはＮｉ−Ｆｅ―Ｐ、Ｎｉ―Ｃｏ―Ｐ、もしくはＦｅ−Ｃｏ―Ｐの３元系析出物、あるいはＦｅ―Ｐ、Ｎｉ−Ｐ、もしくはＣｏ―Ｐの２元系析出物であり、さらにこれらに他の元素、例えば主成分のＣｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、不純物のＯ、Ｓ、Ｃ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉなどを含有した多元系析出物を含むことがある。また、この〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物は、リン化物、もしくはリンを固溶した合金の形態で存在する。

【0017】

そして、圧延方向に対して垂直方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと０．２％耐力ＹＳとから算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが８５％超えとなっていることから、０．２％耐力ＹＳが強度ＴＳに対して相対的に高くなっている。よって、耐力―曲げバランスが向上し、圧延方向に対して曲げの軸を平行方向にしたときの曲げ加工性が優れることになる。これにより、小型端子のように、銅合金圧延板の圧延方向に対して曲げの軸が平行方向になるように曲げ加工させた場合であっても、割れ等の発生を抑制することができる。

【0018】

ここで、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上の機械特性を有することが好ましい。
このような０．２％耐力が３００ＭＰａ以上の機械特性を有する電子・電気機器用銅合金は、例えば電磁リレーの可動導電片あるいは端子のバネ部のごとく、特に高強度が要求される導電部品に適している。

【0019】

本発明の電子・電気機器用銅合金薄板は、上述の電子・電気機器用銅合金の圧延材からなり、厚みが０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内にあることを特徴とする。
このような構成の電子・電気機器用銅合金薄板は、コネクタ、その他の端子、電磁リレーの可動導電片、リードフレームなどに好適に使用することができる。

【0020】

ここで、本発明の電子・電気機器用銅合金薄板においては、表面にＳｎめっきが施されていてもよい。
この場合、Ｓｎめっきの下地の基材は０．１０ｍａｓｓ％以上０．９０ｍａｓｓ％以下のＳｎを含有するＣｕ−Ｚｎ―Ｓｎ系合金で構成されているため、使用済みのコネクタなどの部品をＳｎめっきＣｕ−Ｚｎ系合金のスクラップとして回収して良好なリサイクル性を確保することができる。

【0021】

本発明の電子・電気機器用導電部品は、上述の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴とする。
さらに、本発明の電子・電気機器用導電部品は、上述の電子・電気機器用銅合金薄板からなることを特徴とする。
なお、本発明における電子・電気機器用導電部品とは、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等を含むものである。

【0022】

本発明の端子は、上述の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴とする。
さらに、本発明の端子は、上述の電子・電気機器用銅合金薄板からなることを特徴とする。
なお、本発明における端子は、コネクタ等を含むものである。

【0023】

これらの構成の電子・電気機器用導電部品及び端子によれば、耐応力緩和特性に優れているので、経時的に、もしくは高温環境で、残留応力が緩和されにくく、例えば曲げ部分のバネ性により相手側導電材に圧接させる構造とした場合に、相手側導電部材との接触圧を保つことができる。また、電子・電気機器用導電部品及び端子の薄肉化を図ることができる。さらに、圧延方向に対して垂直方向における降伏比が８５％超えとされ、耐力―曲げバランスに優れていることから、銅合金圧延板の圧延方向に対して曲げの軸が平行方向になるように曲げ加工した小型端子等としても適用できる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、耐応力緩和特性、耐力−曲げバランスに優れ、圧延方向に対して曲げの軸が平行方向になるように曲げ加工しても優れた曲げ加工性を有し、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用導電部品に適した電子・電気機器用銅合金、それを用いた電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の電子・電気機器用銅合金の製造方法の工程例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下に、本発明の一実施形態である電子・電気機器用銅合金について説明する。
本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、Ｚｎを１５．０ｍａｓｓ％超えて３６．５ｍａｓｓ％以下、Ｓｎを０．１０ｍａｓｓ％以上０．９０ｍａｓｓ％以下、Ｎｉを０．１５ｍａｓｓ％以上１．００ｍａｓｓ％未満、Ｆｅを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満、Ｐを０．００５ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％以下含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなる組成を有する。

【0027】

そして、各合金元素の相互間の含有量比率として、Ｆｅの含有量とＮｉの含有量との比Ｆｅ／Ｎｉが、原子比で、次の（１）式
０．００２≦Ｆｅ／Ｎｉ＜０．７００ ・・・（１）
を満たし、かつＮｉの含有量およびＦｅの含有量の合計量（Ｎｉ＋Ｆｅ）とＰの含有量との比（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐが、原子比で、次の（２）式
３．０＜（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐ＜１００．０ ・・・（２）
を満たし、さらにＳｎの含有量とＮｉの含有量およびＦｅの含有量の合計量（Ｎｉ＋Ｆｅ）との比Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）が、原子比で、次の（３）式
０．１０＜Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）＜５．００ ・・・（３）
を満たすように定められている。

