铜合金板及具备该铜合金板的散热用电子零件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种散热性、导电性及拉拔加工性优异的铜合金板，详细而言，本发明 设及一种适合于端子、连接器、继电器、开关、插座、汇流排、引线框架等电子零件用途、尤其 是智能手机或个人电脑等中所使用的散热性零件及高电流零件的用途的铜合金板。
【背景技术】
[0002] 在智能手机、平板PC及个人电脑等电气一电子机器等中，组入有端子、连接器、开 关、插座、继电器、汇流排、引线框架等用W获得电性连接的零件。
[0003] 近年来，随着智能手机、平板PC及个人电脑的小型化，对电气一电子机器内的液晶 零件或IC忍片等通电时的蓄热有变大的倾向。蓄热较大的状态对IC忍片或基盘的热损伤 大，故而散热零件的散热性成为问题。
[0004] 已知，智能手机、平板PC及个人电脑等电气一电子机器内的散热零件主要使用奥 氏体不诱钢及纯侣等。例如，对于附属于智能手机或平板PC的液晶的散热零件(液晶框），除 了要求高散热性W外，还要求作为结构体的强度及固定于液晶所必需的弯曲性或拉拔加工 性。
[0005] 奥氏体不诱钢虽然弯曲性及拉拔加工性良好，但导热性低，为了弥补导热性而同 时使用昂贵的导热片等。因此，散热零件的单价变高。另一方面，纯侣及侣合金虽然弯曲性 及拉拔加工性良好，但导热性及作为结构体的强度不足。
[0006] 相对于此，已知铜合金中的化一Sn系合金与导热性具有比例关系，导电率高，且具 有所需的强度，并且可廉价地制造，因此尤其是例如含有0.12%的质量分数的Sn的铜合金 作为CDA(Copper Development Association,铜业发展协会)合金编号C14415被提供用于 实际应用。又，Cu-Sn合金先前也作为铜合金锥用于移动电话的可晓性印刷基盘或裡离子 二次电池等二次电池的负极集电体材料(参照专利文献1)。
[0007] 专利文献1:日本特开2005-048262号公报
【发明内容】
[000引然而，现有的Cu-Sn合金虽然强度及导热特性高，但并未满足所要求的弯曲性或 拉拔加工性，且根据情形未满足该两者。
[0009] 因此，对Cu- Sn合金在维持强度及导电率的状态下改善弯曲性及拉拔加工性在工 业上的意义极为深远。
[0010] 因此，本发明的课题在于提供一种兼具高强度、高导电及优异的拉拔加工性及弯 曲加工性的铜合金板、及具备该铜合金板的散热用电子零件。
[0011] 本发明人等人发现，通过控制由在Cu-Sn系合金的面内的3个方位所测定的兰克 福特值求出的板厚各向异性的值，可使拉拔加工性及弯曲加工性提高。
[0012] W如上见解为背景而完成W下的发明。
[0013] 本发明的铜合金板含有0.01~0.3%的质量分数的Sn,剩余部分由铜及其不可避 免的杂质构成，具有75% IACSW上的导电率及300MPaW上的0.2%保证应力，且在将相对于 压延方向平行的方向、直角的方向及形成45°的方向的各自的兰克福特值分别设为ro、r9〇、 r巧时，W (r〇+r9日巧X r4日)/4定义的板厚各向异性r为1.0 W上。
[0014] 本发明的铜合金板优选为设为W弯曲试验中的压延平行方向（GW方向）及压延直角 方向（BW方向）的最小弯曲半径/板厚(MBR/t)赋为MBR/t < 1.5。
[0015] 再者，在本发明的铜合金板中，除了SnW外，还可进而W各元素的合计成为0.15% 的质量分数W下的方式添加4旨、？、(：〇、化、吐、]/[]1、2]1、]\%、5;[的至少巧巾。运些元素均有助于提 高强度，但若添加量过多，则导电率降低，或原料成本增加，或制造性恶化，故而优选上限为 0.15%的质量分数。
[0016] 又，本发明的散热用电子零件为具备上述任一种铜合金板的电子零件。
[0017] 根据本发明，可提供一种兼具高强度、高导电性及优异的拉拔加工性的铜合金板。 该铜合金板设及如下的铜合金板:可优选地用作端子、连接器、开关、插座、继电器、汇流排、 引线框架等电子零件的素材，适合于智能手机或个人电脑等中所使用的散热性零件及高电 流零件的用途。
【具体实施方式】
[0018] W下，对本发明的实施形态进行详细说明。
[0019] 本发明的一种实施形态的铜合金板具有Sn为0.01~0.3%的质量分数、剩余部分 由铜及不可避免的杂质所构成，在该铜合金板中，将导电率设为75%IACSW上，将0.2%保 证应力设为300MPaW上，将由兰克福特值求出的板厚各向异性调整为1.OW上。兼具此种特 性的本发明的铜合金板适合于散热用电子零件的用途。
