CN102822363A - 电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材。该电子器件用铜合金的一种形态包括Cu和Mg的二元系合金，该二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，当Mg的含量为A原子%时，导电率σ（%IACS）在以下范围内，σ≤{1.7241/（-0.0347×A2+0.6569×A+1.7）}×100。该电子器件用铜合金的另一形态包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，该三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，当Mg的含量为A原子%，Zn的含量为B原子%时，导电率σ（%IACS）在以下范围内，σ≤{1.7241/（X+Y+1.7）}×100，X=-0.0347×A2+0.6569×A，Y=-0.0041×B2+0.2503×B。
Description
技术领域
本发明涉及一种适于例如端子、连接器及继电器等电子电气组件的电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材。
本申请基于2010年5月14日申请的日本专利申请2010-112265号及2010年5月14日申请的日本专利申请2010-112266号要求优先权，并在此援引其内容。
背景技术
以往，随着电子器件或电气器件等的小型化，谋求用于这些电子器件或电气器件等的端子、连接器及继电器等电子电气组件的小型化及薄壁化。为此，要求弹性、强度、导电率优异的铜合金作为构成电子电气组件的材料。尤其如非专利文献1中记载，作为用作端子、连接器及继电器等电子电气组件的铜合金，希望屈服强度较高且拉伸弹性模量较低的材料。
作为弹性、强度、导电率优异的铜合金，例如在专利文献1中提供了一种含有Be的Cu-Be合金。该Cu-Be合金为析出固化型高强度合金，通过使CuBe时效析出于母相中，从而在不致使导电率下降的情况下提高强度。
然而，该Cu-Be合金由于含有高价元素Be，因此原料成本非常高。并且，在制造Cu-Be合金时，产生具有毒性的Be氧化物。因此，需要将制造设备设为特殊结构，并严格管理Be氧化物，以免在制造工序中Be氧化物误放出至外部。这样，Cu-Be合金存在原料成本及制造成本均较高且非常昂贵之类的问题。并且，如前所述，由于含有有害元素Be，因此从环境对策方面也敬而远之。
作为能够代替Cu-Be合金的材料，例如在专利文献2中提供了一种Cu-Ni-Si系合金（所谓科森铜镍硅合金）。该科森铜镍硅合金为分散有Ni2Si析出物的析出固化型合金，具有比较高的导电率和强度及应力松弛特性。因此，科森铜镍硅合金多用于汽车用端子或信号系统小型端子等用途，近年来积极进行开发。
并且，作为其他合金，开发了非专利文献2中记载的Cu-Mg合金或专利文献3中记载的Cu-Mg-Zn-B合金等。
这些Cu-Mg系合金中，如从图1所示的Cu-Mg系状态图可知，当Mg的含量为3.3原子%以上时，能够通过进行固溶化处理（500℃～900℃）和析出处理来析出包括Cu和Mg的金属间化合物。即，在这些Cu-Mg系合金中，也能够与上述的科森铜镍硅合金相同地通过析出固化来具有比较高的导电率和强度。
然而，在专利文献2中公开的科森铜镍硅合金中，拉伸弹性模量为125～135GPa，比较高。其中，在具有推压阴模端子的弹簧接触部来插入插片的结构的连接器中，当构成连接器的材料的拉伸弹性模量较高时，插入时的接触压力变动剧烈，且容易超出弹性界限而有可能塑性变形，因此不优选。
并且，在非专利文献2及专利文献3中记载的Cu-Mg系合金中，与科森铜镍硅合金相同地析出金属间化合物，因此存在拉伸弹性模量较高的倾向，如上所述作为连接器不优选。
而且，由于在母相中分散有大量粗大的金属间化合物，因此在弯曲加工时这些金属间化合物成为起点而容易产生裂纹等。从而，存在无法成型复杂形状的连接器之类的问题。
专利文献1：日本专利公开平04-268033号公报
专利文献2：日本专利公开平11-036055号公报
专利文献3：日本专利公开平07-018354号公报
非专利文献1：野村幸矢，“コネクタ用高性能銅合金条の技術動向と当社の開発戦略（连接器用高性能铜合金条的技术动向与本公司的开发战略）”，Kobe SteelEngineering Reports Vol.54No.1（2004）p.2-8
非专利文献2：掘茂德，另外2名，“Cu-Mg合金における粒界型析出（Cu-Mg合金中的粒界型析出）”，Journal of the Japan Copper and Brass Research Association Vol.19（1980）p.115-124
发明内容
本发明鉴于前述的情况而完成，其目的在于提供一种具有低拉伸弹性模量、高屈服强度、高导电性及优异的弯曲加工性且适于端子、连接器及继电器等电子电气组件的电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材。
为了解决该课题，本发明人等进行了深入研究，结果了解到：通过将Cu-Mg合金进行固溶化之后进行骤冷来制作的Cu-Mg过饱和固溶体的加工固化型铜合金具有低拉伸弹性模量、高屈服强度、高导电性及优异的弯曲加工性。
同样道理，还了解到：通过将Cu-Mg-Zn合金进行固溶化之后进行骤冷来制作的Cu-Mg-Zn过饱和固溶体的加工固化型铜合金具有低拉伸弹性模量、高屈服强度、高导电性及优异的弯曲加工性。
本发明根据这种见解而完成，具有以下特征。
本发明的电子器件用铜合金的第1形态包括Cu和Mg的二元系合金，所述二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
当Mg的含量为A原子%时，导电率σ在以下范围内。
σ≤{1.7241/（-0.0347×A2+0.6569×A+1.7）}×100
其中导电率σ的单位为%IACS。
本发明的电子器件用铜合金的第2形态包括Cu和Mg的二元系合金，所述二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
本发明的电子器件用铜合金的第3形态包括Cu和Mg的二元系合金，所述二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
当Mg的含量为A原子%时，导电率σ在以下范围内，
σ≤{1.7241/（-0.0347×A2+0.6569×A+1.7）}×100
其中导电率σ的单位为%IACS，
并且，粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
电子器件用铜合金的第1形态由于具有前述特征，因此其为Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg过饱和固溶体。
