電子設備用銅合金、電子設備用銅合金的制造方法、電子設備用銅合金塑性加工材料、及...的制作方法

電子設備用銅合金、電子設備用銅合金的制造方法、電子設備用銅合金塑性加工材料、及 ...的制作方法
【專利摘要】本發明的銅合金的一方式以3.3原子%以上且小于6.9原子%的范圍含有Mg，且分別以0.001原子%以上0.15原子%以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分為Cu及不可避免的雜質，將Mg的濃度設為A原子%時，導電率σ（%IACS）滿足以下式（1）。σ≤｛1.7241/（-0.0347×A2+0.6569×A+1.7）｝×100……（1）。該銅合金的制造方法的一方式具備將具有所述銅合金組成的銅材加熱至300℃以上900℃以下的溫度的工序、以200℃/min以上的冷卻速度將加熱的銅材淬冷至200℃以下的工序、及對淬冷的銅材進行加工的工序。
【專利說明】電子設備用銅合金、電子設備用銅合金的制造方法、電子設備用銅合金塑性加工材料、及電子設備用組件【技術領域】[0001]本發明涉及一種適合于例如端子、連接器、繼電器、引線框架等電子設備用組件 (電子電氣組件)的電子設備用銅合金、電子設備用銅合金的制造方法、電子設備用銅合金塑性加工材料、及電子設備用組件。[0002]本申請基于2011年6月6日在日本申請的日本專利申請第2011-126510號、及 2011年11月7日在日本申請的日本專利申請第2011-243870號主張優先權，將其內容援用于本說明書中。【背景技術】[0003]以往，隨著電子設備和電氣設備等的小型化，謀求用于這些電子設備和電氣設備等的端子、連接器、繼電器、引線框架等電子設備用組件(電子電氣組件)的小型化及薄壁化。因此，作為構成電子設備用組件(電子電氣組件)的材料，要求彈性、強度、導電率優異的銅合金。尤其，如在非專利文獻I中所記載，作為用作端子、連接器、繼電器、引線框架等電子設備用組件(電子電氣組件)的銅合金，期望屈服強度較高且楊氏模量較低。[0004]在此，作為用作端子、連接器、繼電器、引線框架等電子設備用組件的銅合金，例如如專利文獻I中所示廣泛使用含有Sn和P的磷青銅。[0005]并且，作為彈性、強度、導電率優異的銅合金，例如在專利文獻2中提供有 Cu-N1-Si系合金(所謂銅鎳硅合金)。該銅鎳硅合金為使Ni2Si析出物分散的析出固化型合金，其具有比較高的導電率、強度及耐應力松弛特性。因此，多用作汽車用端子和信號系統小型端子用途，近年來，開發活躍地進行著。[0006]并且，作為其他合金，開發出非專利文獻2中所記載的Cu-Mg合金、專利文獻3中所記載的Cu-Mg-Zn-B合金等。[0007]如從圖1所示的Cu-Mg系狀態圖可知，這些Cu-Mg系合金中的Mg的含量為3.3原子％以上時，通過進行固溶處理(500°C至900°C)和析出處理，能夠使由Cu和Mg構成的金屬間化合物析出。即，與上述銅鎳硅合金同樣地，這些Cu-Mg系合金中也能夠通過析出固化而具有比較高的導電率和強度。[0008]然而，專利文獻I中所記載的磷青銅中，存在高溫中的應力松弛率升高的傾向。在此，在具有柱型端子(才7夕7')上推并插入于插口端子O 7型端子)的彈簧接觸部的結構的連接器中，若高溫中的應力松弛率較高，則有可能在高溫環境下的使用中引起接觸壓力下降而產生通電不良。因此，無法在汽車的發動機艙周邊等高溫環境下使用。[0009]并且，專利文獻2中所公開的銅鎳硅合金中，楊氏模量為125~135Gpa，較高。在此，在具有柱型端子上推并插入于插口端子的彈簧接觸部的結構的連接器中，若構成連接器的材料的楊氏模量較高，則有可能因插入時的接觸壓力急劇變動而且易超過彈性界限而塑性變形，因此不優選。[0010]并且，非專利文獻2及 專利文獻3中所記載的Cu-Mg系合金中，與銅鎳硅合金同樣地使金屬間化合物析出。因此，存在楊氏模量較高的傾向，這些Cu-Mg系合金如上述作為連接器并不優選。[0011]并且，母相中分散有很多粗大的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，因此在彎曲加工時，這些以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物易成為起點而產生破裂等。因此，存在無法成型連接器等形狀復雜的電子設備用組件的問題。[0012]專利文獻1:日本特開平01-107943號公報[0013]專利文獻2:日本特開平11-036055號公報[0014]專利文獻3:日本特開平07-018354號公報[0015]非專利文獻1:野村幸矢、「-木，夕用高性能銅合金條O技術動向i當社O開発戦略」、神戸製鋼技報、V 0 1.54, N ο.1 (2004) P.2~8 (野村幸矢，《連接器用高性能銅合金條的技術動向與本公司的開發戰略》，神戶制銅技報，Vol.54，N0.1 (2004) p.2~8)[0016]非專利文獻2:掘茂徳、他2名、「C u — M g合金^ ^ 3粒界型析出」、伸銅技術研究會誌、V ο 1.19 (1980) P.115~124 (掘茂德等3人，《Cu_Mg合金中的粒界型析出》，伸銅技術研究會雜志，Vol.19 (1980) ρ.115~124)
【發明內容】

[0017]本發明是鑒于上述事實而完成的，其目的在于提供一種具有低楊氏模量、高屈服強度、高導電性、優異的彎曲加工性且適合于端子、連接器和繼電器等電子電氣組件的電子設備用銅合金、電子設備用銅合金的制造方法、及電子設備用銅合金塑性加工材料。[0018]并且，本發明的目的在于提供一種具有低楊氏模量、高屈服強度、高導電性、優異的耐應力松弛特性、優異的彎曲加工性且適合于端子、連接器、繼電器、引線框架等電子設備用組件的電子設備用銅合金、電子設備用銅合金的制造方法、電子設備用銅合金塑性加工材料、及電子設備組件。[0019]為了解決該課題，本發明人進行深入研究的結果得到以下見解。[0020](a)在Cu-Mg合金中至少添加Cr及Zr中的任一種或兩種，并通過進行固溶化、加工、熱處理、低溫退火來制作加工固化型銅合金。該加工固化型銅合金中，在Cu-Mg過飽和固溶體中分散有含有Cr及Zr中的任一種或兩種的第二相粒子，且具有低楊氏模量、高屈服強度、高導電性及優異的彎曲加工性。[0021](b)通過將Cu-Mg合金固溶化后對其進行淬冷，制作出Cu-Mg過飽和固溶體的加工固化型銅合金。該加工固化型銅合金具有低楊氏模量、高屈服強度、高導電性及優異的彎曲加工性。并且，通過對由該Cu-Mg過飽和固溶體構成的銅合金進行精加工后實施適當的熱處理，能夠提高耐應力松弛特性。并且，通過適量添加Cr及Zr，能夠使晶體粒徑微細化，并能夠實現強度的提聞。[0022]本發明是基于相關見解而完成的，其具有以下必要條件。[0023](I) 一種電子設備用銅合金，其特征在于，以3.3原子％以上且小于6.9原子％的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分為Cu及不可避免的雜質，[0024]將Mg的濃度設為A原子％時，導電率σ (%IACS)滿足以下式(I)。[0025]σ ^ {1.7241/ (-0.0347XΑ2+0.6569XA+1.7)} X 100......(I)[0026](2)根據上述(I)所述的電子設備用銅合金，其特征在于，楊氏模量E為125GPa以下，0.2%屈服強度σ 0 2為400MPa以上。[0027](3)根據上述(I)或(2)所述的電子設備用銅合金，其特征在于，平均晶體粒徑為 20 μ m以下。[0028](4) 一種電子設備用銅合金的制造方法，其特征在于，所述電子設備用銅合金的制造方法制造出上述(I)~(3)中任一項所述的電子設備用銅合金，所述電子設備用銅合金具備如下工序:加熱工序，在該工序中，將銅材加熱至300°C以上900°C以下的溫度，所述銅材以3.3原子％以上且小于6.9原子％的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分為Cu及不可避免的雜質；淬冷工序，在該工序中，以200°C /min以上的冷卻速度將加熱的所述銅材冷卻至200°C 以下；及加工工序，在該工序中，對淬冷的銅材進行加工。[0029](5) —種電子設備用銅合金塑性加工材料，其特征在于，所述電子設備用銅合金塑性加工材料由上述(I)~(3)中任一項所述的電子設備用銅合金構成，軋制方向的楊氏模量E為125GPa以下，軋制方向的0.2%屈服強度σ 0 2為400MPa以上。[0030](6)根據上述(5)所述的電子設備用銅合金塑性加工材料，其特征在于，所述的電子設備用銅合金塑性加工材料用作構成端子、連接器或繼電器的銅材。[0031]上述方式(I)的電子設備用銅合金中，以固溶限度以上的3.3原子％以上且小于 6.9原子％的范圍含有Mg，且在將Mg的含量設為A原子％時導電率σ被設定在上述式(I) 的范圍內。因此，電子設備用銅合金為Mg在母相中過飽和固溶的Cu-Mg過飽和固溶體。