[发明专利]电子材料用Cu－Ni－Si－Co系铜合金和其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及析出硬化型铜合金，尤其涉及适用于各种电子设备部件的Cu－Ni－Si－Co系铜合金。

背景技术

对于连接器、开关、继电器、插脚、端子、引线架等的各种电子设备部件中所使用的电子材料用铜合金而言，要求其兼有高强度和高导电性(或导热性)作为基本特性。近年来，电子部件的高集成化和小型化、薄壁化急速发展，与此相对应，对于电子设备部件中所使用的铜合金的要求水平也逐渐提高。

从高强度和高导电性的角度考虑，作为电子材料用铜合金，析出硬化型的铜合金的使用量在增加，而代替以往磷青铜、黄铜等所代表的固溶增强型铜合金。析出硬化型铜合金，通过将经固溶处理的过饱和固溶体进行时效处理，使微细的析出物均匀分散，在合金强度变高的同时，减少了铜中的固溶元素量，导电性提高。因此，可得到强度、弹性性能等的机械性质优异，且导电性、导热性良好的材料。

析出硬化型铜合金中，一般被称为科森系合金(corson alloy)的Cu－Ni－Si系铜合金，为兼具较高导电性、强度、和弯曲加工性的代表性铜合金，其是目前在业界正如火如荼进行开发的一种合金。对于该铜合金，通过使微细的Ni－Si系金属间化合物粒子在铜基质中析出，来谋求强度和导电率的提高。

人们在尝试通过在科森合金中添加Co来谋求特性的进一步提高。

在日本特开平11－222641号公报(专利文献1)中，记载了Co与Ni同样地与Si形成化合物，而提高机械强度，当对Cu－Co－Si系进行时效处理时，与Cu－Ni－Si系合金相比，机械强度、导电性皆会稍有提高。因此在成本上若允许的话，可选择Cu－Co－Si系或Cu－Ni－Co－Si系。作为该合金的制造方法，记载有下述方法：在冷加工后以700～920℃进行再结晶处理，接着进行25％以下的冷加工、420～550℃的时效处理后，进一步进行25％以下的冷加工和低温退火(权利要求10)。

在日本特表2005－532477号公报(专利文献2)中，记载了一种锻造铜合金，其由以重量计，镍：1％～2.5％、钴0.5～2.0％、硅：0.5％～1.5％和作为剩余部分的铜和不可避免的杂质所构成，镍与钴的合计含量为1.7％～4.3％，(Ni＋Co)/Si为2：1～7：1，该锻造铜合金具有超过40％IACS的导电性。钴与硅组合后，由于会控制粒子生长且提高耐软化性，因此形成在时效硬化中有效的硅化物。作为该合金的制造方法，记载有依次实施下述步骤的方法：850℃～1000℃的热加工→800℃～1000℃的固溶处理→温度350℃～600℃、30分钟～30小时的第一时效退火→使10％～50％的截面积减少的冷加工→以低于第一时效退火温度的温度进行的第二时效退火(权利要求25、26)。

在国际公开第2006/101172号小册子(专利文献3)中，记载了若在固溶处理中有意地提高加热后的冷却速度，则可进一步发挥Cu－Ni－Si系合金的强度提高效果，从而使冷却速度为每秒约10℃以上来进行冷却是有效的(段落0028)。

在日本特开平9－20943号公报中，记载了一种Cu－Ni－Si－Co系合金的制造方法，其是在热轧后，实施85％以上的冷轧，在450～480℃退火5～30分钟后，再实施30％以下的冷轧，进一步在450～500℃进行30～120分钟的时效处理(权利要求5)。

[专利文献1]日本特开平11－222641号公报

[专利文献2]日本特表2005－532477号公报

[专利文献3]国际公开第2006/101172号小册子

[专利文献4]日本特开平9－20943号公报。

发明内容

如上所述，虽然已知可通过在Cu－Ni－Si系合金中添加Co，来提高强度、导电性，但是对于以往的Cu－Ni－Si－Co系合金，存在如下的问题：即使为同一材料，根据测定部位的不同，强度、应力松弛特性、弯曲粗糙度等机械特性也容易产生偏差。

因此，本发明的课题之一是提供一种具有适合作为电子材料用铜合金的机械特性和电特性，且机械特性均一的Cu－Ni－Si－Co系合金。另外，本发明的另一课题是提供一种用于制造这种Cu－Ni－Si－Co系合金的方法。