專利名稱：電氣、電子部件用銅合金材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于用作例如引線框、連接器、接線頭等電氣、電子部件的材料的銅合金材料及其制造方法；特別涉及既具有高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性又具有優(yōu)異的蝕刻性的電氣電子部件用銅合金材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年的半導(dǎo)體封裝正在進(jìn)行小型化、輕型化等。伴隨著在引線框中使用板厚薄的材料，要求開發(fā)出強(qiáng)度高的材料。為了進(jìn)一步薄型化此半導(dǎo)體封裝，廣泛使用通過蝕刻而部分性地薄化引線框的板厚的半蝕刻(half etching)技術(shù)。在通過使用此半蝕刻技術(shù)來形成引線框的情況下，重要的是使用蝕刻表面容易被均勻溶解的材料。。在該半導(dǎo)體封裝的引線框中可使用Cu合金材料。作為此銅合金材料，一般使用含有狗及P的Cu-Fe-P系合金(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。就該Cu-Fe-P系合金的一個實(shí)例而言，例如含有!^e :2. 1 2. 6質(zhì)量％、P0. 015 0. 15質(zhì)量％、Zn :0. 05 0.2質(zhì)量％的銅合金(C19400)作為標(biāo)準(zhǔn)的合金而被廣泛認(rèn)知。就改合金而言，通過熱處理而導(dǎo)致狗或者 ^-Ρ化合物從銅的母相中析出，由此具有同時地分別都提高導(dǎo)電性、熱導(dǎo)性、強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。專利文獻(xiàn)1 日本特開平3494459號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
就一般的Cu-Fe-P系合金而言，拉伸強(qiáng)度為400 500MPa左右。然而，可認(rèn)為，伴隨著半導(dǎo)體封裝的引線框的薄板化的進(jìn)程，在引線框需要益發(fā)強(qiáng)度高的材料。為了薄型化半導(dǎo)體封裝，通過半蝕刻而部分性地薄化引線框的板厚的情況下，如果在引線框的材料中包含粗大的晶出物及析出物，那么存在有蝕刻表面的溶解變得不均勻這樣的問題。以往的 Cu-Fe-P系合金之中的、！^e的含量高的合金，便易于產(chǎn)生!^e的粗大的晶出物及析出物，在確保均勻的蝕刻性的方面存在有問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供具有高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性的同時在半蝕刻時也可確保均勻的蝕刻性的電氣、電子部件用銅合金材料及其制造方法。解決課題的技術(shù)方案本申請發(fā)明人等為解決上述課題而進(jìn)行了認(rèn)真研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了可根據(jù)本申請技術(shù)方案1和2涉及的發(fā)明即電氣、電子部件用銅合金材料與技術(shù)方案3涉及的發(fā)明即電氣、 電子部件用銅合金材料的制造方法，從而有效地解決。[1]技術(shù)方案1涉及的發(fā)明提供一種電氣、電子部件用銅合金材料，其特征在于， 所述銅合金含有0. 1 1. 0質(zhì)量％的!^e或Co中的任一方或含有合計(jì)為0. 1 1. 0質(zhì)量％ 的！^和Co，并且含有0. 02 0. 