特許 6823891 高強度・高導電率電鋳銅合金及び製造方法

(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】6823891

(24)【登録日】2021年1月14日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】高強度・高導電率電鋳銅合金及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 9/00 20060101AFI20210121BHJP

   C22C 9/06 20060101ALI20210121BHJP

   C22F 1/08 20060101ALI20210121BHJP

   C25D 1/00 20060101ALI20210121BHJP

   H01B 1/02 20060101ALI20210121BHJP

   H01B 13/00 20060101ALI20210121BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20210121BHJP

【ＦＩ】

   C22C9/00

   C22C9/06

   C22F1/08 B

   C22F1/08 Q

   C25D1/00 Z

   C25D1/00 311

   C25D1/00 381

   H01B1/02 A

   H01B13/00 Z

   !C22F1/00 602

   !C22F1/00 630A

   !C22F1/00 630K

   !C22F1/00 661A

   !C22F1/00 673

   !C22F1/00 681

   !C22F1/00 682

   !C22F1/00 691B

   !C22F1/00 691C

【請求項の数】9

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-74719(P2017-74719)

(22)【出願日】2017年4月4日

【出願変更の表示】実願2016-5934(U2016-5934)の変更

【原出願日】2016年12月12日

(65)【公開番号】特開2017-186673(P2017-186673A)

(43)【公開日】2017年10月12日

【審査請求日】2017年4月5日

【審判番号】不服2019-910(P2019-910/J1)

【審判請求日】2019年1月23日

(31)【優先権主張番号】62/266,502

(32)【優先日】2015年12月11日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503260918

【氏名又は名称】アップル インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】マクドナルド， ダニエル ティー．

(72)【発明者】

【氏名】ライト， ジェームス エー．

(72)【発明者】

【氏名】クォック， ウェイ マン レイマンド

【合議体】

【審判長】 池渕 立

【審判官】 粟野 正明

【審判官】 村川 雄一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２１９７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−７９２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４６８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−６９７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−６９３７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

C22C1/00-49/14

C22F1/00-3/02

C25D1/00

H01B1/02

H01B13/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｃｕ及びＭｏを含む電鋳二元系銅合金であって、Ｍｏが、０．１質量％から２．５質量％の範囲であり、前記電鋳二元系銅合金が１００ｎｍ未満の平均粒度を有し、
前記電鋳二元系銅合金は、少なくとも６００ＭＰａの降伏強度及び少なくとも２０％ＩＡＣＳの導電率を有する、合金。

【請求項2】

電鋳二元系銅合金を製造する方法であって、
Ｃｕ及びＸのイオンを含み、Ｘは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、及びＭｏからなる群から選択される、電解質浴内にカソードのプリフォームの少なくとも一部分を浸漬することと、
Ｃｕ−Ｘ二元合金を形成するために、前記Ｃｕ及びＸのイオンを前記カソードのプリフォームの一部分上に析出させるように、前記電解質浴に電流を印加することと、
前記Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度及び／又は降伏強度を増大するために一定時間少なくとも１００℃の温度に、前記Ｃｕ−Ｘ二元合金を加熱することと、を含み、
前記二元系銅合金は、少なくとも６００ＭＰａの降伏強度及び少なくとも２０％ＩＡＣＳの導電率を有する方法。

【請求項3】

ＸがＭｏである、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記Ｃｕ−Ｘ二元合金を一定時間加熱することが、Ｘ及びＣｕ_ｙＸ_ｚの少なくとも１つの粒子の析出を含む、請求項２に記載の方法。

【請求項5】

前記電解質浴が、少なくとも０．１質量％のＸイオンを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項6】

前記Ｃｕ−Ｘ二元合金を前記カソードのプリフォームから分離することを更に含む、請求項２に記載の方法。

【請求項7】

ＣｕとＸとの間の電極電位の差ΔＶは、±０．３Ｖ未満である、請求項２に記載の方法。

【請求項8】

前記電解質浴が、その有効ΔＶを±０．５Ｖ未満にするための化学合成物を更に含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

Ｃｕ及びＭｏを含む電鋳二元系銅合金を含み、Ｍｏが、０．１質量％から２．５質量％の範囲であり、前記電鋳二元系銅合金が１００ｎｍ未満の平均粒度を有し、
前記電鋳二元系銅合金は、少なくとも６００ＭＰａの降伏強度及び少なくとも２０％ＩＡＣＳの導電率を有する、電気コネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１５年１２月１１日出願の「Ｈｉｇｈ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ，Ｈｉｇｈ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｆｏｒｍｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ Ａｌｌｏｙｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ」と題された米国特許仮出願第６２／２６６，５０２号の米国特許法第１１９条（ｅ）による利益を主張し、本明細書に参照によりその全体を援用する。

【0002】

記載される実施形態は、概して、高強度及び高導電率を有する二元系銅合金、及びそのような合金を形成する方法に関する。より具体的には、各種実施形態は、Ｃｕ−Ｘ二元合金の電鋳、並びにＣｕ−Ｘ二元合金の粒子の微細化及び析出硬化の方法に関する。

【背景技術】

【0003】

銅は、長い間、電気を伝導するために使用される主要な材料となっている。低強度及び屈曲寿命などの、元素銅の欠点を克服するために、様々な銅合金が開発されてきた。高導電率を維持することと両立する、高強度及び屈曲寿命は、多くの利用分野で重要な要件である。

【0004】

純Ｃｕ及びいくつかの銅合金は、良好な導電特性（例えば、１００％ＩＡＣＳ）を有するが、これらの材料は、低強度（例えば、４００ＭＰａ）を有し、これらの材料を多くの利用分野に適さないものにしている。Ｃｕ及びその合金を強化することは、粒子の微細化、析出硬化、冷間加工、又は固溶体合金法などの、いくつかの方法により達成することができる。しかし、そのような手法は、導電率の減少をまねくことがある。例えば、元素（Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｃｒなど）を添加することにより純Ｃｕを合金化することで、強度が２倍又は３倍に増大することがあるが、Ｃｕ合金の導電率は、劇的に減少することがある。更に、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｓｎ、及びＰｂなどのいくつかの合金元素の揮発性が、電子産業、特に高温及び高真空環境でのそれらの利用分野を制限することがある。したがって、高強度及び高導電率を有する銅合金を開発する必要性がある。

【発明の概要】

【0005】

本開示の実施形態は、少なくとも６００ＭＰａの降伏強度及び少なくとも２０％ＩＡＣＳの導電率を有する、銅（Ｃｕ）及びＸを含む電鋳二元系銅合金を対象としており、Ｘは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｂ、Ｃｏ、Ａｇ、及びＰからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、Ｘは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、及びＭｏからなる群から選択される。他の実施形態では、合金は、少なくとも９００ＭＰａの降伏強度を有することができる。いくつかの実施形態では、合金は、少なくとも３０％ＩＡＣＳの導電率を有することができる。また他の実施形態では、合金は、９００ＭＰａと１７００ＭＰａとの間の降伏強度を有することができる。更に他の実施形態では、合金は、３０％ＩＡＣＳと７０％ＩＡＣＳとの間の導電率を有することができる。

【0006】

いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、６００ＭＰａ〜９００ＭＰａの間の降伏強度とともに、少なくとも８０％ＩＡＣＳの導電率を有することができる。これらの合金は、電気デバイス内の回路基板の接続用に使用することができる電気コネクタを形成するために有用であり得る。他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、１０００ＭＰａ〜１２００ＭＰａの間の降伏強度とともに、少なくとも８０％ＩＡＣＳの導電率を有することができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、９００ＭＰａ〜１５００ＭＰａの間の降伏強度とともに、少なくとも５０％ＩＡＣＳの導電率を有することができる。

【0007】

いくつかの実施形態では、Ｃｕ及びＸのイオンは、異なる電極電位（すなわち、還元電位）を有することができる。いくつかの実施形態では、ＣｕとＸとの間の電極電位の差ΔＶは、±０．２５Ｖ未満である。他の実施形態では、ＣｕとＸとの間の電極電位の差ΔＶは、±０．５Ｖより大きい。更に他の実施形態では、ＣｕとＸとの間の電極電位の差ΔＶは、−１．０Ｖから１．０Ｖの間の範囲とすることができる。

【0008】

本開示の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金は、少なくとも０．１重量％のＸを含むことができる。本開示の他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金は、０．１重量％から０．５重量％のＸを含むことができる。本開示の更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金は、少なくとも１重量％のＸを含むことができる。本開示のまた他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金は、３０重量％までのＸを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、Ｘは、Ｍｏとすることができ、Ｍｏの重量％は、０．１重量％から０．５重量％の範囲とすることができる。

