JPH04180531A - 通電材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リードフレーム、端子、コネクター、バスバ
ー（ブスバーともいう）間でのマイグレーションの発生
を抑えた電気部品材料用の通電材料に関する。

〔従来の技術〕

近年、電子、電気機器等の小型軽量化が進み、使用され
るコネクター等の部品も小型化するとともに、部品間の
距離知著しく短くなる傾向にある。

又、回路はますます集積化される傾向にある。すなわち
、従来、個々の電子部品はリード線により接続されて回
路が形成されていたが、部品数が増すに従い回路が複雑
となるので、これらを集積化することにより回路の小型
化が進められている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の小型化、集積化された回路において、異なる回路
又は配線が小型化のためにわずかな間隔をおいて隔てら
れているが、この間隔内に水などの電解質が介在すると
電気化学的反応が生じ、高電位側の通電部の材料となっ
ている銅合金から熔解した銅イオンが低電位側で析出し
、更にその量が増すと短絡する現象が生じる。この現象
をマイグレーションといい、このようなアイグレーショ
ンが起ると、回路が正常に機能しなくなる。したがって
、近年では高い導電率を有し、かつ、マイグレーション
の発生しない材料が強く望まれていた。

〔訓題を解決するための手段〕

本発明者らは上記の問題点に鑑み、マイグレーションの
研究を進め、陽極側に接続された端子、コネクター、バ
スバー等の通電材料として８１０．０５〜３．０ｗｔ％
を含み、さらにＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉからなる
１種又は２種以上を総量で０．１〜５．０ｗｔ％含み、
残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる合金の酸素含有量
が２０ＰＰｍ以下であり、かつ時効処理による析出物が
存在し、その析出物の大きさが２μｍ以下であること、
あるいはＳｉ０．０５〜３．０ｗｔ％、さらにＮ１、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉからなる１種又は２種以上を総量
で０．１〜５．Ｑｗｔ％含み、副成分としてＺｎ、Ｓｎ
、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｂ、Ｐ、Ａｓ、ｓｂからなる１種
又は２種以上を総量で０．００１〜５．０ｗｔ％を含み
、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる合金の酸素含有
量が２０ｐｐｍ以下であり、かつ時効処理による析出物
が存在し、その析出物の大きさが′２μｍ以下であるこ
と、さらに上記合金の結晶粒度が３ｏμｍ以下であるこ
とを特徴とすものである。

〔発明の詳細な説明〕

本発明にしたがってＣｕに添加される元素のそれぞれの
添加量は次のことを考慮して定められる。

すなわち、まずＳｉは銅及び銅合金に含有されることに
より、銅及び銅合金のマイグレーション性を抑制する効
果を有する元素である。

マイグレーション現象を抑制する機構は明確ではないが
、Ｓｌの存在によりＣｕイオンの溶出量が減少し、Ｓｉ
の化合物の生成により、析出したＣｕ粒子を介する通電
が妨害されることによって、電極間のマイグレーション
現象が抑制されると推察される。

Ｓｉ含有量を０．０５〜３　、　Ｏｗ　ｔ％とする理由
は、Ｓ１含有量が０．０５ｗｔ％未満では、マイグレー
ション現象を抑制する効果がなく、３．０ｗｔ％を超え
るとマイグレーション現象の抑制効果はあるが、導電率
が低下し、通電時の発熱量が大きくなり、熱放散性も低
くなるためである。

Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉの１種又は２種以上の含
有量を０．１〜５．０ｗｔ％とする理由は。

これら元素はマイグレーション現象の抑制効果を持つと
ともに強度向上にも寄与するものであるが、０．１ｗｔ
％未満ではその効果は低く、５．０ｗｔ％を超えると導
電率の低下が著しくなるためである。

更に副成分としてＺｎ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａ１、Ｂ、
Ｐ、Ａｓ、Ｓｂからなる１種又は２種以上を０．００１
ｗｔ％以上５．０　ｗ　ｔ％以下添加するのは、強度を
向上させるためであるが、０．００１ｗｔ％未満ではそ
の効果はなく、５．Ｏｗ　ｔ％を超えると導電率が低下
するためである。