电子器件用铜合金的第2形态由于具有前述特征，因此其为抑制金属间化合物的析出且Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg过饱和固溶体。
电子器件用铜合金的第3形态由于具有第1形态、第2形态这两者的特征，因此其为Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg过饱和固溶体。
由这种Cu-Mg过饱和固溶体构成的铜合金中，拉伸弹性模量趋于变低。因此，当所述铜合金例如适用于推压阴模端子的弹簧接触部来插入插片的连接器等中时，可抑制插入时的接触压力变动。并且，由于弹性界限较广，因此不会轻易塑性变形。从而，电子器件用铜合金的第1～第3形态尤其适于端子、连接器及继电器等电子电气组件。
并且，由于Mg过饱和固溶，因此母相中不会有大量的成为裂纹的起点的粗大的金属间化合物分散，可得到优异的弯曲加工性。从而，能够使用电子器件用铜合金的第1～第3形态中的任一形态来成型端子、连接器及继电器等复杂形状的电子电气组件等。
由于过饱和固溶Mg，因此能够通过加工固化来提高强度。
并且，由于包括Cu和Mg的二元系合金，该二元系合金包括Cu、Mg及不可避免杂质，因此可抑制因其他元素而导致导电率下降，从而导电率较高。
此外，利用场发射型扫描电子显微镜，以倍率：5万倍、视场：约4.8μm2的条件观察10个视场来计算粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数。
金属间化合物的粒径取金属间化合物的长径和短径的平均值。此外，长径为在中途不与粒界接触的条件下在粒内能够引出的最长直线的长度，短径为在与长径正交的方向上在中途不与粒界接触的条件下能够引出的最长直线的长度。
电子器件用铜合金的第1～第3形态中，拉伸弹性模量E可以为125GPa以下，0.2%屈服强度σ0.2可以为400MPa以上。
这时，弹性能量系数（σ0.2 2/2E）增高，不会轻易塑性变形，因此尤其适于端子、连接器及继电器等电子电气组件。
本发明的电子器件用铜合金的制造方法的第1形态是制造上述电子器件用铜合金的第1～第3形态中的任一形态的方法。电子器件用铜合金的制造方法的第1形态具备：加热工序，将包括Cu和Mg的二元系合金的铜原材料加热至500℃以上900℃以下的温度；骤冷工序，以200℃/min以上的冷却速度将加热的所述铜原材料冷却至200℃以下的温度；及加工工序，对骤冷的所述铜原材料进行加工。所述二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质。
根据该电子器件用铜合金的制造方法的第1形态，能够通过所述加热工序的条件进行Mg的固溶化。当加热温度小于500℃时，固溶化不彻底而有可能在母相中残留大量金属间化合物。当加热温度超过900℃时，铜原材料的一部分成为液相而有可能导致组织或表面状态不均匀。因此，将加热温度设定为500℃以上900℃以下的范围。
通过所述骤冷工序的条件，能够抑制在冷却过程中析出金属间化合物，并能够将铜原材料作为Cu-Mg过饱和固溶体。
通过所述加工工序，能够实现通过加工固化的强度提高。加工方法没有特别限定。例如，最终形态为板或条时，可采用轧制。当最终形态为线或棒时，可采用拉丝或挤压。当最终形态为块状时，可采用锻造或冲压。加工温度也没有特别限定，但优选在成为冷加工或温加工环境的-200℃～200℃的范围内，以免发生析出。适当选择加工率，以便接近最终形状，但考虑加工固化时，加工率优选20%以上，更优选30%以上。
此外，可以在加工工序之后进行所谓的低温退火。通过该低温退火，能够进一步提高力学特性。
本发明的电子器件用铜合金轧材的第1形态由上述的电子器件用铜合金的第1～第3形态中的任一形态构成，拉伸弹性模量E为125GPa以下，0.2%屈服强度σ0.2为400MPa以上。
根据该电子器件用铜合金轧材的第1形态，弹性能量系数（σ0.2 2/2E）较高，不会轻易塑性变形。
上述的电子器件用铜合金轧材的第1形态可以用作构成端子、连接器或继电器的铜原材料。
本发明的电子器件用铜合金的第4形态包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，所述三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
当Mg的含量为A原子%，Zn的含量为B原子%时，导电率σ在以下范围内。
σ≤{1.7241/（X+Y+1.7）}×100
X=-0.0347×A2+0.6569×A
Y=-0.0041×B2+0.2503×B
其中导电率σ的单位为%IACS。
本发明的电子器件用铜合金的第5形态包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，所述三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
本发明的电子器件用铜合金的第6形态包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，所述三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
当Mg的含量为A原子%，Zn的含量为B原子%时，导电率σ在以下范围内，
σ≤{1.7241/（X+Y+1.7）}×100
X=-0.0347×A2+0.6569×A
Y=-0.0041×B2+0.2503×B
其中导电率σ的单位为%IACS，
并且，粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
电子器件用铜合金的第4形态由于具有前述特征，因此其为Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg-Zn过饱和固溶体。
电子器件用铜合金的第5形态由于具有前述特征，因此其为抑制金属间化合物的析出且Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg-Zn过饱和固溶体。
电子器件用铜合金的第6形态由于具有第4形态和第5形态这两者的特征，因此其为Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg-Zn过饱和固溶体。
由这种Cu-Mg-Zn过饱和固溶体构成的铜合金中，拉伸弹性模量趋于变低。因此，当所述铜合金例如适用于推压阴模端子的弹簧接触部来插入插片的连接器等时，可抑制插入时的接触压力变动。并且，由于弹性界限较广，因此不会轻易塑性变形。从而，电子器件用铜合金的第4～第6形态尤其适于端子、连接器及继电器等电子电气组件。
并且，由于Mg过饱和固溶，因此母相中不会有大量的成为裂纹的起点的粗大的金属间化合物分散，可得到优异的弯曲加工性。从而，能够使用电子器件用铜合金的第4～第6形态中的任一形态来成型端子、连接器及继电器等复杂形状的电子电气组件等。