【0009】

本開示の他の実施形態は、高強度及び高導電率を有するＣｕ−Ｘ二元合金を製造する方法を対象としている。いくつかの実施形態では、電鋳二元系銅合金を製造する方法は、Ｃｕ及びＸのイオンを有し、Ｘは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｂ、Ｃｏ、Ａｇ、及びＰからなる群から選択される、電解質浴を準備することと、カソードのプリフォームの少なくとも一部分を電解質浴内に浸漬することと、電解質浴に電流を印加することと、Ｃｕ−Ｘ二元合金を形成するために、Ｃｕ及びＸのイオンをカソードのプリフォームの一部分上に析出させることと、電鋳Ｃｕ−Ｘの物品を形成するために、Ｘ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒子を析出させるように、Ｃｕ−Ｘ二元合金を熱処理することと、を含むことができる。

【0010】

いくつかの実施形態では、電解質浴は、少なくとも０．１重量％のＸイオンを含む。いくつかの実施形態では、電解質浴は、３０重量％までのＸイオンを含む。

【0011】

本開示の実施形態では、電解質浴は、Ｃｕ及びＸのイオンの電極電位を適合させるために、化学合成物を含むことができる。他の実施形態では、電解質浴は、Ｃｕ相の粒子微細化のための化学添加物を含むことができる。

【0012】

いくつかの実施形態では、方法は、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度を増大するために、Ｃｕ−Ｘ二元合金を熱処理することを含むことができる。熱処理プロセスは、Ｃｕ−Ｘ二元合金を少なくとも１００℃の温度に一定時間加熱することを伴うことができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも２００℃の温度に加熱することができ、他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも３５０℃の温度に加熱することができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも４００℃の温度に加熱することができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも３０分間加熱することができ、他の実施形態では、合金は、少なくとも１００分間加熱することができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、３０分から３００分の範囲の時間加熱することができる。

【0013】

いくつかの態様では、熱処理は、Ｃｕ−Ｘ二元合金を析出させて硬化させるために加熱することを含むことができる。そのような実施形態では、熱処理は、Ｘ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒内粒子を合金の少なくとも０．１％体積分率を構成するように析出させるのに充分な、温度及び／又は時間で、Ｃｕ−Ｘ二元合金を加熱することを含むことができる。他の実施形態では、Ｘ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒内粒子は、合金の少なくとも０．２５％体積分率を構成することができる。他の実施形態では、方法は、Ｘ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒内粒子を合金の少なくとも１％体積分率を構成するように析出させるのに充分な、温度及び／又は時間で、Ｃｕ−Ｘ二元合金を熱処理することを含むことができる。他の実施形態では、Ｘ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒内粒子は、合金の少なくとも５％体積分率である。更に他の実施形態では、方法は、Ｘ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒内粒子を合金の３０％体積分率までを構成するように析出させるのに充分な、温度及び／又は時間で、Ｃｕ−Ｘ二元合金を熱処理することを含むことができる。

【0014】

いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、時効処理中に固溶体から析出された合金内にナノスケールの粒子相としてＸを含むことができる。本開示の実施形態では、粒内粒子は、Ｘ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒子を含むことができる。いくつかの実施形態では、合金は、粒内粒子として少なくとも０．１％体積分率のＸ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒子を含むことができる。いくつかの実施形態では、合金は、粒内粒子として少なくとも０．２５％体積分率のＸ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒子を含むことができる。いくつかの実施形態では、合金は、粒内粒子として少なくとも１％体積分率のＸ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒子を含むことができる。いくつかの実施形態では、合金は、粒内粒子として少なくとも５％体積分率のＸ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒子を含むことができる。他の実施形態では、合金は、粒内粒子として１５％体積分率までのＸ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒子を含むことができる。

【0015】

いくつかの実施形態では、方法は、電鋳Ｃｕ−Ｘの物品をカソードのプリフォームから分離する工程を更に含むことができる。

【0016】

本開示の他の実施形態は、電鋳Ｃｕ−Ｘ二元合金から製造された物品／デバイスを対象としている。いくつかの実施形態では、物品／デバイスとしては、少なくとも８００ＭＰａの降伏強度及び少なくとも２０％ＩＡＣＳの導電率を有する、銅及びＸを含む電鋳二元系銅合金を含む電気コネクタを挙げることができ、Ｘは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｂ、Ｃｏ、Ａｇ、及びＰからなる群から選択される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

添付の図面とともに以下の「発明を実施するための形態」により本開示は容易に理解されるであろう。図中、同一符号は同一の構造要素を示す。

【0018】

【図1A】各種Ｃｕ及びＣｕ合金系に対する導電率と降伏強度との間の関係のグラフ表現を描写する。

【0019】

【図1B】各種Ｃｕ及びＣｕ合金系に対する導電率と降伏強度との間の関係の別のグラフ表現を描写する。

【0020】

【図2A】本開示の実施形態による、Ｃｕ−Ｘ二元合金を電鋳する方法の工程を描写する。

【0021】

【図2B】本開示の実施形態による、Ｃｕ−Ｘ二元合金を電鋳する方法の別の実施形態の工程を描写する。

【0022】

【図3】本開示の実施形態による、Ｃｕ−Ｘ二元合金を電鋳するための槽の概略図を描写する。

【発明を実施するための形態】

【0023】

添付図面において説明される代表的な実施形態が詳細に参照される。以下の説明は、実施形態を１つの好適な実施形態に限定することを意図してはいないことを理解されたい。反対に、以下の説明は、添付の特許請求の範囲により画定される記載された実施形態の趣旨及び範囲に含むことができるような、代替形態、修正形態、及び均等物をカバーすることを意図している。

【0024】

本開示は、高強度及び高導電率を有する電鋳銅（Ｃｕ）二元合金、二元系銅合金を製造する方法、及び二元系銅合金で製造された物品又はデバイスに関する。本開示の実施形態は、高強度（例えば、少なくとも６００ＭＰａ）及び高導電率（例えば、少なくとも２０％ＩＡＣＳ）を有する電鋳Ｃｕ−Ｘ二元合金を対象としている。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金は、少なくとも９００ＭＰａの降伏強度、及び少なくとも３０％ＩＡＣＳの導電率を有することができる。他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金は、９００ＭＰａと１７００ＭＰａとの間の降伏強度、及び３０％ＩＡＣＳと７０％ＩＡＣＳとの間の導電率を有することができる。他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金は、６００ＭＰａと１０００ＭＰａとの間の降伏強度、及び８０％ＩＡＣＳと９５％ＩＡＣＳとの間の導電率を有することができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金は、９００ＭＰａと１２００ＭＰａとの間の降伏強度、及び８０％ＩＡＣＳと９５％ＩＡＣＳとの間の導電率を有することができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金はまた、高い疲労特性のための、向上した剪断弾性率も有することができる。

【0025】

銅の強度を向上するために、合金化元素を添加することができる。更に、任意選択の熱処理及び／又は析出硬化処理を、高強度、高導電率、及び良好な成形性の組み合わせを有する二元系銅合金を生成するために更に使用することができる。銅への合金化元素の添加は降伏強度を増大することができるが、それはまた、導電率を低減することもある。特定の理論又は作用様式に限定されるものではないが、様々な態様では、Ｘの溶質濃度が大きくなるほど、合金のＣｕ相に入ることができるＸはより多くなり、それは導電率を低減することがある。インゴット冶金と対照的に、本開示の実施形態では、Ｘの濃度は、増大することができる。インゴット冶金では、Ｃｕ内に溶解できるＸの重量％は、低い（例えば、１重量％以下）ことがあるが、本開示の電鋳プロセスは、Ｃｕ内に溶解できるＸの重量％を増大することができる。

【0026】

図１Ａは、銅及び銅合金に対する導電率と降伏強度との間の関係のグラフ表現を示す。そのような既存の冶金では、導電率及び降伏強度は、反比例する。例えば、図１Ａに示すように、既存の冶金の純銅（例えば、純Ｃｕ）及び電鋳の純ナノ銅（例えば、ナノＣｕ）は、８０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有するが、両方の降伏強度は、６００ＭＰａを下回る。反対に、電鋳のＣｏ−Ｐ合金（例えば、析出されたまま及びアニール後）は、１５００ＭＰａを上回る降伏強度を有するが、１０％ＩＡＣＳ未満の導電率を有する。

