(57)【要約】【課題】ばねとして用いた際の所要の高い強度を有するとともに、エッチング均一性が良好であり、オートフォーカスカメラモジュール等の電子機器部品に使用される導電性ばね材として好適に用いることができるチタン銅箔を提供する。【解決手段】Ｔｉを１．５〜５．０質量％及びＦｅを１０〜３０００ｐｐｍで含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなり、圧延面をＸ線回折法により測定した場合に下記式（１）で与えられるＡが１０〜４０である結晶配向を有するチタン銅箔。  Ａ＝β｛２２０｝／（β｛２００｝＋β｛３１１｝）・・・式（１）  （ただし、β｛２２０｝、β｛２００｝、β｛３１１｝は、それぞれ｛２２０｝結晶面、｛２００｝結晶面、｛３１１｝結晶面でのＸ線回折ピークの半価幅を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔｉを１．５〜５．０質量％及びＦｅを１０〜３０００質量ｐｐｍで含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなり、圧延面をＸ線回折法により測定した場合に下記式（１）で与えられるＡが１０〜４０である結晶配向を有するチタン銅箔。
Ａ＝β｛２２０｝／（β｛２００｝＋β｛３１１｝）・・・式（１）
（ただし、β｛２２０｝、β｛２００｝、β｛３１１｝は、それぞれ｛２２０｝結晶面、｛２００｝結晶面、｛３１１｝結晶面でのＸ線回折ピークの半価幅を表す。）
【請求項２】
前記Ａが１２〜３８である請求項１に記載のチタン銅箔。
【請求項３】
圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さがそれぞれ１１００ＭＰａ以上である請求項１または２に記載のチタン銅箔。
【請求項４】
圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さのうち、最大値と最小値の差が４００ＭＰａ以下である請求項１〜３の何れか一項に記載のチタン銅箔。
【請求項５】
板厚が０．１ｍｍ以下である請求項１〜４の何れか一項に記載のチタン銅箔
【請求項６】
Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される１種以上の元素を、総量１．０質量％以下でさらに含有する請求項１〜５の何れか一項に記載のチタン銅箔。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載のチタン銅箔を備えた伸銅品。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか一項に記載のチタン銅箔を備えた電子機器部品。
【請求項９】
オートフォーカスカメラモジュールである請求項８に記載の電子機器部品。
【請求項１０】
レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段を備え、前記ばね部材が請求項１〜６の何れか一項に記載のチタン銅箔であるオートフォーカスカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チタン銅箔、伸銅品、電子機器部品及びオートフォーカスカメラモジュールに関し、特にオートフォーカスカメラモジュール等の導電性ばね材として好適に用いることができるチタン銅箔、伸銅品、電子機器部品及びオートフォーカスカメラモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話のカメラレンズ部には、オートフォーカスカメラモジュールと呼ばれる電子機器部品が使用される。携帯電話のカメラのオートフォーカス機能は、オートフォーカスカメラモジュールに使用される材料のばね力により、レンズを一定方向に動かすとともに、周囲に巻かれたコイルに電流を流すことで発生する電磁力により、レンズを材料のばね力が働く方向とは反対方向へ動かす。このような機構でカメラレンズが駆動してオートフォーカス機能が発揮される（例えば、特許文献１、２）。
【０００３】
したがって、オートフォーカスカメラモジュールのばね材に使用される銅合金箔には、電磁力による材料変形に耐えるほどのばね強度が必要になる。ばね強度が低いと、電磁力による変位に材料が耐えることができず、永久変形（へたり）が発生し電磁力を除荷したあと初期の位置に戻らない。へたりが生じると、一定の電流を流したとき、レンズが所望の位置に移動できずオートフォーカス機能が発揮されない。
【０００４】
オートフォーカスカメラモジュールには、箔厚０．１ｍｍ以下で、１１００ＭＰａ以上の引張強さまたは０．２％耐力を有するＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔が使用されてきた。
しかし、近年のコストダウン要求により、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔より比較的材料価格が安いチタン銅箔が使用されるようになり、その需要は増加しつつある。
【０００５】
一方で、チタン銅箔の強度はＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系銅合金箔より低く、へたりが生じる問題があるため、その高強度化が望まれている。
チタン銅の強度を高める手段としては、たとえば特許文献３、４に記載されたものがある。特許文献３には、チタン銅の製造工程を溶体化処理、亜時効処理、冷間圧延、時効処理とし、溶体化処理後の熱処理を二段階に分けることにより、スピノーダル分解によるＴｉ濃度の幅(濃淡)を大きくさせ、強度と曲げ加工性のバランスを向上させる方法が記載されている。また、特許文献４ではチタン銅の製造工程を溶体化処理、予備時効処理、時効処理、仕上圧延、歪取焼鈍とすることで、同様にＴｉ濃度のゆらぎを大きくすることが有効であると記載されている。
【０００６】