由于过饱和固溶Mg，因此能够通过加工固化来提高强度。
并且，将Zn固溶于固溶有Mg的铜合金中时，在不会导致拉伸弹性模量的上升的情况下大幅提高强度。
另外，由于包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，该三元系合金包括Cu、Mg、Zn及不可避免杂质，因此可抑制因其他元素而导致导电率下降，导电率较增高。
此外，利用场发射型扫描电子显微镜，以倍率：5万倍、视场：约4.8μm2的条件观察10个视场来计算粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数。
金属间化合物的粒径取金属间化合物的长径和短径的平均值。此外，长径为在中途不与粒界接触的条件下在粒内能够引出的最长直线的长度，短径为在与长径正交的方向上在中途不与粒界接触的条件下能够引出的最长直线的长度。
电子器件用铜合金的第4～第6形态中，拉伸弹性模量E可以为125GPa以下，0.2%屈服强度σ0.2可以为400MPa以上。
这时，弹性能量系数（σ0.2 2/2E）增高，不会轻易塑性变形，因此尤其适于端子、连接器及继电器等电子电气组件。
本发明的电子器件用铜合金的制造方法的第2形态是制造上述电子器件用铜合金的第4～第6形态中的任一形态的方法。电子器件用铜合金的制造方法的第2形态具备：加热工序，将包括Cu、Mg及Zn的三元系合金的铜原材料加热至500℃以上900℃以下的温度；骤冷工序，以200℃/min以上的冷却速度将加热的所述铜原材料冷却至200℃以下的温度；及加工工序，对骤冷的所述铜原材料进行加工。所述三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质。
根据该电子器件用铜合金的制造方法的第2形态，能够通过所述加热工序的条件进行Mg及Zn的固溶化。当加热温度小于500℃时，固溶化不彻底而有可能在母相中残留大量金属间化合物。当加热温度超过900℃时，铜原材料的一部分成为液相而有可能导致组织或表面状态不均匀。因此，将加热温度设定为500℃以上900℃以下的范围。
通过所述骤冷工序的条件，能够抑制在冷却过程中析出金属间化合物，并能够将铜原材料作为Cu-Mg-Zn过饱和固溶体。
通过所述加工工序，能够实现通过加工固化的强度提高。加工方法没有特别限定。例如，最终形态为板或条时，可采用轧制。当最终形态为线或棒时，可采用拉丝或挤压。当最终形态为块状时，可采用锻造或冲压。加工温度也没有特别限定，但优选在成为冷加工或温加工环境的-200℃～200℃的范围内，以免发生析出。适当选择加工率，以便接近最终形状，但考虑加工固化时，加工率优选20%以上，更优选30%以上。
此外，可以在加工工序之后进行所谓的低温退火。通过该低温退火，能够进一步提高力学特性。
本发明的电子器件用铜合金轧材的第2形态由上述的电子器件用铜合金的第4～第6形态中的任一形态构成，拉伸弹性模量E为125GPa以下，0.2%屈服强度σ0.2为400MPa以上。
根据该电子器件用铜合金轧材的第2形态，弹性能量系数（σ0.2 2/2E）较高，不会轻易塑性变形。
上述的电子器件用铜合金轧材的第2形态可以用作构成端子、连接器或继电器的铜原材料。
根据本发明的实施方式，能够提供一种具有低拉伸弹性模量、高屈服强度、高导电性及优异的弯曲加工性且适于端子、连接器及继电器等电子电气组件的电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材。
附图说明
图1是Cu-Mg合金相图。
图2是本实施方式的电子器件用铜合金的制造方法的流程图。
图3是通过扫描电子显微镜观察的本发明例1-3的照片，（a）是10，000倍倍率的照片，（b）是50，000倍倍率的照片。
图4是通过扫描电子显微镜观察的比较例1-5的照片，（a）是10，000倍倍率的照片，（b）是50，000倍倍率的照片。
图5是通过扫描电子显微镜观察的本发明例2-6的照片，（a）是10，000倍倍率的照片，（b）是50，000倍倍率的照片。
图6是通过扫描电子显微镜观察的比较例2-7的照片，（a）是10，000倍倍率的照片，（b）是50，000倍倍率的照片。
符号说明
SO2-加热工序，SO3-骤冷工序，SO4-加工工序。
具体实施方式
以下，对作为本发明的一实施方式的电子器件用铜合金进行说明。
（第1实施方式）
本实施方式的电子器件用铜合金包括Cu和Mg的二元系合金，该二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质。
当Mg的含量为A原子%时，导电率σ（%IACS）在以下范围内，
σ≤{1.7241/（-0.0347×A2+0.6569×A+1.7）}×100。
通过利用扫描电子显微镜进行观察来测定的粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
该电子器件用铜合金的拉伸弹性模量E为125GPa以下，0.2%屈服强度σ0.2为400MPa以上。
（组成）
Mg是具有在不致使导电率大幅下降的情况下提高强度的同时提升再结晶温度的作用效果的元素。并且，通过使Mg固溶于母相中，拉伸弹性模量被抑制得较低，且可得到优异的弯曲加工性。
其中，当Mg的含量小于3.3原子%时，无法充分得到其作用效果。另一方面，若Mg的含量超过6.9原子%，则在为了固溶化而进行热处理时，会残留以Cu和Mg为主成分的金属间化合物，在之后的加工等中有可能产生裂纹。
由于这种理由，将Mg的含量设定为3.3原子%以上6.9原子%以下。
若Mg的含量较少，则有时强度不会充分提高，且无法将拉伸弹性模量抑制得充分低。并且，Mg是活性元素，因此含有过量Mg时，在熔解铸造时有可能卷入与氧反应而生成的Mg氧化物（混入铜合金中）。从而，进一步优选将Mg的含量设为3.7原子%以上6.3原子%以下的范围。
此外，作为不可避免杂质，可以举出Sn、Fe、Co、Al、Ag、Mn、B、P、Ca、Sr、Ba、稀土元素、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Re、Ru、Os、Se、Te、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Cd、Ga、In、Li、Si、Ge、As、Sb、Ti、Tl、Pb、Bi、S、O、C、Ni、Be、N、H、Hg等。
稀土元素为选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu中的1种以上。
优选这些不可避免杂质的含量以总量计为0.3质量%以下。
（导电率σ）
在Cu和Mg的二元系合金中，当Mg的含量为A原子%时，导电率σ（%IACS）在以下范围内。