3質(zhì)量％的PJe及Co的合計(jì)與P的質(zhì)量比(i^e+C0)/P為 3 10，剩余部分包含Cu及不可避免的雜質(zhì)；在前述銅合金中包含的粒徑為IOnm以上的晶出物及析出物之中，粒徑為IOOnm以上的晶出物及析出物的個數(shù)的比例為1.0%以下。[2]技術(shù)方案2涉及的發(fā)明提供一種電氣、電子部件用銅合金材料，其特征在于，所述銅合金含有0. 1 1. 0質(zhì)量％的!^e或Co中的任一方或含有合計(jì)為0. 1 1. 0質(zhì)量％ 的！^和Co，并且含有0. 02 0. 3質(zhì)量％的PJe及Co的合計(jì)與P的質(zhì)量比(i^e+C0)/P為 3 10，進(jìn)一步含有合計(jì)為0. 03 1.0質(zhì)量％的選自Sn、ai、Zr、Cr、Ti的1種以上的成分， 剩余部分包含Cu及不可避免的雜質(zhì)；在前述銅合金中包含的粒徑為IOnm以上的晶出物及析出物之中，粒徑為IOOnm以上的晶出物及析出物的個數(shù)的比例為1.0%以下。[3]提供一種電氣、電子部件用銅合金材料的制造方法，其特征在于，將上述[1] 或[2]所述的銅合金的原材料進(jìn)行熱軋；在熱軋之后的工序中，至少2次實(shí)施加工度20% 以上的冷軋和在400 470°C加熱10秒 10分鐘的熱處理的組合。就本發(fā)明的銅合金材料而言，具有相比于以往的Cu-Fe-P系合金更優(yōu)異的強(qiáng)度， 在導(dǎo)電性上也維持良好的特性。在此之外，因在材料中不含粗大的晶出物及析出物而可獲得均勻的蝕刻表面。


圖1 表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電氣、電子部件用銅合金材料的組成規(guī)定的圖表。
具體實(shí)施例方式以下，基于所附附圖來具體說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。第1實(shí)施方式本第1實(shí)施方式的電氣、電子部件用的銅合金材料適于用作例如薄型的半導(dǎo)體封裝的引線框的材料。銅合金的主成分作為本第1實(shí)施方式的銅合金為以如下銅合金為基本材料，所述銅合金含有 0. 1 1. 0質(zhì)量％的!^e或Co中的任一方或者含有合計(jì)為0. 1 1. 0質(zhì)量％的!^e及Co，并且含有0. 02 0. 3質(zhì)量％的P，F(xiàn)e及Co的合計(jì)與P的質(zhì)量比(i^e+C0)/P為3 10，剩余部分包含Cu及不可避免的雜質(zhì)。通過這樣的銅合金的組成，便可以以比以往的C19400合金等還少的合金元素的添加量，高效地促進(jìn)P化合物的析出。就此!^e及Co而言，通過與P —同添加，從而形成P化合物而分散析出于材料中， 具有既維持材料良好的電導(dǎo)率又提高強(qiáng)度的作用。通過將i^、Co以及P的組成比規(guī)定為特定的范圍，從而一邊控制可降低電導(dǎo)率的Cu中的固溶元素，一邊有效利用因析出物的分散而引起的強(qiáng)度提高，從而可獲得以優(yōu)選的平衡而兼?zhèn)溆须妼?dǎo)率及強(qiáng)度的材料。如果P的添加量設(shè)為不足0. 02質(zhì)量％，那么無法形成充分量的P化合物，無法獲得可滿足的強(qiáng)度。另一方面，如果超過0. 3質(zhì)量％而添加P，那么在鑄造時、熱加工時便易于引起因P化合物偏析而導(dǎo)致的開裂。因此，作為P的組成范圍，優(yōu)選規(guī)定為0. 02 0. 3質(zhì)量％。為了相對于此P的組成范圍有效地形成化合物、平衡良好地兼顧高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性，因而對于狗或Co的組成范圍，按照合計(jì)為0. 