【0028】

さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、上記のＺｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐのほか、さらにＣｏを０．００１ｍａｓｓ％以上、０．１００ｍａｓｓ％未満含有してもよい。
そして、各合金元素の相互間の含有量比率として、ＦｅおよびＣｏの合計含有量とＮｉの含有量との比（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉが、原子比で、次の（１´）式
０．００２≦（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉ＜０．７００ ・・・（１´）
を満たし、さらにＮｉ、ＦｅおよびＣｏの合計含有量（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）とＰの含有量との比（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐが、原子比で、次の（２´）式
３．０＜（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐ＜１００．０ ・・・（２´）
を満たし、さらにＳｎの含有量とＮｉ、ＦｅおよびＣｏの合計含有量（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）との比Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）が、原子比で、次の（３´）式
０．１０＜Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）＜５．００ ・・・（３´）
を満たすように定められている。

【0029】

ここで、上述のように成分組成を規定した理由について説明する。

【0030】

（Ｚｎ：１５．０ｍａｓｓ％超えて３６．５ｍａｓｓ％以下）
Ｚｎは、本実施形態で対象としている銅合金において基本的な合金元素であり、強度およびばね性の向上に有効な元素である。また、ＺｎはＣｕより安価であるため、銅合金の材料コストの低減にも効果がある。Ｚｎが１５．０ｍａｓｓ％以下では、材料コストの低減効果が十分に得られない。一方、Ｚｎが３６．５ｍａｓｓ％を超える場合は、耐食性が低下するとともに、冷間圧延性も低下してしまう。
そこで、本実施形態では、Ｚｎの含有量を１５．０ｍａｓｓ％超え３６．５ｍａｓｓ％以下の範囲内とした。なお、Ｚｎの含有量は、上記の範囲内でも１５．０ｍａｓｓ％超え３３．０ｍａｓｓ％以下の範囲内が好ましく、２０．０ｍａｓｓ％超え３０．０ｍａｓｓ％以下の範囲内がさらに好ましい。

【0031】

（Ｓｎ：０．１０ｍａｓｓ％以上０．９０ｍａｓｓ％以下）
Ｓｎの添加は強度向上に効果があり、Ｓｎめっき付きＣｕ−Ｚｎ合金材のリサイクル性の向上に有利となる。さらに、ＳｎがＮｉおよびＦｅと共存すれば、耐応力緩和特性の向上にも寄与することが本発明者等の研究により判明している。Ｓｎが０．１０ｍａｓｓ％未満ではこれらの効果が十分に得られず、一方、Ｓｎが０．９０ｍａｓｓ％を超えれば、熱間加工性および冷間圧延性が低下し、熱間圧延や冷間圧延で割れが発生してしまうおそれがあり、導電率も低下してしまう。
そこで、本実施形態では、Ｓｎの含有量を０．１０ｍａｓｓ％以上０．９０ｍａｓｓ％以下の範囲内とした。なお、Ｓｎの含有量は、上記の範囲内でも特に０．２０ｍａｓｓ％以上０．８０ｍａｓｓ％以下の範囲内が好ましい。

【0032】

（Ｎｉ：０．１５ｍａｓｓ％以上１．００ｍａｓｓ％未満）
Ｎｉは、Ｆｅ、Ｐとともに添加することにより、〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物を母相から析出させることができ、また、Ｆｅ、Ｃｏ，Ｐとともに添加することにより、〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物を母相から析出させることができる。これら〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物もしくは〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物によって再結晶の際に結晶粒界をピン止めする効果により、α相の平均結晶粒径を小さくすることができ、強度、曲げ加工性、耐応力腐食割れ性を向上させることができる。さらに、これらの析出物の存在により、耐応力緩和特性を大幅に向上させることができる。加えて、ＮｉをＳｎ、Ｆｅ、Ｃｏ，Ｐと共存させることで、固溶強化によっても向上させることができる。ここで、Ｎｉの添加量が０．１５ｍａｓｓ％未満では、耐応力緩和特性を十分に向上させることができない。一方、Ｎｉの添加量が１．００ｍａｓｓ％以上となれば、固溶Ｎｉが多くなって導電率が低下し、また高価なＮｉ原材料の使用量の増大によりコスト上昇を招く。
そこで、本実施形態では、Ｎｉの含有量を０．１５ｍａｓｓ％以上１．００ｍａｓｓ％未満の範囲内とした。なお、Ｎｉの含有量は、上記の範囲内でも特に０．２０ｍａｓｓ％以上、０．８０ｍａｓｓ％未満の範囲内とすることが好ましい。

【0033】

（Ｆｅ：０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満）
Ｆｅは、Ｎｉ、Ｐとともに添加することにより、〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物を母相から析出させることができ、また、Ｎｉ、Ｃｏ，Ｐとともに添加することにより、〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物を母相から析出させることができる。これら〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物もしくは〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物によって再結晶の際に結晶粒界をピン止めする効果により、α相の平均結晶粒径を小さくすることができ、強度、曲げ加工性、耐応力腐食割れ性を向上させることができる。さらに、これらの析出物の存在により、耐応力緩和特性を大幅に向上させることができる。ここで、Ｆｅの添加量が０．００１ｍａｓｓ％未満では、結晶粒界をピン止めする効果が十分に得られず、十分な強度が得られない。一方、Ｆｅの添加量が０．１００ｍａｓｓ％以上となれば、一層の強度向上は認められず、固溶Ｆｅが多くなって導電率が低下し、また冷間圧延性も低下してしまう。
そこで、本実施形態では、Ｆｅの含有量を０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満の範囲内とした。なお、Ｆｅの含有量は、上記の範囲内でも特に０．００２ｍａｓｓ％以上０．０８０ｍａｓｓ％以下の範囲内とすることが好ましい。