その他、チタン銅の強度を更に改善する技術としては、特許文献５〜８に記載されたもの等がある。特許文献５では最終再結晶焼鈍にて平均結晶粒径を調整し、その後、冷間圧延、時効処理を順次行う方法が記載されている。特許文献６では固溶化処理後に、冷間圧延、時効処理、冷間圧延を順次行う方法が記載されている。特許文献７では、熱間圧延及び冷間圧延を行った後、７５０〜１０００℃の温度域で５秒〜５分間保持する溶体化処理を行い、次いで、圧延率０〜５０％の冷間圧延、３００〜５５０℃の時効処理、及び圧延率０〜３０％の仕上げ冷間圧延を順次行うことにより板面における｛４２０｝結晶面のＸ線回折強度を調整する方法が記載されている。特許文献８では、第一溶体化処理、中間圧延、最終の溶体化処理、焼鈍、最終の冷間圧延、及び時効処理を所定の条件で順次行うことにより圧延面における｛２２０｝結晶面のＸ線回折強度の半価幅を調整する方法が記載されている。
【０００７】
さらに、強度を高くすることに加え、へたりの発生を抑制するため、特許文献９では、熱間圧延及び冷間圧延を行った後、溶体化処理、圧下率５５％以上の冷間圧延、２００〜４５０℃の時効処理、圧下率３５％以上の冷間圧延を順次に行い、銅合金箔の表面粗さを制御することが記載されている。また、特許文献１０では、熱間圧延及び冷間圧延を行った後、溶体化処理、圧下率５５％以上の冷間圧延、２００〜４５０℃の時効処理、圧下率５０％以上の冷間圧延、必要に応じて歪取り焼鈍を順次に行い、溶体化処理後の冷間圧延の圧下率を制御することで、Ｉ(220)／Ｉ(311)を制御することが記載されている。特許文献９及び特許文献１０に記載のチタン銅箔においては、圧延方向に平行な方向での０．２％耐力について１１００ＭＰａ以上が達成可能であると記載されている。
【０００８】
また、特許文献１１では、８００〜１０００℃で厚み５〜２０ｍｍまで熱間圧延した後、加工度３０〜９９％の冷間圧延を行い、４００〜５００℃の平均昇温速度を１〜５０℃／秒として５００〜６５０℃の温度帯に５〜８０秒間保持することにより軟化度０．２５〜０．７５の予備焼鈍を施し、圧下率７〜５０％の冷間圧延を行い、次いで、７００〜９００℃で５〜３００秒間の溶体化処理、及び、３５０〜５５０℃で２〜２０時間の時効処理を行うことにより、ヤング率を小さくすることが記載されている。
【０００９】
特許文献１２では、熱間圧延、冷間圧延を行った後、７００〜１０００℃で５秒間〜３０分間の溶体化処理、圧下率９５％以上の冷間圧延を順次行い、その後、１５℃／ｈ以下の速度で昇温し、２００〜４００℃の範囲で１〜２０時間保持し、１５０℃まで１５℃／ｈ以下の速度で冷却する時効処理を行うことでへたりを改善する方法が記載されている。特許文献１２に記載のチタン銅箔には、圧延方向に平行な方向及び直角方向での０．２％耐力が共に１２００ＭＰａ以上であり、且つ、圧延方向に平行な方向及び直角な方向でのばね限界値について共に８００ＭＰａ以上が達成可能であると記載されている。
【００１０】
また、組織制御に着目した技術として、特許文献１３では、Ｔｉを０．５ｍａｓｓ％以上３．５ｍａｓｓ％以下の範囲内で含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなる組成を有するチタン銅において冷間または温間で圧下率９０％超えの仕上げ圧延、時効処理を行うことにより、時効処理後にラメラー状組織が形成され、強度と導電率のバランスを向上させる方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２８００３１号公報
【特許文献２】特開２００９−１１５８９５号公報
【特許文献３】特開２０１５−０９８６２２号公報
【特許文献４】特開２０１５−１２７４３８号公報
【特許文献５】特開２００２−３５６７２６号公報
【特許文献６】特開２００４−０９１８７１号公報
【特許文献７】特開２０１０−１２６７７７号公報
【特許文献８】特開２０１１−２０８２４３号公報
【特許文献９】特開２０１４−０３７６１３号公報
【特許文献１０】特開２０１４−０８０６７０号公報
【特許文献１１】特開２０１４−０７４１９３号公報
【特許文献１２】特開２０１６−０５０３４１号公報
【特許文献１３】特開２０１４−１７３１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
近年はイメージセンサの高画素化などのカメラの高機能化に伴い、レンズの枚数が増加傾向にあり、カメラモジュールが落下した際には材料に塑性変形を与えるような強い力が加わる。したがって、カメラモジュールのばね材として使用する場合は、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向だけでなく、圧延方向に対して直角方向及び圧延方向に対して４５°方向といった３方向の強度が必要とされる。
【００１３】
また、これらのチタン銅箔はエッチング加工によりばね材を製造するが、従来の高強度チタン銅箔のように圧下率９５％以上の圧延によりばね材を製造する場合、上記３方向におけるエッチングにばらつきが生じる場合がある。エッチングにばらつきが生じると、カメラモジュールにした時に良好なばね性が発現し難くなるため、ばらつきは可能な限り小さい方が望ましい。
なお、特許文献１〜１３には、３方向における強度及びエッチングのばらつきの制御について記載されていない。
【００１４】
以上の背景から、従来のチタン銅箔は３方向の強度や良好なエッチング性（エッチング均一性）の観点から更に改善の余地があると考えられる。
【００１５】
