(57)【要約】  本発明の銅合金板材は、Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつＳｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であり、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、圧延集合組織を有する銅合金板材であって、前記圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲内であり、圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であり、ＪＢＭＡ Ｔ３０４：１９９９に準拠した条件で１００ｍｍ長さの短冊状に加工した試験片のはね上がり高さが２．０ｍｍ以下であり、放熱性に優れ、十分な強度をもち、残留応力が小さく、曲げ加工性に優れている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、
ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつ
Ｓｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であり、
残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、
圧延集合組織を有する銅合金板材であって、
前記圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、
β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲内であり、
圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であり、
ＪＢＭＡ Ｔ３０４：１９９９に準拠した条件で１００ｍｍ長さの短冊状に加工した試験片のはね上がり高さが２．０ｍｍ以下であることを特徴とする銅合金板材。
【請求項２】
Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、
ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつ
Ｓｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であり、
残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、
圧延集合組織を有する銅合金板材であって、
前記圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、
β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲内であり、
圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であり、
９０°曲げ加工と１８０°曲げ加工をそれぞれ行なった後の各試験片の屈曲加工部の外面上で、レーザー顕微鏡を用いて、曲げの軸方向に対して垂直な方向に測定した高さプロファイルにて、曲げシワもしくはクラックの深さをＭ（μｍ）、板厚をｔ（μｍ）とするとき、Ｍ／ｔ比がいずれも０．２以下であることを特徴とする銅合金板材。
【請求項３】
導電率が３５〜８０％ＩＡＣＳであり、圧延平行方向の縦弾性係数が１１０〜１４５ＧＰａであることを特徴とする、請求項１または２に記載の銅合金板材。
【請求項４】
前記合金組成は、Ｍｇ：０．０５〜０．５質量％、Ｃｒ：０．０５〜０．５質量％、Ｓｎ：０．０５〜０．２５質量％、Ｚｎ：０．２〜０．６質量％、Ｚｒ：０．０５〜０．１５質量％およびＭｎ：０．０５〜０．２５質量％からなる群から選択される少なくとも１種の成分を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の銅合金板材。
【請求項５】
前記圧延平行方向の引張強度が６００〜９５０ＭＰａであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の銅合金板材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の銅合金板材を製造する方法であって、
Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつＳｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０である合金組成を有する銅合金素材に、
鋳造［工程１］、均質化熱処理［工程２］、熱間圧延［工程３］、冷却［工程４］、面削［工程５］、第１冷間圧延［工程６］、溶体化熱処理［工程７］、時効析出熱処理［工程８］、第２冷間圧延［工程９］、テンションアニール［工程１０］、第３冷間圧延［工程１１］および最終焼鈍［工程１２］を順次行い、
前記テンションアニール［工程１０］は、到達温度が２００〜４５０℃であり、かつ１５０ＭＰａ以上の応力を付与する条件で連続焼鈍することを特徴とする銅合金板材の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の銅合金板材を用いた電気電子機器用放熱部品。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の銅合金板材を用いたシールドケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電気電子機器の放熱部品などに使用するのに適した銅合金板材およびその製造方法ならびに電気電子機器用放熱部品およびシールドケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子機器に実装される半導体部品や、液晶ディスプレイの補強用の部品には、強度の高いステンレス鋼（ＳＵＳ）が使用されている。しかしながら、近年の電子機器の高性能化やバッテリー容量の大型化に伴い、各実装部品からの発熱量が増加する傾向がある。このように発熱量が増加すると、端末内の部品の変形や性能低下が生じるおそれがあることから、半導体部品や液晶ディスプレイの補強用の部品として使用してきたステンレス鋼（ＳＵＳ）の代替材料として、放熱性に優れた銅合金が注目されている。【０００３】
銅合金、例えばＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金は、熱伝導率が１７５Ｗ／ｍ・Ｋであり、ステンレス鋼、例えばＳＵＳ３０４（Ｈ）の熱伝導率（１６．７Ｗ／ｍ・Ｋ）の１０倍以上であることから、ステンレス鋼に比べて顕著に優れた放熱性（熱を放散して逃がす特性）を有している。また、ステンレス鋼、例えばＳＵＳ３０４（Ｈ）は、１０００ＭＰａ以上の引張強度を有しているが、電気電子機器用放熱部品やシールドケースでは、６００ＭＰａ以上の強度があれば十分である。なお、熱伝導率は、レーザーフラッシュ法による実測に加え、導電率と線形（比例）関係にあることから、導電率を測定することによって算出することが可能である。(例えば非特許文献１参照)【０００４】