[0020] (合金成分浓度）
[0021] Sn浓度设为0.01~0.3 %的质量分数。若Sn超过0.3 %的质量分数，则难W获得 75 % IACS W上的导电率。若Sn未达0.01 %的质量分数，则难W获得300MPa W上的0.2 %保证 应力。就同样的观点而言，Sn浓度优选设为0.03~0.25 %的质量分数，其中更优为设为0.08 ~0.25 %的质量分数。
[0022] 在本发明的Cu-Sn系合金中，除了SnW外，还可进而添加选自由Ag、P、Co、Ni、C;r、 Mn、Zn、Mg、S i所组成的群中的元素的至少1种，其添加量优选为合计设为0.15 %的质量分数 W下。若运些元素的合计超过0.15%的质量分数，则导电率降低，或原料成本增加，或制造 性恶化。
[0023] (导电率）
[0024] 在本发明中，将依据JIS H0505测定的导电率设为75%IACSW上。若导电率为75% IACS W上，则导热率良好，可确保良好的散热性。导电率优选为设为80 % IACS W上。
[00巧](0.2 %保证应力）
[00%] 在本发明中，将铜合金板的0.2 %保证应力设为300M化W上，在该情形中，可W认 为铜合金板具有作为结构材的素材所必需的强度。0.2%保证应力优选为设为350MPa W上， 尤其是设为400MPaW上时更优。
[0027] (拉拔加工性）
[0028] 在试片的压延平行、直角、45°方向分别施加2.5%的伸长应变，根据试片的长度及 宽度方向的尺寸变化，求出作为各方向的兰克福特值的r〇、r9〇、r4日，算出Wr=(r〇+r9〇+2X r45)/4定义的板厚各向异性r。关于该板厚各向异性r，已知一般值越大，拉拔加工性越良好。 又，一般伸铜品的板厚各向异性r为0.5~0.9左右，在本发明中，通过将该值调整为1.OW 上，可获得优异的拉拔加工性。
[0029] 此处所谓的兰克福特值是由JIS Z2254所规定的，在测定上述各兰克福特值ro、 no J45时，设为依据JIS Z2254而进行。其中，本发明品为了维持作为结构材所必需的强度， 伸长率低，将负荷应变设为2.5%。
[0030] 为了获得更优异的拉拔加工性，优选为板厚各向异性r设为1.5W上。
[00川（厚度）
[0032] 制品的厚度、即板厚(t)优选为0.05~2.0mm。若厚度过小，则无法获得充分的散热 性，故而不适合作为散热用电子零件的素材。另一方面，若厚度过大，则拉拔加工及弯曲加 工变得困难。就上述观点而言，更优的厚度为0.08~1.5mm。通过使厚度为上述范围，可使散 热性优异，且弯曲加工性为良好。
[0033] (弯曲加工性）
[0034] 就确保良好的弯曲性的观点而言，优选为将铜合金板的最小弯曲半径(MBR)设为 依据JIS H3130测定，且该最小弯曲半径(MBR)相对于上述板厚（t)的比率(MBR/t)设为2.0 W下、尤其是设为1.5W下。更优为将MBR/t设为0.5 W下。
[0035] (制造方法）
[0036] W下，对本发明的铜合金板的较优的制造方法的一个示例进行说明。
[0037] 将作为纯铜原料的电解铜等烙解，并添加Sn及视需要的其他合金元素，铸造成厚 度30~300mm左右的铸锭。将该铸锭例如通过800~1000°C的热压延制成厚度3~30mm左右 的板后，反复进行冷压延与再结晶退火，W最终的冷压延最终加工成规定的制品厚度，最后 实施弛力退火。最终冷压延后的伸长率低至未达2%的程度，但因其后的弛力退火而上升。
[0038] 在再结晶退火中，使压延组织的一部分或全部再结晶化。
[0039] 在最终冷压延前的再结晶退火中，将铜合金板的平均结晶粒径调整为80皿W下。 若平均结晶粒径过大，则难W将0.2 %保证应力调整为300MPa W上。为了提高0.2 %保证应 力，优选为通过最终冷压延前的再结晶退火，而将平均结晶粒径调整为60皿W下，更优为进 而设为50皿^下。
[0040] 最终冷压延前的再结晶退火的条件是基于作为目标的退火后的结晶粒径及作为 目标的制品的导电率而决定的。具体而言，使用批次炉或连续退火炉，将炉内溫度设为350 ~800°C进行退火即可。在批次炉中，在350~600°C的炉内溫度下W30分钟至30小时的范围 适当调整加热时间即可。在连续退火炉中，在450~800°C的炉内溫度下W5秒至10分钟的范 围适当调