[0032]由這種Cu-Mg過飽和固溶體構成的銅合金中存在楊氏模量降低的傾向，即使應用于例如具有柱型端子上推并插入于插口端子的彈簧接觸部的結構的連接器等中，也可抑制插入時的接觸壓力變動。并且，因彈性界限較廣而不會輕易塑性變形。因此，方式(I)的電子設備用銅合金尤其適合于端子、連接器和繼電器等電子電氣組件。[0033]并且，使Mg過飽和固溶，因此能夠通過加工固化來提高強度。[0034]并且，母相中未廣泛分散有成為破裂起點的粗大的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，因此彎曲加工性上升。因此，能夠成型端子、連接器、繼電器等形狀復雜的電子電氣組件等。[0035]并且，方式(I)的電子設備用銅合金中分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中任一種或兩種。因此，晶粒得以微細化，且能夠實現加工性的提聞及強度的提聞。[0036]并且，Cr及Zr作為含有這些的分散粒子而從母相中析出，因此能夠不降低導電率而實現強度的提高。另外，只要在上述范圍內，則含有Cr及Zr的分散粒子非常細微或少量， 因此不會給彎曲加工性帶來不良影響。[0037]在此，優選上述電子設備用銅合金如方式(2),楊氏模量E為125GPa以下,0.2%屈服強度oQ 2S 400MPa以上。[0038]當楊氏模量E為125GPa 以下且0.2%屈服強度σ。2為400MPa以上時，彈性能模量(oa22/2E)升高，不易塑性變形。因此，方式(2)的電子設備用銅合金尤其適合于端子、 連接器、繼電器等電子電氣組件。[0039]并且，優選上述電子設備用銅合金中如方式(3)，平均晶體粒徑為20μπι以下。通過使平均晶體粒徑在20 μ m以下，能夠進一步提高0.2%屈服強度σ α2。[0040]方式(4)的電子設備用銅合金的制造方法為制造出(制造)上述方式(I)~(3)中的任一電子設備用銅合金的電子設備用銅合金的制造方法。該制造方法具備將銅材加熱至 300°C以上900°C以下的溫度的加熱工序、將加熱的所述銅材以200°C /min以上的冷卻速度冷卻至200°C以下的淬冷工序、及對淬冷的銅材進行加工的加工工序。所述銅材以3.3原子％以上且小于6.9原子％的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr或Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分為Cu及不可避免的雜質。[0041]根據該方式(4)的電子設備用銅合金的制造方法，通過將上述組成的銅材加熱至 3000C以上900°C以下的溫度的加熱工序，能夠進行Mg的固溶化。在此，加熱溫度小于300°C 時固溶化不完全，母相中有可能較多殘留以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物。另一方面， 若加熱溫度超過900°C，則存在銅材的一部分成為液相而組織或表面狀態不均勻的可能性。 因此，將加熱溫度設定在300°C以上900°C以下的范圍。另外，為了使這種作用效果可靠奏效，優選將加熱工序中的加熱溫度設在500°C以上800°C以下的范圍內。[0042]并且，由于具備將加熱的所述銅材以200°C /min以上的冷卻速度冷卻至200°C以下的淬冷工序，因此能夠抑制以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物在冷卻過程中析出。由此能夠將銅材設為Cu-Mg過飽和固溶體。[0043]并且，由于具備對淬冷的銅材(Cu-Mg過飽和固溶體)進行加工的加工工序，因此能夠通過加工固化來實現強度提高。在此，加工方法無特別限定。例如當最終形態為板或條時，采用軋制。當最終形態為線或棒時，采用拉制、擠制或孔型軋制。當最終形態為塊狀時， 采用鍛造或沖壓。加工溫度也無特別限定，但優選將加工溫度設定在成為冷加工或溫加工的-200°C~200°C的范圍，以免引起析出。加工率以接近于最終形狀的方式適當選擇，但考慮到加工固化，優選加工率為20%以上，更優選設為30%以上。[0044]另外，可以在加工工序后進行所謂的低溫退火。通過該低溫退火，能夠實現力學特性的進一步提聞。[0045]方式(5)的電子設備用銅合金塑性加工材料由上述方式(I)~(3)中的任一電子設備用銅合金構成，且楊氏模量E為125GPa以下，0.2%屈服強度σ。2為400MPa以上。[0046]根據方式(5)的電子設備用銅合金塑性加工材料，彈性能模量(σ α22/2Ε)較高，不易塑性變形。[0047]并且，優選上述電子設備用銅合金塑性加工材料如方式(6)，用作構成端子、連接器、繼電器的銅材。[0048](7) 一種電子設備用銅合金，其特征在于，以3.3原子％以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分實際上為Cu及不可避免的雜質,將Mg的濃度設為X原子％時,導電率σ (%IACS)滿足以下式(2)，在150°C、1000小時下的應力松弛率為50%以下。[0049]σ ^ {1.7241/ (-0.0347XX2+0.6569XX+1.7)} XlO0......(2)。[0050](8) 一種電子設備用 銅合金，其特征在于，以3.3原子％以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分實際上為Cu及不可避免的雜質，通過掃描型電子顯微鏡觀察的粒徑0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數為I個/ y m2以下，[0051]在150°C、1000小時下的應力松弛率為50%以下。[0052](9) 一種電子設備用銅合金，其特征在于，以3.3原子％以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分實際上為Cu及不可避免的雜質,將Mg的濃度設為X原子％時,導電率σ (%IACS)滿足以下式(2)，通過掃描型電子顯微鏡觀察的粒徑0.1 μπι以上的以Cu 和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數為I個/μ m2以下，在150°C、1000小時下的應力松弛率為50%以下。[0053]σ≤ {1.7241/ (-0.0347XX2+0.6569XX+1.7)} XlO0......(2)。[0054](10)根據上述(7)~(9)中任一項所述的電子設備用銅合金，其特征在于，楊氏模量為125GPa以下，0.2%屈服強度σ 0 2為400MPa以上。[0055](11) 一種電子設備用銅合金的制造方法，其特征在于，所述電子設備用銅合金的制造方法制造出上述(7)~(10)中任一項所述的電子設備用銅合金，所述設備用銅合金具備如下工序:精軋制工序，在該工序中，將銅材軋制成預定形狀，所述銅材為以3.3原子％以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分實際上為Cu及不可避免的雜質的組成 '及精熱處理工序，該工序在所述精軋制工序之后實施熱處理。[0056](12)根據上述(11)所述的電子設備用銅合金的制造方法，其特征在于，在所述精熱處理工序中，以超過200°C且800°C以下的范圍實施熱處理，之后，以200°C/min以上的冷卻速度將加熱的所述銅材冷卻至200°C以下。[0057](13) 一種電子設備用銅合金塑性加工材料，其特征在于，所述電子設備用銅合金塑性加工材料由上述(7)~(10)中任一項所述的電子設備用銅合金構成，與軋制方向平行的方向上的楊氏模量E為125GPa以下,與軋制方向平行的方向上的0.2%屈服強度σ 0.2為 400MPa 以上。[0058]( 14) 一種電子設備用銅合金塑性加工材料，其特征在于，所述電子設備用銅合金塑性加工材料由上述(7)~(10)中任一項所述的電子設備用銅合金構成，其用作構成電子設備用組件的銅材，所述電子設備用組件為端子、連接器、繼電器或引線框架。[0059](15)—種電子設備用組件，其特征在于，所述電子設備用組件由上述(7)~(10) 中任一項所述的電子設備用銅合金構成。[0060]上述方式(7)或(9)的電子設備用銅合金中，以固溶限度以上的3.3原子％以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，且在將Mg的含量設為X原子％時，導電率σ被設定在上述式(2)的范圍內。因此，電子設備用銅合金為Mg在母相中過飽和固溶的Cu-Mg過飽和固溶體。[0061]上述方式(8)或(9)的電子設備用銅合金中，以固溶限度以上的3.3原子％以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，且通過掃描型電子顯微鏡觀察的粒徑0.1 μ m以上的以Cu 和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數為I個/μ m2以下。