铜合金材料、铜合金材料的制造方法、引线框架和连接器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及铜合金材料、铜合金材料的制造方法、引线框架和连接器。
【背景技术】
[0002] 引线框架、端子或连接器等使用的是铜合金材料。这样的铜合金材料需要高导电 性和高强度。其中，作为具有高导电性和高强度的铜合金材料，开发了 Cu-Fe-Ni-P系铜合 金材料（例如参照专利文献1和2)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本特许第2956696号
[0006] 专利文献2 :日本特开2012-1781号公报
【发明内容】
[0007] 发明所要解决的课题
[0008] 近年来，正在寻求与现有的铜合金材料相比兼具进一步的高导电性和高强度的铜 合金材料。
[0009] 本发明的目的在于提供兼顾了高导电性和高强度的铜合金材料、铜合金材料的制 造方法、引线框架和连接器。
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 根据本发明的一个方式，提供一种铜合金材料，所述铜合金材料含有〇. 2质量％ 以上〇. 6质量％以下的铁、0. 02质量％以上0. 06质量％以下的镍、0. 07质量％以上0. 3质 量％以下的磷以及0. 01质量％以上0. 2质量％以下的镁，余部包含铜和不可避免的杂质， 所述铜合金材料的导电率为75% IACS以上，0. 2%屈服强度为500MPa以上。
[0012] 根据本发明的另一方式，提供一种铜合金材料的制造方法，所述制造方法具有铸 造铸锭的铸造工序、对所述铸锭进行热乳以形成热乳材的热乳工序、对所述热乳材进行冷 乳以形成第1冷乳材的第1冷乳工序、对所述第1冷乳材进行热处理以形成热处理材的热 处理工序以及对所述热处理材进行冷乳以形成第2冷乳材的第2冷乳工序；在所述铸造工 序中铸造所述铸锭，所述铸锭含有0. 2质量％以上0. 6质量％以下的铁、0. 02质量％以上 0. 06质量％以下的镍、0. 07质量％以上0. 3质量％以下的磷以及0. 01质量％以上0. 2质 量％以下的镁，余部包含铜和不可避免的杂质；在所述第1冷乳工序中，重复进行规定次数 的下述操作：对所述热乳材进行的所述冷乳和以低于被乳制材中发生再结晶的温度的温度 进行的退火。
[0013] 根据本发明的进一步的其他方式，提供一种引线框架，所述引线框架具有基材；所 述基材含有0. 2质量％以上0. 6质量％以下的铁、0. 02质量％以上0. 06质量％以下的镍、 〇. 07质量％以上0. 3质量％以下的磷以及0. 01质量％以上0. 2质量％以下的镁，余部包 含铜和不可避免的杂质；所述基材的导电率为75% IACS以上，0. 2%屈服强度为500MPa以 上。
[0014] 根据本发明的进一步的其他方式，提供一种连接器，所述连接器具有导体部；所述 导体部含有0. 2质量％以上0. 6质量％以下的铁、0. 02质量％以上0. 06质量％以下的镍、 〇.〇7质量％以上0.3质量％以下的磷以及0.01质量％以上0.2质量％以下的镁，余部包含 铜和不可避免的杂质；所述导体部的导电率为75% IACS以上，0. 2%屈服强度为500MPa以 上。
[0015] 发明的效果
[0016] 根据本发明，能够提供兼顾了高导电性和高强度的铜合金材料、铜合金材料的制 造方法、引线框架和连接器。
【具体实施方式】
[0017] -.发明人等获得的见解
[0018] 首先，对发明人等获得的见解的大体状况进行说明。
[0019] 本发明人等为了进一步提高Cu-Fe-Ni-P系铜合金材料的导电性和强度而进行了 深入研究，结果发现了如下见解。Cu-Fe-Ni-P系铜合金中，若增加铁（Fe)或镍（Ni)的含 量，则Fe与磷（P)的化合物（以下表示为Fe-P化合物）或Ni与P的化合物（以下表示为 Ni-P化合物）分散析出，从而铜合金材料的强度提高。而另一方面，若增加 Fe或Ni的含 量，则不生成Fe-P化合物或Ni-P化合物而在铜合金材料中固溶的Fe或Ni增加，从而存在 铜合金材料的导电性会降低的可能性。相反地，若减少Fe或Ni的含量，则铜合金材料的导 电性提高，另一方面，则存在铜合金材料的强度会降低的可能性。Cu-Fe-Ni-P系铜合金材料 的导电性与强度存在如上所述的此消彼长的关系。本发明是基于本发明人等发现的上述见 解而提出的。
[0020] 二.本发明的一个实施方式
[0021] 接下来，对本发明的一个实施方式涉及的铜合金材料的构成进行说明。
[0022] (1)铜合金材料的构成
[0023] 本实施方式涉及的铜合金材料含有规定量的Fe、Ni、P和镁（Mg)，余部包含铜（Cu) 和不可避免的杂质。此外，本实施方式涉及的铜合金材料的导电率为75% IACS以上，铜合 金材料的〇. 2%屈服强度为500MPa以上。以下，对详细情况进行说明。