σ≤{1.7241/（-0.0347×A2+0.6569×A+1.7）}×100
这时，几乎不存在以Cu和Mg为主成分的金属间化合物。
即，当导电率σ超过上述式右边的值时，存在大量以Cu和Mg为主成分的金属间化合物，且其尺寸也较大。因此，弯曲加工性大幅变差。并且，生成以Cu和Mg为主成分的金属间化合物，且Mg的固溶量较少，因此拉伸弹性模量也会上升。从而，调整制造条件，以便导电率σ在上述式的范围内。
为了可靠地得到上述作用效果，优选导电率σ（%IACS）在以下范围内。
σ≤{1.7241/（-0.0292×A2+0.6797×A+1.7）}×100
这时，以Cu和Mg为主成分的金属间化合物的量更少，因此弯曲加工性进一步提高。
（组织）
本实施方式的电子器件用铜合金中，通过扫描电子显微镜观察来测定的粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。即，以Cu和Mg为主成分的金属间化合物几乎没有析出，Mg固溶于母相中。
当固溶化不彻底或者在固溶化之后析出金属间化合物时，存在大量尺寸较大的金属间化合物。由于这些金属间化合物成为裂纹的起点，因此在存在大量尺寸较大的金属间化合物的铜合金中，加工时产生裂纹，或者弯曲加工性大幅变差。并且，当以Cu和Mg为主成分的金属间化合物的量较多时，拉伸弹性模量上升，因此不优选。
对组织进行调查的结果，当粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下时，即以Cu和Mg为主成分的金属间化合物不存在，或者金属间化合物的量较少时，可得到良好的弯曲加工性及较低的拉伸弹性模量。
为了可靠地得到上述作用效果，更优选粒径为0.05μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
通过以下方法测定金属间化合物的平均个数。利用场发射型扫描电子显微镜，以倍率：5万倍、视场：约4.8μm2的条件观察10个视场，测定各视场中的金属间化合物的个数（个/μm2）。并且，计算其平均值。
金属间化合物的粒径取金属间化合物的长径和短径的平均值。此外，长径为在中途不与粒界接触的条件下在粒内能够引出的最长直线的长度，短径为在与长径正交的方向上在中途不与粒界接触的条件下能够引出的最长直线的长度。
接着，参考图2所示的流程图对制造具有上述特征的本实施方式的电子器件用铜合金的方法进行说明。
（熔解/铸造工序SO1）
首先，在熔解铜原料而得到的铜熔融金属中添加前述元素并进行成分调整，从而制出铜合金熔融金属。此外，作为Mg的原料，能够使用Mg单质或Cu-Mg母合金等。并且，可以与铜原料一起熔解包含Mg的原料。并且，也可以使用本实施方式的铜合金的再生料及废料。
其中，优选铜熔融金属为纯度在99.99质量%以上的铜，所谓4NCu。并且，在熔解工序中为了抑制Mg的氧化，优选使用真空炉或者设成惰性气体气氛或还原性气氛的气氛炉。
并且，在铸模中注入调整了成分的铜合金熔融金属来制出铸锭（铜原材料）。当考虑批量生产时，优选利用连续铸造法或半连续铸造法。
（加热工序SO2）
接着，为了实现所得到的铸锭（铜原材料）的均质化及固溶化而进行加热处理。在铸锭的内部存在通过在凝固过程中Mg偏析并浓缩而产生的金属间化合物等。因此，为了消除或降低这些Mg的偏析及金属间化合物等，进行将铸锭加热至500℃以上900℃以下的温度的加热处理。由此，在铸锭内，使Mg均质地扩散，或者使Mg固溶于母相中。此外，优选该加热工序SO2在非氧化性气氛或还原性气氛中实施。
（骤冷工序SO3）
接着，将在加热工序SO2中加热至500℃以上900℃以下的温度的铸锭以200℃/min以上的冷却速度冷却至200℃以下的温度。通过该骤冷工序SO3，抑制固溶于母相中的Mg作为金属间化合物析出。由此，可得到粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下的铜合金。
此外，为了实现粗加工的效率化和组织的均匀化，可以在前述的加热工序SO2之后实施热加工，且在该热加工之后实施上述的骤冷工序SO3。此时，加工方法没有特别限定，例如最终形态为板或条时，可采用轧制。当最终形态为线或棒时，可采用拉丝、挤压或沟槽轧制等。当最终形态为块状时，可采用铸造或冲压。
（加工工序SO4）
根据需要将经加热工序SO2及骤冷工序SO3的铸锭进行切断。并且，为了去除在加热工序SO2及骤冷工序SO3等中生成的氧化膜等，根据需要进行铸锭的表面磨削。而且，对铸锭进行加工，以便具有预定的形状。
其中，加工方法没有特别限定，例如最终形态为板或条时，可采用轧制。当最终形态为线或棒时，可采用拉丝、挤压或沟槽轧制。当最终形态为块状时，可采用铸造或冲压。
此外，该加工工序SO4中的温度条件没有特别限定，但优选设在成为冷加工或温加工环境的-200℃～200℃的范围内。并且，适当选择加工率，以便接近最终形状。为了通过加工固化提高强度，优选将加工率设为20%以上。并且，当谋求进一步提高强度时，更优选将加工率设为30%以上。
如图2所示，可以反复实施上述的加热工序SO2、骤冷工序SO3及加工工序SO4。在此，第2次以后的加热工序SO2以彻底的固溶化、再结晶组织化或者用于提高加工性的软化为目的。并且，成为对象（铜原材料）的是加工材料，而不是铸锭。
（热处理工序SO5）
接着，为了对通过加工工序SO4得到的加工材料进行低温退火固化，或者为了去除残余应变，优选实施热处理。根据制出的产品（铜合金）所要求的特性适当设定该热处理条件。
此外，在该热处理工序SO5中，为了防止固溶化的Mg析出而需要设定热处理条件（温度、时间及冷却速度）。例如优选在200℃下设为1分钟～1小时左右，在300℃下设为1秒～1分钟左右。冷却速度优选设为200℃/min以上。
并且，热处理方法没有特别限定，但优选在非氧化性或还原性气氛中在100～500℃下进行0.1秒～24小时的热处理。并且，冷却方法没有特别限定，但优选如水淬等冷却速度为200℃/min以上的方法。
另外，可以反复实施上述的加工工序SO4和热处理工序SO5。
如此，制出本实施方式的电子器件用铜合金。此外，在加工工序SO4中采用轧制作为加工方法时，制出最终形态为板或条的电子器件用铜合金。该电子器件用铜合金还称作电子器件用铜合金轧材。
制造出的本实施方式的电子器件用铜合金具有125GPa以下的拉伸弹性模量E和400MPa以上的0.2%屈服强度σ0.2。
并且，当Mg的含量为A原子%时，导电率σ（%IACS）在以下范围内。
σ≤{1.7241/（-0.0347×A2+0.6569×A+1.7）}×100
制造出的本实施方式的电子器件用铜合金包括Cu和Mg的二元系合金，以固溶限度以上的3.3原子%以上6.9原子%以下的范围含有Mg。并且，粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
即，本实施方式的电子器件用铜合金由Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg过饱和固溶体构成。