【0027】

しかし、本開示の実施形態は、高い導電率（少なくとも２０％ＩＡＣＳ）及び高い降伏強度（少なくとも６００ＭＰａ）の両方を有する電鋳二元系銅合金（例えば、Ｃｕ−Ｘ合金）を対象としている。本開示の実施形態では、銅及び／又は銅合金の降伏強度は、電鋳プロセスによりＣｕ及びＸを共析出させることによって合金化元素Ｘの体積分率を増大することにより、向上することができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金はまた、高い疲労特性のための、向上した剪断弾性率も有することができる。

【0028】

いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも２０％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも２５％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも３０％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも３５％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも４０％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも４５％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも５０％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも５５％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも６０％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも６５％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも７０％ＩＡＣＳの導電率を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも８０％ＩＡＣＳの導電率を有する。

【0029】

いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも６００ＭＰａの降伏強度を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも７００ＭＰａの降伏強度を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも８００ＭＰａの降伏強度を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも９００ＭＰａの降伏強度を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも１０００ＭＰａの降伏強度を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも１１００ＭＰａの降伏強度を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも１２００ＭＰａの降伏強度を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも１３００ＭＰａの降伏強度を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも１４００ＭＰａの降伏強度を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも１５００ＭＰａの降伏強度を有する。いくつかの態様では、二元系銅合金は、少なくとも１６００ＭＰａの降伏強度を有する。

【0030】

様々な態様では、高強度、高導電率のＣｕ−Ｘ二元合金は、電鋳プロセスにより製造することができる。電鋳プロセスは、Ｃｕ及び合金化元素Ｘを共析出させることを含む。Ｘは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｂ、Ｃｏ、Ａｇ、及びＰからなる群から選択することができる。

【0031】

本開示のいくつかの実施形態は、高強度（例えば、少なくとも６００ＭＰａ）及び高導電率（例えば、少なくとも２０％ＩＡＣＳ）を有する電鋳Ｃｕ−Ｘ二元合金を対象としている。他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも９００ＭＰａの降伏強度、及び３０％ＩＡＣＳでの導電率を有することができる。他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、６００ＭＰａと９００ＭＰａとの間の降伏強度、及び８０％ＩＡＣＳと９５％ＩＡＣＳとの間の導電率を有することができ、他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、１０００ＭＰａと１２００ＭＰａとの間の降伏強度、及び８０％ＩＡＣＳと９５％ＩＡＣＳとの間の導電率を有することができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、９００ＭＰａと１７００ＭＰａとの間の降伏強度、及び３０％ＩＡＣＳと７０％ＩＡＣＳとの間の導電率を有することができる。

【0032】

図１Ｂは、本開示の実施形態による電鋳二元系銅合金と比較した、既存の冶金の銅及び銅合金に対する導電率と降伏強度との間の関係のグラフ表現を示す。図１Ｂに示すように、既存の冶金の純Ｃｕ及びＣｕ合金は、導電率と降伏強度との間の反比例の逆行する関係を有する傾向を有する。例えば、４００ＭＰａ未満の降伏強度を有し９０％ＩＡＣＳより大きい導電率を有する純Ｃｕと比較して、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ合金に関しては降伏強度が１２００ＭＰａに増大すると、導電率は、１０％ＩＡＣＳ未満である。

【0033】

反対に、本開示の実施形態は、高い導電率（少なくとも２０％ＩＡＣＳ）及び高い降伏強度（少なくとも６００ＭＰａ）の両方を有する電鋳Ｃｕ−Ｘ二元合金である。いくつかの実施形態では、図に示すように、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、６００ＭＰａ〜９００ＭＰａの間の降伏強度とともに、少なくとも８０％ＩＡＣＳの導電率を有することができる。これらの合金は、電気デバイス内の回路基板の接続用（例えば、Ｂ２Ｂ（基板対基板）用電源端子）に使用することができる電気コネクタを形成するために有用であり得る。他の実施形態では、図に示すように、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、１０００ＭＰａ〜１２００ＭＰａの間の降伏強度とともに、少なくとも８０％ＩＡＣＳの導電率を有することができる。これらの合金は、電気デバイス内のバッテリ端子用に使用することができる電気コネクタを形成するために有用であり得る。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、他の種類の電気コネクタ用に、９００ＭＰａ〜１５００ＭＰａの間の降伏強度とともに、少なくとも５０％ＩＡＣＳの導電率を有することができる。

【0034】

様々な態様では、本開示の合金は、電鋳プロセスにより製造することができる。「電着」又は「電気めっき」としてもまた呼ばれることもある「電鋳」プロセスは、金属イオンを含有する水溶液又は非水溶液を介してアノードとカソードとの間に電流を通す電気化学処理である。イオンは、還元されてカソード上に析出される。カソードは、プリフォーム、原型、又はマンドレルとすることができる。電鋳は、装飾効果、耐腐食性などを提供するコーティングとしてではなく、別個の構造体として使用されるという点で、電鋳は、通常の電着又は電気めっきコーティングとは異なる。

【0035】

電鋳プロセスの基本的工程は、析出させる金属イオンを含有する電解質浴（めっき浴又は溶液としても呼ばれることもある）の準備、カソードのプリフォーム、成形型、又はマンドレルを電解質浴内に配置すること、及び電流を電解質浴に印加することを含むことができる。電解質浴内の金属イオンは、電気分解により電解質浴から沈着してカソードのプリフォーム、成形型、又はマンドレル上に析出される。必要な厚さの金属が付加された時、金属で覆われたプリフォーム、成形型、又はマンドレルは、電解質浴から除去することができ、電着された金属は、電着された金属で全体が構成された別個の自立する物品である電鋳品を生成するために、プリフォーム、成形型、又はマンドレルから分離される。電鋳プロセスは、Ｃｕ及び合金化元素Ｘを共析出させることを含むことができる。Ｘは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｂ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｐ、Ｓｎ、及びＺｎからなる群から選択することができる。いくつかの実施形態では、Ｘは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、及びＭｏからなる群から選択することができる。

【0036】

いくつかの実施形態では、プリフォーム、成形型、又はマンドレルは、例えば、黄銅又はステンレス鋼だがこれらに限定されない金属である。いくつかの実施形態では、Ｃｕ及び合金化元素Ｘの共析出は、少なくとも５０μｍの厚さのＣｕ−Ｘ二元合金の層がカソードのプリフォーム上に析出されるまで進行させることができる。他の実施形態では、Ｃｕ及び合金化元素Ｘの共析出は、少なくとも１００μｍの厚さのＣｕ−Ｘ二元合金の層がカソードのプリフォーム上に析出されるまで進行させることができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ及び合金化元素Ｘの共析出は、少なくとも２００μｍの厚さのＣｕ−Ｘ二元合金の層がカソードのプリフォーム上に析出されるまで進行させることができる。

【0037】

電鋳二元系銅合金は、電気コネクタ（例えば、相互配線）などの物品／デバイスを製造するために使用することができる。電鋳二元系銅合金から製造された物品／デバイスは、既存のインゴット冶金の銅合金と比較して、向上した導電率、向上した降伏強度、及び／又は向上した疲労特性を有することができる。

【0038】

加えて、電鋳Ｃｕ−Ｘ二元合金の向上した導電率及び向上した降伏強度は、既存のインゴット冶金の銅合金の製造上の利点と比較して、多くの製造上の利点を有する。例えば、増大した降伏強度は、機械的健全性を維持しながらも、電気コネクタのサイズの低減を可能にすることができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の実施形態から製造された電気コネクタは、既存の合金の電気コネクタと比較して、少なくとも１０％のサイズの低減を有することができる。例えば、Ｃｕ−Ｘ二元合金から製造されたＢ２Ｂ用端子は、既存の合金の電気コネクタと比較して全体のサイズを低減することができる、高さ、長さ、又は両方の低減を有することができる。電気コネクタのこのサイズの低減は、電気デバイス内でコネクタが消費する空間の量を低減することができ、それにより、より小さなデバイス、及び／又は電気デバイス内の他の構成要素のための追加の内部空間を可能にする。加えて、電気コネクタの向上した降伏強度はまた、機械的補強を提供する追加の構成要素の必要性も低減することができる。例示として、限定することを意図するものではないが、例えば、基板対基板ディスプレイリセプタクルでは、保持クリップの必要性をなくすことを可能にすることができる。別の利点は、本開示のＣｕ−Ｘ二元合金の増大した導電率は、電気コネクタを介したより速い充電を可能にすることができることである。加えて、電鋳プロセスは、ほとんどもしくはまったく追加の機械加工、仕上げ加工、及び／又は研磨を必要としない、ネットシェイプの物品／デバイスの製造を可能にすることができる。