本発明は、このような問題を解決することを課題とするものであり、一実施形態において、ばね材として用いた際の所要の高い強度を有し、圧延面に平行であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向及び圧延方向に対して４５°方向の強度及びエッチング均一性が良好であるチタン銅箔を提供することを目的とする。また、本発明は更に別の一実施形態において、そのようなチタン銅箔を備えた伸銅品を提供することを目的とする。また、本発明は更に別の一実施形態において、そのようなチタン銅箔を備えた電子機器部品を提供することを目的とする。また、本発明は更に別の一実施形態において、そのようなチタン銅箔を備えたオートフォーカスカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、チタン銅の強度及びエッチング均一性に及ぼす微量成分及び製造工程の影響を調査した結果、微量成分についてはＦｅの添加が、製造工程における溶体化後の冷間圧延及び短時間での予備時効処理が、圧延面に平行であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の強度とエッチング均一性との改善に有効であることを見出した。本発明は以上の知見を背景として完成したものであり、以下によって特定される。
【００１７】
このような知見の下、本発明は一側面において、Ｔｉを１．５〜５．０質量％及びＦｅを１０〜３０００質量ｐｐｍで含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなり、圧延面をＸ線回折法により測定した場合に下記式（１）で与えられるＡが１０〜４０である結晶配向を有するチタン銅箔である。
Ａ＝β｛２２０｝／（β｛２００｝＋β｛３１１｝）・・・式（１）
（ただし、β｛２２０｝、β｛２００｝、β｛３１１｝は、それぞれ｛２２０｝結晶面、｛２００｝結晶面、｛３１１｝結晶面でのＸ線回折ピークの半価幅を表す。）
【００１８】
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態においては、前記Ａが１２〜３８である。
【００１９】
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態においては、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さがそれぞれ１１００ＭＰａ以上である。
【００２０】
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態においては、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さのうち、最大値と最小値の差が４００ＭＰａ以下である。
【００２１】
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態においては、板厚が０．１ｍｍ以下である。
【００２２】
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態においては、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される１種以上の元素を、総量１．０質量％以下でさらに含有する。
【００２３】
また、本発明は別の一側面において、上記の何れかのチタン銅箔を備えた伸銅品である。
【００２４】
また、本発明は別の一側面において、上記の何れかのチタン銅箔を備えた電子機器部品である。
【００２５】
本発明に係る電子機器部品の一実施形態においては、オートフォーカスカメラモジュールである。
【００２６】
また、本発明は別の一側面において、レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段を備え、前記ばね部材が上記の何れかのチタン銅箔であるオートフォーカスカメラモジュールである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、圧延面に平行であって、圧延方向に対し平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の強度とエッチング均一性とに優れるＣｕ−Ｔｉ系合金を得ることができ、これは、オートフォーカスカメラモジュール等の電子機器部品に使用される導電性ばね材として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るオートフォーカスカメラモジュールの一例を示す断面図である。
【図２】図１のオートフォーカスカメラモジュールの分解斜視図である。
【図３】図１のオートフォーカスカメラモジュールの動作を示す断面図である。
【図４】実施例と比較例についてＦｅ濃度と時効処理における加熱時間との関係性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３０】
［１．チタン銅箔］
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態は、Ｔｉを１．５〜５．０質量％及びＦｅを１０〜３０００質量ｐｐｍで含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなり、圧延面をＸ線回折法により測定した場合に下記式（１）で与えられるＡが１０〜４０である結晶配向を有する。
Ａ＝β｛２２０｝／（β｛２００｝＋β｛３１１｝）・・・式（１）
（ただし、β｛２２０｝、β｛２００｝、β｛３１１｝は、それぞれ｛２２０｝結晶面、｛２００｝結晶面、｛３１１｝結晶面でのＸ線回折ピークの半価幅を表す。）
以下、当該チタン銅箔の好適な条件例について説明する。
【００３１】
（Ｔｉ濃度）
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態では、Ｔｉ濃度を１．５〜５．０質量％とする。チタン銅箔は、溶体化処理によりＣｕマトリックス中へＴｉを固溶させ、時効処理により微細な析出物を合金中に分散させることにより、強度及び導電率を上昇させる。
【００３２】
Ｔｉ濃度は、析出物の析出が充分にされ、所望の強度を得るという観点から、１．５質量％以上であり、１．８質量％以上が好ましく、２．０質量％以上がより好ましい。また、Ｔｉ濃度は、加工性が良好であり、圧延の際に材料が割れにくいという観点から、５．０質量％以下であり、４．８質量％以下が好ましく、４．６質量％以下がより好ましい。