由这种Cu-Mg过饱和固溶体构成的铜合金中，拉伸弹性模量趋于变低。因此，当本实施方式的电子器件用铜合金例如适用于推压阴模端子的弹簧接触部来插入插片的连接器等中时，可抑制插入时的接触压力变动。并且，由于弹性界限较广，因此不会轻易塑性变形。从而，本实施方式的电子器件用铜合金尤其适于端子、连接器及继电器等电子电气组件。
并且，由于Mg过饱和固溶，因此母相中不会有大量的在弯曲加工时成为裂纹的起点的粗大的金属间化合物分散。因此，弯曲加工性有所提高。从而，能够成型端子、连接器及继电器等复杂形状的电子电气组件。
由于过饱和固溶Mg，因此能够通过加工固化来提高强度，且具有较高的强度。
由于包括Cu和Mg的二元系合金，该二元系合金包括Cu、Mg及不可避免杂质，因此可抑制因其他元素而导致导电率下降，并能够提高导电率。
本实施方式的电子器件用铜合金中，拉伸弹性模量E为125GPa以下，0.2%屈服强度σ0.2为400MPa以上，因此弹性能量系数（σ0.2 2/2E）增高。由此，不会轻易塑性变形，因此尤其适于端子、连接器及继电器等电子电气组件。
根据本实施方式的电子器件用铜合金的制造方法，能够通过将包括上述组成的Cu和Mg的二元系合金的铸锭或加工材料加热至500℃以上900℃以下的温度的加热工序SO2进行Mg的固溶化。
通过以200℃/min以上的冷却速度将由加热工序SO2加热的铸锭或加工材料冷却至200℃以下的温度的骤冷工序SO3，能够抑制在冷却过程中析出金属间化合物。因此，能够将骤冷后的铸锭或加工材料作为Cu-Mg过饱和固溶体。
通过对骤冷材料（Cu-Mg过饱和固溶体）进行加工的加工工序SO4，能够实现通过加工固化的强度提高。
并且，在加工工序SO4之后，为了进行低温退火固化或者为了去除残余应变而实施热处理工序SO5时，能够进一步提高力学特性。
如上述，根据本实施方式，能够提供一种具有低拉伸弹性模量、高屈服强度、高导电性及优异的弯曲加工性且适于端子、连接器及继电器等电子电气组件的电子器件用铜合金。
（第2实施方式）
本实施方式的电子器件用铜合金包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，该三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质。
当Mg的含量为A原子%，Zn的含量为B原子%时，导电率σ（%IACS）在以下范围内。
σ≤{1.7241/（X+Y+1.7）}×100
X=-0.0347×A2+0.6569×A
Y=-0.0041×B2+0.2503×B
通过利用扫描电子显微镜进行观察来测定的粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
该电子器件用铜合金的拉伸弹性模量E为125GPa以下，0.2%屈服强度σ0.2为400MPa以上。
（组成）
Mg是具有在不致使导电率大幅下降的情况下提高强度的同时提升再结晶温度的作用效果的元素。并且，通过使Mg固溶于母相中，拉伸弹性模量被抑制得较低，且可得到优异的弯曲加工性。
其中，当Mg的含量小于3.3原子%时，无法充分得到其作用效果。另一方面，当Mg的含量超过6.9原子%时，在为了固溶化而进行热处理时，会残留以Cu和Mg为主成分的金属间化合物，在之后的加工等中有可能产生裂纹。
由于这种理由，将Mg的含量设定为3.3原子%以上6.9原子%以下。
当Mg的含量较少时，有时强度不会充分提高，且无法将拉伸弹性模量抑制得充分低。并且，Mg是活性元素，因此含有过量Mg时，在熔解铸造时有可能卷入与氧反应而生成的Mg氧化物（混入铜合金中）。从而，进一步优选将Mg的含量设为3.7原子%以上6.3原子%以下的范围。
Zn是具有通过固溶于固溶有Mg的铜合金中而避免拉伸弹性模量上升且提高强度的作用的元素。
当Zn的含量小于0.1原子%时，无法充分得到其作用效果。当Zn的含量超过10原子%时，在为了固溶化而进行热处理时，会残留金属间化合物，在之后的加工等中有可能产生裂纹。并且，耐应力腐蚀破裂性也下降。
由于这种理由，将Zn的含量设定为0.1原子%以上10原子%以下。
此外，作为不可避免杂质，可以举出Sn、Fe、Co、Al、Ag、Mn、B、P、Ca、Sr、Ba、稀土元素、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Re、Ru、Os、Se、Te、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Cd、Ga、In、Li、Si、Ge、As、Sb、Ti、Tl、Pb、Bi、S、O、C、Ni、Be、N、H、Hg等。
稀土元素为选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu中的1种以上。
优选这些不可避免杂质的含量以总量计为0.3质量%以下。
（导电率σ）
在Cu、Mg及Zn的三元系合金中，当Mg的含量为A原子%，Zn的含量为B原子%时，导电率σ在以下范围内。
σ≤{1.7241/（X+Y+1.7）}×100
X=-0.0347×A2+0.6569×A
Y=-0.0041×B2+0.2503×B
这时，几乎不存在金属间化合物。
即，当导电率σ超过上述式右边的值时，存在大量金属间化合物，且其尺寸也较大。因此，弯曲加工性大幅变差。并且，由于生成金属间化合物，且Mg的固溶量较少，因此拉伸弹性模量也会上升。从而，调整制造条件，以使导电率σ在上述式的范围内。
为了可靠地得到上述作用效果，优选导电率σ（%IACS）在以下范围内。
σ≤{1.7241/（X’+Y’+1.7）}×100
X’=-0.0292×A2+0.6797×A
Y’=-0.0038×B2+0.2488×B
这时，金属间化合物的量更少，因此弯曲加工性进一步提高。
（组织）
本实施方式的电子器件用铜合金中，通过扫描电子显微镜观察来测定的粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。即，金属间化合物几乎没有析出，Mg及Zn固溶于母相中。
当固溶化不彻底或者在固溶化之后析出金属间化合物时，存在大量尺寸较大的金属间化合物。由于这些金属间化合物成为裂纹的起点，因此在存在大量尺寸较大的金属间化合物的铜合金中，在加工时产生裂纹，或者弯曲加工性大幅变差。并且，当金属间化合物的量较多时，拉伸弹性模量上升，因此不优选。
对组织进行调查的结果，当粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下时，即金属间化合物不存在或者金属间化合物的量较少时，可得到良好的弯曲加工性及较低的拉伸弹性模量。
为了可靠地得到上述作用效果，更优选粒径为0.05μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