【0039】

本開示の実施形態では、Ｃｕ及びＸのイオンを、電解質浴に添加することができる。いくつかの実施形態では、電解質浴内のＣｕ及びＸのイオンの濃度は、Ｘが少なくとも０．１重量％以上であるようにすることができる。他の実施形態では、電解質浴内のＣｕ及びＸのイオンの濃度は、Ｘが少なくとも１重量％以上であるようになっている。また他の実施形態では、電解質浴内のＣｕ及びＸのイオンの濃度は、Ｘが少なくとも５重量％以上であるようになっている。更に他の実施形態では、Ｘの濃度は、３０重量％までとすることができる。いくつかの実施形態では、電解質浴内のＣｕ及びＸのイオンの濃度は、Ｘが０．１重量％と０．５重量％との間の範囲であるようにすることができる。他の実施形態では、電解質浴内のＣｕ及びＸのイオンの濃度は、Ｘが０．１重量％と１重量％との間の範囲であるようになっている。

【0040】

いくつかの実施形態では、電解質浴は、水溶液とすることができる。他の実施形態では、電解質浴は、非水系とすることができる。いくつかの実施形態では、電解質浴はまた、追加の化学合成物又は粒子微細化添加物も含むことができる。

【0041】

本開示の実施形態では、電解質浴内のＣｕ及びＸのイオンは、ネットシェイプの物品を形成するために、電解質浴に電流を印加することにより、カソードのプリフォーム、成形型、又はマンドレル上に電着させることができる。いくつかの実施形態では、ネットシェイプの物品は、電気コネクタを含む電気構成要素を形成するように製造することができる。他の実施形態では、電着されたＣｕ−Ｘ二元合金は、電気コネクタを形成するために使用することができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘのイオンは、成形型、プリフォーム、又はマンドレル上に電着させて、その後Ｃｕ−Ｘ二元合金の強度を高めるために粒子相を析出させるようにアニールすることができる。

【0042】

インゴット冶金と対照的に、本開示の実施形態では、Ｘの濃度は、増大することができる。インゴット冶金では、Ｃｕ内に溶解できるＸの重量％は、低い（例えば、１重量％未満）ことがあるが、本開示の電鋳プロセスは、Ｃｕ内に溶解できるＸの重量％を増大することができる。例えば、限定することを意図するものではないが、ＸがＰである場合、それはインゴット冶金によりＣｕ内に１．７重量％の溶解性を有することができる。しかし、本開示の電鋳プロセスの実施形態により、Ｃｕ内のＰの溶解性は、増大させることができる（例えば、５重量％）。別の実施例では、ＸがＭｏである場合、それはインゴット冶金によりＣｕ内に０重量％の溶解性を有する（すなわち、不溶解性）。しかし、本開示の電鋳プロセスの実施形態により、Ｍｏの溶解性は、増大させて０．１重量％から１．０重量％の範囲とすることができる。

【0043】

また、合金化元素Ｘは、本開示の電鋳プロセスにより、Ｃｕ相全体に均一に溶解させることができる。そのように、合金が析出硬化のために熱処理にかけられる場合、析出相は、より均一に分布させることができる。本開示のいくつかの実施形態により、熱処理プロセスは、二元系銅合金の硬度及び／又は降伏強度を増大するために、合金化元素Ｘの粒内粒子及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒内粒子を析出させることができる。いくつかの実施形態では、粒内粒子は、合金化元素Ｘのすべて又はほぼすべてを消費することができる。したがって、合金化元素Ｘは、熱処理中の析出を促進するために、低溶解性を有するように選択されなければならない。いくつかの実施形態では、Ｘイオンは、Ｃｕ内に少なくとも０．１重量％の溶解性を有することができる。いくつかの実施形態では、Ｘイオンは、Ｃｕ内に少なくとも１重量％の溶解性を有することができる。いくつかの実施形態では、Ｘイオンは、Ｃｕ内に０．１重量％と１重量％との間の溶解性を有することができる。また他の実施形態では、Ｘイオンは、Ｃｕ内に少なくとも５重量％の溶解性を有することができる。更に他の実施形態では、Ｘイオンは、Ｃｕ内に３０重量％までの溶解性を有することができる。

【0044】

例示的実施例として、限定することを意図するものではないが、本開示の電鋳プロセスの実施形態により、Ｘは、Ｍｏとすることができる。インゴット冶金では、Ｍｏは、Ｃｕ内に０重量％の溶解性を有する。しかし、本開示の実施形態による電気めっきプロセスは、Ｃｕ内のＭｏの過飽和溶解含有量を０．１重量％から１．０重量％の範囲とするように、増大することができる。電気めっきプロセスは、Ｃｕ内の過飽和状態の固体内のＭｏの量の増大を可能にし、Ｃｕ相内の固溶体Ｍｏの形成を可能にする。Ｃｕ相内の固溶体内へのＭｏの添加は、合金の強度を向上する。しかし、Ｍｏの溶解性は、比較的低いため、Ｃｕの高導電率は、保持される。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金（例えば、ＸがＭｏ）の降伏強度及び／又は硬度は、以下により詳細に説明する時効処理及び／又は析出硬化処理により、更に増大することができる。

【0045】

例えば、いくつかの実施形態では、本開示による電気めっきプロセスにより導入されたＭｏの存在は、粒度の制御を可能にする。合金溶解物を使用する既存のインゴット冶金では、ＭｏがＣｕ内にゼロの平衡溶解性を有するため、Ｃｕ内のＭｏの固溶体を達成できない。したがって、合金溶解物が凝固すると、Ｍｏは、粗い相を形成する。しかし、本開示の実施形態によりＭｏがＣｕに電気めっきされる場合では、Ｃｕ内のＭｏの固溶体を達成することができる。そのような実施形態では、Ｍｏは、ナノサイズ粒子の形成物とすることができる。他の実施形態では、Ｘは、Ｗとすることができ、Ｗもまた、ナノサイズ粒子の形成物とすることができる。Ｍｏと同様に、いくつかの実施形態では、本開示による電気めっきプロセスにより導入されたＷの存在は、粒度の制御を可能にする。

【0046】

いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の降伏強度はまた、粒子微細化（すなわち、Ｃｕ相の粒子のサイズを制御すること）により高めることができる。本開示の実施形態による電気めっきプロセスによるＸ相の添加は、ナノスケール粒度の安定化を可能にすることができ、結果として、高導電率とともに高強度の合金になる。既存の冶金（すなわち、鋳造、圧延など）では、Ｃｕ相は、粗い粒子を有することがあるが、本開示の実施形態では、電鋳プロセスは、Ｃｕ相に対して細かな（すなわち、ナノスケールの）粒子を生成することができる。主な粒子微細化効果は、溶質の添加によるものである。例示的な実施例として、限定することを意図するものではないが、ＭｏであるＸを有する実施形態では、Ｍｏの溶質は、平均粒度（すなわち、粒子の平均直径）を、形成したままの二元合金内の０．５重量％Ｍｏの試料内で約２５ｎｍであるように安定化することを示した。

【0047】

形成したままのＣｕ−Ｘ合金は、時効処理及び／又は析出硬化処理により更に強化することができる。例えば、電気めっきプロセスによりＣｕ及びＸのイオンの析出により形成したままの合金では、平均粒度（すなわち、粒子の平均直径）は、２５ｎｍとすることができ、時効処理及び／又は析出硬化処理により、Ｘの一部を強化する粒内粒子として機能するように析出させることができると同時に、合金の平均粒度を増大することができる。例えば、Ｘを含有する粒内粒子は、１０ｎｍ未満のサイズ（すなわち、直径）とすることができると同時に、粒子の直径は、２５ｎｍから８００ｎｍまで成長することができる。これは、電気めっきプロセスにより形成したままの合金と比較して、二元系銅合金の降伏強度及び／又は硬度を増大させることができる。

【0048】

粒子微細化は、下記のホールペッチ（Hall-Petch）（Ｈ−Ｐ）の式により記述される障害転位運動を生成するためにより多くの粒界を導入するように、Ｃｕ相の粒度を低減することにより、二元系銅合金を強化するために使用することができる。
σ_ｙ＝σ_０＋ｄ^−１／２
しかし、強度は、粒度の減少に伴い単調には増大しない。