1 1.0質(zhì)量％的方式來規(guī)定。而且，需要按照狗及Co之和與P的質(zhì)量比(i^+Co)/P為3 10的方式來規(guī)定。狗及&)的含量低于組成范圍的下限的情況下，P化合物的形成量變得不充分，強(qiáng)度不足。另一方面，狗及Co的含量超過組成范圍的上限的情況下，由于剩余的狗及Co固溶于Cu中而降低電導(dǎo)率因而不優(yōu)選。Fe及Co的合計(jì)含量不足P的添加量的3倍的情況下，在化合物形成時P變?yōu)檫^剩。狗及C0的合計(jì)含量超過P的添加量的10倍的情況下，F(xiàn)e及Co變?yōu)檫^剩。這樣的過剩成分由于以固溶狀態(tài)存在于Cu中，結(jié)果為阻礙電導(dǎo)率。因此，為了更加減少過剩成分，而進(jìn)一步優(yōu)選選擇狗及Co之和與P的質(zhì)量比(i^+Co)/P為3 6的范圍。此處，本第1實(shí)施方式的銅合金的主成分的數(shù)值規(guī)定匯總示于下述的表1。表 1
組成含量定量％)最小(Min)最大(Max)Fe和/或Co0.11.0P0.020.3質(zhì)量比最小(Min)最大(Max)(Fe + Co)/P310
就該銅合金而言，含有!^e和/或Co :0. 1 1.0質(zhì)量％、P :0. 02 0. 3質(zhì)量％，具有(Fe+Co) = (3 10) XP的關(guān)系。此處，參照圖1，該圖表示總結(jié)了表1的圖表。在此圖表中，將P的含量設(shè)定為橫(X)軸，將狗及Co的合計(jì)含量設(shè)定為縱(Y)軸。基于此圖1所示的圖表，通過分別將如下含量繪制于圖表中，從而求出了銅合金的i^e的含量、Co的含量、P的含量和(i^+Co)/P的質(zhì)量比的數(shù)值限定范圍相對于P的含量的及Co的合計(jì)最小含量(以下，稱為“Y (Fe+Co) 3”)、相對于P的含量的!^e及Co的合計(jì)最大含量(以下，稱為“￥(!^+(0)10”)、!^及&)的合計(jì)最大含量(以下，稱為“YO^e+Co) MaX”)、i^&Co的合計(jì)最小含量(以下，稱為“Y (Fe+Co)Min”)。就該圖所示的斜線部分而言，其是由P的最小含量(0.02質(zhì)量％)及P的最大含量(0. 3質(zhì)量％ )包圍的區(qū)域、 Y (Fe+Co) 3 ^Y (Fe+Co) 10包圍的區(qū)域、 Y (Fe+Co)Max及 Y(i^+C0)Min包圍的區(qū)域相互重合的部分；是本第1實(shí)施方式的銅合金的！^的含量、Co的含量、P的含量和O^e+CoVP的質(zhì)量比的數(shù)值限定范圍。此處，應(yīng)當(dāng)注意從表1和圖1的記載內(nèi)容來看，滿足狗的含量、Co的含量、P的含量和(Fe+Co)的合計(jì)含量的數(shù)值范圍的銅合金的全部，并不滿足于質(zhì)量比{(Fe+Co)/P}= 3 10的關(guān)系。作為其一個實(shí)例，列舉出以下的銅合金的組成。對于含有!^e :0. 4質(zhì)量％、Ni :0.4 質(zhì)量％以及P :0. 04質(zhì)量％的銅合金而言，F(xiàn)e、Ni以及P的含量滿足上述表1的數(shù)值規(guī)定。 然而，就此銅合金的組成而言，成為質(zhì)量比Ki^+Ni)/P} = 20，不滿足上述表1的數(shù)值規(guī)定的全部。因此，按照滿足質(zhì)量比{(Fe+Co)/P} = 3 10的關(guān)系的方式，決定Fe、Co、以及P 的含量，這是至關(guān)重要的。銅合金的副成分就本第1實(shí)施方式的銅合金而言，進(jìn)一步，可以合計(jì)為0.03 1.0質(zhì)量％的范圍而添加選自Sn、Zn、&、Cr、Ti的1種以上的成分。就Sn、Si、Zr、Cr、Ti的元素而言，由于具有有效地提高強(qiáng)度并且提高耐熱性而防止在高溫下的強(qiáng)度降低的作用，因而可具有更優(yōu)異的強(qiáng)度、在導(dǎo)電性上也期待良好的特性。