因此，可抑制以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的析出，電子設備用銅合金為Mg在母相中過飽和固溶的Cu-Mg過飽和固溶體。[0062]另外，使用場發射式掃描電子顯微鏡以倍率:5萬倍、視場:約4.8μπι2進行10個視場觀察來計算出粒徑為0.1 μ m以上且以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數。[0063]并且，以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的粒徑設為金屬間化合物的長徑與短徑的平均值。另外，長徑為以在中途不與晶界接觸為條件在粒內畫成最長的直線的長度，短徑為在與長徑直角相交的方向上以在中途不與晶界接觸為條件畫成最長的直線長度。[0064]由這種Cu-Mg過飽和固溶體構成的銅合金中存在楊氏模量降低的傾向，即使應用于例如具有柱型端子上推并插入于插口端子的彈簧接觸部的結構的連接器等中，也可抑制插入時的接觸壓力的變動。并且，因彈性界限較廣而不會輕易塑性變形。因此，方式(7)~(9)的電子設備用銅合金尤其適合于端子、連接器、繼電器、引線框架等電子設備用組件。[0065]并且，Mg過飽和固溶，因此在母相中未廣泛分散有成為破裂的起點的粗大的以Cu 和Mg為主成分的金屬間化合物，彎曲加工性上升。因此，能夠成型端子、連接器、繼電器、弓丨線框架等形狀復雜的電子設備用組件等。[0066]并且，由于使Mg過飽和固溶，因此能夠通過加工固化來提高強度。[0067]并且，方式(7)~(9)的電子設備用銅合金中，分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種。因此，晶體粒徑被微細化，能夠不大幅降低導電率而提高機械強度。[0068]因此，方式(7)~(9)的電子設備用銅合金中，在150°C、1000小時下的應力松弛率為50%以下，因此即使在高溫環境下使用時也能夠抑制因接觸壓力下降而產生的通電不良。因此，方式(7)~(9)的電子設備用銅合金能夠用作在發動機艙等高溫環境下使用的電子設備用組件的原材料。[0069]在此，優選上述電子設備用銅合金如方式(10),楊氏模量E為125GPa以下,0.2% 屈服強度oQ 2S 400MPa以上。[0070]當楊氏模量E為125GPa以下且0.2%屈服強度σ。2為400MPa以上時，彈性能模量(oa22/2E)升高，不易塑性變形。因此，方式(10)的電子設備用銅合金尤其適合于端子、 連接器、繼電器、引線框架等電子設備用組件。[0071 ] 方式(11)的電子設備用銅合金的制造方法為制造出方式(7 )~(9 )中的任一電子設備用銅合金的電子設備用銅合金的制造方法。該制造方法具備將銅材軋制成預定形狀的精軋制工序、及在該精軋制工序之后實施熱處理的精熱處理工序。所述銅材以3.3原子％ 以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分實際上為Cu及不可避免的雜質。[0072]根據該方式(11)的電子設備用銅合金的制造方法，具備將上述組成的銅材加工成預定形狀的精加工工序、及在該精加工工序之后實施熱處理的精熱處理工序，因此通過該精熱處理工序，能夠提高耐應力松弛特性。[0073]在此，優選如方式(12)，在所述精熱處理工序中以超過200°C且800°C以下的范圍實施熱處理。并且，優選以200°C /min以上的冷卻速度將加熱的所述銅材冷卻至200°C以下。[0074]此時，能夠通過精熱處理工序提高耐應力松弛特性，且能夠將在150°C、1000小時下的應力松弛率設為50%以下。[0075]方式(13)的電子設備用銅合金塑性加工材料由方式(7)~(10)中的任一電子設備用銅合金構成，與軋制方向平行的方向上的楊氏模量E為125GPa以下，與軋制方向平行的方向上的0.2%屈服強度σ。2為400MPa以上。[0076]根據方式(13)的電子設備用銅合金塑性加工材料，彈性能模量(σ 0.22/2Ε)較高， 不易塑性變形。[0077]另外，該說明書中塑性加工材料是指在任一制造工序中實施了塑性加工的銅合金。[0078]并且，上述電子設備用銅合金塑性加工材料優選如方式(14)，用作構成端子、連接器、繼電器、引線框架等電子設備用組件的銅材。[0079]并且，方式(15)的電子設備用組件由方式(7)~(10)中的任一電子設備用銅合金構成。[0080]該方式(15)的電子設備用組件(例如端子、連接器、繼電器、引線框架)的楊氏模量較低，且耐應力松弛特性優異，因此在高溫環境下也能夠使用。[0081]根據本發明的方式，能夠提供一種具有低楊氏模量、高屈服強度、高導電性及優異的彎曲加工性且適合于端子、連接器和繼電器等電子電氣組件的電子設備用銅合金、電子設備用銅合金的制造方法、及電子設備用銅合金塑性加工材料。[0082]并且，根據本發明的方式，能夠提供一種具有低楊氏模量、高屈服強度、高導電性、 優異的耐應力松弛特性及優異的彎曲加工性且適合于端子、連接器和繼電器等電子設備用組件的電子設備用銅合金、電子設備用銅合金的制造方法、電子設備用銅合金塑性加工材料、及電子設備用組件。【專利附圖】

【附圖說明】[0083]圖1是Cu-Mg系狀態圖。[0084]圖2是第I實施方式的電子設備用銅合金的制造方法的流程圖。[0085]圖3是第2實施方式的電子設備用銅合金的制造方法的流程圖。[0086]圖4表示本發明例1-3的分析結果，Ca)為SEM照片，(b)為(a)的觀察視場中的 Cr的分布圖，(c)表示以EDX進行定性分析的結果。[0087]圖5表示本發明例1-10的分析結果，(a)為SEM照片，(b)為(a)的觀察視場中的 Zr的分布圖，(c)表示以EDX進行定性分析的結果。[0088]圖6表示本發明例2-3的析出物的分析結果，Ca)為SEM照片，(b)為(a)的觀察視場中的Mg的分布圖，(c)為(a)的觀察視場中的Cr的分布圖，(d)表示以EDX進行定性分析的結果。[0089]圖7表示本發明例2-8的析出物的分析結果，Ca)為SEM照片，(b)為(a)的觀察視場中的Mg的分布圖，(c)為(a)的觀察視場中的Zr的分布圖，(d)表示以EDX進行定性分析的結果。【具體實施方式】[0090]以下，對作為本發明的一實施方式的電子設備用銅合金、其制造方法、電子設備用銅合金塑性加工材料、及電子設備用組件進行說明。[0091](第I實施方式)[0092]作為本實施方式的電子設備用銅合金以3.3原子％以上且小于6.9原子％的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分為Cu及不可避免的雜質。[0093]并且，將Mg的濃度設為A原子％時，導電率σ (%IACS)滿足以下式(I)。[0094]σ ^ {1.7241/ (-0.0347XΑ2+0.6569XA+1.7)} X 100......(I)[0095]并且，該電子設備用銅合金的楊氏模量E為125GPa以下,0.2%屈服強度0。.2為 400MPa 以上。[0096](組成)[0097]Mg是具有不會大幅降低導電率而提高強度并且提高再結晶溫度的作用效果的元素。并且，通過使Mg在母相中固溶，楊氏模量抑制在較低，且可獲得優異的彎曲加工性。[0098]在此，Mg的含量小于3.3原子％時，其作用效果無法奏效。另一方面，若Mg的含量為6.9原子％以上，則為了固溶化而進行熱處理時，導致殘留有以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，有可能導致在之后的加工等中產生破裂。[0099]從這種理由出發，將Mg的含量設定在3.3原子％以上且小于6.9原子％。[0100]并且，若Mg的含量較少，則強度上升不充分，且無法充分將楊氏模量抑制在較低。 并且，由于Mg為活性元素，有可能因過量添加而在熔解鑄造時卷入(含有)與氧反應而生成的Mg氧化物。因此，更優選將Mg的含量設定為3.7原子％以上6.3原子％以下的范圍。[0101]Cr及Zr是具有易使中間熱處理后的晶體粒徑微細化的效果的元素。可推斷這是由于含有Cr及Zr的第二相粒子在母相內分散，該第二相粒子具有抑制熱處理中的母相的晶粒的成長的效果。該晶粒微細化的效果通過反復中間加工一中間熱處理而變得更顯著。 并且，通過這種細微的第二相粒子的分散及晶粒微細化，具有不會大幅降低導電率而進一步提聞強度的效果。[0102]在此，Cr及Zr的含量分別小于0.001原子％時，無法使其作用效果奏效。另一方面，若Cr及Zr的含量分別超過0.15原子％，則有可能在軋制時產生裂邊。[0103]從這種理由出發，將Cr及Zr的含量分別設定在0.001原子％以上0.15原子％以下。[0104]并且，若Cr及Zr的含量較少，則強度提高和晶粒微細化的效果有可能無法可靠地奏效。并且，若Cr及Zr的含量較多，則會對軋制性和彎曲加工性帶來不良影響。[0105]因此，更優選將Cr及Zr的含量分別設為0.005原子％以上0.12原子％以下的范圍。
