JPS6345341A - 高力伝導性銅合金 - Google Patents
高力伝導性銅合金Info
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- JPS6345341A JPS6345341A JP18979486A JP18979486A JPS6345341A JP S6345341 A JPS6345341 A JP S6345341A JP 18979486 A JP18979486 A JP 18979486A JP 18979486 A JP18979486 A JP 18979486A JP S6345341 A JPS6345341 A JP S6345341A
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Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
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。
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）
本発明は電子電気機器に用いられるリード部材又はバネ
部材等に適した高力伝導性鋼合金に関するものである。
部材等に適した高力伝導性鋼合金に関するものである。
（従来技術）
従来、電子電気機器に用いられるコネクター、各種スイ
ッチ、電磁開閉器あるいは各種スプリング等には主にり
んＷ銅が使用されている。
ッチ、電磁開閉器あるいは各種スプリング等には主にり
んＷ銅が使用されている。
りん青銅はＳｎ３〜ｇｗｔ％（以下チと略記）、２００
３〜０５５％を含有する銅合金であり、その特徴はＳｎ
の含有量により伝導性と引張り強さを目的に応じて適宜
選択できること及び固溶体合金として精密部品の成形加
工性に優れていることである。
３〜０５５％を含有する銅合金であり、その特徴はＳｎ
の含有量により伝導性と引張り強さを目的に応じて適宜
選択できること及び固溶体合金として精密部品の成形加
工性に優れていることである。
りん青銅以外の電子電気機器用銅合金にはスピノーダル
型のＣｕ−Ｎ１−３ｎ系合金、及びＣｕ −Ｂｅ系合金
がある。前者は引張り強さはりん青銅より高いが導電率
が５〜７％ｌＡＣ３と低く且つ加工性に乏しい、又後者
は非常に高価なため用途が限定される。
型のＣｕ−Ｎ１−３ｎ系合金、及びＣｕ −Ｂｅ系合金
がある。前者は引張り強さはりん青銅より高いが導電率
が５〜７％ｌＡＣ３と低く且つ加工性に乏しい、又後者
は非常に高価なため用途が限定される。
りん青銅の改良合金としては、熱間加工性の改良を目的
としてりん青銅にＦｅ、Ｇｏ等を０３〜２％、Ｃｒ、
Ｚｒ 、 Ｔｉ、■等ｆ（０，２〜０．８％添加したも
の（特％’２／２１２１１ ）、りん青銅にＦｅ ｆ
０．５〜Ｌ５％、Ｚｎをα００５〜α８％添加したもの
α０３〜００９％添加したもの（特〆７／８９１Ｍ！９
）等がある。又尉食性の改良を目的としてりん青銅にＡ
ｇを０．０５〜１り加した。もの（特引合ヰ９）ｌｌ１
１′？５４１７）がある。
としてりん青銅にＦｅ、Ｇｏ等を０３〜２％、Ｃｒ、
Ｚｒ 、 Ｔｉ、■等ｆ（０，２〜０．８％添加したも
の（特％’２／２１２１１ ）、りん青銅にＦｅ ｆ
０．５〜Ｌ５％、Ｚｎをα００５〜α８％添加したもの
α０３〜００９％添加したもの（特〆７／８９１Ｍ！９
）等がある。又尉食性の改良を目的としてりん青銅にＡ
ｇを０．０５〜１り加した。もの（特引合ヰ９）ｌｌ１
１′？５４１７）がある。
（発明が解決しようとする問題点）
りん青銅を電子電気機器等の各種部材に使用する場合、
半田付は部の接合強度が経時的に劣化する現象、又はＳ
ｎ、５ｎ−Ｐｂ等のメツキ被膜が経時的に剥離する現象
がみられる。
半田付は部の接合強度が経時的に劣化する現象、又はＳ
