[发明专利]电子材料用Cu-Ni-Si-Co-Cr系合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种析出硬化型铜合金，尤其是涉及一种适用于各种电子仪器部件的Cu-Ni-Si-Co-Cr系合金。

背景技术

对于用于引线框、连接器、管脚、端子、继电器、开关等各种电子仪器部件的电子材料用铜合金，作为其基本特性，被要求可同时实现高强度及高导电性(或热传导性)。近年来，电子部件的高集成化及小型化、薄壁化快速发展，与此相对应地，对于电子仪器部件中所使用的铜合金的要求等级也愈益提高。

从高强度及高导电性的角度考虑，近年来，作为电子材料用铜合金，析出硬化型铜合金的使用量正在增加，取代先前的以磷青铜、黄铜等为代表的固溶强化型铜合金。析出硬化型铜合金中，通过对经固溶化处理的过饱和固溶体进行时效处理，而使微细的析出物均匀地分散，从而提高合金的强度，同时减少铜中的固溶元素量，以提高电传导性。因此，可获得强度、弹性等机械性质优异，并且电传导性、热传导性良好的材料。

析出硬化型铜合金中，一般被称为科森系合金(コルソン系合金)的Cu-Ni-Si系铜合金是兼具较高的导电性、强度、应力缓和特性及弯曲加工性的典型的铜合金，为业界目前正积极开发的合金之一。该铜合金中，可通过使微细的Ni-Si系金属间化合物粒子在铜基质中析出来谋求强度与导电率的提高。

目前已知Cu-Ni-Si系铜合金可通过添加Co与Cr来谋求特性的提高。与Ni同样地，Co和Cr能够与Si形成化合物来提高强度。

在日本特开2006-283120号公报(专利文献1)中，认为含有Co与Cr的Cu-Ni-Si系合金的特性(尤其是强度与导电率)当于某种组成条件以及制造条件下、控制夹杂物的大小、组成、分布时，会有显著性地提高。具体而言，该专利文献1中记载了一种电子材料用Cu-Ni-Si-Co-Cr系铜合金，其特征在于：在含有Ni：0.5～2.5质量％、Co：0.5～2.5质量％、及Si：0.30～1.2质量％、Cr：0.09～0.5质量％，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成的铜合金中，该合金组成中的Ni与Co的合计量与Si的质量浓度比([Ni+Co]/Si比)为4≤[Ni+Co]/Si≤5，该合金组成中的Ni与Co的质量浓度比(Ni/Co比)为0.5≤Ni/Co≤2，而对于分散于材料中的大小为1μm以上的夹杂物的个数(P)、其中含碳浓度为10质量％以上的夹杂物的个数(Pc)，Pc为15个/1000μm²以下，且比(Pc/P)为0.3以下。

又，日本特开2005-113180号公报(专利文献2)虽然不是Cu-Ni-Si系铜合金，但其着眼于在铜合金中析出的Cr与Si的化合物。其中记载，通过使具有规定的大小以及个数密度的CrSi化合物微细地在Cu基质中析出，以及限制CrSi以外的Cr化合物的大小，可改善冲压加工性，同时确保蚀刻加工性。另外，该专利文献2中记载了一种电子仪器用铜合金，其含有Cr：0.1～0.25重量％、Si：0.005～0.1重量％、Zn：0.1～0.5重量％、Sn：0.05～0.5重量％，Cr与Si的重量比为3～25，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，铜母相中大小为0.05μm～10μm的CrSi化合物以1×10³～5×10⁵个/mm²的个数密度存在，并且，Cr化合物(CrSi化合物以外)的大小为10μm以下，蚀刻加工性及冲压加工性优异。在制造该铜合金时，热加工前的加热处理温度设为850℃～980℃，在热加工后，需要实施一次结合了冷加工与以400℃～600℃的温度进行的热处理的工序，或者，需要反复实施数次该工序。

专利文献1日本特开2006-283120号公报

专利文献2日本特开2005-113180号公报

发明内容

发明所要解决的课题

近年来对电子部件的急速的高集成化与小型化、薄壁化的材料特性的飞跃性提高的要求，也同样适用于作为本发明的合金系的Cu-Ni-Si-Co-Cr系合金。

然而，在专利文献1中并没有关于Cr-Si化合物的记载。

在专利文献2中，虽然有通过控制Cr-Si化合物的个数密度与大小来改善蚀刻加工性与冲压加工性的记载，但是因为没有添加Ni，所以没有考虑到Ni-Si化合物、Co-Si化合物的形成，只需要考虑Cr-Si化合物形成的条件即可，并没有研究如何在Cu-Ni-Si-Co-Cr系合金中控制Cr-Si化合物。

因此，本发明课题在于通过控制Cu-Ni-Si-Co-Cr系合金中Cr-Si化合物的析出状态，来谋求特性的提高。