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Sn為即使少量添加也具有大大提高強(qiáng)度的效果的添加元素，提高耐熱性的效果也大。但是，如果Sn含量變多，那么降低導(dǎo)電性的不良影響變大。Zn為具有強(qiáng)度提高的效果并且在焊錫潤濕性、Sn鍍敷密接性的改善方面具有顯著效果的副成分。但是，如果Si含量變多，那么與Sn同樣地，降低導(dǎo)電性的不良影響變大。Zr、Cr為具有提高強(qiáng)度、耐熱性的作用并且對電導(dǎo)率造成的不良影響比較少的副成分。如果^ 含量和Cr含量過多，那么產(chǎn)生鑄造性的惡化等不良影響。Ti也是提高強(qiáng)度、 耐熱性的效果優(yōu)異的副成分。通過單獨(dú)或組合使用這些元素，從而可期待高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性，但是如果其合計(jì)含量超過1. 0質(zhì)量％，那么電導(dǎo)率的降低、鑄造性的惡化等不良影響變顯著，因而不優(yōu)選。 因此，作為Sn、Zn、Zr、Cr、Ti的合計(jì)的組成范圍，優(yōu)選規(guī)定為1. 0質(zhì)量％以下。銅合金材料中的晶出物及析出物的個數(shù)的比例就本第1實(shí)施方式的銅合金材料而言，為了確保均勻的蝕刻性，關(guān)注于銅合金材料中包含的晶出物及析出物的大小。此處，“晶出”是指從液體之中形成固體的現(xiàn)象；“析出”是指在已經(jīng)成為了固體的材料之中形成固體的第2相的現(xiàn)象。在本實(shí)施方式中，例如， 在鑄造工序中在熔融銅凝固時產(chǎn)生晶出物，通過熱處理而在已經(jīng)成為了固體的銅中產(chǎn)生析出物。在本申請中，將“晶出物及析出物”用作如下表達(dá)用語，該表達(dá)用語總括地包含在作為母相的銅之中生成的由合金元素、化合物構(gòu)成的第2相。按照盡可能地不生成可能對蝕刻產(chǎn)生惡劣影響的粒徑IOOnm以上的大小的晶出物及析出物的方式而控制，這是至關(guān)重要的。關(guān)于本第1實(shí)施方式的銅合金，按照其材料中包含的粒徑為IOnm以上的晶出物及析出物之中的粒徑為IOOnm以上的粒子的個數(shù)的比例為1.0%以下的方式來控制。通常，就此析出物的大小而言，大多根據(jù)基于透射電子顯微鏡(TEM)的觀察結(jié)果來判斷。然而，通常就1萬倍左右的觀察而言，難以觀察粒徑IOnm以下的大小的析出物。在本第1實(shí)施方式中，通過以可通過1萬倍左右的觀察來確認(rèn)的IOnm以上的大小的粒子為對象，將其中的IOOnm以上的大小的粒子的數(shù)控制為1.0%以下，從而確保良好的蝕刻性。超過IOOnm的大小的粒子的數(shù)超過1. 0%的情況下，由于存在有在蝕刻面產(chǎn)生突起等不均勻部分的可能性，因而不優(yōu)選。在通過半蝕刻來薄化材料的板厚時，如果在銅合金材料中存在粗大的晶出物及析出物，那么產(chǎn)生在其周圍蝕刻的速度變得不均勻，在蝕刻后的表面產(chǎn)生突起等不良現(xiàn)象。成為這樣的不良現(xiàn)象的原因的粒子為超過IOOnm那樣的大小的粒子，如果粒子為IOOnm以下， 那么在實(shí)用上不產(chǎn)生問題。第1實(shí)施方式的效果上述第1實(shí)施方式的銅合金相比于以往的Cu-Fe-P系合金而言，維持更優(yōu)異的強(qiáng)度和導(dǎo)電性。