[0106]另外，作為不可避免的雜質，可舉出Zn、Sn、Fe、Co、Al、Ag、Mn、B、P、Ca、Sr、Ba、Sc、 Y、稀土類元素、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Re、Ru、Os、Se、Te、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Cd、Ga、In、L1、S1、 Ge、As、Sb、T1、Tl、Pb、B1、S、O、C、N1、Be、N、H、Hg等。期望這些不可避免的雜質以總量計為0.3質量％以下。[0107](導電率σ)[0108]上述組成的銅合金中，若將Mg的濃度設為A原子％時的導電率σ (%IACS)滿足以下式(1)，則幾乎不存在以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物。[0109]σ ^ {1.7241/ (-0.0347XΑ2+0.6569XA+1.7)} X 100......(I)。[0110]即，導電率σ超過上述式(I)的右邊的值時，大量存在以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，且金屬間化合物的尺寸也比較大。因此，彎曲加工性大幅劣化。并且，由于生成以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物而導致Mg的固溶量也減少，從而還導致楊氏模量上升。因此，通過調整制造條件以使導電率σ滿足上述式(I )，從而能夠將楊氏模量抑制在較低，且能夠提高加工性。[0111]接著，參考圖2所示的流程圖對作為本實施方式的電子設備用銅合金的制造方法進行說明。[0112](熔解/鑄造工序SlOl)[0113]首先，熔解銅原料來獲得熔融銅，接著在所獲得的熔融銅中添加前述元素來進行成分調整并制作出熔融銅合金。另外，添加Mg、Cr、Zr時能夠使用Mg、Cr、Zr單體或母合金等。并且，也可以將含有Mg、Cr、Zr的原料與銅原料一起熔解。并且，也可以使用銅合金的再生材料及碎片材料。[0114]在此，優選熔融銅為純度為99.99質量％以上的銅即所謂的4NCu。并且，在熔解工序中為了抑制Mg、Cr、Zr的氧化，優選使用真空爐，更優選使用惰性氣體氣氛或還原性氣氛的氣氛爐。[0115]并且，將進行成分調整的熔融銅合金注入到鑄模中來制造出銅合金(銅材)的鑄塊。另外，考慮批量生產時，優選使用連續鑄造法或半連續鑄造法。[0116](加熱工序S102)[0117]接著，為了所獲得的鑄塊的均化及固溶化而進行加熱處理。在凝固過程中，由于Mg 偏析濃縮，從而生成以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物等。在鑄塊內部存在該以Cu和Mg 為主成分的金屬間化合物等。因此，為了消除或減少這些偏析及金屬間化合物等，進行將鑄塊加熱至300°C以上900°C以下的溫度的加熱處理。由此，在鑄塊內使Mg均勻擴散，或使Mg 在母相中固溶。另外，該加熱工序S102優選在非氧化性或還原性氣氛中實施。[0118](淬冷工序S103)[0119]并且，將在加熱工序S102中加熱至300°C以上900°C以下的溫度的鑄塊以200°C / min以上的冷卻速度冷卻至200°C以下的溫度。通過該淬冷工序S103，能夠抑制在母相中固溶的Mg作為金屬間化合物析出。[0120]另外，為了粗加工的效率化和組織的均勻化，也可以在前述加熱工序S102之后實施熱加工，并在該熱加工之后實施上述淬冷工序S103。此時，對于熱加工方法無特別限定。 例如當最終形態為板或條時能夠采用軋制。當最終形態為線或棒時能夠采用拉制、擠制及孔型軋制等。當最終形態為塊狀時能夠采用鍛造或沖壓。[0121](加工工序S104)[0122]根據需要對經過加熱工序S102及淬冷工序S103的鑄塊進行切斷。并且，為了去除在加熱工序S102及淬冷工序S103等中生成的氧化膜等，根據需要進行表面磨削。之后， 加工成預定形狀。[0123]在此，加工方法無特別限定。例如當最終形態為板或條時能夠采用軋制。當最終形態為線或棒時能夠采用拉制、擠制及孔型軋制。當最終形態為塊狀時能夠采用鍛造或沖壓。[0124]另外，雖然該加工工序S 104中的溫度條件無特別限定，但優選將加工溫度設定在成為冷加工或溫加工的_200°C~200°C的范圍內，以免引起析出。[0125]并且，以接近于最終形狀的方式適當選擇加工率，但為了通過加工固化來提高強度，優選將加工率設為20%以上。并且，當謀求強度的進一步提高時，更優選將加工率設為30%以上。[0126]并且，如圖2所示，可以反復實施上述加熱工序S102、淬冷工序S103、加工工序 S104。在此，第2次之后的加熱工序S102的目的在于徹底固溶化、再結晶組織化、晶粒微細化、含有Cr及Zr的第二相粒子的析出、及用于提高加工性的軟化。并且，對象并非鑄塊而是加工材料。[0127](熱處理工序S105)[0128]接著，對于通過加工工序S104獲得的加工材料，為了基于低溫退火的固化、及耐應力松弛特性的提高而實施熱處理。關于該熱處理條件，根據對制造出的產品所要求的特性而適當進行設定。[0129]另外，該熱處理工序S105中需要設定熱處理條件(溫度、時間、冷卻速度)，以免固溶化的Mg析出。優選設為例如200°C且I分鐘~I小時左右、300°C且I秒鐘~5分鐘左右、350°C且I秒鐘~3分鐘左右。冷卻速度優選設定為200°C /min以上。[0130]并且，熱處理方法無特別限定，但優選在非氧化性或還原性氣氛中進行100~ 500°C且0.1秒鐘~24小時的熱處理較好。并且，冷卻方法無特別限定，但優選水淬等、冷卻速度在200°C /min以上的方法。[0131]并且，也可以反復實施上述加工工序S104和熱處理工序S105。[0132]如此制造出(制造)作為本實施方式的電子設備用銅合金。并且，作為本實施方式的電子設備用銅合金的楊氏模量E為125GPa以下，0.2%屈服強度σ。2為400MPa以上。[0133]并且，將Mg的濃度設為A原子％時，導電率σ (%IACS)滿足以下式(I)。[0134]σ ^ {1.7241/ (-0.0347XΑ2+0.6569XA+1.7)} X 100......(I)[0135]根據本實施方式的電子設備用銅合金，以3.3原子％以上且小于6.9原子％的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的一種以上，并且剩余部分為Cu及不可避免的雜質。并且在將Mg的濃度設為A原子％時，導電率 σ (%IACS)滿足以下式(I)。[0136]σ ^ {1.7241/ (-0.0347XΑ2+0.6569XA+1.7)} X 100......(I)[0137]即，作為本實施方式的電子設備用銅合金為Mg在母相中過飽和固溶的Cu-Mg過飽和固溶體。[0138]由這種Cu-Mg過飽和固溶體構成的銅合金中存在楊氏模量降低的傾向。即使應用于例如具有柱型端子上推并插入于插口端子的彈簧接觸部的結構的連接器等中，也可 抑制插入時的接觸壓力變動。并且，因彈性界限較廣而不會輕易塑性變形。因此，尤其適合于端子、連接器和繼電器等電子電氣組件。[0139]并且，Mg過飽和固溶，因此在母相中未廣泛分散有在彎曲加工時成為破裂的起點的粗大的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，彎曲加工性上升。因此，能夠成型形狀復雜的端子、連接器等。[0140]并且，由于使Mg過飽和固溶，因此強度通過加工固化而上升，能夠具有比較高的強度。[0141]并且，固溶有Mg的銅合金中還至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，因此能夠使晶粒微細化，并提高加工性。[0142]并且，通過含有這些Cr及Zr的第二相粒子的分散，能夠不降低導電率而實現強度的進一步提聞。[0143]并且，電子設備用銅合金中楊氏模量E為125GPa以下,0.2%屈服強度ο 0.2為 400MPa以上，因此彈性能模量(σ ^ 22/2Ε)升高而不易塑性變形。因此，電子設備用銅合金尤其適合于端子、連接器等。[0144]并且，通過使平均晶體粒徑在20 μ m以下，能夠提高0.2%屈服強度σ α2。[0145]并且，根據作為本實施方式的電子設備用銅合金的制造方法，在加熱工序S102 中，將作為含有上述組成即Cu、Mg、及Cr和Zr中的至少一種以上的銅合金(銅材)的鑄塊或加工材料加熱至300°C以上900°C以下的溫度。通過該加熱工序S102，能夠進行Mg的固溶化。[0146]并且，在淬冷工序S103中，將通過加熱工序S102加熱至300°C以上900°C以下的溫度的鑄塊或加工材料以200°C /min以上的冷卻速度冷卻至200°C以下。