【0034】

（Ｃｏ：０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満）
Ｃｏは、必ずしも必須の添加元素ではないが、少量のＣｏをＮｉ、Ｆｅ、Ｐとともに添加すれば、〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物が生成され、耐応力緩和特性をより一層向上させることができる。ここで、Ｃｏ添加量が０．００１ｍａｓｓ％未満では、Ｃｏ添加による耐応力緩和特性のより一層の向上効果が得られず、一方、Ｃｏ添加量が０．１００ｍａｓｓ％以上となれば、固溶Ｃｏが多くなって導電率が低下し、また高価なＣｏ原材料の使用量の増大によりコスト上昇を招く。
そこで、本実施形態では、Ｃｏを添加する場合に、Ｃｏの含有量を０．００１ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％未満の範囲内とした。Ｃｏの含有量は、上記の範囲内でも特に０．００２ｍａｓｓ％以上０．０８０ｍａｓｓ％以下の範囲内とすることが好ましい。なお、Ｃｏを積極的に添加しない場合でも、不純物として０．００１ｍａｓｓ％未満のＣｏが含有されることがある。

【0035】

（Ｐ：０．００５ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％以下）
Ｐは、Ｆｅ、Ｎｉ、さらにはＣｏとの結合性が高く、Ｆｅ、Ｎｉとともに適量のＰを含有させれば、〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物を析出させることができ、またＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏとともに適量のＰを含有させれば、〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物を析出させることができ、そしてこれらの析出物の存在によって耐応力緩和特性を向上させることができる。ここで、Ｐ量が０．００５ｍａｓｓ％未満では、十分に〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物または〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物を析出させることが困難となり、十分に耐応力緩和特性を向上させることができなくなる。一方、Ｐ量が０．１００ｍａｓｓ％を超えれば、Ｐ固溶量が多くなって、導電率が低下するとともに圧延性が低下して冷間圧延割れが生じやすくなってしまう。
そこで、本実施形態では、Ｐの含有量を０．００５ｍａｓｓ％以上０．１００ｍａｓｓ％以下の範囲内とした。Ｐの含有量は、上記の範囲内でも特に０．０１０ｍａｓｓ％以上０．０８０ｍａｓｓ％以下の範囲内が好ましい。
なお、Ｐは、銅合金の溶解原料から不可避的に混入することが多い元素であり、従ってＰ量を上述のように規制するためには、溶解原料を適切に選定することが望ましい。

【0036】

以上の各元素の残部は、基本的にはＣｕおよび不可避的不純物とすればよい。ここで、不可避的不純物としては、Ｍｇ，Ａｌ, Ｍｎ, Ｓｉ, （Ｃｏ），Ｃｒ，Ａｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｃｄ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｌｉ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓ，Ｏ，Ｃ，Ｂｅ，Ｎ，Ｈ，Ｈｇ, Ｂ、Ｚｒ、希土類等が挙げられる。これらの不可避不純物は、総量で０．３ｍａｓｓ％以下であることが望ましい。

【0037】

さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、各合金元素の個別の含有量の範囲を上述のように調整するばかりではなく、それぞれの元素の含有量の相互の比率が、原子比で、前記（１）〜（３）式、あるいは（１´）〜（３´）式を満たすように規制することが重要である。そこで、以下に（１）〜（３）式、（１´）〜（３´）式の限定理由を説明する。

【0038】

（１）式： ０．００２≦Ｆｅ／Ｎｉ＜０．７００
本発明者等らは、詳細な実験の結果、Ｆｅ、Ｎｉのそれぞれの含有量を前述のように調整するだけではなく、それらの比Ｆｅ／Ｎｉを、原子比で、０．００２以上かつ０．７００未満の範囲内とした場合に、十分な耐応力緩和特性の向上を図り得ることを見い出した。ここで、Ｆｅ／Ｎｉ比が０．７００以上の場合、耐応力緩和特性が低下する。Ｆｅ／Ｎｉ比が０．００２未満の場合、強度が低下するとともに高価なＮｉの原材料使用量が相対的に多くなってコスト上昇を招く。そこで、Ｆｅ／Ｎｉ比は、上記の範囲内に規制することとした。なお、Ｆｅ／Ｎｉ比は、上記の範囲内でも、特に０．００２以上０．５００以下の範囲内が好ましく、０．００５以上０．２５０以下の範囲内がさらに好ましい。

【0039】

（２）式： ３．０＜（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐ＜１００．０
（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐ比が３．０以下では、固溶Ｐの割合の増大に伴って耐応力緩和特性が低下し、また同時に固溶Ｐにより導電率が低下するとともに、圧延性が低下して冷間圧延割れが生じやすくなり、さらに曲げ加工性も低下する。一方、（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐ比が１００．０以上となれば、固溶したＮｉ、Ｆｅの割合の増大により導電率が低下するとともに高価なＮｉの原材料使用量が相対的に多くなってコスト上昇を招く。そこで、（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐ比を上記の範囲内に規制することとした。なお、（Ｎｉ＋Ｆｅ）／Ｐ比の上限値は、上記の範囲内でも、５０．０以下、好ましくは４０．０以下、さらに好ましくは２０．０以下、さらには１５．０未満、最適には１２．０以下とすることが望ましい。