通过以下方法测定金属间化合物的平均个数。利用场发射型扫描电子显微镜，以倍率：5万倍、视场：约4.8μm2的条件观察10个视场，测定各视场中的金属间化合物的个数（个/μm2）。并且，计算其平均值。
金属间化合物的粒径取金属间化合物的长径和短径的平均值。此外，长径为在中途不与粒界接触的条件下在粒子内能够引出的最长直线的长度，短径为在与长径正交的方向上在中途不与粒界接触的条件下能够引出的最长直线的长度。
接着，参考图2所示的流程图对制造具有上述特征的本实施方式的电子器件用铜合金的方法进行说明。
（熔解/铸造工序SO1）
首先，在熔解铜原料而得到的铜熔融金属中添加前述元素并进行成分调整，从而制出铜合金熔融金属。此外，作为Mg及Zn的原料，可使用Mg单质、Zn单质及Cu-Mg母合金等。并且，可以与铜原料一起熔解包含Mg及Zn的原料。并且，也可以使用本实施方式的铜合金的再生料及废料。
其中，优选铜熔融金属为纯度在99.99质量%以上的铜，所谓4NCu。并且，在熔解工序中为了抑制Mg及Zn的氧化，优选使用真空炉，更优选使用设成惰性气体气氛或还原性气氛的气氛炉。
并且，在铸模中注入调整了成分的铜合金熔融金属来制出铸锭（铜原材料）。当考虑批量生产时，优选利用连续铸造法或半连续铸造法。
（加热工序SO2）
接着，为了实现所得到的铸锭（铜原材料）的均质化及固溶化而进行加热处理。在铸锭的内部存在通过在凝固过程中Mg及Zn偏析并浓缩而产生的金属间化合物等。因此，为了消除或降低这些Mg、Zn的偏析及金属间化合物等，进行将铸锭加热至500℃以上900℃以下的温度的加热处理。由此，在铸锭内，使Mg及Zn均质地扩散，或者使Mg及Zn固溶于母相中。此外，优选该加热工序SO2在非氧化性气氛或还原性气氛中实施。
（骤冷工序SO3）
然后，将在加热工序SO2中加热至500℃以上900℃以下的温度的铸锭以200℃/min以上的冷却速度冷却至200℃以下的温度。通过该骤冷工序SO3，抑制固溶于母相中的Mg及Zn作为金属间化合物析出。由此，可得到粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下的铜合金。
此外，为了实现粗加工的效率化和组织的均匀化，可以在前述的加热工序SO2之后实施热加工，且在该热加工之后实施上述的骤冷工序SO3。此时，加工方法没有特别限定，例如最终形态为板或条时，可采用轧制。当最终形态为线或棒时，可采用拉丝、挤压或沟槽轧制等。当最终形态为块状时，可采用铸造或冲压。
（加工工序SO4）
根据需要将经加热工序SO2及骤冷工序SO3的铸锭进行切断。并且，为了去除在加热工序SO2及骤冷工序SO3等中生成的氧化膜等，根据需要进行铸锭的表面磨削。而且，对铸锭进行加工，以便具有预定的形状。
其中，加工方法没有特别限定，例如最终形态为板或条时，可采用轧制。当最终形态为线或棒时，可采用拉丝、挤压或沟槽轧制。当最终形态为块状时，可采用铸造或冲压。
此外，该加工工序SO4中的温度条件没有特别限定，但优选设在成为冷加工或温加工环境的-200℃～200℃的范围内。并且，适当选择加工率，以便接近最终形状。为了通过加工固化提高强度，优选将加工率设为20%以上。并且，当谋求进一步提高强度时，更优选将加工率设为30%以上。
如图2所示，可以反复实施上述的加热工序SO2、骤冷工序SO3及加工工序SO4。在此，第2次以后的加热工序SO2以彻底的固溶化、再结晶组织化或者用于提高加工性的软化为目的。并且，成为对象（铜原材料）的是加工材料，而不是铸锭。
（热处理工序SO5）
接着，为了对通过加工工序SO4得到的加工材料进行低温退火固化，或者为了去除残余应变，优选实施热处理。根据制出的产品（铜合金）所要求的特性适当设定该热处理条件。
此外，在该热处理工序SO5中，为了防止已固溶化的Mg及Zn析出而需要设定热处理条件（温度、时间或冷却速度）。例如优选在200℃下设为1分钟～1小时左右，在300℃下设为1秒～1分钟左右。冷却速度优选设为200℃/min以上。
并且，热处理方法没有特别限定，但优选在非氧化性或还原性气氛中在100～500℃下进行0.1秒～24小时的热处理。并且，冷却方法没有特别限定，但优选如水淬等冷却速度为200℃/min以上的方法。
另外，可以反复实施上述的加工工序SO4和热处理工序SO5。
如此，制出本实施方式的电子器件用铜合金。此外，在加工工序SO4中采用轧制作为加工方法时，制出最终形态为板或条的电子器件用铜合金。该电子器件用铜合金还称作电子器件用铜合金轧材。
制造出的本实施方式的电子器件用铜合金具有125GPa以下的拉伸弹性模量E和400MPa以上的0.2%屈服强度σ0.2。
并且，当Mg的含量为A原子%，Zn的含量为B原子%时，导电率σ（%IACS）在以下范围内。
σ≤{1.7241/（X+Y+1.7）}×100
X=-0.0347×A2+0.6569×A
Y=-0.0041×B2+0.2503×B
制造出的本实施方式的电子器件用铜合金包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，以固溶限度以上的3.3原子%以上6.9原子%以下的范围含有Mg。并且，粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
即，本实施方式的电子器件用铜合金由Mg以过饱和形态固溶于母相中的Cu-Mg-Zn过饱和固溶体构成。
由这种Cu-Mg-Zn过饱和固溶体构成的铜合金中，拉伸弹性模量趋于变低。因此，当本实施方式的电子器件用铜合金例如适用于推压阴模端子的弹簧接触部来插入插片的连接器等中时，可抑制插入时的接触压力变动。并且，由于弹性界限较广，因此不会轻易塑性变形。从而，本实施方式的电子器件用铜合金尤其适于端子、连接器及继电器等电子电气组件。
并且，由于Mg过饱和固溶，因此母相中不会有大量的在弯曲加工时成为裂纹的起点的粗大的金属间化合物分散。因此，弯曲加工性有所提高。从而，能够成型端子、连接器及继电器等复杂形状的电子电气组件。
由于过饱和固溶Mg，因此能够通过加工固化来提高强度，且具有较高的强度。
并且，在固溶有Mg的铜合金中进一步固溶Zn，因此能够在不致使拉伸弹性模量上升的情况下提高强度。
由于包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，该三元系合金包括Cu、Mg、Zn及不可避免杂质，因此能够抑制因其他元素而导致导电率下降，并能提高导电率。
本实施方式的电子器件用铜合金中，由于拉伸弹性模量E为125GPa以下，0.2%屈服强度σ0.2为400MPa以上，因此弹性能量系数（σ0.2 2/2E）增高。由此，不会轻易塑性变形，因此尤其适于端子、连接器及继电器等电子电气组件。
根据本实施方式的电子器件用铜合金的制造方法，能够通过将包括上述组成的Cu、Mg及Zn的三元系合金的铸锭或加工材料加热至500℃以上900℃以下的温度的加热工序SO2进行Mg及Zn的固溶化。