【００３３】
（Ｆｅ濃度）
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態では、後述のＡ値を高めるためにＦｅを１０〜３０００質量ｐｐｍ含有させることが重要である。当該チタン銅箔は、Ｆｅの添加と、下記製造方法における各工程の調整により、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の強度に寄与する。例えば、Ｆｅ濃度は、３方向のいずれの強度にも寄与し、エッチング均一性が良好であるという観点から、１０質量ｐｐｍ以上であり、１５質量ｐｐｍ以上が好ましく、５０質量ｐｐｍ以上がより好ましい。ただし、Ｆｅ濃度は、原料コストを考慮し、３０００質量ｐｐｍ以下であり、２８００質量ｐｐｍ以下が好ましい。
【００３４】
（その他の添加元素）
本発明の一の実施形態のチタン銅箔では、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、Ｃｒ及びＺｒのうち一種以上を総量１．０質量％以下で含有させることにより、強度を更に向上させることができる。これらの元素の合計含有量は０、つまり、これら元素を含まなくてもよい。これらの元素の合計含有量の上限を１．０質量％とする理由については、１．０質量％を超えると、加工性が劣化し、圧延の際に材料が割れやすくなるからである。強度及び加工性のバランスを考慮すると、上記元素の一種以上を総量で０．００５〜０．５質量％含有させることが好ましい。なお、本発明においては、上記添加元素を含有しなくても、所望の効果を有する。
【００３５】
また、Ａｇの好ましい添加量は０．５質量％以下であり、より好ましい添加量は０．１質量％以下である。Ｂの好ましい添加量は０．５質量％以下であり、より好ましい添加量は０．０５質量％以下である。Ｃｏの好ましい添加量は０．５質量％以下であり、より好ましい添加量は０．１質量％以下である。Ｆｅの好ましい添加量は０．５質量％以下であり、より好ましい添加量は０．２５質量％以下である。Ｍｇの好ましい添加量は０．５質量％以下であり、より好ましい添加量は０．１質量％以下である。Ｍｎの好ましい添加量は０．１質量％以下であり、より好ましい添加量は０．０５質量％以下である。Ｍｏの好ましい添加量は０．５質量％以下であり、より好ましい添加量は０．３質量％以下である。Ｎｉの好ましい添加量は０．５質量％以下であり、より好ましい添加量は０．１質量％以下である。Ｐの好ましい添加量は０．１質量％以下であり、より好ましい添加量は０．０５質量％以下である。Ｓｉの好ましい添加量は０．１質量％以下であり、より好ましい添加量は０．０５質量％以下である。Ｃｒの好ましい添加量は０．５質量％以下であり、より好ましい添加量は０．４質量％以下である。Ｚｒの好ましい添加量は０．５質量％以下であり、より好ましい添加量は０．１質量％以下である。ただし、上記の添加量に限定されない。
【００３６】
（引張強さ）
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態では、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さが、それぞれ１１００ＭＰａ以上、さらには１２００ＭＰａ以上を達成することができる。圧延方向に対して平行方向での引張強さが１２００ＭＰａ以上であることは、オートフォーカスカメラモジュールの導電性ばね材として利用する上で望ましい特性である。好ましい実施形態では、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さはともに１３００ＭＰａ以上であり、さらに好ましい実施形態ではともに１４００ＭＰａ以上である。
一方、引張強さの上限値について、本発明が目的とする強度の点では特に制限はないが、手間及びコストを考慮すると、圧延面に平行であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さは一般には２０００ＭＰａ以下であり、典型的には１８００ＭＰａ以下である。
本発明においては、チタン銅箔の、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行、圧延方向に対して直角方向及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さは、ＪＩＳ  Ｚ２２４１：２０１１（金属材料引張試験方法）に準拠して測定する。
【００３７】
（ＭＡＸ−ＭＩＮ）
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態では、ばね性の均一性を確保するという観点から、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向及び圧延方向に対して４５°方向の強度のうち、最大値と最小値の差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）を小さくすることが好ましい。上記最大値と最小値の差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）は、例えば４００ＭＰａ以下とすることが好ましく、３５０ＭＰａ以下とすることがより好ましく、３００ＭＰａ以下にすることが更に好ましい。ただし、上記最大値と最小値の差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）は、下限値に特に制限はないが、典型的には５０ＭＰａ以上であり、より典型的には１００ＭＰａである。
【００３８】
（Ｘ線回折強度）
好適な実施の態様において、本発明に係るチタン銅箔は、圧延面をＸ線回折法により測定した場合に下記式（１）で与えられるＡ値を適正な範囲に調整することが重要である。
Ａ＝β｛２２０｝／（β｛２００｝＋β｛３１１｝）・・・式（１）