【0040】

（３）式： ０．１０＜Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）＜５．００
Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）比が０．１０以下では、十分な耐応力緩和特性向上効果が発揮されず、一方、Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）比が５．００以上の場合、相対的に（Ｎｉ＋Ｆｅ）量が少なくなって、〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物の量が少なくなり、耐応力緩和特性が低下してしまう。そこで、Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）比を上記の範囲内に規制することとした。なお、Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）比の下限は、上記の範囲内でも、特に０．２０以上、好ましくは０．２５以上、最適には０．３０超えとすることが望ましい。また、Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）比の上限は、上記の範囲内でも、２．９０以下、好ましくは２．５０以下、さらに好ましくは１．５０以下とすることが望ましい。

【0041】

（１´）式： ０．００２≦（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉ＜０．７００
Ｃｏを添加した場合、Ｆｅの一部をＣｏで置き換えたと考えればよく、（１´）式も基本的には（１）式に準じている。ここで、（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉ比が０．７００以上の場合には、耐応力緩和特性が低下するとともに高価なＣｏ原材料の使用量の増大によりコスト上昇を招く。（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉ比が０．００２未満の場合には、強度が低下するとともに高価なＮｉの原材料使用量が相対的に多くなってコスト上昇を招く。そこで、（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉ比は、上記の範囲内に規制することとした。なお、（Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｎｉ比は、上記の範囲内でも、特に０．００２以上０．５００以下の範囲内が望ましく、０．００５以上０．２５０以下の範囲内がさらに望ましい。

【0042】

（２´）式： ３．０＜（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐ＜１００．０
Ｃｏを添加する場合の（２´）式も、前記（２）式に準じている。（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐ比が３．０以下では、固溶Ｐの割合の増大に伴って耐応力緩和特性が低下し、また同時に固溶Ｐにより導電率が低下するとともに、圧延性が低下して冷間圧延割れが生じやすくなり、さらに曲げ加工性も低下する。一方、（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐ比が１００．０以上となれば、固溶したＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏの割合の増大により導電率が低下するとともに高価なＣｏやＮｉの原材料使用量が相対的に多くなってコスト上昇を招く。そこで、（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐ比を上記の範囲内に規制することとした。なお、（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）／Ｐ比の上限値は、上記の範囲内でも、５０．０以下、好ましくは４０．０以下、さらに好ましくは２０．０以下、さらには１５．０未満、最適には１２．０以下とすることが望ましい。

【0043】

（３´）式： ０．１０＜Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）＜５．００
Ｃｏを添加する場合の（３´）式も、前記（３）式に準じている。Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）比が０．１０以下では、十分な耐応力緩和特性向上効果が発揮されず、一方、Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）比が５．００以上では、相対的に（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）量が少なくなって、〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物の量が少なくなり、耐応力緩和特性が低下してしまう。そこで、Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）比を上記の範囲内に規制することとした。なお、Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）比の下限は、上記の範囲内でも、特に０．２０以上、好ましくは０．２５以上、最適には０．３０超えとすることが望ましい。また、Ｓｎ／（Ｎｉ＋Ｆｅ＋Ｃｏ）比の上限は、上記の範囲内でも、２．９０以下、好ましくは２．５０以下、さらに好ましくは１．５０以下とすることが望ましい。

【0044】

以上のように各合金元素を、個別の含有量だけではなく、各元素相互の比率として、（１）〜（３）式もしくは（１´）〜（３´）式を満たすように調整した電子・電気機器用銅合金においては、〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物もしくは〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物が、母相から分散析出したものとなり、このような析出物の分散析出によって、耐応力緩和特性が向上するものと考えられる。

【0045】

さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物もしくは〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物が存在していることが重要である。これらの析出物は、本発明者等の研究により、Ｆｅ_２Ｐ系またはＮｉ_２Ｐ系の結晶構造である六方晶（ｓｐａｃｅ ｇｒｏｕｐ：Ｐ−６２ｍ（１８９））もしくはＦｅ_２Ｐ系の斜方晶（ｓｐａｃｅ ｇｒｏｕｐ：Ｐ−ｎｍａ（６２））であることが判明している。そして、これらの析出物は、その平均粒径が１００ｎｍ以下と微細であることが望ましい。このように微細な析出物が存在することによって、優れた耐応力緩和特性を確保することができると同時に、結晶粒微細化を通じて、強度と曲げ加工性を向上させることができる。ここで、このような析出物の平均粒径が１００ｎｍを越えれば、強度や耐応力緩和特性の向上に対する寄与が小さくなる。

【0046】

そして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、その成分組成を上述のように調整するだけではなく、以下のように機械的特性について規定している。
すなわち、圧延方向に対して垂直方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと、０．２％耐力ＹＳと、から算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが８５％を超えるように構成している。
ここで、上述のように、圧延方向に垂直な方向における降伏比を規定した理由について以下に説明する。