通过以200℃/min以上的冷却速度将由加热工序SO2加热的铸锭或加工材料冷却至200℃以下的温度的骤冷工序SO3，能够抑制在冷却过程中析出金属间化合物。因此，能够将骤冷后的铸锭或加工材料作为Cu-Mg-Zn过饱和固溶体。
通过对骤冷材料（Cu-Mg-Zn过饱和固溶体）进行加工的加工工序SO4，能够实现通过加工固化的强度提高。
并且，在加工工序SO4之后，为了进行低温退火固化或者为了去除残余应变而实施热处理工序SO5时，能够进一步提高力学特性。
如上述，根据本实施方式，能够提供一种具有低拉伸弹性模量、高屈服强度、高导电性及优异的弯曲加工性且适于端子、连接器及继电器等电子电气组件的电子器件用铜合金。
以上对本发明的实施方式的电子器件用铜合金、电子器件用铜合金的制造方法及电子器件用铜合金轧材进行了说明，但本发明并不限定于此，在不脱离该发明的技术思想的范围内能够进行适当变更。
例如，在上述实施方式中，对电子器件用铜合金的制造方法的一例进行了说明，但制造方法并不限定于本实施方式，可以适当选择现有的制造方法来制造。
实施例
以下，对用于确认本实施方式的效果的确认实验的结果进行说明。
（实施例1）
准备包括纯度为99.99质量%以上的无氧铜（ASTM B152 C10100）的铜原料。将该铜原料装入高纯度石墨坩埚内，在Ar气气氛的气氛炉内进行高频熔解。在所得到的铜熔融金属内添加各种添加元素以制备成表1中示出的成分组成，将其浇注于碳铸模中来制出铸锭。此外，铸锭的大小为厚度约20mm×宽度约20mm×长度约100～120mm。并且，表1中示出的成分组成的剩余部分为铜及不可避免杂质。
在Ar气气氛中，对所得到的铸锭实施以表1中记载的温度条件进行4小时加热的加热工序，接着实施水淬。
对热处理之后的铸锭进行切断，接着为了去除氧化被膜而实施表面磨削。之后，以表1中记载的加工率实施冷轧，制出厚度约0.5mm×宽度约20mm的条材。
以表1中记载的条件对所得到的条材实施热处理，制作特性评价用条材。
（加工性评价）
作为加工性评价，观察有无冷轧时的裂边（cracked edge）。将以肉眼完全或几乎看不到裂边的情况设为A（优秀，Excellent），产生长度小于1mm的较小裂边的情况设为B（良好，Good），产生长度1mm以上小于3mm的裂边的情况设为C（合格，Fair），产生长度3mm以上的较大裂边的情况设为D（差，Bad），由于裂边而在轧制中途破断的情况设为E（非常差，Very Bad）。
此外，裂边的长度是指从轧材的宽度方向端部朝向宽度方向中央部的裂边的长度。
利用前述的特性评价用条材，测定了力学特性及导电率。并且，进行了弯曲加工性的评价及组织观察。
（力学特性）
从特性评价用条材中采取JIS Z 2201中规定的13B号试验片。采取该试验片时，使得拉伸试验的拉伸方向相对于特性评价用条材的轧制方向平行。
根据JIS Z 2241的非比例延伸法（オフセツト法）测定0.2%屈服强度σ0.2。
在前述的试验片上贴上应变仪，测定载重及伸展性，根据由此得到的应力-应变曲线的梯度求出拉伸弹性模量E。
（导电率）
从特性评价用条材中采取宽度10mm×长度60mm的试验片。采取该试验片时，使得其长度方向相对于特性评价用条材的轧制方向平行。
通过4端法求出试验片的电阻。并且，利用测微计测定试验片的尺寸，计算试验片的体积。然后，由测定的电阻值和体积计算导电率。
（弯曲加工性）
根据JBMA（Japan Brass Markers Association技术标准）T307的3个试验方法进行弯曲加工。详细而言，以轧制方向和试验片的长边方向平行的方式，从特性评价用条材中采取多个宽度10mm×长度30mm的试验片。利用弯曲角度为90°、弯曲半径为0.5mm的W型夹具对该试验片进行W弯曲试验。
并且，以肉眼确认弯曲部的外周部，进行判定为如下：破断时为D（差，Bad），只有一部分发生破断时为C（合格，Fair），未发生破断而只产生微细的裂纹时为B（良好，good），无法确认破断或微细的裂纹时为A（优秀，Excellent）。
（组织观察）
对各试料的轧制面进行镜面研磨及离子蚀刻。然后，为了确认金属间化合物的析出状态，利用FE-SEM（场发射型扫描电子显微镜）以1万倍视场（约120μm2/视场）进行观察。
接着，为了调查金属间化合物的密度（平均个数）（个/μm2），选择金属间化合物的析出状态没有异常的1万倍视场（约120μm2/视场），在该区域以5万倍倍率连续拍摄10个视场（约4.8μm2/视场）。
将金属间化合物的长径和短径的平均值设为金属间化合物的粒径。此外，金属间化合物的长径为在中途不与粒界接触的条件下在粒子内能够引出的最长直线的长度，短径为在与长径正交的方向上在中途不与粒界接触的条件下能够引出的最长直线的长度。
并且，求出粒径为0.1μm以上的金属间化合物的密度（平均个数）（个/μm2）及粒径为0.05μm以上的金属间化合物的密度（平均个数）（个/μm2）。
表1、表2示出制造条件及评价结果。并且，作为上述组织观察的一例将本发明例1-3及比较例1-5的SEM观察照片分别示于图3、图4中。
此外，表2中记载的导电率上限为通过以下式计算出的值，式中的A表示Mg的含量（原子%）。
（导电率上限）={1.7241/（-0.0347×A2+0.6569×A+1.7）}×100
比较例1-1的Mg的含量低于第1实施方式中规定的范围，拉伸弹性模量仍较高达127GPa。
比较例1-2、比较例1-3的Mg的含量高于第1实施方式中规定的范围，在冷轧时产生较大的裂边，无法实施以后的特性评价。
比较例1-4是含有Ni、Si、Zn、Sn的铜合金所谓科森铜镍硅合金的例子。比较例1-4中，将用于固溶化的加热工序的温度设为980℃，热处理条件设为400℃×4h，进行金属间化合物的析出处理。该比较例1-4中，可抑制裂边的产生，且析出物是微细的。因此，确保良好的弯曲加工性。然而，确认到拉伸弹性模量高达131GPa。
比较例1-5的Mg的含量在第1实施方式中规定的范围内，但导电率及金属间化合物的个数超出第1实施方式中规定的范围。确认到该比较例1-5的弯曲加工性较差。根据推测，该弯曲加工性变差是由于粗大的金属间化合物成为裂纹的起点而引起的。
与此相对，在本发明例1-1～1-10中，拉伸弹性模量均低至115GPa以下，且弹性优异。并且，当将具有相同的组成且以不同的加工率制造的本发明例1-3、本发明例1-8～1-10进行比较时，可确认能够通过提高加工率来提高0.2%屈服强度。
（实施例2）
除了制备成表3中示出的成分组成以外，通过与实施例1相同的方法制出铸锭。此外，表3中示出的成分组成的剩余部分是铜及不可避免杂质。并且，除了以表3中记载的条件进行加热工序、加工工序及热处理工序以外，通过与实施例1相同的方法制作特性评价用条材。
通过与实施例1相同的方法对特性评价用条材的特性进行评价。
表3、表4示出制造条件及评价结果。并且，作为上述组织观察的一例将本发明例2-6及比较例2-7的SEM观察照片分别示于图5、图6中。