由于在銅合金材料中不含粗大的晶出物及析出物，因而通過半蝕刻可獲得均勻的蝕刻表面。這樣的材料最適合作為引線框，特別是對于半導(dǎo)體封裝的薄型化而言具有高的可靠性。因此，從材料方面支持半導(dǎo)體封裝的薄型化的進(jìn)展，可大大有助于其發(fā)展。第2實(shí)施方式銅合金材料的制造方法接著說明，用于獲得以上那樣形成的銅合金材料的優(yōu)選的制造方法的一個實(shí)例。就本第2實(shí)施方式的制造方法而言，具有如下特征部并非一次性地急劇地實(shí)施基于冷軋的加工硬化以及基于熱處理的析出，而是一點(diǎn)一點(diǎn)分為若干次來實(shí)施，從而平衡良好地最大限地實(shí)現(xiàn)基于冷軋的加工硬化、基于熱處理的析出。在本第2實(shí)施方式中，將具有上述組成的銅合金的原材料熱軋之后，在熱軋之后的工序中，優(yōu)選實(shí)施至少2次以上的、優(yōu)選3次以上的如下組合，即加工度20%以上的冷軋與在400 470°C加熱10秒 10分鐘的熱處理。由此，可防止生成粗大的晶出物及析出物等粒子，并制造具有良好的強(qiáng)度和優(yōu)異的導(dǎo)電性的銅合金。對于本第2實(shí)施方式的典型的制造方法而言，首先，通過熱軋來加工規(guī)定組成的銅合金原材料。就此熱軋時的加熱而言，具有將在鑄造工序中生成的晶出物及析出物暫且固溶于母相中的溶體化的效果。為了獲得更優(yōu)選的溶體化狀態(tài)，優(yōu)選將加熱溫度設(shè)定為 900°C以上。作為熱軋剛結(jié)束之后的溫度，優(yōu)選可維持700°C以上；熱軋后，優(yōu)選盡可能迅速地冷卻。就以往的Cu-Fe-P系合金而言，對合金材料進(jìn)行在400 600°C保持長時間的時效而謀求提高強(qiáng)度和電導(dǎo)率。然而，長時間的加熱促進(jìn)析出物的生長，成為產(chǎn)生粗大的析出物的原因。如上述那樣，在本第2實(shí)施方式的熱軋以后的工序中，通過將基于冷軋的加工硬化與基于熱處理的析出進(jìn)行組合，從而謀求提高強(qiáng)度和導(dǎo)電性的特性。為了既控制析出物的生長又提高強(qiáng)度和電導(dǎo)率，因而反復(fù)進(jìn)行冷軋和短時間的熱處理。作為該冷軋，在其加工度成為20%以上的范圍實(shí)施。冷軋加工度不足20%的情況下，由于銅合金原材料的加工硬化不充分，因此最終所獲得的銅合金的強(qiáng)度容易變低。就此冷軋而言，越重復(fù)進(jìn)行，則越使銅合金原材料加工硬化，提高其強(qiáng)度。在此之外，在銅合金原材料中導(dǎo)入多個晶格缺陷，這在以下的熱處理工序中，作為新的析出物形成的起點(diǎn)而起作用，因此也具有促進(jìn)、均勻分散的析出的效果。由此，抑制由初期的熱處理而生成的析出物發(fā)生粗大化，可形成新的細(xì)微析出物。緊接著冷軋之后，進(jìn)行在400 470°C加熱10秒 10分鐘的熱處理。就此熱處理而言，一邊恢復(fù)由剛剛前的冷軋而降低的延展性、一邊每次反復(fù)操作而形成很多的析出物而提高電導(dǎo)率。由此，可促進(jìn)P化合物的析出，提高電導(dǎo)率和強(qiáng)度的特性。熱處理?xiàng)l件相比于在400 470°C、10秒 10分鐘的范圍而言為低溫、短時間的情況下，由于不會充分地引起析出，因此無法獲得充分的電導(dǎo)率、強(qiáng)度。熱處理?xiàng)l件相比于在 400 470°C、10秒 10分鐘的范圍而言為高溫、長時間的情況下，存在經(jīng)過一次熱處理就一下子析出從而析出物發(fā)生粗大化的風(fēng)險。