【0049】

本開示のいくつかの実施形態では、Ｃｕ相の粒度の微細化は、電解質浴への粒子微細化添加物の含有により促進することができる。他の実施形態では、Ｃｕ粒子の成長を支援する添加物（促進剤と呼ばれることもある）を使用することができる。例えば、限定することを意図するものではないが、Ｃｕ粒子の成長の支援するための１つの添加物は、二（ナトリウム３−スルフォン酸塩−１−プロピル）硫化物［ＮａＳＯ_３−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ_２）_３−ＳＯ_３Ｎａ］である。この添加物は、カソードのプリフォーム、マンドレル、又は成形型の表面上の好適な結晶部位上にＣｕが析出するのを助成することにより、めっき速度を加速することができる。更に他の実施形態では、平滑剤を、Ｃｕの厚さ分布を改善するために使用することができる。平滑剤の非限定的な一例は、ポリエチレングリコールである。この平滑剤は、カソードのプリフォーム、マンドレル、又は成形型の表面の高電流密度の領域内に見られることがある。それゆえに、それは、高電流密度エリア及び低電流密度エリアでの厚さの差を低減することができる。他の実施形態では、平滑剤は、エピハロヒドリンと複素環式アミンの反応生成物、エーテル結合を含有するポリエポキシド化合物と、窒素、硫黄、並びに窒素及び硫黄の混合物から選択される異種原子を含む化合物の反応生成物、ＢＤＥとイミダゾールの１：０．６反応生成物、又は当該技術分野で既知の任意の他の好適な平滑剤とすることができる。

【0050】

本開示の実施形態では、Ｃｕ及び合金化元素Ｘのイオンは、同時に析出（すなわち、共析出）させることができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ及びＸのイオンは、同じ又は類似の速度で析出させることができる。

【0051】

ＣｕとＸとの間のより貴な元素が電解質溶液からより速い速度で沈着したいであろうため、Ｃｕ及びＸは、ＸがＣｕと適合する電極電位を有するように選択することにより、又は電解質溶液（すなわち、めっき浴）内への化学合成物の添加により、共析出させることができる。

【0052】

例えば、いくつかの実施形態では、Ｘは、Ｃｕと類似の電極電位を有することができる。換言すれば、ΔＶとして既知のＣｕとＸとの間の電極電位の差は、比較的小さい。いくつかの実施形態では、ΔＶは、Ｃｕ及びＸが類似の速度で電解質溶液から析出（又は沈着）するように、±０．２０Ｖとすることができる。他の実施形態では、ΔＶは、±０．２５Ｖ未満とすることができる。また他の実施形態では、ΔＶは、±０．３Ｖ未満とすることができる。更に他の実施形態では、ΔＶは、±０．５Ｖ未満とすることができる。そのような実施形態では、電極電位の差は、Ｃｕ及びＸのイオンの濃度により容易に制御することができる。

【0053】

電解質浴内のＣｕ及びＸのイオンが類似の電極電位を有する場合、合金として析出されるＣｕ及びＸの重量比は、電解質浴内のＣｕ及びＸのイオンの濃度の比に類似する傾向がある。この特性は、析出される特徴内の析出される合金組成の予測可能性及び制御に適している。

【0054】

対照的に、合金化元素Ｘが類似の電極電位を有さない場合、析出される特徴内の合金組成の予測及び制御は、より困難になる。そのような実施形態では、ΔＶは、大きいことがある（例えば、±０．５０Ｖ）。いくつかの実施形態では、ΔＶは、±０．３Ｖより大きいことがある。他の実施形態では、ΔＶは、±０．５Ｖより大きいことがある。更に他の実施形態では、ΔＶは、±１．３５Ｖと同じ程度より大きいことがある。そのような実施形態では、ΔＶが大きい場合、電解質浴に化学合成物を添加することができる。化学合成物の添加で、結果として、Ｃｕ及びＸを類似のめっき速度で共析出させることができる、より小さい有効ΔＶにすることができる。使用することができる化学合成物のいくつかの例は、ＥＤＴＡ、ＨＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＧＬＤＡ、ＮＴＡ、ＥＤＧ、ＰＤＴＡ、シュウ酸、クエン酸、プロピオン酸、リンゴ酸、ニトリロ三酢酸、酒石酸、並びに当業者に既知の他の好適な化学合成物である。

【0055】

化学合成物（キレート剤などの）の添加に加えて、いくつかの実施形態では、めっきに使用される電流は、パルス電流を使用することにより、電極電位差を低減するために使用することができる。パルス電流は、いくつかの実施形態では化学合成物とともに使用することができるが、他の実施形態では、パルス電流は、化学合成物の添加なしで使用することができる。

【0056】

Ｃｕ及びＸのイオンの電気化学電位の差は、めっき処理の熱力学部分を表現することができる。めっき処理の動力学的部分は、表面上に析出される表面付近のイオンの速さに関係し、それは表面でのイオン濃度を減少させる。一方、溶液のバルク内のイオンは、表面付近の領域に移動し、表面付近の領域でのイオン濃度を補充する。例えば、限定することを意図するものではないが、Ｃｕ−Ｃｒ二元合金に対して、Ｃｕ及びＣｒのイオンが、電解質浴内に存在する。Ｃｕは、析出に対してＣｒイオンより低い電圧を有し、それゆえに、Ｃｕは、Ｃｒイオンより析出に対して優先する。そのように、印加される電流が充分に強い場合、表面領域付近のＣｕイオンは、Ｃｕイオンが電解質溶液のバルクから補充され得るより速い速度で消費されることがある。したがって、ある時点で、Ｃｒイオンは、Ｃｕイオンと共析出を開始することができる。

【0057】

しかし、強い電流が連続的に印加される場合、表面付近にＣｕイオンの析出を継続するのに充分なイオンがないことがある。そのような場合、めっき層は、樹枝状になることがある。Ｃｕ及びＣｒのイオンの共析出する能力を高めてめっき層が樹枝状になる可能性を制限するために、パルス（又は複合波形）めっき手法を使用することができる。電流を印加するためにパルス（又は複合波形）を使用する実施形態では、電流は、一定時間期間（すなわち、パルス）の間印加し、次に一定時間期間の間停止することができる。動作中、電流がパルス周期の間印加される場合、カソードのプリフォーム、マンドレル、又は成形型の表面領域付近のＣｕ及びＸ（例えば、Ｃｒ）のイオンの両方が、表面上に共析出される。パルス周期が終了した後、電流は停止し、それにより電解質のバルク内のイオンが表面領域に向かって移動することが可能になる。これは、大きな電気化学電位の差を有する金属を一体にめっきさせることを可能にする。

【0058】

いくつかの実施形態では、電流のパルスを提供するために、複合波形を使用することができる。限定することを意図するものではないが、使用することができる波形の一例は、以下のものである。
（１）２０ｍｓｅｃの間、２０ＡＳＤ（平方デシメートルあたりアンペア）（Ｃｕ及びＣｒを共析出させることを可能にする）
（２）３ｍｓの間、−５０ＡＳＤ（これは分散及び脆弱に形成された種の除去に役立つ）
（３）５ｍｓｅｃの間、電流なし（イオンが表面領域に移動するのを可能にする）
（４）２０ｍｓｅｃの間、２ＡＳＤ（Ｃｕが析出するのを可能にする）
（５）３ｍｓの間、−５０ＡＳＤ（これは分散及び脆弱に形成された種の除去に役立つ）
（６）５ｍｓｅｃの間、電流なし（イオンが表面領域に移動するのを可能にする）
このシーケンスは、所望の量のＣｕ及びＸのイオンが析出されるまで、及び／又はめっき層が所望の厚さになるまで、連続的に繰り返すことができる。他の実施形態では、２つのパルスの時間及び電流密度は、調整することができ、それにより析出物内のＸ／Ｃｕの比の制御が可能になる。

【0059】

他の実施形態では、Ｃｕは、析出に対してΔＶが正であるようなＸより高い電圧を有することができる。例えば、限定することを意図するものではないが、Ｃｕ−Ｘ二元合金に対して、Ｘは、Ｍｏとすることができる。Ｃｕは、析出に対してＭｏイオンより高い電圧を有する。したがって、ΔＶが正であり、Ｍｏが析出に対してＣｕイオンより低い電圧を有し、それゆえに、Ｍｏは、Ｃｕイオンより析出に対して優先する。そのように、印加される電流が充分に強い場合、Ｃｕイオンは、Ｍｏイオンと共析出することができる。