（ただし、β｛２００｝、β｛２２０｝、β｛３１１｝は、それぞれ｛２００｝結晶面、｛２２０｝結晶面、｛３１１｝結晶面でのＸ線回折強度ピークの半価幅を表す。）
なお、本発明において半価幅は、強度がＩmax／２の位置におけるピーク幅（２θ）をもって表示する。β｛２００｝結晶面、β｛２２０｝結晶面、β｛３１１｝結晶面に相当する２θは、それぞれ４８．３〜５３．３°、５６．９〜６１．９°、８６．５〜９１．５°、１０８．０〜１１３°である。このＩmax（最大ピーク強度（単位  ｃｐｓ））は、バックグラウンドを除去した後、ｃｐｓが０のところからの最大ピーク強度までの高さである。
【００３９】
ここで、Ａ値は、エッチング均一性が向上するという観点から、１０以上とし、１２以上とすることが好ましく、１４以上とすることがより好ましい。また、本発明のチタン銅を得るためのＡ値の上限は特に特定しないものの、Ａ値が高い領域ではエッチング均一性への寄与が小さくなるため、Ａ値は４０以下とし、３８以下とすることが好ましく、３５以下とすることがより好ましく、２５以下とすることが更に好ましい。
なお、Ｘ線回折積分強度ピークの半価幅は、以下の測定条件でＸ線回折装置を用いることにより圧延面の回折強度曲線を取得し、測定可能である。
・ターゲット：Ｃｏ管球
・管電圧：２５ｋＶ
・管電流：２０ｍＡ
・走査速度：５°／ｍｉｎ
・サンプリング幅：０．０２°
・測定範囲（２θ）：５°〜１５０°
【００４０】
（エッチング均一性）
所定のエッチング溶液を用いて、直線回路の長手方向が、試験対象となるチタン銅箔の圧延面に平行な方向であって圧延方向に対して平行方向となるようにエッチングして、線幅１００μｍ、長さ１５０ｍｍの直線回路を形成する。また、同様に、直線回路の長手方向が、試験対象となるチタン銅箔の圧延面に平行な方向であって圧延方向に対して直角方向となるようにエッチングして、線幅１００μｍ、長さ１５０ｍｍの直線回路を形成する。また、同様に、直線回路の長手方向が、試験対象となるチタン銅箔の圧延面に平行な方向であって圧延方向に対して４５°方向となるようにエッチングして、線幅１００μｍ、長さ１５０ｍｍの直線回路を形成する。次に、それぞれ別個にエッチングした後の直線回路を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察する。エッチング均一性を確認するため、各直線回路において任意に選択した１０カ所の回路幅Ｗを測定し、下記式（２）により工程能力指数ＣｐＫを計測する。上記ＣｐＫは、エッチング均一性を確保するという観点から、１．００以上が好ましく、１．３３以上がより好ましい。
ＣｐＫ＝（ＷMAX−ＷMIN）／６σ・・・式（２）
（ＷMAX：最大回路幅、ＷMIN：最小回路幅、σ：回路幅の標準偏差）
【００４１】
（チタン銅箔の厚み）
本発明に係るチタン銅箔は、たとえば厚みが０．１ｍｍ以下であり、典型的な実施形態では厚みが０．０１８ｍｍ〜０．０８ｍｍであり、より典型的な実施形態では厚みが０．０２ｍｍ〜０．０６ｍｍである。
【００４２】
［２．チタン銅箔の製造方法］
以下、本発明に係るチタン銅箔の好適な製造方法の条件例について説明する。本発明に係るチタン銅箔の製造プロセスでは、まず溶解炉で電気銅、Ｔｉ等の原料を溶解し、所望の組成の溶湯を得る。そして、この溶湯をインゴットに鋳造する。チタンの酸化磨耗を防止するため、溶解及び鋳造は真空中又は不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。その後、熱間圧延、冷間圧延１、溶体化処理、冷間圧延２、時効処理１（予備時効）、冷間圧延３、時効処理２（本時効）をこの順で実施し、所望の厚み及び所望の特性を有する箔に仕上げる。もちろん、上記方法により、箔だけでなく条の形態に仕上げても良い。
【００４３】
熱間圧延及びその後の冷間圧延１の条件はチタン銅の製造で行われている慣例的な条件で行えば足り、ここでは特段要求される条件はない。また、次工程である溶体化処理についても慣例的な条件で構わないが、例えば７００〜１０００℃で５秒間〜３０分間の条件で行うことができる。また、溶体化処理前に実施する、冷間圧延１は生産効率の観点から省略することもできる。
【００４４】
冷間圧延２（以下、「第１冷間圧延」ともいう。）の圧下率は、圧延で異方性を抑制し、かつ、エッチング均一性を良好にするという観点から５４％以下とすることが好ましく、５０％以下とすることがより好ましく、４０％以下とすることが更に好ましく、３０％以下とすることが更により好ましく、２０％以下とすることが更により好ましい。一方、冷間圧延２の圧下率が小さいと、その後の予備時効で最適な析出が生じず、前記Ａ値が低くなり、３方向の強度が得られ難くなることに加え、エッチング均一性が悪化しやすい。したがって、強度及びエッチング均一性の観点からは冷間圧延２の圧下率を５％以上とすることが好ましく、７％以上とすることがより好ましく、９％以上とすることが更に好ましい。
なお、圧下率Ｒ（％）は下記式（３）で定義される。
Ｒ（％）＝｛（ｔ0−ｔ）／ｔ0｝×１００（ｔ0：圧延前の板厚、ｔ：圧延後の板厚）・・・式（３）
【００４５】
上述のチタン銅箔を得るためには、時効処理１（予備時効）の処理温度を３００〜４００℃とし、Ｆｅ濃度及び加熱時間が下記式（４）を満たすように行うことが好ましい。そうすることで、強度及びエッチング均一性に優れたチタン銅箔を作製することができる。
−０．２００７ｘ＋９０２≦ｙ≦−０．２００７ｘ＋１８０２・・・式（４）
（式中、ｘはＦｅ濃度（質量ｐｐｍ）、ｙは加熱時間（秒）を表す。）
【００４６】
上述のチタン銅箔が高強度を得るため、時効処理１の後に冷間圧延３（以下、「第２冷間圧延」ともいう。）を行うことが必須であり、下記式（５）で表される合計圧下率を制御することが重要である。
合計圧下率（％）＝（（第１冷間圧延前の板厚−第２冷間圧延後の板厚）／第１冷間圧延前の板厚）×１００・・・式（５）