第2實(shí)施方式的效果根據(jù)上述第2實(shí)施方式的銅合金材料的制造方法，便可既維持相比于以往的合金材料而言良好的強(qiáng)度和電導(dǎo)率，又抑制材料內(nèi)部中包含的粗大的晶出物及析出物的產(chǎn)生， 可提高蝕刻性。由于在材料內(nèi)部不含大的晶出物及析出物，因而可以以穩(wěn)定的較薄的板厚來加工。實(shí)施例以下，一邊參照表2 6，一邊通過列舉實(shí)施例1 12 (試樣No. 1 12)作為本發(fā)明的更具體的實(shí)施方式和比較例1 19(試樣No. 1 19)，來詳細(xì)說明。需要說明的是，就此實(shí)施例而言，列舉了上述實(shí)施方式的典型的一個實(shí)例；自不用說，本發(fā)明不受限于這些實(shí)施例和比較例。下述的表2表示用作實(shí)施例1 12和比較例1 14的試樣的組成，下述的表3 表示實(shí)施例1的第1 第3次熱處理后的特性值，下述的表4表示實(shí)施例1 12和比較例 1 14的特性值，下述的表5表示比較例15 19的加工熱處理?xiàng)l件，下述的表6表示比較例15 19的特性值。實(shí)施例1用高頻率熔爐將以無氧銅為母材并且含有了 ！^e 0. 2質(zhì)量％、Co :0. 2質(zhì)量％、P 0. 1質(zhì)量％的銅合金原材料熔制，鑄造為厚度25mm、寬度30mm、長度150mm的鑄錠。將其加熱至950°C而熱軋至厚度8mm之后，冷軋為厚度2mm(加工度75% )而在450°C退火1分鐘。 進(jìn)一步，將其冷軋為厚度0.7mm(加工度65% )而在450°C退火1分鐘。進(jìn)一步，將其冷軋為厚度0. 25mm(加工度64% )而在450°C退火1分鐘，從而制作了表2的試樣No. 1 (實(shí)施例1)所示的銅合金。需要說明的是，在此制作過程中，在第1 第3次的450°C熱處理后每次皆采取中間樣品，確認(rèn)了其電導(dǎo)率、拉伸強(qiáng)度以及伸長的特性。關(guān)于如上所述所制作的實(shí)施例1的銅合金，第1 第3次的450°C熱處理后的電導(dǎo)率、拉伸強(qiáng)度以及伸長的特性結(jié)果匯總示于表3。從表3明顯可知，每次反復(fù)冷軋和熱處理的組合，電導(dǎo)率提高，拉伸強(qiáng)度也提高。在第2次熱處理結(jié)束之后，可獲得兼具大大超過60% IACS的良好的電導(dǎo)率和超過560MPa的高強(qiáng)度的銅合金；在第3次熱處理結(jié)束之后，進(jìn)一步獲得了提高了電導(dǎo)率和強(qiáng)度的銅合金。而且，伴隨強(qiáng)度上升的伸長的降低量減少，即使在第3次熱處理后，也可確保 10%的伸長，因此獲得了具有良好的彎曲加工性的銅合金。實(shí)施例2 12將具有表2所示的組成的試樣No. 2 12 (實(shí)施例2 12)的銅合金熔融鑄造，在與上述實(shí)施例1相同的工序進(jìn)行加工熱處理，制作了厚度0. 25mm的試樣。各實(shí)施例2 12 中的銅合金的特性匯總示于表4。從表4明顯可知，對于實(shí)施例2 12的任一個而言，皆獲得了兼具超過60% IACS的高的電導(dǎo)率以及超過550MPa的高強(qiáng)度的銅合金。而且，獲得了確保了 10%的伸長、具有良好的彎曲加工性的銅合金。關(guān)于上述實(shí)施例1 12的銅合金，使用透射電子顯微鏡而觀察了晶出物及析出物。計(jì)數(shù)出粒徑為IOnm以上以及粒徑為IOOnm以上的晶出物及析出物，求出了粒徑為IOOnm 以上的粒子的個數(shù)的比例。其結(jié)果，如表4所示，各實(shí)施例1 12的銅合金材料中包含的粒徑IOOnm以上的晶出物及析出物的個數(shù)的比例為1.0%以下，判明為蝕刻性好的材料。可知就各實(shí)施例1 12的銅合金而言，例如作為薄型半導(dǎo)體封裝的引線框而可獲得充分的導(dǎo)電性和強(qiáng)度。比較例接著，通過列舉比較例來說明上述實(shí)施方式的銅合金的組成的限定理由。將具有表2所示的組成的比較例1 14的銅合金熔融鑄造，在與上述實(shí)施例1相同的工序進(jìn)行加工熱處理，制作了厚度0. 25mm的試樣No. 1 14(比較例1 14)。各比較例1 14中的銅合金的特性匯總示于表4。比較例1 3