また、ステンレス鋼（ＳＵＳ）は、一般に高強度であるため、半導体や液晶ディスプレイを保護する材料としては適しているものの、半導体や液晶ディスプレイが発熱した際の放熱性は、バッテリー容量が大型化した電子機器等では不十分であることから、モジュール全体の発熱抑制が困難な状況にあり、結果として、モジュール全体の温度が上昇して、電気電子機器が故障するおそれがあった。【０００５】
一方、従来の銅系材料は、ステンレス鋼に比べて放熱性が優れているため、例えば電気電子機器の補強ケースとして使用すれば、放熱性を改善することができるものの、補強ケースとして必要な強度（６００ＭＰａ以上）を得ることは難しかった。【０００６】
また、従来の銅系材料からなる板は、半導体部品や液晶ディスプレイの放熱と保護を目的とする補強ケースに用いた場合、残留応力が存在すると、組み立て後に基板や他の部品に歪みを与えてしまうことになることから、性能悪化が生じやすい。【０００７】
さらに、放熱部品に用いられる材料は、所定形状の補強ケースに加工されるため、特に小型の放熱部品に加工する場合も含めて設計すると、優れた曲げ加工性を具備することも必要である。【０００８】
放熱部品を構成する材料として銅系材料を用いた公知技術としては、例えば特許文献１に、純銅又は銅合金板から放熱部品を製造するプロセスの一部に６５０℃以上の温度に加熱するプロセスが含まれる場合における軟化や導電率の低下を抑制し、６５０℃以上の温度に加熱するプロセスを経て製造された放熱部品に、十分な強度と放熱性能を持たせることができる銅合金板が記載されている。【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の銅合金板は、組成成分と製造条件とを制御することによって製造したものであるが、銅合金板の残留応力の改善については開示がなく、加えて、曲げ加工性についても、Ｗ曲げ試験方法による９０°曲げ加工の評価結果しかなく、より厳しい曲げ試験であるＵ曲げ試験(１８０°密着曲げ)による１８０°曲げ加工については評価がなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第６０３１５４９号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】栗田敏広、「第４章 物理的性質」伸銅品データブック（第２版）、日本伸銅協会、平成２１年３月、ｐ５３−５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の目的は、ステンレス鋼に比べて放熱性に優れ、しかも、例えば電気電子機器の補強ケースとして使用した場合であっても十分な強度をもち、加えて、残留応力が小さく、曲げ加工性にも優れた銅合金板材およびその製造方法ならびに電気電子機器用放熱部品およびシールドケースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつＳｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であり、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、圧延集合組織を有する銅合金板材であって、前記圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲内であり、圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であり、ＪＢＭＡ Ｔ３０４：１９９９に準拠した条件で１００ｍｍ長さの短冊状に加工した試験片のはね上がり高さが２．０ｍｍ以下であることを特徴とする銅合金板材。
（２）Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつＳｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であり、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、圧延集合組織を有する銅合金板材であって、前記圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲内であり、圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であり、９０°曲げ加工と１８０°曲げ加工をそれぞれ行なった後の各試験片の屈曲加工部の外面上で、レーザー顕微鏡を用いて、曲げの軸方向に対して垂直な方向に測定した高さプロファイルにて、曲げシワもしくはクラックの深さをＭ（μｍ）、板厚をｔ（μｍ）とするとき、Ｍ／ｔ比がいずれも０．２以下であることを特徴とする銅合金板材。
（３）導電率が３５〜８０％ＩＡＣＳであり、圧延平行方向の縦弾性係数が１１０〜１４５ＧＰａであることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の銅合金板材。
（４）前記合金組成は、Ｍｇ：０．０５〜０．５質量％、Ｃｒ：０．０５〜０．５質量％、Ｓｎ：０．０５〜０．２５質量％、Ｚｎ：０．２〜０．６質量％、Ｚｒ：０．０５〜０．１５質量％およびＭｎ：０．０５〜０．２５質量％からなる群から選択される少なくとも１種の成分を含有することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の銅合金板材。
（５）前記圧延平行方向の引張強度が６００〜９５０ＭＰａであることを特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の銅合金板材。
（６）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の銅合金板材を製造する方法であって、Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつＳｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０である合金組成を有する銅合金素材に、鋳造［工程１］、均質化熱処理［工程２］、熱間圧延［工程３］、冷却［工程４］、面削［工程５］、第１冷間圧延［工程６］、溶体化熱処理［工程７］、時効析出熱処理［工程８］、第２冷間圧延［工程９］、テンションアニール［工程１０］、第３冷間圧延［工程１１］および最終焼鈍［工程１２］を順次行い、前記テンションアニール［工程１０］は、到達温度が２００〜４５０℃であり、かつ１５０ＭＰａ以上の応力を付与する条件で連続焼鈍することを特徴とする銅合金板材の製造方法。
（７）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の銅合金板材を用いた電気電子機器用放熱部品。