【0047】

（降伏比）
圧延方向に対して垂直方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと０．２％耐力ＹＳとから算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが８５％を超えていると、強度ＴＳに対して相対的に０．２％耐力が高くなる。曲げ性は、破壊の問題であり、強度と強い相関がある。このため、強度に対して相対的に０．２％耐力が高い場合には、耐力―曲げバランスが高くなり、曲げ加工性に優れることになる。
ここで、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、降伏比を８８％以上、さらには９０％以上とすることが好ましい。

【0048】

次に、前述のような実施形態の電子・電気機器用銅合金の製造方法の好ましい例について、図１に示すフローチャートを参照して説明する。

【0049】

〔溶解・鋳造工程：Ｓ０１〕
まず、前述した成分組成の銅合金溶湯を溶製する。銅原料としては、純度が９９．９９ｍａｓｓ％以上の４ＮＣｕ（無酸素銅等）を使用することが望ましいが、スクラップを原料として用いてもよい。また、溶解には、大気雰囲気炉を用いてもよいが、添加元素の酸化を抑制するために、真空炉、不活性ガス雰囲気又は還元性雰囲気とされた雰囲気炉を用いてもよい。
次いで、成分調整された銅合金溶湯を、適宜の鋳造法、例えば金型鋳造などのバッチ式鋳造法、あるいは連続鋳造法、半連続鋳造法などによって鋳造して鋳塊を得る。

【0050】

〔加熱工程：Ｓ０２〕
その後、必要に応じて、鋳塊の偏析を解消して鋳塊組織を均一化するために均質化熱処理を行う。または晶出物、析出物を固溶させるために溶体化熱処理を行う。この熱処理の条件は特に限定しないが、通常は６００〜１０００℃において１秒〜２４時間加熱すればよい。熱処理温度が６００℃未満、あるいは熱処理時間が５分未満では、十分な均質化効果または溶体化効果が得られないおそれがある。一方、熱処理温度が１０００℃を超えれば、偏析部位が一部溶解してしまうおそれがあり、さらに熱処理時間が２４時間を超えることはコスト上昇を招くだけである。熱処理後の冷却条件は、適宜定めればよいが、通常は水焼入れすればよい。なお、熱処理後には、必要に応じて面削を行う。

【0051】

〔熱間加工：Ｓ０３〕
次いで、粗加工の効率化と組織の均一化のために、鋳塊に対して熱間加工を行ってもよい。この熱間加工の条件は特に限定されないが、通常は、開始温度６００〜１０００℃、終了温度３００〜８５０℃、加工率１０〜９９％程度とすることが好ましい。なお、熱間加工開始温度までの鋳塊加熱は、前述の加熱工程Ｓ０２と兼ねてもよい。熱間加工後の冷却条件は、適宜定めればよいが、通常は水焼入れすればよい。なお、熱間加工後には、必要に応じて面削を行う。熱間加工の加工方法は特に限定されないが、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。

【0052】

〔中間塑性加工：Ｓ０４〕
次に、加熱工程Ｓ０２で均質化処理を施した鋳塊、あるいは熱間圧延などの熱間加工Ｓ０３を施した熱間加工材に対して、中間塑性加工を施す。この中間塑性加工Ｓ０４における温度条件は特に限定はないが、冷間又は温間加工となる−２００℃から＋２００℃の範囲内とすることが好ましい。中間塑性加工の加工率も特に限定されないが、通常は１０〜９９％程度とする。塑性加工方法は特に限定されないが、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。なお、溶体化の徹底のために、Ｓ０２〜Ｓ０４を繰り返してもよい。

【0053】

〔中間熱処理工程：Ｓ０５〕
冷間もしくは温間での中間塑性加工Ｓ０４の後に、再結晶処理と析出処理を兼ねた中間熱処理を施す。この中間熱処理は、組織を再結晶させると同時に、〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物もしくは〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物を分散析出させるために実施される工程であり、これらの析出物が生成される加熱温度、加熱時間の条件を適用すればよく、通常は、２００〜８００℃で、１秒〜２４時間とすればよい。但し、α相の結晶粒径は、耐応力緩和特性にある程度の影響を与えるから、中間熱処理による再結晶粒を測定して、加熱温度、加熱時間の条件を適切に選択することが望ましい。なお、中間熱処理およびその後の冷却は、最終的なα相の平均結晶粒径に影響を与えるから、これらの条件は、α相の平均結晶粒径が０．１〜５０μｍの範囲内となるように選定することが望ましい。

【0054】

中間熱処理の具体的手法としては、バッチ式の加熱炉を用いても、あるいは連続焼鈍ラインを用いて連続的に加熱してもよい。バッチ式の加熱炉を使用する場合は、３００〜８００℃の温度で、５分〜２４時間加熱することが望ましく、また連続焼鈍ラインを用いる場合は、加熱到達温度２５０〜８００℃とし、かつその範囲内の温度で、保持なし、もしくは０．１秒〜５分程度保持することが好ましい。また、中間熱処理の雰囲気は、非酸化性雰囲気（窒素ガス雰囲気、不活性ガス雰囲気、還元性雰囲気）とすることが好ましい。
中間熱処理後の冷却条件は、特に限定しないが、通常は２０００℃／秒〜１００℃／時間程度の冷却速度で冷却すればよい。
なお、必要に応じて、上記の中間塑性加工Ｓ０４と中間熱処理工程Ｓ０５を、複数回繰り返してもよい。