如表2所示，就比較例1 3的銅合金而言，F(xiàn)e、Co、P的含量偏離出上述實(shí)施方式的銅合金的規(guī)定范圍。該比較例1 3的銅合金為狗、Co、P的含量過低的一個實(shí)例，如表 4所示，結(jié)果為相比于上述實(shí)施例而言拉伸強(qiáng)度低，無法獲得充分的強(qiáng)度。比較例4 6如表2所示，比較例4 6的銅合金為Fe、Co、P的含量過多的一個實(shí)例。如表4 所示，就此比較例4 6的銅合金而言，特別地，伸長的值變低，容易在彎曲加工中產(chǎn)生開裂，因此無法滿足本發(fā)明的初期目的。比較例7 12如表2所示，比較例7 12的銅合金為Fe及Co之和與P的質(zhì)量比偏離出規(guī)定范圍的一個實(shí)例。從表4明顯可知，就比較例7 12的銅合金而言，F(xiàn)e、Co的添加量變?yōu)檫^剩的情況下、P的添加量變?yōu)檫^剩的情況下，電導(dǎo)率也降低?？芍诒容^例7 12的銅合金的拉伸強(qiáng)度方面，也成為比上述實(shí)施例低的值。比較例13及14如表2所示，比較例13及14的銅合金為，作為副成分而添加的SruSi等的含量變?yōu)檫^剩的一個實(shí)例。如表4所示，可知比較例13及14的銅合金的拉伸強(qiáng)度良好，但是電導(dǎo)率大大降低。比較例15 19接著，列舉比較例15 19來說明適于上述實(shí)施方式的銅合金的制造方法中的加工熱處理?xiàng)l件的限定理由。對具有與上述實(shí)施例1同樣的組成成分的銅合金進(jìn)行了熱軋之后，在表5所示的條件下反復(fù)實(shí)施冷軋與熱處理的組合，制作了試樣No. 15 19 (比較例15 19)的銅合金。 各比較例15 19中的銅合金的特性以及析出物的觀察結(jié)果匯總示于表6。比較例15如表5所示，比較例15為冷軋的加工度低于規(guī)定條件的一個實(shí)例。如表6所示，可知就該比較例15的銅合金而言，伴隨著拉伸強(qiáng)度變低，電導(dǎo)率也低于上述實(shí)施例的銅合金。比較例16如表5所示，比較例16為在冷軋的加工度低于規(guī)定條件的情況下，增加了冷軋及熱處理的反復(fù)實(shí)施次數(shù)的一個實(shí)例。如表6所示，就該比較例16的銅合金而言，可知結(jié)果為相比于比較例15的銅合金而言拉伸強(qiáng)度及電導(dǎo)率皆提高，但是相比于上述實(shí)施例的銅合金而言拉伸強(qiáng)度差。如果增加冷軋及熱處理的反復(fù)實(shí)施次數(shù)，那么可期待提高銅合金的特性。然而，就該反復(fù)實(shí)施次數(shù)的增加而言，由于與制造成本的增加直接關(guān)聯(lián)，因此超過5次的冷軋及熱處理的反復(fù)處理是不優(yōu)選的。比較例17如表5所示，比較例17為熱處理?xiàng)l件偏離了規(guī)定范圍且熱處理溫度低的一個實(shí)例。如表6所示，可知該比較例17的銅合金無法獲得充分的電導(dǎo)率。比較例18如表5所示，比較例18是熱處理溫度高的一個實(shí)例。如表6所示，該比較例18的銅合金可獲得與上述實(shí)施例同等的良好的拉伸強(qiáng)度以及電導(dǎo)率。