ｎ、５ｎ−Ｐｂ等のメツキ被膜が経時的に剥離する現象
がみられる。
これらの現象は、りん青銅中のＰかりん青銅と半田又は
メツキ皮膜との界面に拡散濃縮して界面に生成している
鈎とＳｎの化合物であるε相を一層脆化させておきるも
のである。
メツキ皮膜との界面に拡散濃縮して界面に生成している
鈎とＳｎの化合物であるε相を一層脆化させておきるも
のである。
が提案されているが製造工程が煩雑になる等の問題があ
る。
る。
上記のうち半田接合部の経時劣化現象は、グリント基板
実装が、スルーホール実装から半田接続が多用される高
密化面実装へ移行しつつある現状において、早急に解決
されるべき課題である。
実装が、スルーホール実装から半田接続が多用される高
密化面実装へ移行しつつある現状において、早急に解決
されるべき課題である。
一方これら部品の効率的利用設計が進む中で、部材には
より過大な応力が負荷される傾向にあり、ＮＨ春、Ｓｏ
ｎ 、ＮＯｘ等の存在する腐食環境下でも割れ全土じな
い耐応力腐食割れ性に優れた合金の開発が益々望まれて
いる。
より過大な応力が負荷される傾向にあり、ＮＨ春、Ｓｏ
ｎ 、ＮＯｘ等の存在する腐食環境下でも割れ全土じな
い耐応力腐食割れ性に優れた合金の開発が益々望まれて
いる。
シん青銅が電子電気機器の部材としてより効率的により
信頼性高く利用されていくために改良されるべき点を要
約すると、０．）半田接合部の経時劣化、（２） Ｓ
ｎ 、 Ｓｎ −Ｐｂメツキの密着性の経時劣化、（３
）耐応力腐食割れ性、０．１）熱間加工性、（５）成形
加工性、（６）機械的強度特にバネ性及び応力緩和特性
、（７）導電率、等になる。
信頼性高く利用されていくために改良されるべき点を要
約すると、０．）半田接合部の経時劣化、（２） Ｓ
ｎ 、 Ｓｎ −Ｐｂメツキの密着性の経時劣化、（３
）耐応力腐食割れ性、０．１）熱間加工性、（５）成形
加工性、（６）機械的強度特にバネ性及び応力緩和特性
、（７）導電率、等になる。
（問題点を解決するための手段）
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、半田接合性
、メツキ密着性及び耐応力腐食割れ性等に優れた電子電
気機器用部材に適した高力伝導性鋼合金に関するもので
ある。
、メツキ密着性及び耐応力腐食割れ性等に優れた電子電
気機器用部材に適した高力伝導性鋼合金に関するもので
ある。
即ち本発明はＳｎ１〜８％、Ｐ ０．０８％以下、自α
００２５チ以下を含有し、８０．００５〜０１％、Ａｔ
０．０１−１％、ＳｉＱ、００５−０．５％、Ｔ１００
０５−０２％、ＣａＱＯＯ５−０１％の１種又Ｆｉ２種
以上を合計でα０１〜１チ含有し、Ｃｒ％Ｆｅ 、 Ｇ
ｏ 、ＮＬの少くとも１種を００５〜α５％含有し残部
銅からなる高力伝導性鋼合金である。
００２５チ以下を含有し、８０．００５〜０１％、Ａｔ
０．０１−１％、ＳｉＱ、００５−０．５％、Ｔ１００
０５−０２％、ＣａＱＯＯ５−０１％の１種又Ｆｉ２種
以上を合計でα０１〜１チ含有し、Ｃｒ％Ｆｅ 、 Ｇ
ｏ 、ＮＬの少くとも１種を００５〜α５％含有し残部
銅からなる高力伝導性鋼合金である。
本発明においてＳｎは強度の向上に有効であるが、その
含有量を１〜８％に限定した理由は１％未満では引張９
強さ゛やバネ性が十分でなく８％を超えると均一なα固
溶体とｉり難く、成形加工性が低下するためである。
含有量を１〜８％に限定した理由は１％未満では引張９
強さ゛やバネ性が十分でなく８％を超えると均一なα固
溶体とｉり難く、成形加工性が低下するためである。
０１は不純物として含有されるが、その量をα００２５
％以下に限定した理由はα００２５チ全超えると伸び、
成形加工性、半田接合性、メツキ密着性が低下し又↓造
時に割れ等のトラブルが発生するためである。
％以下に限定した理由はα００２５チ全超えると伸び、
成形加工性、半田接合性、メツキ密着性が低下し又↓造