【0055】

〔仕上げ塑性加工：Ｓ０６〕
中間熱処理工程Ｓ０５の後には、最終寸法、最終形状まで仕上げ加工を行う。加工率は最終板厚や最終形状に応じて適宜選択すればよいが、１〜９９％、特に１〜７０％の範囲内が好ましい。加工率が１％未満では、耐力を向上させる効果が十分に得られず、一方７０％を超えれば、実質的に再結晶組織が失われて加工組織となり、曲げ加工性が低下してしまうおそれがある。なお、加工率は、好ましくは１〜７０％、より好ましくは、５〜７０％とする。仕上げ塑性加工後は、これをそのまま製品として用いてもよいが、通常は、さらに仕上げ熱処理を施すことが好ましい。
なお、本実施形態の電子・電気機器用銅合金における「圧延方向」とは、最終の仕上げ塑性加工Ｓ０６における圧延加工によるものとする。

【0056】

〔仕上げ熱処理工程：Ｓ０７〕
仕上げ塑性加工後には、必要に応じて、耐応力緩和特性の向上および低温焼鈍硬化のために、または残留ひずみの除去のために、仕上げ熱処理工程Ｓ０７を行う。この仕上げ熱処理は、５０〜８００℃の範囲内の温度で、０．１秒〜２４時間行うことが望ましい。仕上げ熱処理の温度が５０℃未満、または仕上げ熱処理の時間が０．１秒未満では、十分な歪み取りの効果が得られなくなるおそれがあり、一方、仕上げ熱処理の温度が８００℃を超える場合は再結晶のおそれがあり、さらに仕上げ熱処理の時間が２４時間を超えることは、コスト上昇を招くだけである。なお、仕上げ塑性加工Ｓ０６を行わない場合には、仕上げ熱処理工程Ｓ０７は省略してもよい。

【0057】

以上のようにして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金を得ることができる。この電子・電気機器用銅合金においては、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上とされている。
また、加工方法として圧延を適用した場合、板厚０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下程度の電子・電気機器用銅合金薄板（条材）を得ることができる。このような薄板は、これをそのまま電子・電気機器用導電部品に使用してもよいが、板面の一方、もしくは両面に、膜厚０．１μｍ以上１０μｍ以下程度のＳｎめっきを施し、Ｓｎめっき付き銅合金条として、コネクタその他の端子などの電子・電気機器用導電部品に使用するのが通常である。この場合のＳｎめっきの方法は特に限定されない。また、場合によっては電解めっき後にリフロー処理を施してもよい。

【0058】

以上のような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、母相から析出したＦｅとＮｉとＰとを含有する〔Ｎｉ，Ｆｅ〕−Ｐ系析出物、あるいは、〔Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ〕−Ｐ系析出物を適切に存在させているので、耐応力緩和特性に十分に優れ、しかも強度（耐力）も高く、曲げ加工性にも優れることになる。
そして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、圧延方向に対して垂直方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと０．２％耐力ＹＳとから算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが８５％超えとされているので、０．２％耐力ＹＳが強度ＴＳに対して相対的に高くなっており、耐力―曲げバランスが向上し、圧延方向に対して曲げの軸を平行方向にしたときの曲げ加工性が優れることになる。よって、小型端子のように、銅合金圧延板の圧延方向に対して曲げの軸が平行方向になるように曲げ加工させた場合であっても、割れ等の発生を抑制することができる。

【0059】

さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上の機械特性を有するので、例えば電磁リレーの可動導電片あるいは端子のバネ部のごとく、特に高強度が要求される導電部品に適している。

【0060】

また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金薄板は、上述の電子・電気機器用銅合金の圧延材からなることから、耐応力緩和特性に優れており、コネクタ、その他の端子、電磁リレーの可動導電片、リードフレームなどに好適に使用することができる。
また、表面にＳｎめっきを施した場合には、使用済みのコネクタなどの部品をＳｎめっきＣｕ−Ｚｎ系合金のスクラップとして回収して良好なリサイクル性を確保することができる。

【0061】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、製造方法の一例を挙げて説明したが、これに限定されることはなく、最終的に得られた電子・電気機器用銅合金が、本発明の範囲内の組成であり、かつ、圧延方向に対して垂直方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと０．２％耐力ＹＳとから算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが８５％超えとされていればよい。

【実施例】

【0062】

以下、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果を示す。なお、以下の実施例は、本発明の効果を説明するためのものであって、実施例に記載された構成、プロセス、条件が本発明の技術的範囲を限定するものでない。

【0063】

Ｃｕ−４０ｍａｓｓ％Ｚｎ母合金および純度９９．９９ｍａｓｓ％以上の無酸素銅（ＡＳＴＭ Ｂ１５２ Ｃ１０１００）からなる原料を準備し、これを高純度グラファイト坩堝内に装入して、Ｎ_２ガス雰囲気において電気炉を用いて溶解した。銅合金溶湯内に、各種添加元素を添加して、表１，２，３に示す成分組成の合金溶湯を溶製し、カーボン鋳型に注湯して鋳塊を製出した。なお、鋳塊の大きさは、厚さ約４０ｍｍ×幅約５０ｍｍ×長さ約２００ｍｍとした。
続いて各鋳塊について、均質化処理（加熱工程Ｓ０２）として、Ａｒガス雰囲気中において、８００℃で所定時間保持後、水焼き入れを実施した