（８）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の銅合金板材を用いたシールドケース。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の銅合金板材は、Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつＳｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であり、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、圧延集合組織を有する銅合金板材であって、前記圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲内であり、圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であり、そして、ＪＢＭＡ Ｔ３０４：１９９９に準拠した条件で１００ｍｍ長さの短冊状に加工した試験片のはね上がり高さが２．０ｍｍ以下であること、および、９０°曲げ加工と１８０°曲げ加工をそれぞれ行なった後の各試験片の屈曲加工部の外面上で、レーザー顕微鏡を用いて、曲げの軸方向に対して垂直な方向に測定した高さプロファイルにて、曲げシワもしくはクラックの深さをＭ（μｍ）、板厚をｔ（μｍ）とするとき、Ｍ／ｔ比がいずれも０．２以下であることの少なくとも一方を満足することによって、ステンレス鋼に比べて放熱性に優れ、しかも、例えば電気電子機器の補強ケースとして使用した場合であっても十分な強度をもち、加えて、残留応力が小さく、曲げ加工性にも優れた銅合金板材およびその製造方法ならびに電気電子機器用放熱部品およびシールドケースを提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、ＥＢＳＤにより測定し、ＯＤＦ（方位分布関数）解析から得られた、銅合金板材の代表的な結晶方位分布図であって、圧延面内の２軸直交方向である、圧延方向と平行な方向ＲＤおよび板幅方向ＴＤと、圧延面の法線方向ＮＤの３方向のオイラー角で示し、すなわち、ＲＤ軸の方位回転をΦ、ＮＤ軸の方位回転をΦ１、ＴＤ軸の方位回転をΦ２として示す。
【図２】図２は、スリット歪測定方法に用いられる短冊状の試験片を、銅合金板材から切り出したときの形状を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の銅合金板材の好ましい実施形態について、詳細に説明する。
本発明に従う銅合金板材は、Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつＳｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であり、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、圧延集合組織を有する銅合金板材であって、前記圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲内であり、圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であり、そして、ＪＢＭＡ Ｔ３０４：１９９９に準拠した条件で１００ｍｍ長さの短冊状に加工した試験片のはね上がり高さが２．０ｍｍ以下であること、および、９０°曲げ加工と１８０°曲げ加工をそれぞれ行なった後の各試験片の屈曲加工部の外面上で、レーザー顕微鏡を用いて、曲げの軸方向に対して垂直な方向に測定した高さプロファイルにて、曲げシワもしくはクラックの深さをＭ（μｍ）、板厚をｔ（μｍ）とするとき、Ｍ／ｔ比がいずれも０．２以下であることの少なくとも一方を満足するものである。
【００１７】
ここで、「銅合金」とは、（加工前であって所定の合金組成を有する）銅合金素材が所定の形状（例えば、板、条、箔、棒、線など）に加工されたものを意味する。また、「板材」とは、特定の厚みを有し形状的に安定しており面方向に広がりをもつものを指し、広義には条材を含む意味である。本発明において、板材の厚さは、特に限定されるものではないが、好ましくは０．０５〜１．０ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．８ｍｍである。なお、本発明の銅合金板材は、その特性を圧延板の所定の方向における原子面の集積率で規定するものであるが、これは銅合金板材としてそのような特性を有していればよいのであって、銅合金板材の形状は板材や条材に限定されるものではない。なお、本発明では管材も板材に含まれる形状であると解釈して取り扱うことができるものとする。
【００１８】
＜合金組成＞
本発明の銅合金板材の合金組成とその作用について説明する。なお、以下の合金組成の各成分の説明では、「質量％」を単に「％」として示す。ここで、上記合金組成の成分のうち、含有範囲の下限値が「０％」と記載されている元素成分は、適宜、必要に応じて任意に銅合金板材に添加される成分であることを意味する。すなわち、元素成分が「０％」の場合、その元素成分は銅合金板材（または銅合金素材）に含まれないか、または検出限界値未満の含有量であることを意味する。
【００１９】
［Ｎｉ：０〜４．５％、Ｃｏ：０〜２．０％、かつＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０％］
Ｎｉ（ニッケル）およびＣｏ（コバルト）は、Ｓｉ（シリコン）とともに化合物を形成し、母相に分散させることで析出強化を発現する作用を有する成分であり、本発明では、ＮｉおよびＣｏの少なくとも1成分を含有させることが必要であり、具体的には、ＮｉおよびＣｏの合計含有量で０．８〜５．０％とする。ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８％未満だと、上述した作用を十分に発揮することができない。一方、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が５．０％超えだと、溶質元素の母相への固溶が進行し、導電率が低下するという問題が生じる。また、ＮｉおよびＣｏの各含有量の少なくとも１成分が上記適正範囲を超えると、導電率と強度が悪化する。このため、本発明では、Ｎｉ含有量は０〜４．５％、Ｃｏ含有量は０〜２．０％とし、かつＮｉおよびＣｏの合計含有量は０．８〜５．０％とする。なお、ＮｉおよびＣｏの各含有量の下限値は、特に限定はしないが、最低限の析出強化を発現させるという観点から、いずれも０．２％とすることが好ましい。
【００２０】
［Ｓｉ：０．２〜１．３％、かつ（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ比が２．０〜６．０］
Ｓｉ（ケイ素）は、半田付け時の耐熱剥離性や耐マイグレーション性を向上させる作用を有する元素である。かかる作用を発揮させる場合には、Ｓｉ含有量を０．２％以上とすることが必要である。しかしながら、Ｓｉ含有量が１．３％を超えると、導電性が低下して十分な放熱性が得られない。このため、Ｓｉ含有量は、０．２〜１．３％とする。