【0060】

Ｃｕ及びＸのイオンの電極電位に加えて、他の要因がＣｕ及びＸのイオンのめっき（析出）速度に影響することがある。他の要因としては、カソード効率、電流密度、電解質浴内への化学合成物及び／又は粒子微細化添加物の添加、電解質浴の攪拌、電解質浴のｐＨ、電解質浴の温度、並びにＣｕ及びＸのイオンの濃度、並びに化学合成物及び／又は粒子微細化添加物の濃度を挙げることができる。カソード電流は、印加される電流、Ｃｕ及びＸのイオンをめっきするために必要な電流、電解質浴内に伝導される電流、水素の生成による電流、及び他の電気化学反応による電流の関数である。

【0061】

いくつかの実施形態では、Ｃｕ及び合金化元素Ｘの共析出は、少なくとも５０μｍの厚さのＣｕ−Ｘ二元合金の層がカソードのプリフォーム上に析出されるまで進行させることができる。他の実施形態では、Ｃｕ及び合金化元素Ｘの共析出は、少なくとも１００μｍの厚さのＣｕ−Ｘ二元合金の層がカソードのプリフォーム上に析出されるまで進行させることができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ及び合金化元素Ｘの共析出は、少なくとも２００μｍの厚さのＣｕ−Ｘ二元合金の層がカソードのプリフォーム上に析出されるまで進行させることができる。必要な厚さの合金が析出された時、合金で覆われたプリフォーム、成形型、又はマンドレルは、電解質浴から除去することができ、電着された金属は、電着された金属で全体が構成された別個の自立する物品である電鋳品を生成するために、プリフォーム、成形型、又はマンドレルから分離することができる。

【0062】

いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金がカソードのプリフォーム、成形型、又はマンドレル上にめっきされた後で、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、電鋳Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度を更に増大するために、任意選択的に熱処理プロセスにかけることができる。例示として、限定することを意図するものではないが、例示的なＣｕ−Ｍｏ二元合金は、電着された状態で２６０ＨＶの硬度を有することができ、次に３００ＨＶを超える硬度に向上させるために熱処理することができる。複数の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度は、熱処理プロセスにより少なくとも２０％増大させることができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度は、熱処理プロセスにより少なくとも２５％増大させることができる。他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度は、熱処理プロセスにより少なくとも３０％増大させることができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度は、熱処理プロセスにより２０％から５０％増大させることができる。

【0063】

熱処理プロセスは、Ｃｕ−Ｘ二元合金を少なくとも１００℃の温度に一定時間加熱することを伴う。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも２００℃の温度に加熱することができ、他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも３５０℃の温度に加熱することができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも４００℃の温度に加熱することができる。また他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、１００℃と６００℃との間の温度に加熱することができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも３０分間加熱することができ、他の実施形態では、合金は、少なくとも１００分間加熱することができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、３０分から３００分の範囲の時間加熱することができる。

【0064】

他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、合金を析出させて強化するために、熱処理プロセスにかけることができる。熱処理プロセスの間、Ｃｕ−Ｘ合金は、合金を強化するために、Ｘ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚを粒内粒子としてＣｕ相粒子内に析出させるのに充分な温度に加熱することができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金は、Ｘ相の一部を粒内粒子に析出させるのに充分な時間、加熱することができる。いくつかの実施形態では、粒内粒子は、Ｘ粒子とすることができ、他の実施形態では、粒内粒子は、Ｃｕ_ｙＸ_ｚ粒子とすることができる。更に他の実施形態では、粒内粒子は、Ｘ粒子及びＣｕ_ｙＸ_ｚ粒子の組み合わせとすることができる。

【0065】

いくつかの実施形態では、粒内粒子の体積分率は、少なくとも０．１体積％とすることができる。他の実施形態では、粒内粒子の体積分率は、少なくとも０．２５体積％とすることができる。更に他の実施形態では、粒内粒子の体積分率は、少なくとも１体積％とすることができる。他の実施形態では、それは、５体積％とすることができる。更に他の実施形態では、粒内粒子の体積分率は、１５体積％までとすることができる。

【0066】

本開示の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金から電鋳された物品及び／又はデバイスが製造され、Ｃｕ及びＸは、成形型、プリフォーム、又はマンドレル上に共析出される。Ｘは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｂ、Ｃｏ、Ａｇ、及びＰからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、Ｘは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、及びＭｏからなる群から選択することができる。他の実施形態では、物品及び／又はデバイスは、好適な寸法の負荷に耐える基板及び／又は基板マンドレルに、本開示のＣｕ−Ｘ二元合金を電気めっきすることにより形成される。

【0067】

図２Ａに示すように、本開示のいくつかの実施形態の電鋳プロセス２００Ａは、Ｃｕ及びＸのイオンを有する電解質浴を準備する工程２１０、カソードのプリフォームの少なくとも一部分を電解質浴内に浸漬する工程２２０、電解質浴に電流を印加する工程２３０、及びＣｕ−Ｘ二元合金を形成するためにＣｕ及びＸのイオンをカソードのプリフォームの一部分上に析出させる工程２４０を含む。いくつかの実施形態では、電鋳プロセスはまた、電鋳Ｃｕ−Ｘの物品をカソードのプリフォームから分離することも含むことができる。

【0068】

いくつかの実施形態では、電解質浴は、水溶液とすることができ、他の実施形態では、電解質浴は、非水系とすることができる。いくつかの実施形態では、電解質浴は、対応する酸とともに、銅イオン、Ｘイオン、及び硫酸塩又はフッ化ホウ素酸塩イオンのいずれかを含有する、銅酸浴とすることができる。銅イオンの好適なソースとしては、硫酸銅、塩化銅、酢酸銅、硝酸銅、フルオロホウ酸銅、メタンスルフォン酸銅、フェニルスルフォン酸銅、フェノールスルホン酸銅、及びｐ−トルエンスルホン酸銅が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、銅酸浴は、任意選択の添加物を含むことができる。例として、限定することを意図するものではないが、酸浴としては、硫酸銅、Ｈ_２ＳＯ_４、二（ナトリウム３−スルフォン酸塩−１−プロピル）硫化物、及びポリエチレングリコールを挙げることができる。他の実施形態では、電解質浴は、Ｃｕイオンのソースとしてピロリン酸銅溶液を含むことができる。更に他の実施形態では、電解質浴は、イオン性液体を含むことができる。

【0069】

前述したように、Ｃｕ及びＸのイオンのめっき（すなわち、析出）速度は、イオンの電極電位だけでなく、カソード効率、電流密度、電解質浴内への化学合成物及び／又は粒子微細化添加物の添加、電解質浴の攪拌、電解質浴のｐＨ、電解質浴の温度、並びにＣｕ及びＸのイオンの濃度、並びに化学合成物及び／又は粒子微細化添加物の濃度を含む他の要因により影響される。

【0070】

いくつかの実施形態では、キレート剤（例えば、化学合成物）を、金属を析出させるための高電流パルスを可能にしながら金属を安定化するために使用することができる。可能なキレート剤は、ＥＤＴＡ、ＨＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＧＬＤＡ、ＮＴＡ、ＥＤＧ、ＰＤＴＡ、シュウ酸、クエン酸、プロピオン酸、リンゴ酸、ニトリロ三酢酸、酒石酸である。

【0071】

他の態様では、キレート剤は、電解質浴内にＸイオンを生成するために、Ｘの化合物の触媒作用反応を促進することができる。特定の機序又は作用様式に限定されることを望むものではないが、キレート剤用のソースは、電解質浴の溶液内に添加することができる、又はカソードのプリフォームは、キレート剤用のソースを提供することができる。

【0072】

いくつかの実施形態では、キレート剤は、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、又は他の好適な薬剤とすることができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、亜鉛などのキレート剤は、当該技術分野で既知の任意の形態とすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、亜鉛などのキレート剤は、金属塩として電解質浴内に提供することができる。そのような実施形態では、亜鉛塩は、硝酸亜鉛Ｚｎ（ＮＯ_３）_２、塩素酸亜鉛Ｚｎ（ＣｌＯ_３）_２、硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ_４）、リン酸亜鉛（Ｚｎ_３（ＰＯ_４）_２、モリブデン酸亜鉛（ＺｎＭｏＯ_４））、クロム酸亜鉛ＺｎＣｒＯ_４、亜ヒ酸亜鉛Ｚｎ（ＡｓＯ_２）_２、ヒ酸亜鉛８水塩（Ｚｎ（ＡｓＯ_４）_２・８Ｈ_２Ｏ）、又は任意の他の既知の好適な亜鉛のソースとすることができる。

【0073】

他の実施形態では、カソードのプリフォームを、キレート剤を提供するためのソースとすることができる。例示として、例えば、これに限定されないが、カソードのプリフォームは、亜鉛を含む黄銅として、亜鉛キレート剤のソースとすることができる。