【0064】

次に、熱間加工Ｓ０３として熱間圧延を実施した。熱間圧延開始温度が８００℃となるように再加熱して、鋳塊の幅方向が圧延方向となるようにして、圧延率約５０％の熱間圧延を行い、圧延終了温度３００〜７００℃から水焼入れを行った。その後、切断および表面研削を行い、厚さ約１５ｍｍ×幅約１６０ｍｍ×長さ約１００ｍｍの熱間圧延材を製出した。

【0065】

その後、中間塑性加工Ｓ０４および中間熱処理工程Ｓ０５を、それぞれ１回行なうか、又は２回繰り返して実施した。
具体的には、中間塑性加工および中間熱処理をそれぞれ１回実施する場合には、圧延率約９０％以上の冷間圧延（中間塑性加工）を行った後、再結晶と析出処理のための中間熱処理として、２００〜８００℃で、所定時間の熱処理を実施し、水焼入れした。その後、圧延材を切断し、酸化被膜を除去するために表面研削を実施した。
一方、中間塑性加工および中間熱処理をそれぞれ２回実施する場合には、圧延率約５０〜９０％の一次冷間圧延（一次中間塑性加工）を行った後、一次中間熱処理として、２００〜８００℃で所定時間の熱処理を実施して水焼入れした後、圧延率約５０〜９０％の二次冷間圧延（二次中間塑性加工）を施し、２００〜８００℃の間で所定の時間の二次中間熱処理を実施し、水焼入れした。その後、圧延材を切断し、酸化被膜を除去するために表面研削を実施した。

【0066】

その後、表４，５，６に示す圧延率で仕上げ圧延（仕上げ塑性加工Ｓ０６）を実施した。
最後に、仕上げ熱処理工程Ｓ０７として、１００〜３７５℃で熱処理を実施した後、水焼入れし、切断および表面研磨を実施した後、厚さ０．２５ｍｍ×幅約１６０ｍｍの特性評価用条材を製出した。

【0067】

これらの特性評価用条材について、α相の平均結晶粒径、導電率、機械的特性（耐力、強度、降伏比）、曲げ加工性、耐応力緩和特性を評価した。各評価項目についての試験方法、測定方法は次の通りであり、また、その結果を表７，８，９に示す。

【0068】

〔結晶粒径観察〕
圧延面に対して法線方向に垂直な面、すなわちＮＤ面を観察面として、ＥＢＳＤ測定装置及びＯＩＭ解析ソフトによって、次のように結晶粒界および結晶方位差分布を測定した。
耐水研磨紙、ダイヤモンド砥粒を用いて機械研磨を行った後、コロイダルシリカ溶液を用いて仕上げ研磨を行った。そして、ＥＢＳＤ測定装置（ＦＥＩ社製Ｑｕａｎｔａ ＦＥＧ ４５０，ＥＤＡＸ／ＴＳＬ社製（現 ＡＭＥＴＥＫ社） ＯＩＭ Ｄａｔａ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）と、解析ソフト（ＥＤＡＸ／ＴＳＬ社製（現 ＡＭＥＴＥＫ社）ＯＩＭ Ｄａｔａ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｖｅｒ．５．３）によって、電子線の加速電圧２０ｋV、測定間隔０．１μｍステップで１０００μｍ^２以上の測定面積で、各結晶粒の方位差の解析を行った。解析ソフトＯＩＭにより各測定点のＣＩ値を計算し、α相の結晶粒径の解析からはＣＩ値が０．１以下のものは除外した。結晶粒界は、二次元断面観察の結果、隣り合う２つの結晶間の配向方位差が１５°以上となる測定点間を大傾角粒界とし、２°以上１５°以下を小傾角粒界とした。大傾角粒界を用いて、結晶粒界マップを作成し、ＪＩＳ Ｈ ０５０１の切断法に準拠し、結晶粒界マップに対して、縦、横の所定長さの線分を５本ずつ引き、完全に切られる結晶粒数を数え、その切断長さの平均値をα相の平均結晶粒径とした。

【0069】

〔導電率〕
特性評価用条材から幅１０ｍｍ×長さ６０ｍｍの試験片を採取し、４端子法によって電気抵抗を求めた。また、マイクロメータを用いて試験片の寸法測定を行い、試験片の体積を算出した。そして、測定した電気抵抗値と体積とから、導電率を算出した。なお、試験片は、その長手方向が特性評価用条材の圧延方向に対して平行になるように採取した。

【0070】

〔機械的特性〕
特性評価用条材からＪＩＳ Ｚ ２２０１に規定される１３Ｂ号試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２４１のオフセット法により、０．２％耐力ＹＳ、強度ＴＳを測定し、降伏比ＹＳ／ＴＳを算出した。なお、試験片は、引張試験の引張方向が特性評価用条材の圧延方向に対して垂直方向になるように採取した。