また、本発明では、さらに、Ｓｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であることが必要である。前記（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ比が２．０未満であると、Ｓｉの固溶により導電率が低下するという問題があり、また、前記（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ比が６．０超えだと、導電率の低下と引張強度の低下の問題があるからである。
【００２１】
本発明では、ＮｉおよびＣｏの少なくとも１成分と、Ｓｉとを含有する合金組成を基本とするものであるが、その他の任意含有成分として、Ｍｇ：０〜０．５％、Ｃｒ：０〜０．５％、Ｓｎ：０〜０．２５％、Ｚｎ：０〜０．６％、Ｚｒ：０〜０．１５％およびＭｎ：０〜０．２５％から選択される少なくとも１種の成分を、要求される性能に応じて適宜含有させることができる。
【００２２】
［Ｍｇ：０〜０．５％］
Ｍｇ（マグネシウム）は、応力緩和特性と向上させる作用を有する元素である。かかる作用を発揮させる場合には、Ｍｇ含有量を０．０５％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ｍｇ含有量が０．５％を超えると、導電性を低下させる傾向がある。このため、Ｍｇ含有量は、０〜０．５％とし、好ましくは０．０５〜０．５％とする。
【００２３】
［Ｃｒ：０〜０．５％］
Ｃｒ（クロム）は、化合物や単体で微細に析出し、析出硬化に寄与する。また、化合物として５０〜５００ｎｍの大きさで析出し、粒成長を抑制することによって結晶粒径を微細にする効果があり、曲げ加工性を良好にする。かかる作用を発揮させる場合には、Ｃｒ含有量を０．０５％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ｃｒ含有量が０．５％を超えると、導電率と曲げ加工性を低下させる傾向がある。このため、Ｃｒ含有量は、０〜０．５％とし、好ましくは０．０５〜０．５％とする。
【００２４】
［Ｓｎ：０〜０．２５％］
Ｓｎ（スズ）は、添加することで耐応力緩和特性を向上する。それぞれを添加した場合よりも併せて添加した場合に相乗効果によって更に耐応力緩和特性が向上する。また、半田脆化が著しく改善する効果がある。かかる作用を発揮させる場合には、Ｓｎ含有量を０．０５％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ｓｎ含有量が０．２５％を超えると、導電率を低下させる傾向がある。このため、Ｓｎ含有量は、０〜０．２５％とし、好ましくは０．０５〜０．２５％とする。
【００２５】
［Ｚｎ：０〜０．６％］
Ｚｎ（亜鉛）は、曲げ加工性を改善するとともに、Ｓｎめっきやはんだめっきの密着性やマイグレーション特性を改善する作用を有する元素である。かかる作用を発揮させる場合には、Ｚｎ含有量を０．２％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ｚｎ含有量が０．６％を超えると、導電性を低下させる傾向がある。このため、Ｚｎ含有量は、０〜０．６％とし、好ましくは０．２〜０．６％とする。
【００２６】
［Ｚｒ：０〜０．１５％］
Ｚｒ（ジルコニウム）は、化合物や単体で微細に析出し、析出硬化に寄与する。また、化合物として５０〜５００ｎｍの大きさで析出し、粒成長を抑制することによって結晶粒径を微細にする効果があり、曲げ加工性を良好にする。かかる作用を発揮させる場合には、Ｚｒ含有量を０．０５％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ｚｒ含有量が０．１５％を超えると、導電率を低下させる傾向がある。このため、Ｚｒ含有量は、０〜０．１５％とし、好ましくは０．０５〜０．１５％とする。
【００２７】
［Ｍｎ：０〜０．２５％］
Ｍｎ（マンガン）は、添加すると熱間加工性を向上させるとともに、強度を向上する。かかる作用を発揮させる場合には、Ｍｎ含有量を０．０５％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ｍｎ含有量が０．２５％を超えると、導電率、曲げ加工性を低下させる傾向がある。このため、Ｍｎ含有量は、０〜０．２５％とし、好ましくは０．０５〜０．２５％とする。
【００２８】
［残部：Ｃｕおよび不可避不純物］
上述した成分以外の残部は、Ｃｕ（銅）および不可避不純物である。不可避不純物は、製造工程上、不可避的に含まれうる含有レベルの不純物を意味する。不可避不純物は、含有量によっては加工性を低下させる要因にもなりうるため、加工性の低下を加味して不可避不純物の含有量をある程度抑制することが好ましい。不可避不純物として挙げられる成分としては、例えば、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃ、Ｓ等の元素が挙げられる。なお、不可避不純物の含有量の上限値は、上記成分毎に０．０５％以下、上記成分の合計で０．１５％以下とすればよい。
【００２９】
＜圧延集合組織＞
本発明の銅合金板材は、圧延集合組織を有し、この圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下、好ましくは４．０以上２２．５以下である。ここで、「方位密度」とは、結晶粒方位分布関数（ＯＤＦ：crystal orientation distribution function）とも表され、集合組織の結晶方位の存在比率および分散状態を定量的に解析する際に用いる。方位密度は、ＥＢＳＤおよびＸ線回折測定結果により、（１００）正極点図、（１１０）正極点図、（１１１）正極点図などの３種類以上の正極点図の測定データを基にして、級数展開法による結晶方位分布解析法により算出される。
【００３０】
放熱性と各種部品の保護を兼ね備えるためには、材料強度と放熱性の両立が不可欠であり、金属または合金からなる板材を、例えば電気電子機器用放熱部品やシールドケースとして使用する場合、この板材は、６００ＭＰａ以上の引張強度ＴＳと、３５％ＩＡＣＳ以上の導電率を具備することが必要とされる。また、上記板材を補強板として使用する場合には、板材を押し込んだ際の弾性変形量が小さい方が、部品と補強板および放熱板との接触の可能性が低くなり、部品を保護することができるため好ましく、かかる保護を可能にするには、例えば板材の縦弾性係数が１１０ＧＰａ以上とすることが好ましい。さらに、板材の残留応力を低減することで、周囲の部品や基板への応力負荷がなくなり、部品が板材の影響により歪み変形することもなくなる。さらに、板材の導電率を高めることは、放熱性の向上にもつながる。特に、電子部品の保護を目的としたシールドケースの用途に使用する場合には、圧延平行方向の引張強度が６００〜９５０ＭＰａであることが好ましい。また、電子部品の放熱部材の用途に使用する場合には、導電率が３５〜８０％ＩＡＣＳであり、圧延平行方向の縦弾性係数が１１０〜１４５ＧＰａであることが好ましい。
【００３１】