【0074】

Ｃｕ−Ｘ二元合金を電鋳する方法の別の実施形態を、図２Ｂに示す。本開示のいくつかの実施形態の電鋳プロセス２００Ｂは、Ｃｕ及びＸのイオンを有する電解質浴を準備する工程２１０、カソードのプリフォームの少なくとも一部分を電解質浴内に浸漬する工程２２０、電解質浴に電流を印加する工程２３０、Ｃｕ−Ｘ二元合金を形成するためにＣｕ及びＸのイオンをカソードのプリフォームの一部分上に析出させる工程２４０、及び追加の任意選択の、合金を時効硬化するためにＣｕ−Ｘ二元合金を熱処理する工程２５０を含む。いくつかの実施形態では、電鋳プロセスはまた、電鋳Ｃｕ−Ｘの物品をカソードのプリフォームから分離する工程２６０も含むことができる。

【0075】

そのような実施形態では、方法２００Ｂの工程２１０〜工程２４０は、方法２００Ａの対応する工程と同様である。しかし、方法２００Ｂは、Ｃｕ−Ｘ二元合金がカソードのプリフォーム、成形型、又はマンドレル上にめっきされた後で、電鋳Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度を更に増大するために、Ｃｕ−Ｘ二元合金を熱処理プロセスにかけることができる、工程２５０を含むことができる。加熱工程２５０のプロセスは、一定時間Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度を増大する温度にＣｕ−Ｘ二元合金を加熱することを伴う。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも１００℃の温度に一定時間加熱することができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも２００℃の温度に加熱することができ、他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも３５０℃の温度に加熱することができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも４００℃の温度に加熱することができる。また他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、１００℃と６００℃との間の温度に加熱することができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、少なくとも３０分間加熱することができ、他の実施形態では、合金は、少なくとも１００分間加熱することができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、３０分から３００分の範囲の時間加熱することができる。

【0076】

いくつかの実施形態では、加熱工程２５０は、析出強化することを含むことができる。そのような実施形態では、熱処理プロセスの間、Ｃｕ−Ｘ合金は、Ｘ及び／又はＣｕ_ｙＸ_ｚの粒内粒子をＣｕ相粒子内に析出させるのに充分な温度に加熱することができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ合金は、すべて又はほぼすべてのＸ相を粒内粒子に析出させるのに充分な時間、加熱することができる。いくつかの実施形態では、粒内粒子は、Ｘ粒子とすることができ、他の実施形態では、粒内粒子は、Ｃｕ_ｙＸ_ｚ粒子とすることができ、更に他の実施形態では、粒内粒子は、Ｘ及びＣｕ_ｙＸ_ｚの粒子の組み合わせとすることができる。

【0077】

そのような実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度は、析出硬化により少なくとも２０％増大させることができる。いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度は、析出硬化により少なくとも２５％増大させることができる。他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度は、析出硬化により少なくとも３０％増大させることができる。他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度は、析出硬化により少なくとも４０％増大させることができる。他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度は、析出硬化により少なくとも５０％増大させることができる。更に他の実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金の硬度は、析出硬化により２０％から５０％増大させることができる。

【0078】

例示的な実施例として、限定することを意図するものではないが、０．１重量％〜０．５重量％のＭｏを有する例示的なＣｕ−Ｍｏ合金に対して、Ｍｏの一部は、粒内粒子として析出させることができる。いくつかの実施形態では、粒内粒子は、Ｍｏ粒子とすることができ、他の実施形態では、粒内粒子は、Ｃｕ_ｙＭｏ_ｚ粒子とすることができ、更に他の実施形態では、粒内粒子は、Ｍｏ粒子及びＣｕ_ｙＭｏ_ｚ粒子の組み合わせとすることができる。

【0079】

いくつかの実施形態では、粒内粒子の体積分率は、少なくとも０．１体積％とすることができる。他の実施形態では、粒内粒子の体積分率は、少なくとも０．２５体積％とすることができる。更に他の実施形態では、粒内粒子の体積分率は、少なくとも１体積％とすることができる。他の実施形態では、それは、５体積％とすることができる。更に他の実施形態では、粒内粒子の体積分率は、０．２体積％から１．５体積％の範囲とすることができる。

【0080】

いくつかの実施形態では、図３に示すように、電鋳プロセスは、反応器３１０、Ｃｕ及びＸのイオンを有する電解質浴３２０、例えばアノードの電極３３０、電源３４０、及びコントローラ３５０を含む、Ｃｕ及びＸのイオンを電着するための槽３００内で行うことができる。更に、カソードのプリフォーム３６０（成形型又はマンドレルとしても呼ばれる）は、電解質浴３２０内に少なくとも部分的に浸漬される。電解質浴３２０は、カソードのプリフォームの表面上に析出されるＣｕ及びＸの金属イオン（単数又は複数）のソースを含む。いくつかの実施形態では、電解質浴は、Ｃｕ及びＸが類似の速度でめっきされるような化学合成物を含むことができる。いくつかの実施形態では、電解質浴は、Ｃｕ相の粒子微細化を促進するための添加物を含むことができる。

【0081】

動作中、電極３３０（例えば、アノード）は、電解質浴と電気的接触をしている。電源３４０は、カソードのプリフォーム３６０と電極３３０との間に、Ｃｕ及びＸのイオンのカソードのプリフォーム上への電着を促進する電流（例えば、電力）を供給する。

【0082】

いくつかの実施形態では、アノードは、可溶性とすることができ、他の実施形態では、アノードは、不溶解性とすることができる。消耗され得るアノードを有する実施形態では、アノードは、析出されるイオン（Ｃｕ又はＸ）でできており、溶液内のＣｕ及び／又はＸのイオンを補充するように溶解する。不溶解性のアノードが使用される場合、いくつかの実施形態では、Ｃｕ及び／又はＸのイオン含有量を維持するために、金属塩の定期的添加を溶液に行うことができる。

【0083】

イオンを電着するために使用される電流は、定常流として常時印加しなくてもよい。例えば、パルスめっき又は逆パルスめっきを使用することができる。パルス又は逆パルスめっきでは、電流が印加されない期間が後に続く、高強度の短いバーストで電流が印加される。サイクルは、オフ時間に対するオン時間の比（すなわち、デューティサイクル）、及び周波数を表す。デューティサイクル及び周波数を変化させることにより、所望の析出物の特性の変化を得ることができる。したがって、電着プロセスは、例えば、電位又はめっき電流密度のいずれかを変調することにより制御することができる。他の実施形態では、パルスは、２つ以上の電流を含む複合波形とすることができる。例えば、複合波形は、Ｃｕ及びＸのイオンを共析出させるための第１の電圧での第１の電流パルス、及びＣｕイオンを析出させるための第２の電圧での第２の電流パルスを含むことができる。更に、析出されるＣｕ及びＸのイオンの特性は、電解質の組成、ｐＨ、温度、攪拌、電位、及び電流密度などの要因により決定される。
非限定的な実施例の合金
Ｃｕ−Ｃｒ合金

【0084】

いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、Ｃｕ−Ｃｒ合金とすることができる。そのような実施形態では、上述の実施形態による、硫酸クロム（ＩＩ）又は、硫酸クロム（ＩＩＩ）を含む、酸性銅浴、ピロリン酸銅浴、又はイオン性液体を使用することができる。銅イオンの好適なソースとしては、硫酸銅、塩化銅、酢酸銅、硝酸銅、フルオロホウ酸銅、メタンスルフォン酸銅、フェニルスルフォン酸銅、フェノールスルホン酸銅、及びｐ−トルエンスルホン酸銅が挙げられるが、これらに限定されない。Ｃｕ及びＣｒのイオンをめっきするために、複合波形を使用して電解質浴に電流を印加することができる。いくつかの実施形態では、複合波形は、ＣｒイオンをＣｕと共析出させることを可能にする電圧を印加する電流制御を有する第１のパルス、及びＣｕイオンを析出させることを可能にする電流制御を有する第２のパルスを含むことができる。いくつかの実施形態では、析出されるＣｒ−Ｃｕの比に影響を及ぼすために、追加のキレート剤を電解質浴に添加することができる。いくつかの実施形態では、キレート剤としては、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、又は電解質浴内にＣｒイオンを生成するためのＣｒ化合物の触媒作用反応を促進する他の好適な薬剤を挙げることができるが、これらに限定されない。
Ｃｕ−Ｗ合金