時に割れ等のトラブルが発生するためである。
Ｐ？″ｉ脱酸作用があり鋼中のＯ！ヲ低減し成形加工性
、半田接合性、メツキ密着性を向上させる。ここでその
含有量を００８％以下に限定した理由は、００８％を超
えるとＰが半田又はメツキ界面に拡散濃縮して半田接合
性及びＳｎｎメツキ密着性金時時的劣化させるためであ
る。Ｐの特に望ましい含有量はα０３％以下である。
、半田接合性、メツキ密着性を向上させる。ここでその
含有量を００８％以下に限定した理由は、００８％を超
えるとＰが半田又はメツキ界面に拡散濃縮して半田接合
性及びＳｎｎメツキ密着性金時時的劣化させるためであ
る。Ｐの特に望ましい含有量はα０３％以下である。
８１Ｍ、Ｓｉ 、Ｔｉ 、ＣａはＰの作用全補強するも
のでＯｌを低減し成形加工性、メツキ密着性、半田接合
性を向上させる。
のでＯｌを低減し成形加工性、メツキ密着性、半田接合
性を向上させる。
これら元素の含有量を８０００５〜０１％、Ｍα０１〜
１％、Ｓ１α００５〜０５％、Ｔ１０００５〜０２％、
Ｃａ０．００５〜α１％に限定し又２種以上の合計を０
０１〜１％に限定した理由は、下限未満では上記の効果
が得られず、上限を超えては導電率の低下が大きくなる
ためである。
１％、Ｓ１α００５〜０５％、Ｔ１０００５〜０２％、
Ｃａ０．００５〜α１％に限定し又２種以上の合計を０
０１〜１％に限定した理由は、下限未満では上記の効果
が得られず、上限を超えては導電率の低下が大きくなる
ためである。
これらの元素の実用上特て望筐しい含有量はＢα０１〜
００７％、Ａｔ０．０２〜０５％、Ｓ１α０１〜α２％
、Ｔ１α０１〜０１％、Ｃａα０１−０．０７俤である
。
００７％、Ａｔ０．０２〜０５％、Ｓ１α０１〜α２％
、Ｔ１α０１〜０１％、Ｃａα０１−０．０７俤である
。
次に、Ｏｒ １Ｆｅ 、 Ｃｏ 、Ｎｉの少なくとも１
種を００５〜０５％含有せしめるが、これらの元素は単
体゛として又ＦｉＰ、Ｂ、Ｔｉ等と反応して化合物を形
成して微細に分散し強度、熱間加工性及び耐応力腐食割
れ性を向上させる。これらの元素の含有Ａｔα０５〜０
５％に限定した理由は００５％未満では上記の効果が得
られず、α５％を超えると導電率及び成形加工性が低下
する。これら元素の実用上特に望ましい含有量はα０７
〜αキ％である。
種を００５〜０５％含有せしめるが、これらの元素は単
体゛として又ＦｉＰ、Ｂ、Ｔｉ等と反応して化合物を形
成して微細に分散し強度、熱間加工性及び耐応力腐食割
れ性を向上させる。これらの元素の含有Ａｔα０５〜０
５％に限定した理由は００５％未満では上記の効果が得
られず、α５％を超えると導電率及び成形加工性が低下
する。これら元素の実用上特に望ましい含有量はα０７
〜αキ％である。
更に、Ｚｎ０．０１−５％、廂α０１〜０５％の少くと
も１種を含有せしめるが、これらの元素は脱酸作用を有
し、Ｐ、 ＢｌＡＥ、Ｓｉ 、Ｔｉ 、Ｃａ等と同様に
成形加工性、半田接合性、メツキ密着性を向上させる。
も１種を含有せしめるが、これらの元素は脱酸作用を有
し、Ｐ、 ＢｌＡＥ、Ｓｉ 、Ｔｉ 、Ｃａ等と同様に
成形加工性、半田接合性、メツキ密着性を向上させる。
含有量全上記のように限定した理由は、下限未満ではい
づれも上記の効果が得られず、上限全類えては導電率の
低下が大きくなるためである。実用上特に望ましい含有
量はＺｎα１〜１％、Ｍｎ０．０５〜０．２％である。
づれも上記の効果が得られず、上限全類えては導電率の
低下が大きくなるためである。実用上特に望ましい含有
量はＺｎα１〜１％、Ｍｎ０．０５〜０．２％である。
以上の本発明の合金は従来のりん青銅と同−Ｓｎ濃度に
おいて比較した場合、強度がより大きく従って同一強度
ではＳｎの含有量をα５〜２％低減できその分導電率が
向上する。
おいて比較した場合、強度がより大きく従って同一強度
ではＳｎの含有量をα５〜２％低減できその分導電率が
向上する。