【0071】

〔曲げ加工性〕
ＪＣＢＡ（日本伸銅協会技術標準）Ｔ３０７−２００７の４試験方法に準拠して曲げ加工を行った。曲げの軸が圧延方向に平行になるようにＷ曲げした。特性評価用条材から幅１０ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ０．２５ｍｍの試験片を複数採取し、曲げ角度が９０度、曲げ半径が０．４０ｍｍのＷ型の治具を用い、Ｗ曲げ試験を行った。それぞれ３つのサンプルで割れ試験を実施し、各サンプルの４つの視野においてクラックが観察されなかったものを○で、１つの視野以上でクラックが観察されたものを×で示した。

【0072】

〔耐応力緩和特性〕
耐応力緩和特性試験は、日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ−Ｔ３０９：２００４の片持はりねじ式に準じた方法によって応力を負荷し、下記に示す条件（温度、時間）で保持した後の残留応力率を測定した。
試験方法としては、各特性評価用条材から圧延方向に対して直交する方向に試験片（幅１０ｍｍ）を採取し、試験片の表面最大応力が耐力の８０％となるよう、初期たわみ変位を２ｍｍと設定し、スパン長さを調整した。上記表面最大応力は次式で定められる。
表面最大応力（ＭＰａ)＝１．５Ｅｔδ₀/Ｌ_s²
ただし、
Ｅ：たわみ係数（ＭＰａ）
ｔ：試料の厚み(ｔ＝０．２５ｍｍ)
δ_０：初期たわみ変位（２ｍｍ）
Ｌ_ｓ：スパン長さ（ｍｍ）
である。

【0073】

耐応力緩和特性の評価は、１２０℃の温度で、５００ｈ保持後の曲げ癖から、残留応力率を測定し、耐応力緩和特性を評価した。なお、残留応力率は次式を用いて算出した。
残留応力率（％）＝（１−δ_t/δ₀）×１００
ただし、
δ_ｔ：１２０℃で５００ｈ保持後の永久たわみ変位（ｍｍ）−常温で２４ｈ保持後の永久たわみ変位(ｍｍ)
δ_０：初期たわみ変位（ｍｍ）
である。
残留応力率が、７０％以上のものを○、７０％未満ものを×と評価した。

【0074】

なお、Ｎｏ．１、Ｎｏ．４４、Ｎｏ．５０、Ｎｏ．５１は、３５ｍａｓｓ％程度のＺｎを含有するＣｕ−３５Ｚｎ合金をベースとする本発明例、Ｎｏ．２〜１５、Ｎｏ．４７は、３０ｍａｓｓ％程度のＺｎを含有するＣｕ−３０Ｚｎ合金をベースとする本発明例、Ｎｏ．１６〜２８、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．４６、Ｎｏ．４９、Ｎｏ．５２は、２５ｍａｓｓ％程度のＺｎを含有するＣｕ−２５Ｚｎ合金をベースとする本発明例、Ｎｏ．２９〜４３、Ｎｏ．４８、Ｎｏ．５３は、１５ｍａｓｓ％程度のＺｎを含有するＣｕ−１５Ｚｎ合金をベースとする本発明例である。
また、Ｎｏ．１０１は、Ｚｎの含有量が本発明範囲の上限を越えた比較例であり、さらに、Ｎｏ．１０２〜１０５は、３０ｍａｓｓ％程度のＺｎを含有するＣｕ−３０Ｚｎ合金をベースとする比較例である。

【0075】

【表1】

【0076】

【表2】

【0077】

【表3】

【0078】

【表4】

【0079】

【表5】

【0080】

【表6】

【0081】

【表7】

【0082】

【表8】

【0083】

【表9】

【0084】

比較例Ｎｏ．１０１は、Ｚｎ量が３７．３ｍａｓｓ％と高く、冷間圧延の際に割れが生じた。そこで、その後の評価を中止した。
比較例Ｎｏ．１０２は、圧延方向に垂直な方向における降伏比が８５％以下とされたＣｕ−３０Ｚｎベースの合金であり、曲げ加工性が劣っていた。
比較例Ｎｏ．１０３は、Ｎｉを添加しなかったＣｕ−３０Ｚｎベースの合金であり、本発明例のＣｕ−３０Ｚｎベースの合金よりも耐応力緩和特性が劣っていた。
比較例Ｎｏ．１０４は、Ｓｎ，Ｆｅを添加しなかったＣｕ−３０Ｚｎベースの合金であり、本発明例のＣｕ−３０Ｚｎベースの合金よりも耐応力緩和特性が劣っていた。
比較例Ｎｏ．１０５は、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｐを添加しなかったＣｕ−３０Ｚｎベースの合金であり、本発明例のＣｕ−３０Ｚｎベースの合金よりも耐応力緩和特性が劣っていた。

【0085】

これに対して、各合金元素の個別の含有量が本発明で規定する範囲内であるばかりでなく、各合金成分の相互間の比率が本発明で規定する範囲内であり、圧延方向に垂直な方向における降伏比が８５％以上となるように構成された本発明例Ｎｏ．１〜５３は、いずれも耐応力緩和特性が優れており、さらに、耐力−曲げバランスにも優れており、コネクタやその他の端子部材に十分に適用可能であることが確認された。

【図1】