合計圧下率は、１１００ＭＰａ以上の引張強さを得るという観点から、９０％以上とすることが好ましく、９５％以上とすることがより一層好ましい。圧下率の上限は、本発明が目的とする強度の点からは特に制限はないが、工業的に９９．８％を超えることはない。
【００４７】
仕上げの時効処理２（本時効）の加熱温度は２００〜４５０℃とし、加熱時間は２時間〜２０時間とすることが好ましい。このような好適な加熱温度及び加熱時間にすることで、１１００ＭＰａ以上の引張強さを得ることができる。
【００４８】
なお、一般に、熱処理後には、表面に生成した酸化皮膜または酸化物層を除去するために、表面の酸洗や研磨等を行う。本発明でも熱処理後に表面の酸洗や研磨等を行うことも可能である。
【００４９】
［３．用途］
本発明に係るチタン銅箔は、限定的ではないが、スイッチ、コネクタ、ジャック、端子、リレー等の電子機器用部品の材料或いは、伸銅品として好適に使用することができ、とりわけオートフォーカスカメラモジュール等の電子機器部品に使用される導電性ばね材として好適に使用することができる。
【００５０】
オートフォーカスカメラモジュールは一実施形態において、レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段を備える。電磁駆動手段は例示的には、コの字形円筒形状のヨークと、ヨークの内部壁の内側に収容されるコイルと、コイルを囲繞すると共にヨークの外周壁の内側に収容されるマグネットを備えることができる。
【００５１】
図１は、本発明に係るオートフォーカスカメラモジュールの一例を示す断面図であり、図２は、図１のオートフォーカスカメラモジュールの分解斜視図であり、図３は、図１のオートフォーカスカメラモジュールの動作を示す断面図である。
【００５２】
オートフォーカスカメラモジュール１は、コの字形円筒形状のヨーク２と、ヨーク２の外壁に取付けられるマグネット４と、中央位置にレンズ３を備えるキャリア５と、キャリア５に装着されるコイル６と、ヨーク２が装着されるベース７と、ベース７を支えるフレーム８と、キャリア５を上下で支持する２個のばね部材９ａ、９ｂと、これらの上下を覆う２個のキャップ１０ａ、１０ｂとを備えている。２個のばね部材９ａ、９ｂは同一品であり、同一の位置関係でキャリア５を上下から挟んで支持すると共に、コイル６への給電経路として機能している。コイル６に電流を印加することによってキャリア５は上方に移動する。尚、本明細書においては、上及び下の文言を適宜、使用するが、図１における上下を指し、上はカメラから被写体に向う位置関係を表わす。
【００５３】
ヨーク２は軟鉄等の磁性体であり、上面部が閉じたコの字形の円筒形状を成し、円筒状の内壁２ａと外壁２ｂを持つ。コの字形の外壁２ｂの内面には、リング状のマグネット４が装着（接着）される。
【００５４】
キャリア５は底面部を持った円筒形状構造の合成樹脂等による成形品であり、中央位置でレンズを支持し、底面外側上に予め成形されたコイル６が接着されて搭載される。矩形上樹脂成形品のベース７の内周部にヨーク２を嵌合させて組込み、更に樹脂成形品のフレーム８でヨーク２全体を固定する。
【００５５】
ばね部材９ａ、９ｂは、いずれも最外周部がそれぞれフレーム８とベース７に挟まれて固定され、内周部１２０°毎の切欠き溝部がキャリア５に嵌合し、熱カシメ等にて固定される。
【００５６】
ばね部材９ｂとベース７及びばね部材９ａとフレーム８間は接着及び熱カシメ等にて固定され更に、キャップ１０ｂはベース７の底面に取付け、キャップ１０ａはフレーム８の上部に取付けられ、それぞればね部材９ｂをベース７とキャップ１０ｂ間に、ばね部材９ａをフレーム８とキャップ１０ａ間に挟み込み固着している。
【００５７】
コイル６の一方のリード線は、キャリア５の内周面に設けた溝内を通って上に伸ばし、ばね部材９ａに半田付けする。他方のリード線はキャリア５の底面に設けた溝内を通って下方に伸ばし、ばね部材９ｂに半田付けする。
【００５８】
ばね部材９ａ、９ｂは、本発明に係るチタン銅箔の板バネである。バネ性を持ち、レンズ３を光軸方向の初期位置に弾性付勢する。同時に、コイル６への給電経路としても作用する。ばね部材９ａ、９ｂの外周部の一箇所は外側に突出させて、給電端子として機能させている。
【００５９】
円筒状のマグネット４はラジアル（径）方向に磁化されており、コの字形状ヨーク２の内壁２ａ、上面部及び外壁２ｂを経路とした磁路を形成し、マグネット４と内壁２ａ間のギャップには、コイル６が配置される。
【００６０】
ばね部材９ａ、９ｂは同一形状であり、図１及び２に示すように同一の位置関係で取付けているので、キャリア５が上方へ移動したときの軸ズレを抑制することができる。コイル６は、巻線後に加圧成形して製作するので、仕上がり外径の精度が向上し、所定の狭いギャップに容易に配置することができる。キャリア５は、最下位置でベース７に突当り、最上位置でヨーク２に突当るので、上下方向に突当て機構を備えることとなり、脱落することを防いでいる。
【００６１】
図３は、コイル６に電流を印加して、オートフォーカス用にレンズ３を備えたキャリア５を上方に移動させた時の断面図を示している。ばね部材９ａ、９ｂの給電端子に電圧が印加されると、コイル６に電流が流れてキャリア５には上方への電磁力が働く。一方、キャリア５には、連結された２個のばね部材９ａ、９ｂの復元力が下方に働く。従って、キャリア５の上方への移動距離は電磁力と復元力が釣合った位置となる。これによって、コイル６に印加する電流量によって、キャリア５の移動量を決定することができる。
【００６２】
上側ばね部材９ａはキャリア５の上面を支持し、下側ばね部材９ｂはキャリア５の下面を支持しているので、復元力はキャリア５の上面及び下面で均等に下方に働くこととなり、レンズ３の軸ズレを小さく抑えることができる。
【００６３】
従って、キャリア５の上方への移動に当って、リブ等によるガイドは必要なく、使っていない。ガイドによる摺動摩擦がないので、キャリア５の移動量は、純粋に電磁力と復元力の釣合いで支配されることとなり、円滑で精度良いレンズ３の移動を実現している。これによってレンズブレの少ないオートフォーカスを達成している。