本発明の合金は通常の方法で製造することができる。即
ちＣｕヲ溶解しこれに合金元素を添加し均質化して後、
水冷鋳造法にて鋳塊となし、これを熱間圧延し、次いで
必要に応じ中間熱処理を施しなから冷間圧延して所定寸
法に加工し、更に低温焼鈍、テンンヨンレペラー、テン
ションアニール等の処理を行い所定の材質に仕上げられ
る。黒鉛鋳型等を用いた連続ストリップキャスティング
法で薄型鋳塊に鋳造した場合は、熱間圧延せずに直接冷
間圧延して所定の寸法に加工される。
ちＣｕヲ溶解しこれに合金元素を添加し均質化して後、
水冷鋳造法にて鋳塊となし、これを熱間圧延し、次いで
必要に応じ中間熱処理を施しなから冷間圧延して所定寸
法に加工し、更に低温焼鈍、テンンヨンレペラー、テン
ションアニール等の処理を行い所定の材質に仕上げられ
る。黒鉛鋳型等を用いた連続ストリップキャスティング
法で薄型鋳塊に鋳造した場合は、熱間圧延せずに直接冷
間圧延して所定の寸法に加工される。
（実施例）
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
第１表に示す合金を、黒鉛るつぼを用いて大気中で木炭
被覆をして溶解し、１５０ ｘ ５０ ｘ ３００日の
金型に鋳造した。この鋳塊を固剤して酸化スケールを除
去して後、８５０℃でＢ ＋ｍ ｔに熱間圧延し、次い
で０．９■ｔｉで冷間圧延して後、６００℃で３０分間
熱処理し、更に０．３ ｍ ｔまで冷間圧延し、最后に
３００℃で１５分間熱処理した。
被覆をして溶解し、１５０ ｘ ５０ ｘ ３００日の
金型に鋳造した。この鋳塊を固剤して酸化スケールを除
去して後、８５０℃でＢ ＋ｍ ｔに熱間圧延し、次い
で０．９■ｔｉで冷間圧延して後、６００℃で３０分間
熱処理し、更に０．３ ｍ ｔまで冷間圧延し、最后に
３００℃で１５分間熱処理した。
このようにして得られたサンプルについて引張り強さ、
伸び、導電率、半田接合強度、耐応力腐食割れ性、Ｓｎ
メツキ密着性？調査した。
伸び、導電率、半田接合強度、耐応力腐食割れ性、Ｓｎ
メツキ密着性？調査した。
半田接合強度はサンプルｆ ５ Ｘ ５ ＋＋ｍのチッ
プに切り出しこれに２■φの硬銅線を共晶半田付けし、
これを１５０℃で５００時間保持して後プル試験全行っ
て求めた。
プに切り出しこれに２■φの硬銅線を共晶半田付けし、
これを１５０℃で５００時間保持して後プル試験全行っ
て求めた。
耐応力腐食割れ性はＪＩＳＣ８３０６に準じて５ ｖｏ
１％のＮＨｍ蒸気中にて破断荷重の強の荷重をかけて割
れ発生までの時間を計測した。
１％のＮＨｍ蒸気中にて破断荷重の強の荷重をかけて割
れ発生までの時間を計測した。
Ｓｎメツキ密着性はサンプルを脱脂・酸洗いしてから５
ｎｉ５μメツキし、これを１２０℃で１０００時間保持
して後、密着折り曲げ試験を行い曲げ部を顕微鏡で１０
倍に拡大してＳｎメツキ層の剥離の有無を調べた。
ｎｉ５μメツキし、これを１２０℃で１０００時間保持
して後、密着折り曲げ試験を行い曲げ部を顕微鏡で１０
倍に拡大してＳｎメツキ層の剥離の有無を調べた。
Ｓｎメツキの浴及び条件は、５ｎＳＯ＋：１００ ｆ
／ ｔ。
／ ｔ。
Ｈ雪Ｓｏ、： ５ Ｏｆ ／ ｔ、βナフトール：１ｔ
／ｌ、ニカワ：２ｔ／１１浴温度１６℃、電流密度：Ｌ
５Ａ ／ ｄＷ？である。
／ｌ、ニカワ：２ｔ／１１浴温度１６℃、電流密度：Ｌ
５Ａ ／ ｄＷ？である。
結果は第２表に示した。
第２表より明らかなように本発明品０．〜江）は従来の
りん青銅０．１，１２）より半田接合強度、耐応力腐食
割れ性、メツキ密着性が著しく優れている。
りん青銅０．１，１２）より半田接合強度、耐応力腐食
割れ性、メツキ密着性が著しく優れている。
比較品において脱酸が十分に行われなかったもの（５）
は引張り強さ、伸び、半田接合強度、メツキ密着性が劣
る。Ｐが上限を超えたもの（６，８）は半田接合強度、
メツキ密着性が劣り、Ｃｏ 、 Ｆｅが下限未満のもの