由于具備該淬冷工序S103，因此能夠抑制以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物在冷卻過程中析出。由此，能夠將淬冷后的鑄塊或加工材料設為Cu-Mg過飽和固溶體。[0147]并且，由于具備對淬冷材料(Cu-Mg過飽和固溶體)進行加工的加工工序S104，因此能夠通過加工固化來實現強度提高。[0148]并且，在加工工序S104之后，為了進行基于低溫退火的固化，或為了去除殘余應變，并且為了提高耐應力松弛特性，實施熱處理工序S105。因此，能夠實現力學特性的進一步提聞。[0149]如上所述，根據作為本實施方式的電子設備用銅合金，能夠提供一種具有低楊氏模量、高屈服強度、高導電性、優異的彎曲加工性且適合于端子、連接器和繼電器等電子電氣組件的電子設備用銅合金。[0150](電子設備用銅合金塑性加工材料)[0151]本實施方式的電子設備用銅合金塑性加工材料由前述的本實施方式的電子設備用銅合金構成。楊氏模量E為125GPa以下，0.2%屈服強度σ。2為400MPa以上。彈性能模量(oa22/2E)較高，因此不易塑性變形。因此，可用作構成端子、連接器、繼電器的銅材。另外，塑性加工方法無特別限定，但當最終形狀為板或條時，優選采用軋制。當最終形狀為線或棒時，優選采用擠制或孔型軋制。當最終形狀為塊狀時，優選采用鍛造或沖壓。[0152]以上，對作為本發明的第I實施方式的電子設備用銅合金、電子設備用銅合金的制造方法、及電子設備用銅合金塑性加工材料進行了說明，但本發明并不限定于此，在不脫離本發明的必要條件的范圍內能夠適當進行變更。[0153]例如，上述實施方式中，對電子設備用銅合金的制造方法的一例進行了說明，但制造方法并非限定于本實施方式，也可適當選擇已有的制造方法來進行制造。[0154](第2實施方式)[0155]作為本實施方式的電子設備用銅合金的成分組成以3.3原子％以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，還分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分為Cu及不可避免的雜質。[0156]并且，將Mg的含量設為 X原子％時，導電率σ (%IACS)滿足以下式(2)。[0157]σ ^ {1.7241/ (-0.0347XX2+0.6569XX+1.7)} XlO0......(2)。[0158]并且，通過掃描型電子顯微鏡觀察的粒徑0.1 μπι以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數為I個/y HI2以下。[0159]并且，在150°C、1000小時下的應力松弛率為50%以下。在此，應力松弛率通過以日本伸銅協會技術標準JCBA-T309:2004的懸臂梁螺紋式為基準的方法來負荷應力并進行測定。[0160]并且，該電子設備用銅合金的楊氏模量E為125GPa以下,0.2%屈服強度σ 0.2為 400MPa 以上。[0161](組成)[0162]Mg是具有不會大幅降低導電率而提高強度并且提高再結晶溫度的作用效果的元素。并且，通過使Mg在母相中固溶，楊氏模量抑制在較低，且可獲得優異的彎曲加工性。[0163]在此，Mg的含量小于3.3原子％時，其作用效果無法奏效。另一方面，若Mg的含量超過6.9原子％，則為了固溶化而進行熱處理時，導致殘留有以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，有可能導致在之后的加工等中產生破裂。[0164]從這種理由出發，將Mg的含量設定在3.3原子％以上6.9原子％以下。[0165]并且，若Mg的含量較少，則強度上升不充分，且無法充分將楊氏模量抑制在較低。 并且，由于Mg為活性元素，有可能因過量添加而在熔解鑄造時卷入(含有)與氧反應而生成的Mg氧化物。因此，更優選將Mg的含量設為3.7原子％以上6.3原子％以下的范圍。[0166]Cr及Zr是具有易使中間熱處理后的晶體粒徑微細化的效果的元素。可推斷這是由于含有Cr及Zr的第二相粒子在母相內分散，該第二相粒子具有抑制熱處理中的母相的晶粒的成長的效果。該晶粒微細化的效果通過反復中間加工一中間熱處理而變得更顯著。 并且，通過這種細微的第二相粒子的分散及晶粒微細化，具有不會大幅降低導電率而進一步提聞強度的效果。[0167]在此，Cr及Zr的含量分別小于0.001原子％時，無法使其作用效果奏效。另一方面，若Cr及Zr的含量分別超過0.15原子％，則有可能在軋制時產生裂邊。[0168]從這種理由出發，將Cr及Zr的含量分別設定在0.001原子％以上0.15原子％以下。[0169]并且，若Cr及Zr的含量較少，則有可能無法使強度提高和晶粒微細化的效果可靠地奏效。并且，若Cr及Zr的含量較多，則會對軋制性和彎曲加工性帶來不良影響。[0170]因此，更優選將Cr及Zr的含量分別設為0.005原子％以上0.12原子％以下的范圍。[0171]另外，作為不可避免的雜質，可舉出Sn、Zn、Al、N1、Fe、Co、Ag、Mn、B、P、Ca、Sr、Ba、 Sc、Y、稀土類元素、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Re、Ru、Os、Se、 Te、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Cd、Ga、In、 L1、S1、Ge、As、Sb、T1、Tl、Pb、B1、S、O、C、Be、N、H、Hg等。期望這些不可避免的雜質以總量計為0.3質量％以下。尤其優選Sn的含量小于0.1質量％,且優選Zn的含量小于0.01質量％。[0172]這基于以下原因。若添加0.1質量％以上的Sn，則易引起以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的析出。并且若添加0.01質量％以上的Zn，則在熔解鑄造工序中產生薰煙并附著在爐或模具的部件上，從而使鑄塊的表面品質劣化，并且使耐應力腐蝕破裂性劣化。[0173](導電率σ)[0174]若將Mg的含量設為X原子％時導電率σ滿足以下式(2)，則幾乎不存在以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物。[0175]σ ^ {1.7241/ (-0.0347XX2+0.6569XX+1.7)} XlO0......(2)。[0176]即，當導電率σ超過上述式(2)的右邊的值時，大量存在以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，且金屬間化合物的尺寸也比較大。因此，彎曲加工性大幅劣化。并且，生成以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物，且Mg的固溶量較少。因此還導致楊氏模量上升。因此，調整制造條件以使導電率σ滿足上述式(2)。[0177]該以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物具有可由化學式MgCu2、原型MgCu2、皮爾遜符號cF24及空間群編號Fd-3m來表不的晶體結構。[0178]另外，為了使上述作用效果可靠地奏效，優選導電率σ (%IACS)滿足以下式(3)。[0179]σ ^ {1.7241/ (-0.0300XX2+0.6763XX+1.7)} XlO0......(3)。[0180]此時，以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的量更少，因此彎曲加工性進一步提聞。[0181]為了使上述作用效果可靠地奏效，更優選導電率σ (%IACS)滿足以下式(4)。[0182]σ ^ {1.7241/ (-0.0292XX2+0.6797XX+1.7)} XlO0......(4)。[0183]此時，以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的量更加少，因此彎曲加工性進一步提聞。
