[发明专利]用作端子或连接器材料的铜合金板及用作端子或连接器材料的铜合金板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作端子或连接器材料的铜合金板及用作端子或连接器材料的铜合金板的制造方法。尤其涉及一种抗拉强度、屈服强度、杨氏模量、导电率、弯曲加工性、耐应力腐蚀破裂性、应力松弛特性及焊料润湿性优异的端子/连接材料用铜合金板及用作端子或连接器材料的铜合金板的制造方法。

本申请根据2013年01月25日向日本专利局提出国际申请的PCT/JP2013/051602主张优先权，该内容援用于本说明书中。

背景技术

一直以来，作为使用于电气部件、电子部件、汽车部件、通信器件、电子/电气器件等的连接器、端子、继电器、弹簧、开关、半导体、引线框架等的构成材料，使用高导电且具有高强度的铜合金板。然而，随着近些年这种器件的小型化、轻质化及高性能化，对使用于这些的构成材料也非常严格地要求改善特性。例如，连接器的弹簧接点部使用极薄板，但为了谋求薄壁化，对构成这种极薄板的高强度铜合金要求具有较高强度以及伸展率与强度的高度平衡。进一步要求在生产率、经济性优异以及导电性、耐蚀性(耐应力腐蚀破裂、耐脱锌腐蚀及耐迁移)、应力松弛特性、焊料润湿性等上不存在问题。

并且，在使用于电气部件、电子部件、汽车部件、通信器件、电子/电气器件等的连接器、端子、继电器、弹簧、开关、半导体、引线框架等的构成材料中，以伸展率、弯曲加工性优异为前提，要求薄壁化，因此存在需要更高强度和更高导电率的部件及部位。然而，强度和导电率为相反的特性，若强度提高，则导电率通常下降。其中，有的部件要求作为高强度材料例如为500N/mm²或其以上的抗拉强度，且更高的导电率(约30％IACS以上，例如36％IACS左右)。另外，还存在例如靠近汽车引擎室的使用环境温度较高时要求应力松弛特性、耐热性更优异的部件。

作为高导电、高强度铜合金，通常众所周知的是铍铜、磷青铜、镍银、黄铜和添加Sn的黄铜，但这些通常的高强度铜合金存在以下问题，无法应对上述要求。

铜合金中，铍铜具有最高强度，但铍铜对人体非常有害(尤其在熔融状态下，即使铍蒸气为极微量，也非常危险)。因此，难以进行铍铜制部件或包含该铍铜制部件的产品的废弃处理(尤其是焚烧处理)，用于制造的熔解设备所需的最初成本变得极其高。因此，为了获得预定特性而在制造的最终阶段需要进行固溶处理，并且包括制造成本在内的经济性上存在问题。

磷青铜、镍银的热加工性较差，难以通过热轧制造，因此通常通过卧式连续铸造来制造。因此，生产率较差，能量成本较高，成品率也较差。并且，作为高强度的代表品种的弹簧用磷青铜和弹簧用镍银中含有大量昂贵的Sn、Ni，因此导电性较差，且经济性上也存在问题。

黄铜及仅添加有Sn的黄铜虽廉价，但不仅强度上无法得到满足，而且应力松弛特性较差、导电性较差、且耐蚀性上存在问题(应力腐蚀及脱锌腐蚀)，所以不适合作为上述谋求小型化、高性能化的产品构成材料。

因此，这种通常的高导电/高强度铜合金无论如何都无法满足如所述趋于小型化、轻质化、高性能化的各种器件的部件构成材料，强烈要求开发新的高导电、高强度铜合金。

作为如上述的用于满足高导电、高强度的要求的合金，已知有例如专利文献1中所示的Cu-Zn-Sn合金。然而，在专利文献1所涉及的合金中导电性和强度也不充分。

专利文献1：日本特开2007-056365号公报

发明内容

本发明是为了解决上述的以往技术的问题而完成的，其课题在于提供一种抗拉强度、屈服强度、杨氏模量、导电性、弯曲加工性、耐应力腐蚀破裂性、应力松弛特性、焊料润湿性优异的用作端子或连接器材料的铜合金板。

本发明人等着眼于0.2％屈服强度(永久变形成为0.2％时的强度，以下有时简称为“屈服强度”)与结晶粒径D的-1/2乘方(D^-1/2)成比例而上升的这种霍尔-佩奇(Hall-Petch)关系式(参考E.O.Hall，Proc.Phys.Soc.London.64(1951)747.及N.J.Petch,J.Iron Steel Inst.174(1953)25.)，认为能够通过使晶粒微细化来获得可满足上述的时代要求的高强度铜合金，所以对晶粒的微细化进行了各种研究及实验。

其结果，获得了以下见解。