本発明者らは、銅合金板材の引張強度、導電率および曲げ加工性を高めるために、圧延集合組織との関係について鋭意検討した。その結果、合金組成を上記範囲に限定した上で、ＥＢＳＤ測定結果より得られる、β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下に制御することによって、６００ＭＰａ以上の引張強度ＴＳおよび１１０ＧＰａ以上の縦弾性係数が得られるとともに、優れた放熱性（３５％ＩＡＣＳ以上の導電率）と、優れた曲げ加工性も得られる。特に、縦弾性係数を１１０〜１４５ＧＰａに制御するには、β-ｆｉｂｅｒの制御が重要であり、β-ｆｉｂｅｒの方位密度が３．０未満になると、縦弾性係数が１１０ＧＰａ未満に、方位密度２５．０超えになると、縦弾性係数が１４５ＧＰａを超えてしまう。また、板材の伸びは、０．５〜１０．０％、板材の表面粗さ（Ｒａ）は、０．１μｍ以上とすることが、シールドケースへの加工性、放熱性が良好になる点で好ましい。伸びを制御するには、最終焼鈍［工程１２］での焼鈍の到達温度を調整することが必要である。板材の表面粗さを制御するには、各種冷間圧延での圧延ロールの表面粗さの調整が必要である。
【００３２】
［ＥＢＳＤ測定による結晶方位の測定および解析］
本発明における上記圧延集合組織の解析にはＥＢＳＤ法を用いた。ＥＢＳＤ法とは、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ＢａｃｋＳｃａｔｔｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎの略で、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）内で試料に電子線を照射したときに生じる反射電子菊池線回折を利用した結晶方位解析技術のことである。ＥＢＳＤ法により、測定面積６４×１０４μｍ２（８００μｍ×８００μｍ）とし、スキャンステップは、微細な結晶粒を測定するため、０．１μｍとして、ＥＢＳＤ測定を行った。解析では、６４×１０４μｍ２のＥＢＳＤ測定結果から、解析にて逆極点図ＩＰＦ（Inverse Pole Figure）を確認した。電子線は、走査電子顕微鏡のタングステン（Ｗ）フィラメントからの熱電子を発生源とした。なお、測定時のプローブ径は、約０．０１５μｍである。ＥＢＳＤ法の測定装置には、（株）ＴＳＬソリューションズ社製 ＯＩＭ５．０（商品名）を用いた。ＥＢＳＤによる結晶粒の解析において得られる情報は、電子線が試料に侵入する数１０ｎｍの深さまでの情報を含んでいる。また、板厚方向の測定箇所は、試料表面から板厚ｔの１／８倍〜１／２倍の位置付近とすることが好ましい。
【００３３】
図１は、ＥＢＳＤにより測定し、ＯＤＦ（方位分布関数）解析から得られた、銅合金板材の代表的な結晶方位分布図であって、圧延面内の２軸直交方向である、圧延方向と平行な方向ＲＤおよび板幅方向ＴＤと、圧延面の法線方向ＮＤの３方向のオイラー角で示し、すなわち、ＲＤ軸の方位回転をΦ、ＮＤ軸の方位回転をΦ１、ＴＤ軸の方位回転をΦ２として示す。ここで、α−ｆｉｂｅｒはΦ１＝０°〜４５°の範囲に集積し、β−ｆｉｂｅｒはΦ２＝４５°〜９０°の範囲に集積している。
【００３４】
本発明では、ＪＢＭＡ  Ｔ３０４：１９９９に準拠した条件で板材を１００ｍｍ長さの短冊状に加工後のはね上がり高さを２．０ｍｍ以下に制御すること、および、９０°曲げ加工と１８０°曲げ加工をそれぞれ行なった後の各試験片の屈曲加工部の外面上で、レーザー顕微鏡を用いて、曲げの軸方向に対して垂直な方向に測定した高さプロファイルにて、曲げシワもしくはクラックの深さをＭ（μｍ）、板厚をｔ（μｍ）とするとき、Ｍ／ｔ比をいずれも０．２以下に制御することの少なくとも一方を満たすことによって、放熱性と加工後の寸法変化（残留歪み量）の小さい、補強用板材として好適な銅合金板材が得られる。Ｃｕの母相中に、ＣｏおよびＮｉの少なくとも１成分とＳｉからなる第二相粒子が析出することで、析出物が転位移動を抑制して、材料強度が上昇する。また、Ｃｏは、Ｎｉに比べて固溶した際の導電率の低下割合が大きいが、時効処理における析出量は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金でのＮｉＳｉ化合物よりＣｕ−Ｃｏ−Ｓｉ系でのＣｏＳｉ化合物の方が多く、導電率が高くなる傾向がある。例えば、一般的なＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金（Ｃｕ−２．３％Ｎｉ−０．６５％Ｓｉ）は、導電率が３５％ＩＡＣＳ程度であるが、Ｃｕ−Ｃｏ−Ｓｉ系合金は、５０％ＩＡＣＳ以上となり、高い導電率が得られる。また、Ｃｕ−Ｃｏ−Ｓｉ系合金は、製造条件にもよるが、時効析出後の（圧延平行方向の）引張強度が６００ＭＰａ以上となり、Ｃｕ-Ｎｉ-Ｓｉ合金と同等レベルの強度が得られる。
【００３５】
なお、板材を１００ｍｍ長さの短冊状に加工した後のはね上がり高さを２．０ｍｍ以下に制御する方法や、Ｍ／ｔ比が０．２以下に制御する方法としては、例えば、本発明の銅合金板材の製造方法において、後述する、冷間圧延２［工程９］と冷間圧延３［工程１１］の間で、到達温度２００〜４５０℃、１５０ＭＰａ以上の応力を付与しながら連続焼鈍するテンションアニール［工程１０］を行うことにより、銅合金板材内部の組織の残留歪みを適度に開放し、残留（内部）応力を低くする方法が挙げられる。
【００３６】
また、Ｍ／ｔ比の算出方法は、９０°曲げ加工と１８０°曲げ加工をそれぞれ行なった後の各試験片の屈曲加工部の外面上で、レーザー顕微鏡を用いて、曲げの軸方向に対して垂直な方向に高さプロファイルを測定し、測定された高さプロファイルの中で、隣り合う山と谷の高低差が最も高い値をシワもしくはクラックの深さＭ（μｍ）として求めることによって、Ｍ／ｔ比を算出することができる。
【００３７】
＜銅合金板材の用途＞
本発明の銅合金板材は、種々の用途に使用することができ、例えば電気電子機器の放熱部品やシールドケースなどに使用するのに適している。
【００３８】
＜本発明の銅合金板材の製造方法＞
次に、本発明の銅合金板材の製造方法の一例を以下で説明する。
本発明の銅合金板材の製造方法は、上記合金組成を有する銅合金素材を溶解・鋳造［工程１］して得た鋳塊（被圧延材）に対して、８００〜１１００℃の温度で１０分間〜２０時間保持する均質化熱処理を行う均質化熱処理工程［工程２］と、均質化熱処理工程後に前記被圧延材に対して、合計加工率が１０〜９０％で１パス以上の熱間圧延を行う熱間圧延工程［工程３］と、熱間圧延工程後に１０℃／ｓｅｃ以上の平均冷却速度で急冷を行う冷却工程［工程４］と、冷却工程後に、前記被圧延材の両面（片面当たり１．０ｍｍ程度）の面削を行う面削工程［工程５］と、面削工程後に、合計加工率が７５％以上で１パス以上の冷間圧延を行う第１冷間圧延工程［工程６］と、第１冷間圧延工程後に、昇温速度が１００℃／ｓｅｃ以上、到達温度が７００〜１０００℃、保持時間が１秒〜３０分および冷却速度が１０〜１００℃／ｓｅｃの条件で熱処理を施す溶体化熱処理工程［工程７］と、溶体化熱処理工程後に、昇温速度が１０〜２００℃／ｓｅｃ、到達温度が３００〜８００℃、保持時間が１０秒〜１時間および冷却速度が１０〜２００℃／ｓｅｃの条件で熱処理を行なう時効析出熱処理工程［工程８］と、合計加工率が１０〜６０％で１パス以上の冷間圧延を行う第２冷間圧延工程［工程９］と、昇温速度が１〜１００℃／秒、到達温度が２００〜４５０℃、１５０ＭＰａ以上の張力（応力）を付与しながら連続焼鈍を行なうテンションアニール工程［工程１０］と、合計加工率が１０〜６０％で１パス以上の冷間圧延を行なう第３冷間圧延［工程１１］と、最終焼鈍［工程１２］とを順次行なう。このようにして、本発明の銅合金板材を製造することができる。