然而，根據(jù)析出物的觀察結(jié)果，可知粒徑IOOnm以上的大的析出物更多地產(chǎn)生，無法維持如上述實(shí)施例的銅合金那樣均勻的蝕刻性。比較例19如表5所示，比較例19是熱處理的加熱時間過短的一個實(shí)例。如表6所示，就此比較例19的銅合金而言，無法獲得良好的電導(dǎo)率。如上所述，可理解偏離了在上述實(shí)施方式中規(guī)定的條件范圍的比較例的銅合金中的任一個，都僅能獲得相比于上述實(shí)施例的銅合金而言不充分的特性。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性就上述實(shí)施方式的銅合金而言，可制造相比于以往而言具有高強(qiáng)度的軋制銅箔。 不僅可用作半導(dǎo)體封裝的引線框、連接器、繼電器、開關(guān)等電氣、電子部件的材料，而且也可有效地活用為例如在印刷配線板、電池的集電器等用途上使用的軋制銅箔的材料。表權(quán)利要求
1.一種電氣、電子部件用銅合金材料，其特征在于，所述銅合金含有0.1 1.0質(zhì)量％ 的!^e或Co中的任一方，或含有合計(jì)為0. 1 1. 0質(zhì)量％的！^和Co，并且含有0. 02 0. 3 質(zhì)量％的P，F(xiàn)e及Co的合計(jì)與P的質(zhì)量比(i^e+C0)/P為3 10，剩余部分包含Cu及不可避免的雜質(zhì)，在所述銅合金中包含的粒徑為IOnm以上的晶出物及析出物之中，粒徑為IOOnm以上的晶出物及析出物的個數(shù)的比例為1.0%以下。
2.一種電氣、電子部件用銅合金材料，其特征在于，所述銅合金含有0. 1 1.0質(zhì)量％ 的!^e或Co中的任一方，或含有合計(jì)為0. 1 1.0質(zhì)量％的!^和Co，并且含有0. 02 0. 3 質(zhì)量％的PJe及Co的合計(jì)與P的質(zhì)量比(i^+Co)/P為3 10，進(jìn)一步含有合計(jì)為0. 03 1.0質(zhì)量％的選自Sn、Si、Zr、Cr、Ti的1種以上的成分，剩余部分包含Cu及不可避免的雜質(zhì)，在所述銅合金中包含的粒徑為IOnm以上的晶出物及析出物之中，粒徑為IOOnm以上的晶出物及析出物的個數(shù)的比例為1.0%以下。
3.一種電氣、電子部件用銅合金材料的制造方法，其特征在于，將上述權(quán)利要求1或2所述的銅合金的原材料進(jìn)行熱軋；在熱軋之后的工序中，至少2次實(shí)施加工度20%以上的冷軋和在400 470°C加熱10 秒 10分鐘的熱處理的組合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電氣、電子部件用銅合金材料及其制造方法，該銅合金具有高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性并且在半蝕刻時也可確保均勻的蝕刻性。本發(fā)明的銅合金材料中，含有0.1～1.0質(zhì)量％的Fe或Co中的任一方，或含有合計(jì)為0.1～1.0質(zhì)量％的Fe和Co，并且含有0.02～0.3質(zhì)量％的P，F(xiàn)e及Co的合計(jì)與P的質(zhì)量比(Fe+Co)/P為3～10，剩余部分包含Cu及不可避免的雜質(zhì)；該銅合金中的粒徑為10nm以上的晶出物及析出物之中，粒徑為100nm以上的晶出物及析出物的個數(shù)的比例為1.0％以下。
文檔編號C22F1/08GK102286672SQ201110053300
公開日2011年12月21日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者山本佳紀(jì), 萩原登 申請人:日立電線株式會社