[0184](應力松弛率)[0185]作為本實施方式的電子設備用銅合金中，如上所述，在150°C、1000小時下的應力松弛率為50%以下。[0186]該條件中的應力松弛率較低時，即使在高溫環境下使用也能夠將永久變形抑制在較小，且能夠抑制接觸壓力下降。因此作為本實施方式的電子設備用銅合金能夠用作在如汽車的發動機艙周圍的高溫環境下使用的端子。[0187]另外，應力松弛率優選在150°C、1000小時下設為30%以下，更優選在150°C、1000 小時下設為20%以下。[0188](組織)[0189]作為本實施方式的電子設備用銅合金中，以掃描型電子顯微鏡進行觀察的結果， 粒徑0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數為I個/ μ m2以下。即， 幾乎沒有以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物析出，Mg在母相中固溶。[0190]在此，固溶化不完全或固溶化后有以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物析出時，存在大量尺寸較大的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物。此時，這些以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物成為破裂的起點而在加工時產生破裂，或使彎曲加工性大幅劣化。并且，若以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的量較多則楊氏模量上升，因此不優選。[0191]對組織進行調查的結果，粒徑0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物在合金中為I個/ μ m2以下時，即以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物不存在或少量存在時，可獲得良好的彎曲加工性和低楊氏模量。[0192]并且，為了使上述作用效果可靠地奏效，更優選粒徑0.05 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的個數在合金中為I個/μm2以下。[0193]另外，對于以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數，使用場發射式掃描電子顯微鏡以倍率:5萬倍、視場:約4.8 μ m2進行10個視場觀察并計算出其平均值來求出。[0194]并且，以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的粒徑設為金屬間化合物的長徑與短徑的平均值。另外，長徑為以在中途不與晶界接觸為條件在粒內畫成最長的直線的長度，短徑為在與長徑直角相交的方向上以在中途不與晶界接觸為條件畫成最長的直線長度。[0195](晶體粒徑)[0196]晶體粒徑是對耐應力松弛特性有較大影響的因素，晶體粒徑小于所需以上時耐應力松弛特性劣化。并且，晶體粒徑大于所需以上時給彎曲加工性帶來不良影響。因此，優選將平均晶體粒徑設在0.5μπι以上100 μπι以下的范圍內。另外，更優選將平均晶體粒徑設在0.7 μ m以上50 μ m以下的范圍內，進一步優選設在0.7 μ m以上30 μ m以下的范圍內。[0197]另外，后述的精加工工序S206的加工率較高時，有時成為加工組織而無法測定晶體粒徑。因此，優選將精加工工序S206之前(中間熱處理工序S205之后)階段中的平均晶體粒徑設在上述范圍內。[0198]在此，晶體粒徑超過10 μπι時，優選利用光學顯微鏡測定平均晶體粒徑。另一方面，晶體粒徑為 10 μ m 以下時，優選通過 SEM-EBSD (Electron Backscatter Diffraction Patterns)測定裝置來測定平均晶體粒徑。[0199]接著，參考圖3所示的流程圖對作為本實施方式的電子設備用銅合金的制造方法進行說明。[0200]另外，在下述制造方法中，作為加工工序而使用軋制時，加工率相當于軋制率。[0201 ](熔解/鑄造工序S201)[0202]首先，熔解銅原料來獲得熔融銅，接著在所獲得的熔融銅中添加前述元素來進行成分調整并制作出熔融銅合金。另外，添加Mg時能夠使用Mg單體或Cu-Mg母合金等。并且，也可以將含有Mg的原料與銅原料一起熔解。并且，也可以使用銅合金的再生材料及碎片材料。[0203]在此，優選熔融銅為純度為99.99質量％以上的銅即所謂的4NCu。并且，在熔解工序中為了抑制Mg的氧化，優選使用真空爐、或者惰性氣體氣氛或還原性氣氛的氣氛爐。[0204]并且，將進行成分調整的熔融銅合金注入到鑄模中來制造出銅合金(銅材)的鑄塊。另外，考慮批量生產時，優選使用連續鑄造法或半連續鑄造法。[0205](加熱工序S2O2)[0206]接著，為了所獲得的鑄塊的均化及固溶化而進行加熱處理。在凝固過程中，由于Mg 偏析濃縮，從而生成以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物等。在鑄塊內部存在該以Cu和Mg 為主成分的金屬間化合物等。因此，為了消除或減少這些偏析及金屬間化合物等，進行將鑄塊加熱至400°C以上900°C以下的溫度的加熱處理。由此，在鑄塊內使Mg均勻擴散，或使Mg 在母相中固溶。另外，該加熱工序S202優選在非氧化性或還原性氣氛中實施。[0207]在此，加熱溫度小于400°C時固溶化不完全，母相中有可能較多殘留以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物。另一方面，若加熱溫度超過900°C，則存在銅材的一部分成 為液相而組織或表面狀態不均勻的可能性。因此，將加熱溫度設定在400°C以上900°C以下的范圍。加熱溫度更優選為500°C以上850°C以下，進一步優選為520°C以上800°C以下。[0208](淬冷工序S2O3)[0209]并且，在加熱工序S202中將加熱至400°C以上900°C以下的溫度的銅材以200°C / min以上的冷卻速度冷卻至200°C以下的溫度。通過該淬冷工序S203可抑制在母相中固溶的Mg作為以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物析出。因此，能夠將通過掃描型電子顯微鏡觀察的粒徑0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數設為I個/ μ m2 以下。即，能夠將銅材設為Cu-Mg過飽和固溶體。[0210]另外，為了粗加工的效率化和組織的均勻化，也可以設為在前述加熱工序S202之后實施熱加工，并在該熱加工之后實施上述淬冷工序S203的構成。此時，加工方法(熱加工方法)無特別限定。例如當最終形態為板或條時能夠采用軋制。當最終形態為線或棒時能夠采用拉制、擠制或孔型軋制等。當最終形態為塊狀時能夠采用鍛造或沖壓。[0211](中間加工工序S204)[0212]根據需要對經過加熱工序S202及淬冷工序S203的銅材進行切斷。并且，為了去除在加熱工序S202及淬冷工序S203等中生成的氧化膜等，根據需要進行表面磨削。之后， 塑性加工成預定形狀。[0213]另外，該中間加工工序S204中的溫度條件無特別限定，但優選將加工溫度設定在成為冷加工或溫加工的-200°C~200°C的范圍內。并且，以接近于最終形狀的方式適當選擇加工率，但為了減少至獲得最終形狀為止的中間熱處理工序S205的次數，優選將加工率設為20%以上。并且，更優選將加工率設為30%以上。[0214]塑性加工方法無特別限定，但當最終形狀為板或條時優選采用軋制。當最終形狀為線或棒時優選采用擠制或孔型軋制。當最終形狀為塊狀時優選采用鍛造或沖壓。另外， 為了徹底固溶化，也可以反復S202~S204。[0215](中間熱處理工序S205)[0216]在中間加工工序S204之后，以徹底固溶化、再結晶組織化、或用于提高加工性的軟化為目的來實施熱處理。[0217]熱處理的方法無特別限定，但優選以400°C以上900°C以下的溫度條件在非氧化氣氛或還原性氣氛中進行熱處理。熱處理溫度更優選為500°C以上850°C以下，進一步優選為520°C以上800°C以下。[0218]另外，中間加工工序S204及中間熱處理工序S205也可以反復實施。[0219]在此，在中間熱處理工序S205中將加熱至400°C以上900°C以下的溫度的銅材以 2000C /min以上的冷卻速度冷卻至200°C以下的溫度。[0220]通過如此淬冷可抑制在母相中固溶的Mg作為以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物而析出，且能夠在掃描型電子顯微鏡觀察中，將粒徑0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數設為I個/Pm2以下。即，能夠將銅材設為Cu-Mg過飽和固溶體。[0221](精加工工序S206)[0222]將中間熱處理工序S205之后的銅材精加工成預定形狀。另外，該精加工工序S206 中的溫度條件無特別限定，但優選在常溫下進行。并且，以接近于最終形狀的方式適當選擇加工率，但為了通過加工固化來提高強度，優選將加工率設為20%以上。并且，謀求強度的 進一步提高時，更優選將加工率設為30%以上。該塑性加工方法(精加工方法)無特別限定，但當最終形狀為板或條時優選采用軋制。當最終形狀為線或棒時優選采用擠制或孔型軋制。當最終形狀為塊狀時優選采用鍛造或沖壓。