此外，表4中记载的导电率上限为通过以下式计算出的值，式中的A表示Mg的含量（原子%），B表示Zn的含量（原子%）。
（导电率上限）={1.7241/（X+Y+1.7）}×100
X=-0.0347×A2+0.6569×A
Y=-0.0041×B2+0.2503×B
比较例2-1、比较例2-2的Mg的含量及Zn的含量低于第2实施方式中规定的范围，拉伸弹性模量示出高达127GPa、126GPa的值。
比较例2-3～2-5的Zn的含量高于第2实施方式中规定的范围。并且，比较例2-6的Mg的含量高于第2实施方式中规定的范围。这些比较例2-3～2-6中，在冷轧时产生较大的裂边，无法实施以后的特性评价。
比较例2-7的Mg的含量及Zn的含量在第2实施方式中规定的范围内，但导电率及金属间化合物的个数超出第2实施方式中规定的范围。确认到该比较例2-7的弯曲加工性较差。根据推测，该弯曲加工性变差是由于粗大的金属间化合物成为裂纹的起点而引起的。
比较例2-8是含有Ni、Si、Zn、Sn的铜合金所谓科森铜镍硅合金的例子。比较例2-8中，将用于固溶化的加热工序的温度设为980℃，热处理条件设为400℃×4h，进行金属间化合物的析出处理。该比较例2-8中，可抑制裂边的产生，且析出物是微细的。因此，确保良好的弯曲加工性。然而，确认到拉伸弹性模量高达131GPa。
与此相对，在本发明例2-1～2-12中，拉伸弹性模量均低至112GPa以下，且弹性优异。并且，当将具有相同的组成且以不同的加工率制造的本发明例2-6、本发明例2-10～2-12进行比较时，可确认能够通过提高加工率来提高0.2%屈服强度。
从以上确认到，根据本发明例，能够提供一种具有低拉伸弹性模量、高屈服强度、高导电性及优异的弯曲加工性且适于端子、连接器及继电器等电子电气组件的电子器件用铜合金。
产业上的可利用性
本实施方式的电子器件用铜合金具有低拉伸弹性模量、高屈服强度、高导电性及优异的弯曲加工性。因此优选适应于端子、连接器及继电器等电子电气组件。
Claims (14)
1.一种电子器件用铜合金，其特征在于，
该电子器件用铜合金包括Cu和Mg的二元系合金，
所述二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
当Mg的含量为A原子%时，导电率σ在以下范围内，
σ≤{1.7241/（-0.0347×A2+0.6569×A+1.7）}×100，
其中导电率σ的单位为%IACS。
2.一种电子器件用铜合金，其特征在于，
该电子器件用铜合金包括Cu和Mg的二元系合金，
所述二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
3.一种电子器件用铜合金，其特征在于，
该电子器件用铜合金包括Cu和Mg的二元系合金，
所述二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
当Mg的含量为A原子%时，导电率σ在以下范围内，
σ≤{1.7241/（-0.0347×A2+0.6569×A+1.7）}×100，
其中导电率σ的单位为%IACS，粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的电子器件用铜合金，其特征在于，
拉伸弹性模量E为125GPa以下，0.2%屈服强度σ0.2为400MPa以上。
5.一种如权利要求1～3中任一项所述的电子器件用铜合金的制造方法，其特征在于，该制造方法具备：
加热工序，将包括Cu和Mg的二元系合金的铜原材料加热至500℃以上900℃以下的温度；
骤冷工序，以200℃/min以上的冷却速度将加热的所述铜原材料冷却至200℃以下的温度；及
加工工序，对骤冷的所述铜原材料进行加工，
所述二元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质。
6.一种电子器件用铜合金轧材，其特征在于，
该电子器件用铜合金轧材由权利要求4所述的电子器件用铜合金构成。
7.如权利要求6所述的电子器件用铜合金轧材，其特征在于，
该电子器件用铜合金轧材用作构成端子、连接器或继电器的铜原材料。
8.一种电子器件用铜合金，其特征在于，
该电子器件用铜合金包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，
所述三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
当Mg的含量为A原子%，Zn的含量为B原子%时，导电率σ在以下范围内，
σ≤{1.7241/（X+Y+1.7）}×100
X=-0.0347×A2+0.6569×A
Y=-0.0041×B2+0.2503×B，
其中导电率σ的单位为%IACS。
9.一种电子器件用铜合金，其特征在于，
该电子器件用铜合金包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，
所述三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
10.一种电子器件用铜合金，其特征在于，
该电子器件用铜合金包括Cu、Mg及Zn的三元系合金，
所述三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质，
当Mg的含量为A原子%，Zn的含量为B原子%时，导电率σ在以下范围内，
σ≤{1.7241/（X+Y+1.7）}×100
X=-0.0347×A2+0.6569×A
Y=-0.0041×B2+0.2503×B，
其中导电率σ的单位为%IACS，粒径为0.1μm以上的金属间化合物的平均个数为1个/μm2以下。
11.如权利要求8～10中任一项所述的电子器件用铜合金，其特征在于，
拉伸弹性模量E为125GPa以下，0.2%屈服强度σ0.2为400MPa以上。
12.一种如权利要求8～10中任一项所述的电子器件用铜合金的制造方法，其特征在于，该制造方法具备：
加热工序，将包括Cu、Mg及Zn的三元系合金的铜原材料加热至500℃以上900℃以下的温度；
骤冷工序，以200℃/min以上的冷却速度将加热的所述铜原材料冷却至200℃以下的温度；及
加工工序，对骤冷的所述铜原材料进行加工，
所述三元系合金以3.3原子%以上6.9原子%以下的范围包含Mg，以0.1原子%以上10原子%以下的范围包含Zn，剩余部分只包括Cu及不可避免杂质。
13.一种电子器件用铜合金轧材，其特征在于，
该电子器件用铜合金轧材由权利要求11所述的电子器件用铜合金构成。
14.如权利要求13所述的电子器件用铜合金轧材，其特征在于，
该电子器件用铜合金轧材用作构成端子、连接器或继电器的铜原材料。
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| GR01 | Patent grant |