【００６４】
なお、マグネット４は円筒形状として説明したが、これに拘わるものでなく、３乃至４分割してラジアル方向に磁化し、これをヨーク２の外壁２ｂの内面に貼付けて固着しても良い。
【実施例】
【００６５】
以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
【００６６】
表１及び２に示す合金成分を含有し残部が銅及び不可避的不純物からなる合金を実験材料とし、合金成分及び製造条件が引張強さ及びエッチング均一性に及ぼす影響を調査した。
【００６７】
＜製造条件＞
真空溶解炉にて電気銅２．５ｋｇを溶解し、表１及び２に記載の合金組成が得られるよう合金元素を添加した。この溶湯を鋳鉄製の鋳型に鋳込み、厚さ３０ｍｍ、幅６０ｍｍ、長さ１２０ｍｍのインゴットを製造した。このインゴットを、次の工程順で加工し、表１及び２に記載の所定の箔厚をもつ製品試料を作製した。
（１）溶解鋳造：鋳造温度は１３００℃とした。
（２）熱間圧延：上記のインゴットをさらに９５０℃で３時間加熱保持した後、１０ｍｍまで圧延した。
（３）研削：熱間圧延で生成した酸化スケールをグラインダーで除去した。研削後の厚みは９ｍｍであった。
（４）冷間圧延１：冷間圧延２及び３の圧下率と製品試料の厚みを考慮し、所定の厚みまで圧延した。
（５）溶体化処理：８００℃に昇温した電気炉１に試料を装入し、５分間保持した後、試料を水槽に入れて急冷却した。
（６）冷間圧延２（第１冷間）：表１及び２に示す圧下率でそれぞれ所定の厚みまで圧延した。
（７）時効処理１（予備時効）：Ｆｅ濃度に応じて、表１及び２に示す処理温度及び加熱時間の条件で熱処理を行った。
（８）冷間圧延３（第２冷間）：表１及び２に示す合計圧下率（下記式（５））となるように、圧下率を調整し、それぞれ製品厚みまで圧延した。
合計圧下率（％）＝（（第１冷間圧延前の板厚−第２冷間圧延後の板厚）／第１冷間圧延前の板厚）×１００・・・式（５）
（９）時効処理２（本時効）：温度と時間はそれぞれ３００℃、２時間とし、Ａｒ雰囲気中で加熱した。
【００６８】
上述したようにして作製した各製品試料について、次の評価を行った。
【００６９】
＜結晶方位＞
各試験片について、Ｘ線回折装置（株式会社リガク製、ＲＩＮＴ２５００）を用いて、上述した測定条件で圧延面の回折強度曲線を取得し、｛２００｝結晶面、｛２２０｝結晶面、｛３１１｝結晶面のそれぞれのＸ線回折ピークの半価幅を測定して、Ａ値を算出した。
【００７０】
＜引張強さ＞
ＪＩＳ  Ｚ２２４１：２０１１に基づき、引張試験機を用いて、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さをそれぞれ測定した。
【００７１】
＜エッチング均一性＞
３７質量％、ボーメ度４０°の塩化第二鉄水溶液を用いて、直線回路の長手方向が各サンプル箔の圧延面に平行であって圧延方向に対して平行方向となるようにエッチングして、線幅１００μｍ、長さ１５０ｍｍの直線回路を形成した。また、同様に、直線回路の長手方向が各サンプル箔の圧延面に平行であって圧延方向に対して直角方向となるようにエッチングして、線幅１００μｍ、長さ１５０ｍｍの直線回路を形成した。また、同様に、直線回路の長手方向が各サンプル箔の圧延面に平行であって圧延方向に対して４５°方向となるようにエッチングして、線幅１００μｍ、長さ１５０ｍｍの直線回路を形成した。
【００７２】
次に、形成した直線回路については走査型電子顕微鏡(日立製、Ｓ−４７００)を用いて、各方向の回路を観察した上で、任意の１０カ所の回路幅Ｗをそれぞれ測定した。次に、各方向における１０カ所の回路幅Ｗを測定した。そして、上記３方向で測定した回路幅計３０カ所の標準偏差を算出し、下記式（２）で示される工程能力指数Ｃｐｋを算出した。上記Ｃｐｋが１．３３以上であるものを「◎」、１．００以上１．３３未満であるものを「○」、１．００より小さいものを「×」として評価した。
ＣｐＫ＝（ＷMAX−ＷMIN）／６σ・・・式（２）
（ＷMAX：最大回路幅、ＷMIN：最小回路幅、σ：回路幅の標準偏差）
【００７３】
【表１】
2020076140.tif 000002
【００７４】
【表２】
2020076140.tif 000003
【００７５】
【表３】
2020076140.tif 000004
【００７６】
【表４】
2020076140.tif 000005
【００７７】
各サンプルの試験結果を表３及び４に示す。また、実施例及び比較例について予備時効におけるＦｅ濃度と加熱時間との相関を図４に示す。
【００７８】
実施例１〜２７は、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さとエッチング均一性が良好であった。また、実施例１〜２７は、予備時効の処理条件について下記式（４）を満たす加熱時間であった。
−０．２００７ｘ＋９０２≦ｙ≦−０．２００７ｘ＋１８０２・・・式（４）
（式中、ｘはＦｅ濃度（質量ｐｐｍ）、ｙは加熱時間（秒）を表す。）
【００７９】
実施例１〜２６は、Ａ値が１０以上となったため、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向及び圧延方向に対して４５°方向の強度がそれぞれ１１００ＭＰａ以上となり、優れたエッチング均一性が得られた。
【００８０】
実施例２７は、冷間圧延３の圧下率が低かったため、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に平行方向、圧延方向に対して直角方向及び圧延方向に対して４５°方向の強度がそれぞれ１１００ＭＰａを下回ったものの、Ａ値が１０を超えたため、エッチング均一性が良好であった。
【００８１】
比較例１は冷間圧延２の圧下率が低かったため、Ａ値が１０を下回ったことにより、圧延面に平行な方向であって圧延方向に対して４５°方向の強度が１１００ＭＰａ以上とならなかった。また、異方性が生じたことによりエッチング均一性が悪化した。