析出物の大きさを２μｍ以下に限定した理由は、析出物
が２μｍを超えるような粗大なものになると、急激にマ
イクレージョン現象が発生し易くなるためである。

酸素含有量を２０ｐｐｍ以下とした理由は。

Ｓｉが酸化物として合金中にとらえられているとマイグ
レーション性の改善には寄与しない事が判明したためで
ある。すなわち、酸素含有量が２０ｐｐｍを超える合金
中ではＳｉは酸化物としてとらえられ易＜、Ｓｉ酸化物
が生成されるとさらにそこにＳｉの濃化が起こり易いた
め、マイグレーション性が急激に低下するためである。

結晶粒度を３０μｍ以下とした理由は、結晶粒度が３０
μｍを超えて粗大化してくると、加工性が低下するとと
もに、マイグレーション性もｔ下する傾向が見られるた
めである。

〔実施例〕

以下に本発明の具体例を示す。

まず、第１表に示す組成の本発明合金及び比較合金を不
活性雰囲気中で溶解鋳造し、面削後熱間圧延し、その後
冷間圧延、焼鈍酸洗をくり返し、４００〜６００℃で所
定時間の最終焼鈍により結晶粒度を調整し、酸洗後加工
度２０％で冷間圧延した０、６ｎｙｎの厚さの板を得た
。　そして１２００工メリー紙で表面を研磨した。

これらの供試材について引張強さ、伸び、導電率、耐マ
イグレーション性を評価した。耐マイグレーション性は
供試材をｌｏｍｍＸｌｏｏｍｍに切断し、２枚１組とし
て、第１図に示すようにセットした供試材を第２図に示
すようにして水道水中（３００ｃｃ）中に浸漬した。次
にこの２枚の供試材に１４Ｖの直流電圧を加え、経過時
間に対する電流値の変化を記録計にて測定した。この結
果の代表例を第３図に示す。又、各供試材における電流
値が１．ＯＡになるまでの時間（第３図中矢印）を第１
表に示す。

なお、析出物の大きさは供試材断面を１０００倍で２１
ｆｆｌｌ　２検鏡し、最大の析出物の大きさより求めた
。

第１表より、本発明合金Ｎｏ１〜７はいずれも導電率が
４０％ｌＡＣ３以上でかつ強度と耐マイグレーション性
に優れ、リードフレームや自動車の端子・コネクター、
バスバー等の耐マイグレーション性の求められる通電材
料として最適な合金であることがわかる。

また、比較合金Ｎα８は本発明合金Ｎａ　１に比べＳ１
含有量が少ないため耐マイグレーション性が悪く、また
、強度も低い。比較合金Ｎα９はＳｉ含有量が多すぎる
ため、導電率が低い。比較合金Ｎα１０は本発明合金Ｎ
α２に比べ酸素含有量が多いため耐マイグレーション性
が悪い。比較合金Ｎα１１は本発明合金ＮＱ６に比べ析
出物が大きすぎるため耐マイグレーション性が悪い。比
較合金ＮＱ１２は本発明合金Ｎα５に比べ結晶粒が大き
すぎるため、耐マイグレーション性が悪い。比較合金Ｎ
α１３は従来自動車のバスバー等に用いられている黄銅
１種で耐マイグレーション性は高いが、導電率が低い。

〔発明の効果〕

本発明の通電材料は高い導電率を有し、かつ、耐マイグ
レーション性の優れた材料である。

以下余白

【図面の簡単な説明】

第１図は耐マイグレーション性のテストのための供試材
の斜視図、第２図は同テストの説明図、第３図は測定結
果を示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｓｉ０．０５〜３．０ｗｔ％とＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ
   、Ｃｒ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を０．１〜５
   ．０ｗｔ％含み、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなる合
   金の酸素含有量が２０ｐｐｍ以下であり、かつ時効処理
   による析出物が存在し、その析出物の大きさが２μｍ以
   下であることを特徴とする通電材料。
2. （２）Ｓｉ０．０５〜３．０ｗｔ％とＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ
   、Ｃｒ、Ｔｉのうちの１種または２種以上を０．１〜５
   ．０ｗｔ％とさらに副成分としてＺｎ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍ
   ｎ、Ａｌ、Ｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂからなる１種または２種
   以上を総量で０．００１〜５．０ｗｔ％を含み、残部Ｃ
   ｕ及び不可避不純物からなる合金の酸素含有量が２０ｐ
   ｐｍ以下であり、かつ時効処理による析出物が存在し、
   その析出物の大きさが２μｍ以下であることを特徴とす
   る通電材料。
3. （３）結晶粒度が３０μｍ以下であることを特徴とする
   （１）ないし（２）項記載の通電材料。