【００３９】
ここでいう「圧延加工率」とは、圧延前の断面積から圧延後の断面積を引いた値を圧延前の断面積で除して１００を乗じ、パーセントで表した値である。すなわち、下記式で表される。
［圧延加工率］＝｛（［圧延前の断面積］−［圧延後の断面積］）／［圧延前の断面積］｝×１００（％）
【００４０】
本発明では、上記製造方法の中で、特に第１冷間圧延工程［工程６］、溶体化熱処理工程［工程７］、時効析出熱処理工程［工程８］、第２冷間圧延工程［工程９］、テンションアニール工程［工程１０］、第３冷間圧延［工程１１］および最終焼鈍［工程１２］を制御することが重要である。すなわち、第１冷間圧延工程［工程６］における合計加工率を７５％以上と大きくすることにより、圧延集合組織を十分に発達させることができる。
【００４１】
また、第１冷間圧延工程の後、溶体化熱処理工程［工程７］を、昇温速度が１００℃／ｓｅｃ以上、到達温度が７００〜１０００℃、保持時間が１秒〜３０分および冷却速度が１０〜１００℃／ｓｅｃの条件で行なうことによって、圧延集合組織を部分的に回復させ、φ＝０〜１０°、φ２＝０〜９０°の範囲の方位密度を制御することができる。一方、溶体化熱処理工程［工程７］を、昇温速度、到達温度、保持時間および冷却速度の少なくとも一つが上記適正範囲から外れた条件で行なうと、その後に行なう時効析出熱処理工程［工程８］で再結晶組織がランダム化し、規定の方位密度の適正範囲にすることはできなくなるおそれがある。
【００４２】
さらに、溶体化熱処理工程の後に、時効析出熱処理工程［工程８］を、昇温速度が１０〜２００℃／ｓｅｃ、到達温度が３００〜８００℃、保持時間が１０秒〜１時間および冷却速度が１０〜２００℃／ｓｅｃの条件で行なうことにより、β−ｆｉｂｅｒの方位密度を適正範囲へ制御することができる。
【００４３】
さらにまた、時効析出熱処理工程の後に、第２冷間圧延工程［工程９］を、合計加工率が１０〜６０％で行うことによって、再結晶組織を形成し、Φ＝０〜１０°、Φ２＝０〜９０°の範囲の方位密度を規定の範囲に制御することができる。
【００４４】
加えて、第２冷間圧延工程の後に、テンションアニール工程［工程１０］を、昇温速度が１〜１００℃／秒、到達温度が２００〜４５０℃、１５０ＭＰａ以上の張力（応力）を付与する条件で行なうことによって、加工による転位の導入と熱処理による転位の回復のバランスが良好となり、圧延集合組織ならびに引張強度を適切に制御することができる。
【００４５】
加えてまた、テンションアニール工程の後に、第３冷間圧延［工程１１］を、合計加工率が１０〜６０％で行なうことによって、圧延集合組織を発達させることができ、その後、最終焼鈍［工程１２］を行なうことによって、β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲である、目標とする組織および特性を得ることができる。
【実施例】
【００４６】
以下に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。【００４７】
（実施例１〜１３および比較例１〜８）
実施例１〜１３および比較例１〜８は、表１に示す成分組成となるように、それぞれＮｉおよびＣｏの少なくとも１成分およびＳｎ、ならびに必要に応じて添加する任意添加成分を含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金素材を高周波溶解炉により溶解し、これを鋳造［工程１］して鋳塊を得た。鋳塊に対して、保持温度８００〜１１００℃、保持時間１０分から２０時間の均質化熱処理［工程２］を行い、その後、合計加工率を１０〜９０％とする熱間圧延［工程３］を行った後、水冷による急冷［工程４］を行う。この後、表面の酸化膜の除去のため、圧延材の表裏の両面をそれぞれ１．０ｍｍ程度の面削［工程５］を行う。その後、合計加工率を７５％以上とする第１冷間圧延［工程６］を行った後、昇温速度が１００℃／ｓｅｃ以上、到達温度が７００〜１０００℃、保持時間が１秒〜３０分および冷却速度が１０〜１００℃／ｓｅｃの条件で溶体化熱処理工程［工程７］を行ない、その後、昇温速度が１０〜２００℃／ｓｅｃ、到達温度が３００〜８００℃、保持時間が１０秒〜１時間および冷却速度が１０〜２００℃／ｓｅｃの条件で時効析出熱処理工程［工程８］を行った後、合計加工率を１０〜６０％とする第２冷間圧延工程［工程９］を行い、次いで、昇温速度を１〜１００℃／秒とし、表２に示す到達温度および付与する張力（応力）の条件でテンションアニール工程［工程１０］を行い、その後、合計加工率を１０〜６０％とする第３冷間圧延［工程１１］を行い、その後、２００〜６００℃、１秒〜１時間の条件で最終焼鈍［工程１２］を行ない、銅合金板材（供試材）を作製した。各実施例および各比較例での製造条件と、得られた供試材の特性を表２に示す。【００４８】
これらの供試材について下記の特性調査を行った。
［ＥＢＳＤ測定による結晶方位の測定及び解析］
ＥＢＳＤ法により、測定面積６４×１０４μｍ２（８００μｍ×８００μｍ）とし、スキャンステップは、微細な結晶粒を測定するため、０．１μｍとして、ＥＢＳＤ測定を行った。解析では、６４×１０４μｍ２のＥＢＳＤ測定結果から、解析にて逆極点図ＩＰＦ（Inverse Pole Figure）を確認した。電子線は、走査電子顕微鏡のタングステン（Ｗ）フィラメントからの熱電子を発生源とした。なお、測定時のプローブ径は、約０．０１５μｍである。ＥＢＳＤ法の測定装置には、（株）ＴＳＬソリューションズ社製 ＯＩＭ５．０（商品名）を用いた。ＥＢＳＤによる結晶粒の解析において得られる情報は、電子線が試料に侵入する数１０ｎｍの深さまでの情報を含んでいる。また、板厚方向の測定箇所（ｎ＝４）は、試料表面から板厚ｔの１／８倍〜１／２倍の位置付近とし、これらの測定箇所の情報から、β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値を算出した。【００４９】
［引張強度および縦弾性係数の算出］
引張強度と縦弾性係数（ヤング率）は、圧延方向と平行な方向（圧延平行方向）に所定の試験片の寸法で切り出した各供試材（ｎ＝３）について、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に準じた引張試験を行なうことにより得られたデータから算出した。算出した引張強度と縦弾性係数の平均値（ＭＰａ）を表２に示す。【００５０】
［残留歪み（応力）の評価］