【0085】

いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、Ｃｕ−Ｗ合金とすることができる。そのような実施形態では、銅イオンのソースとして、上述の実施形態による、クエン酸により安定化されたＷイオンを含む、酸性銅浴、ピロリン酸銅浴、又はイオン性液体を使用することができる。銅イオンの好適なソースとしては、硫酸銅、塩化銅、酢酸銅、硝酸銅、フルオロホウ酸銅、メタンスルフォン酸銅、フェニルスルフォン酸銅、フェノールスルホン酸銅、ｐ−トルエンスルホン酸銅、及びピロリン酸銅が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、クエン酸を伴うＷイオンは、クエン酸で脱水したタングステン酸アンモン又はタングステン酸ナトリウムから誘導することができる。他の実施形態では、クエン酸は、スルホ安息香酸イミドで置き換えることができる。Ｃｕ及びＷのイオンをめっきするために、複合波形を使用して電解質浴に電流を印加することができる。いくつかの実施形態では、複合波形は、ＷイオンをＣｕと共析出させることを可能にする電圧を印加する電流制御を有する第１のパルス、及びＣｕイオンを析出させることを可能にする電流制御を有する第２のパルスを含むことができる。Ｃｕ及びＷのイオンは、金属製カソードのプリフォーム上に共析出させることができる。いくつかの実施形態では、析出されるＣｕ−Ｗの比に影響を及ぼすために、追加のキレート剤を電解質浴に添加することができる。いくつかの実施形態では、キレート剤としては、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、又は電解質浴内にＷイオンを生成するためのＷ化合物の触媒作用反応を促進する他の好適な薬剤を挙げることができるが、これらに限定されない。
Ｃｕ−Ｆｅ合金

【0086】

いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、Ｃｕ−Ｆｅ合金とすることができる。そのような実施形態では、銅イオンのソースとして、上述の実施形態による、Ｆｅイオン（例えば、Ｆｅ_３^＋）を含む、酸性銅浴、ピロリン酸銅浴、又はイオン性液体を使用することができる。銅イオンの好適なソースとしては、硫酸銅、塩化銅、酢酸銅、硝酸銅、フルオロホウ酸銅、メタンスルフォン酸銅、フェニルスルフォン酸銅、フェノールスルホン酸銅、及びｐ−トルエンスルホン酸銅が挙げられるが、これらに限定されない。Ｃｕ及びＦｅのイオンをめっきするために、複合波形を使用して電解質浴に電流を印加することができる。いくつかの実施形態では、複合波形は、ＦｅイオンをＣｕと共析出させることを可能にする電圧を印加する電流制御を有する第１のパルス、及びＣｕイオンを析出させることを可能にする電流制御を有する第２のパルスを含むことができる。Ｃｕ及びＦｅのイオンは、カソードのプリフォーム上に共析出させることができる。カソードのプリフォームは、黄銅、ステンレス鋼、又は任意の他の好適な金属を含む、金属とすることができる。いくつかの実施形態では、析出されるＣｕ−Ｆｅの比に影響を及ぼすために、追加のキレート剤を電解質浴に添加することができる。いくつかの実施形態では、キレート剤としては、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、又は電解質浴内にＦｅイオンを生成するためのＦｅ化合物の触媒作用反応を促進する他の好適な薬剤を挙げることができるが、これらに限定されない。
Ｃｕ−Ｍｏ合金

【0087】

いくつかの実施形態では、Ｃｕ−Ｘ二元合金は、Ｃｕ−Ｍｏ合金とすることができる。そのような実施形態では、上述の実施形態による、クエン酸により安定化されたＭｏイオンを含む酸性銅浴を使用することができる。銅イオンの好適なソースとしては、硫酸銅、塩化銅、酢酸銅、硝酸銅、フルオロホウ酸銅、メタンスルフォン酸銅、フェニルスルフォン酸銅、フェノールスルホン酸銅、及びｐ−トルエンスルホン酸銅が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、Ｍｏイオンは、モリブデン酸塩、塩化モリブデン、フッ化モリブデン、酸化モリブデン、又は他の好適なモリブデン化合物により提供することができる。他の実施形態では、銅イオンのソースとして、ピロリン酸銅浴を使用することができる。更に他の実施形態では、銅イオンのソースは、イオン性液体とすることができる。

【0088】

Ｃｕ及びＭｏのイオンをめっきするために、複合波形を使用して電解質浴に電流を印加することができる。いくつかの実施形態では、複合波形は、ＭｏイオンをＣｕと共析出させることを可能にする電圧を印加する電流制御を有する第１のパルス、及びＣｕイオンを析出させることを可能にする電流制御を有する第２のパルスを含むことができる。Ｃｕ及びＭｏのイオンは、カソードのプリフォーム上に共析出させることができる。カソードのプリフォームは、例として黄銅、ステンレス鋼、又は任意の他の好適な金属だがこれらに限定されない、金属とすることができる。

【0089】

いくつかの実施形態では、析出されるＣｕ−Ｍｏの比に影響を及ぼすために、追加のキレート剤を電解質浴に添加することができる。いくつかの実施形態では、キレート剤としては、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、又は電解質浴内にＭｏイオンを生成するためのモリブデン化合物の触媒作用反応を促進する他の好適な薬剤を挙げることができるが、これらに限定されない。

【0090】

いくつかの実施形態では、亜鉛などのキレート剤は、当該技術分野で既知の任意の形態とすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、亜鉛などのキレート剤は、金属塩として電解質浴内に提供することができる。そのような実施形態では、亜鉛塩は、硝酸亜鉛Ｚｎ（ＮＯ_３）_２、塩素酸亜鉛Ｚｎ（ＣｌＯ_３）_２、硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ_４）、リン酸亜鉛（Ｚｎ_３（ＰＯ_４）_２、モリブデン酸亜鉛（ＺｎＭｏＯ_４））、クロム酸亜鉛ＺｎＣｒＯ_４、亜ヒ酸亜鉛Ｚｎ（ＡｓＯ_２）_２、ヒ酸亜鉛８水塩（Ｚｎ（ＡｓＯ_４）_２・８Ｈ_２Ｏ）、又は任意の他の既知の好適な亜鉛のソースとすることができる。他の実施形態では、カソードのプリフォームは、亜鉛を含むことができ、亜鉛キレート剤のソースとすることができる。

【0091】

本明細書で説明するような合金及び実施形態は、様々な電子デバイス、及び特に電子デバイス内に配設される電気コネクタ内に含めることができる。電気コネクタとしては、基板対基板（Ｂ２Ｂ）用端子、バッテリ端子などを挙げることができる。そのような電子デバイスは、当該技術分野で既知の任意の電子デバイスであってよい。例えば、このデバイスは、携帯電話及び固定電話などの電話、又は、例えばｉＰｈｏｎｅ（登録商標）を含めたスマートフォン、及び電子ｅメール送信／受信デバイスなどの、任意の通信デバイスであってよい。この合金は、デジタルディスプレイ、ＴＶモニタ、電子ブックリーダ、携帯ウェブブラウザ（例えば、ｉＰａｄ（登録商標））、携帯時計（例えば、ＡｐｐｌｅＷａｔｃｈ（登録商標））、又はコンピュータモニタなどの、ディスプレイ内の電気コネクタ内に使用することができる。デバイスはまた、携帯ＤＶＤプレーヤ、従来型ＤＶＤプレーヤ、ブルーレイディスクプレーヤ、ビデオゲームコンソール、携帯音楽プレーヤ（例えば、ｉＰｏｄ（登録商標））などの音楽プレーヤなどを含めた、娯楽機器とすることもできる。デバイスは、画像、ビデオ、音声のストリーミングを制御する機器などの制御機器（例えば、Ａｐｐｌｅ ＴＶ（登録商標））、又は別個の電子デバイス用の遠隔制御装置を含む。このデバイスは、コンピュータ、又はコンピュータ付属品、ラップトップキーボード、ラップトップトラックパッド、デスクトップキーボード、マウス、及びスピーカの、一部とすることができる。

【0092】

前述の説明は、記述される実施形態の完全な理解を提供するために、説明を目的として特定の専門用語を使用した。しかし、記述される実施形態を実践するために、特定の詳細が必要とされないことが当業者にとって明らかであろう。それゆえ、本明細書で説明した具体的な実施形態の上述の説明は、例示及び説明の目的のために提示されるものである。それらの説明は、網羅的であることも、又は開示される厳密な形態に実施形態を限定することも、目的とするものではない。上記の教示を考慮して多くの変更及び変形が可能であることが当業者には明らかとなるであろう。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】