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_2

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整加热时间即可。一般而言,若在更低溫度且更长时间的条件下进行退火,则可W 相同的结晶粒径获得更高的导电率。
[0041] 在最终冷压延中,使材料反复通过一对压延漉间,最终加工成目标的板厚。控制最 终冷压延的总加工度。
[00创总加工度R(%)赋为1?=(切一0/切乂100(切:最终冷压延前的板厚山最终冷压延 后的板厚)。
[0043] 总加工度R设为20~99%、优选为设为40~98.5%、更优为设为60~98%。若R过 小,则难W将0.2 %保证应力调整为300MPa W上,若R过大,则有压延材的边缘破裂的情况。
[0044] 本发明的弛力退火使用可于炉内将铜合金板保持为平板状的连续退火炉进行。对 于批次炉的情形,由于在卷绕成线圈状的状态下加热材料,因此在加热中材料发生塑性变 形而在材料中产生翅曲。因此,批次炉不适合于本发明的弛力退火。
[0045] 在压延后的弛力退火中,将在连续退火炉内负担于材料的张力调整为1~5MPa、更 优为调整为2~4M化。若张力过大,则板厚各向异性r降低,难W调整为1.OW上。另一方面, 若张力过小,则有引起生产性的降低的可能性,例如正通过退火炉的材料与炉壁接触而使 材料表面或边缘附着伤痕。
[0046] 在连续退火炉中,将炉内溫度设为300~700°C、优选为设为350~650°C,W5秒至 10分钟的范围适当调整加热时间,将弛力退火后的0.2%保证应力(O)调整为相对于弛力退 火前的0.2%保证应力(〇〇)低10~50MPa的值、优选为调整为低15~45M化的值。由此,在最 终冷压延结束时较低的伸长率上升,并且弯曲性改善。
[0047] 本发明将W下情形设为特征之一,即,除了上述弛力退火W外,也将由兰克福特值 求出的板厚各向异性r含1.2的特征赋予至Cu-Sn系合金,由此改善拉拔加工性及弯曲加工 性,若整理显示为此所需的制造条件,则如下所述。
[004引 a.在弛力退火中调整为(00_0) = 10~50MPa。
[0049] b.将弛力退火中的炉内张力调整为5MPaW下。
[0050] C.将最终加工压延的总加工度设为99% W下。
[0051] W如上方式制造的铜合金板被加工成各种板厚的伸铜品,例如可用作智能手机、 平板PC及个人电脑等电气一电子机器内的散热用电子零件等。
[0052] 实施例
[0053] W下与比较例一同表示本发明的实施例,但运些实施例是为了更好地理解本发明 及其优点而提供的,并不旨在限定发明。
[0054] 向烙铜添加合金元素后,铸造成厚度为200mm的铸锭。将铸锭W950°C加热3小时, 并W950°C进行热压延,由此制成厚度20mm的板。将热压延板表面的氧化皮通过研磨机研 肖IJ、去除后,反复进行退火与冷压延,W最终的冷压延最终加工成规定的制品厚度。最后使 用连续退火炉进行弛力退火。
[0055] 最终冷压延前的退火(最终再结晶退火)使用批次炉,将加热时间设为5小时,在 300~700 °C的范围内调整炉内溫度,而改变退火后的结晶粒径与导电率。在退火后的结晶 粒径的测定中,将与压延方向呈直角的剖面于镜面研磨后进行化学腐蚀,通过切断法(JIS 册501 (1999年))求出平均结晶粒径。
[0056] 在最终冷压延中,控制总加工度及每1道次的加工度。又,求出最终冷压延后的材 料的0.2%保证应力。
[0057] 在使用连续退火炉的弛力退火中,将炉内溫度设为500°C,将加热时间调整于1秒 至15分钟之间,使退火后的0.2%保证应力进行各种变化。又,使于炉内附加于材料的张力 进行各种变化。
[0058] 对制造过程中的材料及弛力退火后的材料进行如下测定。
[0059] (成分)
[0060] 通过ICP质量分析法分析弛力退火后的材料的合金元素浓度。
[oow] (0.2%保证应力)
[0062] 对于最终冷压延后及弛力退火后的材料,W拉伸方向与压延方向平行的方式采取 JIS Z2241所规定的13B号试片,依据JIS Z2241与压延方向平行地进行拉伸试验,求出 0.2%保证应力。
[0063] (导电率)
[0064] 自弛力退火后的材料W试片的长度方向与压延方向平行的方式采取试片,依据 JIS册505,通过四端子法测定在20°C的导电率。
[0065] (板厚各向异性)
[0066] 在试片的压延平行、直角、45°方向采取JIS Z2241所规定的JIS13B号试片。使用拉 伸试验器,对该试片分别施加2.5%的伸长应变,算出板厚各向异性。