残留歪み（応力）は、ＪＢＭＡ  Ｔ３０４：１９９９（スリット歪み測定方法）に準拠して評価を行なった。まず、各供試材から、図２に示すように、長さＬが２２０ｍｍ、幅Ｗが１２ｍｍ以上、板厚が０．１〜０．８ｍｍの試験片を、圧延平行方向に切り出し、試験片の一端（図２のＢ端）側から他端（図２のＡ端）側に向かって、幅２ｍｍ、長さ（図２の寸法Ｘ１と寸法Ｘ２の合計寸法）１２０ｍｍの切込み（スリット）を０．５〜１．０ｍｍ間隔で１０本以上入れた後、Ｂ端側を寸法Ｘ２（２０ｍｍ）だけ切断して、スリット長さＸ１が１００ｍｍとなるように作製した。そして、作製した各試験片について、つり下げ法によってはね上がり高さ（反り）を測定し、この反りの測定値（ｍｍ）から残留歪み（応力）を評価した。表２にその結果を示す。本試験は、ＪＢＭＡ Ｔ３０４：１９９９の測定方法に対し、より微小な歪みを観察するために、切込み数を増やしている。【００５１】
［導電率（ＥＣ）］
各供試材の導電率は、２０℃（±０．５℃）に保たれた恒温槽中で四端子法により比抵抗の数値を計測し、計測した比抵抗の数値から算出した。なお、端子間距離は１００ｍｍとした。表２にその結果を示す。本実施例では、供試材の導電率が３５％ＩＡＣＳ以上である場合を合格レベルとした。【００５２】
［曲げ加工性の評価］
曲げ加工性は、Ｗ曲げ試験方法による９０°曲げ加工と、Ｕ曲げ試験(１８０°密着曲げ)による１８０°曲げ加工の２種類の曲げ加工で評価した。【００５３】
＜９０°曲げ加工＞
各実施例と各比較例の供試材について、圧延方向に対して垂直に、幅１０ｍｍ、長さ２５ｍｍとなるように採取した圧延垂直方向試験片と、圧延方向に対して平行に、幅１０ｍｍ、長さ２５ｍｍとなるように採取した圧延平行方向試験片を、試験に供した。圧延平行方向試験片に対して曲げの軸が圧延方向に対して直角になるようにＷ曲げしたものをＧＷ（Ｇｏｏｄ  Ｗａｙ）、圧延垂直方向試験片に対して曲げの軸が圧延方向に対して平行になるようにＷ曲げしたものをＢＷ（Ｂａｄ  Ｗａｙ）とし、日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ―Ｔ３０７（２００７）に準拠して９０°Ｗ曲げ加工を行った。板材の板厚は０．０５〜０．４ｍｍであり、９０°Ｗ曲げ試験時の内側曲げ半径Ｒと、板厚ｔの関係で示すＲ／ｔが、圧延平行方向、圧延垂直方向ともに０となる条件での曲げ加工を行った。【００５４】
＜１８０°曲げ加工＞
各実施例と各比較例の供試材について、圧延方向に対して垂直に、幅１ｍｍ、長さ１０ｍｍとなるように採取した圧延垂直方向試験片と、圧延方向に対して平行に、幅１ｍｍ、長さ１０ｍｍとなるように採取した圧延平行方向試験片を、試験に供した。圧延平行方向試験片に対して曲げの軸が圧延方向に対して直角になるようにＷ曲げしたものをＧＷ（Ｇｏｏｄ  Ｗａｙ）、圧延垂直方向試験片に対して曲げの軸が圧延方向に対して平行になるようにＷ曲げしたものをＢＷ（Ｂａｄ  Ｗａｙ）とし、日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ−Ｔ３０７（２００７）に準拠して９０°Ｗ曲げ加工後、圧縮試験機にて内側半径を付けずに１８０°密着曲げ加工を行った。板材の板厚は０．０５〜０．４ｍｍであり、１８０°Ｕ曲げ試験時の内側曲げ半径Ｒと、板厚ｔの関係で示すＲ／ｔが、圧延平行方向、圧延垂直方向ともに２．０となる条件での曲げ加工を行った。【００５５】
曲げ加工性は、９０°曲げ加工と１８０°曲げ加工をそれぞれ行なった後の各試験片の屈曲加工部の外面上で、レーザー顕微鏡を用いて、曲げの軸方向に対して垂直な方向に測定した高さプロファイルから算出したＭ／ｔ比の数値によって評価することができる。具体的には、９０°曲げ加工と１８０°曲げ加工をそれぞれ行なった後の各試験片の表面上で、レーザー顕微鏡を用いて、曲げの軸方向に対して垂直な方向に高さプロファイルを測定し、測定された高さプロファイルの中で、隣り合う山と谷の高低差が最も高い値をシワもしくはクラックの深さＭ（μｍ）として求めることによって、Ｍ／ｔ比を算出する。なお、高さプロファイルは板厚の０．５倍以上の距離を試験片幅の中央位置の１箇所と、中央位置から左右に試験片幅の４分の１の距離だけ離れた左右位置２箇所の合計３箇所で測定した。本実施例では、Ｍ／ｔが０．２以下となる場合を曲げ加工性が合格レベルにあるとした。【００５６】
【表１】
2019176838.tif 000003
【００５７】
【表２】
2019176838.tif 000004
【００５８】
表２に示す結果から、実施例１〜１５はいずれも、合金組成、圧延集合組織およびテンションアニール工程（工程１０）の条件がいずれも適正であるため、圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であって、はね上がり高さ（反り）が２．０ｍｍ以下と残留歪み（応力）が小さいか、もしくは９０°曲げ加工および１８０°曲げ加工の双方で測定したＭ／ｔ比が０．２以下と小さく、曲げ加工性が優れている、加えて、実施例１〜１５はいずれも、導電性が３５％ＩＡＣＳ以上と高く、圧延平行方向の縦弾性係数も１１０〜１４５ＧＰａの範囲であった。特に、実施例１〜１３はいずれも、はね上がり高さ（反り）が２．０ｍｍ以下と残留歪み（応力）が小さく、かつ９０°曲げ加工および１８０°曲げ加工の双方で測定したＭ／ｔ比が０．２以下と小さく、曲げ加工性も優れている。【００５９】
一方、銅合金板材中の（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ比が本発明の適正範囲を超えている比較例１は、引張強度が５９０ＭＰａと６００ＭＰａ未満であり、導電率も３３．０ＩＡＣＳ％と低かった。また、銅合金板材中のＮｉ含有量、ＮｉとＣｏの合計含有量、および（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ比のいずれもが本発明の適正範囲を超えている比較例２は、曲げ加工性が劣っており、導電率も２４．０ＩＡＣＳ％と低かった。さらに、銅合金板材中のＣｏ含有量、および（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ比が本発明の適正範囲を超えている比較例３は、曲げ加工性が劣っており、導電率も３３．０ＩＡＣＳ％と低かった。さらにまた、銅合金板材中のＮｉ含有量、ＮｉとＣｏの合計含有量、および（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ比のいずれもが本発明の適正範囲を超えている比較例４は、曲げ加工性が劣っており、導電率も２２．５ＩＡＣＳ％と低かった。加えて、テンションアニール工程における到達温度および付与応力のいずれかが本発明の適正範囲外であって、β―ｆｉｂｅｒの方位密度の平均値が本発明の適正範囲外である比較例５〜８は、いずれもはね上がり高さ（反り）が２．０ｍｍよりも大きく、残留歪み（応力）が大きく、また、比較例８は曲げ加工性も劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、ステンレス鋼に比べて放熱性に優れ、しかも、例えば電気電子機器の補強ケースとして使用した場合であっても十分な強度をもち、加えて、残留応力が小さく、曲げ加工性にも優れた銅合金板材およびその製造方法ならびに電気電子機器用放熱部品およびシールドケースを提供することが可能になった。