（６，９，１０）は耐応力腐食割れ性が劣る。Ｎｉ、Ｓ
ｉ又ｉＴｉが上限を超えたもの（７，９，１０）は導電
率の低下が大きい。
は引張り強さ、伸び、半田接合強度、メツキ密着性が劣
る。Ｐが上限を超えたもの（６，８）は半田接合強度、
メツキ密着性が劣り、Ｃｏ 、 Ｆｅが下限未満のもの
（６，９，１０）は耐応力腐食割れ性が劣る。Ｎｉ、Ｓ
ｉ又ｉＴｉが上限を超えたもの（７，９，１０）は導電
率の低下が大きい。
（発明の効果）
本発明の合金は、従来のりん青銅より強度並びに伝導性
に優れ、半田接合性及びメツキ密着性において経時劣化
することがなく、更に耐応力腐食割れ性に優れているの
で、電子電気機器のリード部材又はバネ部材に適用して
顕著な効果を奏するものである。
に優れ、半田接合性及びメツキ密着性において経時劣化
することがなく、更に耐応力腐食割れ性に優れているの
で、電子電気機器のリード部材又はバネ部材に適用して
顕著な効果を奏するものである。
Claims (1)
- Ｓｎ１〜８ｗｔ％、Ｐ０．０８ｗｔ％以下、Ｏ＿２０
．００２５ｗｔ％以下を含有し、Ｂ０．００５〜０．１
ｗｔ％、Ａｌ０．０１〜１ｗｔ％、Ｓｉ０．００５〜０
．５ｗｔ％、Ｔｉ０．００５〜０．２ｗｔ％、Ｃａ０．
００５〜０．１ｗｔ％の１種又は２種以上を合計で０．
０１〜１ｗｔ％含有し、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少く
とも１種を０．０５〜０．５ｗｔ％含有し残部銅からな
る高力伝導性銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18979486A JPS6345341A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 高力伝導性銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18979486A JPS6345341A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 高力伝導性銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6345341A true JPS6345341A (ja) | 1988-02-26 |
Family
ID=16247314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18979486A Pending JPS6345341A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 高力伝導性銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6345341A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5100617A (en) * | 1990-01-05 | 1992-03-31 | Midwest Thermal Spray Inc. | Wires made of copper-based alloy compositions |
-
1986
- 1986-08-13 JP JP18979486A patent/JPS6345341A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5100617A (en) * | 1990-01-05 | 1992-03-31 | Midwest Thermal Spray Inc. | Wires made of copper-based alloy compositions |
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