【００８２】
比較例２は予備時効前の圧延圧下率が高かったため、異方性が生じ、エッチング均一性が悪化した。
【００８３】
比較例３〜１０は予備時効が不足もしくは過剰となったため、Ａ値が１０を下回り、圧延面に平行な方向であって圧延方向に対して４５°方向の強度が他の方向と比べ低かった。また、エッチング均一性が悪化した。
【００８４】
比較例１１は母相のＦｅ濃度が低く、予備時効で十分な析出が得られなかったため、Ａ値が１０を下回り、圧延面に平行な方向であって圧延方向に対して４５°方向の強度が他の方向と比べ低かった。また、エッチング均一性が悪化した。
【００８５】
比較例１２は副成分の合計が１．０％を超えたため熱間圧延で割れが発生し、サンプルの調製及び強度、エッチング均一性の評価が出来なかった。
【００８６】
比較例１３は適切な予備時効を行った結果、Ａ値が１０以上となった。一方、母相のＴｉ濃度が低かったため、狙った強度（圧延方向に対する３方向の強度≧１１００ＭＰａ）が得られなかった。
【００８７】
比較例１４はチタンの濃度が５％を超えたため熱間圧延で割れが発生し、サンプルの調製及び強度、エッチング均一性の評価が出来なかった。
【００８８】
比較例１５は溶体化後の圧延及び予備時効を行わなかったため、Ａ値が１０を下回ったことで、４５°方向の強度が低く、エッチング均一性が悪化した。
【００８９】
比較例１６は溶体化後に２０％の圧下率での圧延、３５０℃×１２００秒の予備時効を順次行ったが、Ｆｅが無添加であったため、Ａ値が１０を下回り、圧延面に平行な方向であって圧延方向に対して４５°方向の強度が他の方向と比べ低く、エッチング均一性が悪化した。
【００９０】
予備時効の処理温度が３００〜４００℃で実施された比較例３〜８においては、予備時効の加熱時間は上記式（４）を満たしていなかった。
【符号の説明】
【００９１】
１  オートフォーカスカメラモジュール
２  ヨーク
３  レンズ
４  マグネット
５  キャリア
６  コイル
７  ベース
８  フレーム
９ａ  上側のばね部材
９ｂ  下側のばね部材
１０ａ、１０ｂ  キャップ
【図１】
2020076140.tif 000006
【図２】
2020076140.tif 000007
【図３】
2020076140.tif 000008
【図４】
2020076140.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月23日(2019.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
（ＭＡＸ−ＭＩＮ）
本発明に係るチタン銅箔の一実施形態では、ばね性の均一性を確保するという観点から、圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向及び圧延方向に対して４５°方向の強度のうち、最大値と最小値の差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）を小さくすることが好ましい。上記最大値と最小値の差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）は、例えば４００ＭＰａ以下とすることが好ましく、３５０ＭＰａ以下とすることがより好ましく、３００ＭＰａ以下にすることが更に好ましい。ただし、上記最大値と最小値の差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）は、下限値に特に制限はないが、典型的には５０ＭＰａ以上であり、より典型的には１００ＭＰａ以上である。
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月10日(2019.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔｉを１．５〜５．０質量％及びＦｅを１０〜３０００質量ｐｐｍで含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなり、圧延面をＸ線回折法により測定した場合に下記式（１）で与えられるＡが１０〜４０である結晶配向を有し、
圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さがそれぞれ１１００ＭＰａ以上であるチタン銅箔。
Ａ＝β｛２２０｝／（β｛２００｝＋β｛３１１｝）・・・式（１）
（ただし、β｛２２０｝、β｛２００｝、β｛３１１｝は、それぞれ｛２２０｝結晶面、｛２００｝結晶面、｛３１１｝結晶面でのＸ線回折ピークの半価幅を表す。）
【請求項２】
前記Ａが１２〜３８である請求項１に記載のチタン銅箔。
【請求項３】
圧延面に平行な方向であって、圧延方向に対して平行方向、圧延方向に対して直角方向、及び圧延方向に対して４５°方向の引張強さのうち、最大値と最小値の差が４００ＭＰａ以下である請求項１又は２に記載のチタン銅箔。
【請求項４】
板厚が０．１ｍｍ以下である請求項１〜３の何れか一項に記載のチタン銅箔。
【請求項５】
Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される１種以上の元素を、総量１．０質量％以下でさらに含有する請求項１〜４の何れか一項に記載のチタン銅箔。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のチタン銅箔を備えた伸銅品。
【請求項７】
請求項１〜５の何れか一項に記載のチタン銅箔を備えた電子機器部品。
【請求項８】
オートフォーカスカメラモジュールである請求項７に記載の電子機器部品。
【請求項９】
レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段を備え、前記ばね部材が請求項１〜５の何れか一項に記載のチタン銅箔であるオートフォーカスカメラモジュール。