[0223](精熱處理工序S207)[0224]接著，對于通過精加工工序S206獲得的加工材料，為了提高耐應力松弛特性、及進行基于低溫退火的固化，或為了去除殘余應變，實施精熱處理。[0225]熱處理溫度優選設在超過200°C且800°C以下的范圍內。另外，該精熱處理工序 S207中，需要設定熱處理條件(溫度、時間、冷卻速度)，以免固溶化的Mg析出。例如優選設為250°C且10秒鐘~24小時左右，更優選設為300°C且5秒鐘~4小時左右、500°C且0.1 秒鐘~60秒鐘左右。該熱處理優選在非氧化氣氛或還原性氣氛中進行。[0226]并且，作為冷卻方法可舉出水淬等，優選將加熱的所述銅材以200°C /min以上的冷卻速度冷卻至 .200°C以下的溫度。通過如此淬冷可抑制在母相中固溶的Mg作為以Cu和 Mg為主成分的金屬間化合物析出。因此，能夠將通過掃描型電子顯微鏡觀察的粒徑0.1 μπι 以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數設為I個/μπι2以下。即，能夠將銅材設為Cu-Mg過飽和固溶體。[0227]并且，也可反復實施上述精加工工序S206和精熱處理工序S207。另外，中間熱處理工序和精熱處理工序能夠通過是否以使中間加工工序或精加工工序中的塑性加工后的組織再結晶化為目的來進行區別。[0228]如此，制造出(制造)作為本實施方式的電子設備用銅合金。并且，作為本實施方式的電子設備用銅合金，其楊氏模量E為125GPa以下，0.2%屈服強度σ。2為400MPa以上。[0229]并且，將Mg的含量設為X原子％時，導電率σ (%IACS)滿足以下式(2)。[0230]σ ≤{1.7241/ (-0.0347XX2+0.6569XX+1.7)} XlO0......(2)。[0231]并且，通過精熱處理工序S207，作為本實施方式的電子設備用銅合金在150°C、 1000小時下的應力松弛率為50%以下。[0232]根據本實施方式的電子設備用銅合金，以固溶限以上的3.3原子％以上6.9原子％ 以下的范圍含有Mg，還分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr 中的一種以上，并且剩余部分為Cu及不可避免的雜質。并且將Mg的含量設為X原子％時， 導電率σ (%IACS)滿足以下式(2)。[0233]σ ≤ {1.7241/ (-0.0347XX2+0.6569XX+1.7)} XlO0......(2)。[0234]并且，通過掃描型電子顯微鏡觀察的粒徑0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數為I個/μ m2以下。[0235]即，作為本實施方式的電子設備用銅合金為Mg在母相中過飽和固溶的Cu-Mg過飽和固溶體。[0236]由這種Cu-Mg過飽和固溶體構成的銅合金中存在楊氏模量降低的傾向。即使應用于例如具有柱型端子上推并插入于插口端子的彈簧接觸部的結構的連接器等中，也可抑制插入時的接觸壓力變動，且因彈性界限較廣而不會輕易塑性變形。因此，尤其適合于端子、 連接器、繼電器、引線框架等電子設備用組件。[0237]并且，Mg過飽和固溶，因此在母相中未廣泛分散有成為破裂的起點的粗大的以Cu 和Mg為主成分的金屬間化合物，彎曲加工性上升。因此，能夠成型端子、連接器、繼電器、弓丨線框架等形狀復雜的電子設備用組件。[0238]并且，由于使Mg過飽和固溶，因此強度通過加工固化而提高，能夠具有比較高的強度。[0239]并且，作為本實施方式的電子設備用銅合金分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種。因此，晶體粒徑被微細化，能夠不大幅降低導電率而提高機械強度。[0240]并且，作為本實施方式的電子設備用銅合金中，在150°C、1000小時下的應力松弛率為50%以下。因此，即使在高溫環境下使用時也能夠抑制因接觸壓力下降而產生的通電不良。因此，能夠用作在發動機艙等高溫環境下使用的電子設備用組件的原材料。[0241]并且，作為本實施方式的電子設備用銅合金中，楊氏模量E為125GPa以下,0.2%屈服強度σ α2為400MPa以上，因此彈性能模量(σ α22/2Ε)升高而不易塑性變形。因此，電子設備用銅合金尤其適合于端子、連接器、繼電器、引線框架等電子設備用組件。[0242]根據作為本實施方式的電子設備用銅合金的制造方法，在加熱工序S202中將具有上述組成的銅材的鑄塊或加工材料加熱至400°C以上900°C以下的溫度。通過該加熱工序S202能夠進行Mg的固溶化。[0243]并且，在淬冷工序S203中將通過加熱工序S202加熱至400°C以上900°C以下的溫度的鑄塊或加工材料以200°C /min以上的冷卻速度冷卻至200°C以下。由于具備該淬冷工序S203，因此能夠抑制以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物在冷卻過程中析出。由此，能夠將淬冷后的鑄塊或加工材料設為Cu-Mg過飽和固溶體。[0244]并且，由于具備對淬冷材(Cu-Mg過飽和固溶體)進行塑性加工的中間加工工序 S204,因此能夠輕松地獲得接近于最終形狀的形狀。[0245]并且，以徹底固溶化、再結晶組織化或用于提高加工性的軟化為目的，在中間加工工序S204之后具備中間熱處理工序S205。因此，能夠實現特性的提高及加工性的提高。[0246]并且，在中間熱處理工序S205中將加熱至400°C以上900°C以下的溫度的銅材以 2000C /min以上的冷卻速度冷卻至200°C以下的溫度。由此，能夠抑制以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物在冷卻過程中析出，并且能夠將淬冷后的銅材設為Cu-Mg過飽和固溶體。[0247]并且，在作為本實施方式的電子設備用銅合金的制造方法中，在用于通過加工固化來提高強度和加工成預定形狀的精加工工序S206之后具備精熱處理工序S207。在該精熱處理工序S207中，為了提高耐應力松弛特性及進行基于低溫退火的固化，或為了去除殘余應變而實施熱處理。由此，能夠將在150°C、1000小時下的應力松弛率設為50%以下。并且，能夠實現力學特性的進一步提聞。[0248]在此，應力松弛率通過以日本伸銅協會技術標準JCBA-T309:2004的懸臂梁螺紋式為基準的方法來負荷應力并進行測定。[0249]并且，該電子設備用銅合金的楊氏模量E為125GPa以下,0.2%屈服強度σ 0.2為 400MPa 以上。[0250](電子設備用銅合金塑性加工材料)[0251]本實施方式的電子設備用銅合金塑性加工材料由前述的本實施方式的電子設備用銅合金構成。與軋制方向平行的方向上的楊氏模量E為125GPa以下，與軋制方向平行的方向上的0.2%屈服強度σ 0 2為400MPa以上。彈性能模量(σ Q 22/2Ε)較高，因此不易塑性變形。因此，可用作構成端子、連接器、繼電器 、引線框架等電子設備用組件的銅材。另外， 塑性加工方法無特別限定，但當最終形狀為板或條時，優選采用軋制。當最終形狀為線或棒時，優選采用擠制或孔型軋制。當最終形狀為塊狀時，優選采用鍛造或沖壓。[0252](電子設備用組件)[0253]本實施方式的電子設備用組件由前述的本實施方式的電子設備用銅合金構成。具體而言為端子、連接器、繼電器、引線框架等。該電子設備用組件的楊氏模量較低且耐應力松弛特性優異，因此在高溫環境下也能夠使用。[0254]以上，對作為本發明的第2實施方式的電子設備用銅合金、電子設備用銅合金的制造方法、電子設備用銅合金塑性加工材料、及電子設備用組件進行了說明，但本發明并非限定于此，在不脫離本發明的必要條件的范圍內能夠適當進行變更。[0255]例如，上述實施方式中，對電子設備用銅合金的制造方法的一例進行了說明，但制造方法并非限定于本實施方式，也可適當選擇已有的制造方法來進行制造。[0256]實施例[0257]以下，對為了確認本實施方式的效果而進行的確認試驗的結果進行說明。[0258](實施例1)[0259]準備由純度99.99質量％以上的無氧銅(ASTM B152C10100)構成的銅原料。將該銅原料裝入高純度石墨坩堝內，在設為Ar氣體氣氛的氣氛爐內高頻熔解來獲得熔融銅。在所獲得的熔融銅內添加各種添加元素來制備成表1、2所示的成分組成,并澆注到碳模中來制造出鑄塊。另外，鑄塊的尺寸設為厚度約20mmX寬度約30mmX長度約100~120mm。并且在表1、2所示的組成中，除Mg、Cr及Zr以外的剩余部分為Cu及不可避免的雜質。[0260]對于所獲得的鑄塊，在Ar氣體氣氛中實施以表1、2所記載的溫度條件進行4小時加熱的加熱工序(均化/固溶化)，之后實施水淬。[0261]對熱處理后的鑄塊進行切斷，并且實施用于去除氧化被膜的表面磨削。[0262]之后，以表1、2所記載的軋制率在常溫下實施中間軋制來獲得條材。并且，對于所獲得的條材，以表1、2所記載的條件進行中間熱處理。以表1、2所記載的反復次數反復中間軋制及中間熱處理。并且在常溫下以表1、2所記載的精軋制率進行精軋制，最后以表1、 2所記載的條件進行熱處理。在工序中根據需要來進行用于去除熱處理引起的氧化被膜的表面磨削。最終的形狀為厚度約0.5mm X寬度約30mm的條材。[0263](加工性評價)[0264]作為加工性的評價,在最終精軋制后觀察有無裂邊(cracked edge)。若以肉眼完全或幾乎確認不到裂邊則設為A (優良)，若產生了長度小于Imm的較小的裂邊則設為B (良好)，若產生了長度Imm以上且小于3mm的裂邊則設為C (一般),若產生了長度3mm以上的較大的裂邊則設為D (差)，若因裂邊而在軋制過程中發生了破斷則設為E (極差)。[0265]另外，裂邊的長度為從軋材的寬度方向端部朝向寬度方向中央部的裂邊的長度。[0266]并且，利用前述特性評價用條材測定力學特性及導電率。[0267](力學特性)[0268]從特性評價用條材中采集JIS Z2201所規定的13B號試驗片。以拉伸試驗的拉伸方向與特性評價用條材的軋制方向平行的方式采集該試驗片。[0269]通過JIS Z2241的微量殘余伸長法測定0.2%屈服強度σ α2。在前述試驗片上粘貼應變計，測定荷載及伸展率，并通過由這些所獲得的應力-應變曲線的傾斜度來求出楊氏模量Ε。[0270](導電率)