[0024] 本实施方式的铜合金材料除了后述的规定量的Fe、Ni和P以外，进一步含有Mg。 Mg通过在铜合金材料中固溶，抑制了铜合金材料的导电性的降低，并且表现出提高铜合金 材料的强度的效果。铜合金材料中，通过在添加 Fe、Ni和P的同时添加 Mg，能够维持高导 电性并提高铜合金材料的强度。
[0025] 本实施方式的铜合金材料中Mg的含量例如为0. 01质量％以上0. 2质量％以下。 当Mg的含量低于0.01质量％时，Mg会与作为不可避免的杂质的氧（0)、硫（S)结合，从而 存在无法使一定量的Mg在铜合金材料中固溶的可能性。这里，MgO、MgS等不具有提高铜合 金材料的强度的效果。因此，存在无法提高铜合金材料的强度的可能性。而本实施方式中， 通过Mg的含量为0.01质量％以上，即使一部分Mg与作为不可避免的杂质的0、S结合，也 能够使一定量的Mg在铜合金材料中固溶。由此，能够提高铜合金材料的强度。例如能够使 铜合金材料的〇. 2%屈服强度为500MPa以上。进而，Mg的含量优选为0. 03质量％以上。 由此，能够进一步提高铜合金材料的强度。另一方面，虽然Mg是使导电性降低的影响小的 成分，但当Mg的含量超过0. 2质量％时，Mg在铜合金材料中大量固溶，从而存在不能无视 Mg导致的铜合金材料的导电性降低的影响的可能性。因此，存在难以维持铜合金材料的高 导电性的可能性。而本实施方式中，通过Mg的含量为0. 2质量％以下，能够抑制Mg导致的 使铜合金材料的导电性降低的影响，维持铜合金材料的高导电性。进而，Mg的含量优选为 0. 1质量％以下。由此，能够进一步抑制Mg导致的使铜合金材料的导电性降低的影响。
[0026] 本实施方式涉及的铜合金材料中，通过含有Fe、Ni和P，不仅发生Fe-P化合物的 分散析出，还同时发生Ni-P化合物的分散析出。本实施方式的铜合金中生成的Fe-P化合 物例如为Fe2P等，Ni-P化合物例如为Ni5P2、Ni2P等。通过这样的P化合物分散析出，提高 铜合金材料的强度。
[0027] 这里，本实施方式中，使导电率降低的影响比Fe大的Ni的含量例如少于专利文献 1记载的范围（0. 1质量％以上0. 5质量％以下）。由此，能够抑制Ni导致的使铜合金材料 的导电性降低的影响，提高铜合金材料的导电性（随着Ni的含量减少的程度使得铜合金材 料更接近纯铜）。另一方面，由于铜合金材料中Ni-P化合物的析出量变少，由Ni-P化合物 导致的提高铜合金材料的强度的效果减小。这里，本实施方式中，通过如上所述在铜合金材 料中添加规定量的Mg，即使在使Ni的含量少于专利文献1所述的范围的情况下，也能够维 持铜合金材料的高导电性并提高铜合金材料的强度。
[0028] 具体而言，本实施方式的铜合金材料中Ni的含量例如为0. 02质量％以上0. 06质 量％以下。
[0029] 当Ni的含量低于0. 02质量％时，铜合金材料中Ni-P化合物的析出量变少。因此， 存在无法获得铜合金材料的期望的强度的可能性。而本实施方式中，Ni的含量为0.02质 量％以上。由于Ni-P化合物使铜合金材料的强度提高的效果比Fe-P化合物大，若Ni的含 量为0. 02质量％以上，则通过在铜合金材料中生成一定量的Ni-P化合物，能够表现出Ni-P 化合物导致的提高铜合金材料的强度的效果。进而，Ni的含量优选为0.03质量％以上。由 此，能够更为确实地表现出Ni-P化合物导致的提高铜合金材料的强度的效果。
[0030] 另一方面，由于Ni导致的使铜合金材料的导电性降低的影响比Fe大，因此当Ni 的含量超过〇. 06质量％时，存在不能的Ni导致的使铜合金材料的导电性降低的影响的可 能性。因此，存在铜合金材料的导电率会低于期望的值（例如75% IACS)的可能性。而本 实施方式中，通过Ni的含量为0. 06质量％以下，能够抑制Ni导致的使铜合金材料的导电 性降低的影响，提高铜合金材料的导电性。例如，能够使铜合金材料的导电率为70% IACS 以上。进而，Ni的含量优选为0. 05质量％以下。由此，能够进一步抑制Ni导致的使铜合 金材料的导电性降低的影响。
[0031] 此外，本实施方式的铜合金材料中Fe的含量例如为0. 2质量％以上0. 6质量％以 下。当Fe的含量低于0.2质量％时，铜合金材料中Fe-P化合物的析出量变少。因此，存在 无法获得铜合金材料的期望的强度的可能性。而本实施方式中，Fe的含量为0.2质量％以 上，从而在铜合金材料中生成一定量的Fe-P化合物。因此，能够提高铜合金材料的强度。进 而，Fe的含量优选为0.3质量％以上。由此，能够进一步提高铜合金材料的强度。另一方 面，当Fe的含量超过0. 6质量％时，不生成Fe-P化合物而在铜合金材料中固溶的Fe增加， 从而存在铜合金材料的导电性降低的可能性。因此，存在无法获得铜合金材料的期望的导 电性的可能性。而本实施方式中，通过Fe的含量为0. 6质量％以下，能够抑制Fe在铜合金 材料中固溶。作为结果，能够抑制铜合金材料的导电性的降低。进而，Fe的含量优选为0.5 质量％以下。由此，能够进一步抑制铜合金材料的导电性的降低。
[0032] 此外，本实施方式的铜合金材料