[0067] (MBR/t)
[006引制作宽度IOmmX长度30mm的短条状的试片,通过W弯曲试验(JIS H3130)进行试 验。试片采取方向设为压延平行方向(GW)及压延直角方向(BW),通过不发生破裂的最小弯 曲半径MBR(Minimum Bend Radius)与板厚t的比MBR/t进行评价。
[0069] 在表1及2中表示评价结果。其中,在表1所示的内容中,最终再结晶退火后的结晶 粒径中的"含10"的表述包含压延组织的全部再结晶化并且其平均结晶粒径为lOwnW下的 情形、W及仅压延组织的一部分再结晶化的情形两者。
[0070] [表1]
[0071]
[0072] [表 2]
[0073]
[0074] 由表1所示的内容可知,发明例I~32的任一者均含有0 . Ol~0.3%的质量分数的 Sn,又,最终再结晶退火的结晶粒径为SOwiiW下,最终压延的总加工度为20~99%,弛力退 火中的张力为I~5M化而均成为规定的范围,故而可获得弛力退火后的0.2%保证应力为 SOOMPaW上、导电率为75% W上、板厚各向异性r为1. OW上,且散热性、强度及加工性良好 的材料。进而,运些发明例1~32由于最终压延后的0.2%保证应力与弛力退火后的0.2%保 证应力的差为10~50MPa,因此弯曲加工性在GW、BW方向均为1.5W下而良好。
[0075] 另一方面,如表2所示,比较例1中,Sn浓度未达0.01%的质量分数,0.2%保证应力 未达300MPa。比较例2中,Sn浓度超过0.3%的质量分数,导电率未达75%,散热性较差。
[0076] 比较例3中,SnW外的添加元素浓度超过0.15%的质量分数,导电率未达75%,散 热性较差。
[0077] 比较例4中,再结晶退火中的结晶粒径超过80皿,故而0.2%保证应力未达300MPa。 [00 7引比较例5中,最终压延中的总加工度未达20%,故而0.2%保证应力未达300MPa。
[0079] 比较例6中,制品厚度超过2.0mm,故而板厚各向异性未达1.0,拉拔加工性差。又, 在GW、BW方向弯曲加工性均超过1.5。
[0080] 比较例7中,虽进行了弛力退火,但张力超过5M化,故而板厚各向异性未达1.0,拉 拔加工性差。又,在GW、BW方向弯曲加工性均超过1.5。
[0081 ]比较例8中,最终压延后的0.2 %保证应力与弛力退火后的0.2 %保证应力的差未 达10,故而板厚各向异性r未达1.0,拉拔加工性差。又,在GW、BW方向弯曲加工性均超过1.5。
【主权项】
1. 一种铜合金板,其含有ο. 01~ο. 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%IACS以上的导电率及300MPa以上的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r Q、r9Q、r45时, 以(1'〇+伽+2\145)/4定义的板厚各向异性1'为1.0以上。2. 根据权利要求1所述的铜合金板,其中,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(MBR)相对于板厚⑴的比率赋为MBR/t < 1.5。3. 根据权利要求1或2所述的铜合金板,其进而含有选自由Ag、P、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Mg、 Si所组成的群中的至少1种,合计0.15%的质量分数以下。4. 一种散热用电子零件,其具备权利要求1至3中任一项所述的铜合金板。
【专利摘要】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%IACS以上的导电率及300MPa以上的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r0、r90、r45时,以(r0+r90+2×r45)/4定义的板厚各向异性r为1.0以上。
【IPC分类】C22C9/05, C22C9/02, H01B1/02, C22F1/08, C22C9/10, C22C9/04, C22F1/00, H01B5/02, C22C9/06
【公开号】CN105705666
【申请号】CN201480061144
【发明人】川崎由记, 柿谷明宏
【申请人】Jx金属株式会社
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年6月10日
【公告号】WO2015068420A1
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