[0271]從特性評價用條材中采集寬度10_Χ長度60mm的試驗片。該試驗片以其長邊方向與特性評價用條材的軋制方向平行的方式采集。[0272]通過四端子法求出試驗片的電阻。并且，利用測微計進行試驗片的尺寸測定，并計算出試驗片的體積。并且，由所測定的電阻值和體積計算出導電率。[0273](彎曲加工性)[0274]依照日本伸銅協會技術標準JCBA-T307:2007的4試驗方法進行彎曲加工。[0275]以軋制方向與試驗片的長邊方向垂直的方式從特性評價用條材采集多個寬度 IOmmX長度30mm的試驗片。接著利用彎曲角度為90度、彎曲半徑為0.5mm的W型夾具進行W彎曲試驗。[0276]并且，以肉眼確認彎曲部的外周部，無法確認破斷或細微破裂時設為A (優良)，未引起破斷而僅產生細微破裂時設為B (良好)，僅有一部分引起破斷時設為C (一般)，破斷時則設為D (差)，以此來進行判定。[0277](組織觀察)[0278]對于各試料的軋制面，進行鏡面拋光、離子蝕刻。并且，為了確認包含Cr及Zr的金屬間化合物的析出狀態，利用FE-SEM (場發射式掃描電子顯微鏡)以I萬倍~10萬倍進行觀察。當確認到包含Cr及Zr的金屬間化合物的析出時，在表中以“〇”來進行標記。另外，比較例1-2、1-3、1-5及1-6未能進行組織觀察。[0279]并且，對于特性評價用條材的本發明例1-3和本發明例1-10，以約4萬倍進行觀察。并且，對于析出物的成分，利用EDX (能量分散型X射線光譜法)進行確認。將觀察結果示于圖4及圖5。[0280](晶體粒徑測定)[0281]對于各試料進行鏡面拋光及蝕刻，并通過光學顯微鏡以使軋制方向成為照片的橫向的方式進行拍攝，并且以1000倍的視場(約300 μ mX 200 μπι)進行觀察。接著根據JIS Η0501的切斷法測定晶體粒徑。各畫出5條照片的縱、橫的預定長度的線段，對完全被切斷的晶體數進行計數，將其切斷長度的平均值設為平均晶體粒徑。[0282]將制造條件及評價結 果示于表1~4。
【權利要求】
1.一種電子設備用銅合金，其特征在于，以3.3原子％以上且小于6.9原子％的范圍含有Mg，且分別以0.0Ol原子％以上0.15 原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分為Cu及不可避免的雜質，將Mg的濃度設為A原子％時，以％IACS表示的導電率σ滿足以下式(1)， σ ^ {1.7241/ (-0.0347ΧΑ2+0.6569XΑ+1.7)} XlO0......(I)。
2.根據權利要求1所述的電子設備用銅合金，其特征在于，所述電子設備用銅合金的楊氏模量E為125GPa以下，0.2%屈服強度σ。2為400MPa以上。
3.根據權利要求1或2所述的電子設備用銅合金，其特征在于，所述電子設備用銅合金的平均晶體粒徑為20 μ m以下。
4.一種電子設備用銅合金的制造方法，其特征在于，所述電子設備用銅合金的制造方法制造出權利要求1~3中任一項所述的電子設備用銅合金，所述電子設備用銅合金的制造方法具備如下工序:加熱工序，在該工序中，將銅材加熱至300°C以上900°C以下的溫度,所述銅材以3.3原子％以上且小于6.9原子％的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分為Cu及不可避免的雜質；淬冷工序，在該工序中，以200°C /min以上的冷卻速度將加熱的所述銅材冷卻至200°C 以下；及加工工序，在該工序中，對淬冷的銅材進行加工。
5.一種電子設備用銅合金塑性加工材料，其特征在于，所述電子設備用銅合金塑性加工材料由權利要求1~3中任一項所述的電子設備用銅合金構成，軋制方向的楊氏模量E為125GPa以下，軋制方向的0.2%屈服強度σ。2為400MPa以上。
6.根據權利要求5所述的電子設備用銅合金塑性加工材料，其特征在于，所述電子設備用銅合金塑性加工材料用作構成端子、連接器或繼電器的銅材。
7.一種電子設備用銅合金，其特征在于，以3.3原子％以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分實際上為Cu及不可避免的雜質，將Mg的濃度設為X原子％時，以％IACS`表示的導電率σ滿足以下式(2)，在150°C、1000小時下的應力松弛率為50%以下， σ ^ {1.7241/ (-0.0347XX2+0.6569XX+1.7)} XlO0......(2)。
8.一種電子設備用銅合金，其特征在于，以3.3原子％以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分實際上為Cu及不可避免的雜質，通過掃描型電子顯微鏡觀察的粒徑0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數為I個/μ m2以下，在150°C、1000小時下的應力松弛率為50%以下。
9.一種電子設備用銅合金，其特征在于，以3.3原子％以上6.9原子％以下的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分實際上為Cu及不可避免的雜質，將Mg的濃度設為X原子％時，以％IACS表示的導電率σ滿足以下式(2)，通過掃描型電子顯微鏡觀察的粒徑0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個數為I個/μ m2以下，在150°C、1000小時下的應力松弛率為50%以下， σ ^ {1.7241/ (-0.0347XX2+0.6569XX+1.7)} XlO0......(2)。
10.根據權利要求7~9中任一項所述的電子設備用銅合金，其特征在于，所述電子設備用銅合金的楊氏模量為125GPa以下,0.2%屈服強度σ 0.2為400MPa以上。
11.一種電子設備用銅合金的制造方法，其特征在于，所述電子設備用銅合金的制造方法制造出權利要求7~10中任一項所述的電子設備用銅合金，所述電子設備用銅合金的制造方法具備如下工序:精軋制工序，在該工序中，將銅材軋制成預定形狀，所述銅材為以3.3原子％以上6.9 原子％以下的范圍含有Mg，且分別以0.001原子％以上0.15原子％以下的范圍至少含有 Cr及Zr中的任一種或兩種，并且剩余部分實際上為Cu及不可避免的雜質的組成 '及精熱處理工序，該工序在所述精軋制工序之后實施熱處理。
12.根據權利要求11所述的電子設備用銅合金的制造方法，其特征在于，在所述精熱處理工序中，以超過200°C且800°C以下的范圍實施熱處理，之后，以200°C /min以上的冷卻速度將加熱的所述銅材冷卻至200°C以下。
13.一種電子設備用銅合金塑性加工材料，其特征在于，所述電子設備用銅合金塑性加工材料由權利要求7~10中任一項所述的電子設備用銅合金構成，與軋制方向平行的方向上的楊氏模量E為125GPa以下，與軋制方向平行的方向上的0.2%屈服強度。0.2為400MPa以上。
14.一種電子設備用銅合金塑性加工材料，其特征在于，所述電子設備用銅合金塑性 加工材料由權利要求7~10中任一項所述的電子設備用銅合金構成，用作構成電子設備用組件的銅材，所述電子設備用組件為端子、連接器、繼電器或引線框架。
15.一種電子設備用組件，其特征在于，所述電子設備用組件由權利要求7~10中任一項所述的電子設備用銅合金構成。
【文檔編號】H01B1/02GK103502487SQ201280022058
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年5月30日 優先權日:2011年6月6日
【發明者】牧一誠, 伊藤優樹 申請人:三菱綜合材料株式會社