【符号の説明】
【００６１】
Ｗ  （残留歪み評価用）試験片の幅
Ｌ  試験片の長さ
Ｘ１  スリット長さ
Ｘ２  （端の切捨て）寸法
【図１】
2019176838.tif 000005
【図２】
2019176838.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月9日(2019.10.9)
【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】
Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、
ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつ
Ｓｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であり、
残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、
圧延集合組織を有する銅合金板材であって、
前記圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、
β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲内であり、
圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であり、
ＪＢＭＡ Ｔ３０４：１９９９に準拠した条件で１００ｍｍ長さの短冊状に加工した試験片のはね上がり高さが２．０ｍｍ以下であることを特徴とする銅合金板材。
【請求項２】
Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、
ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつ
Ｓｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であり、
残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、
圧延集合組織を有する銅合金板材であって、
前記圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、
β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲内であり、
圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であり、
９０°曲げ加工と１８０°曲げ加工をそれぞれ行なった後の各試験片の屈曲加工部の外面上で、レーザー顕微鏡を用いて、曲げの軸方向に対して垂直な方向に測定した高さプロファイルにて、曲げシワもしくはクラックの深さをＭ（μｍ）、板厚をｔ（μｍ）とするとき、Ｍ／ｔ比がいずれも０．２以下であることを特徴とする銅合金板材。
【請求項３】
Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、
ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつ
Ｓｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０であり、
残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、
圧延集合組織を有する銅合金板材であって、
前記圧延集合組織は、ＥＢＳＤによる集合組織解析から得られた、
β−ｆｉｂｅｒ（Φ２＝４５°〜９０°）の方位密度の平均値が、３．０以上２５．０以下の範囲内であり、
圧延平行方向の引張強度が６００ＭＰａ以上であり、
ＪＢＭＡ Ｔ３０４：１９９９に準拠した条件で１００ｍｍ長さの短冊状に加工した試験片のはね上がり高さが２．０ｍｍ以下であり、
９０°曲げ加工と１８０°曲げ加工をそれぞれ行なった後の各試験片の屈曲加工部の外面上で、レーザー顕微鏡を用いて、曲げの軸方向に対して垂直な方向に測定した高さプロファイルにて、曲げシワもしくはクラックの深さをＭ（μｍ）、板厚をｔ（μｍ）とするとき、Ｍ／ｔ比がいずれも０．２以下であることを特徴とする銅合金板材。
【請求項４】
導電率が３５〜８０％ＩＡＣＳであり、圧延平行方向の縦弾性係数が１１０〜１４５ＧＰａであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の銅合金板材。
【請求項５】
前記合金組成は、Ｍｇ：０．０５〜０．５質量％、Ｃｒ：０．０５〜０．５質量％、Ｓｎ：０．０５〜０．２５質量％、Ｚｎ：０．２〜０．６質量％、Ｚｒ：０．０５〜０．１５質量％およびＭｎ：０．０５〜０．２５質量％からなる群から選択される少なくとも１種の成分を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の銅合金板材。
【請求項６】
前記圧延平行方向の引張強度が６００〜９５０ＭＰａであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の銅合金板材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の銅合金板材を製造する方法であって、
Ｎｉ：０〜４．５質量％、Ｃｏ：０〜２．０質量％、Ｓｉ：０．２〜１．３質量％、Ｍｇ：０〜０．５質量％、Ｃｒ：０〜０．５質量％、Ｓｎ：０〜０．２５質量％、Ｚｎ：０〜０．６質量％、Ｚｒ：０〜０．１５質量％およびＭｎ：０〜０．２５質量％を含有し、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が０．８〜５．０質量％で、かつＳｉ含有量に対するＮｉおよびＣｏの合計含有量の比｛（Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｓｉ｝が２．０〜６．０である合金組成を有する銅合金素材に、
鋳造［工程１］、均質化熱処理［工程２］、熱間圧延［工程３］、冷却［工程４］、面削［工程５］、第１冷間圧延［工程６］、溶体化熱処理［工程７］、時効析出熱処理［工程８］、第２冷間圧延［工程９］、テンションアニール［工程１０］、第３冷間圧延［工程１１］および最終焼鈍［工程１２］を順次行い、
前記第１冷間圧延［工程６］は、合計加工率が７５％以上で１パス以上の冷間圧延を行い、
前記溶体化熱処理［工程７］は、第１冷間圧延工程後に、昇温速度が１００℃／ｓｅｃ以上、到達温度が７００〜１０００℃、保持時間が１秒〜３０分および冷却速度が１０〜１００℃／ｓｅｃの条件で熱処理を施し、
前記時効析出熱処理［工程８］は、溶体化熱処理工程後に、昇温速度が１０〜２００℃／ｓｅｃ、到達温度が３００〜８００℃、保持時間が１０秒〜１時間および冷却速度が１０〜２００℃／ｓｅｃの条件で熱処理を行ない、
前記第２冷間圧延［工程９］は、合計加工率が１０〜６０％で１パス以上の冷間圧延を行い、
前記テンションアニール［工程１０］は、昇温速度が１〜１００℃／秒、到達温度が２００〜４５０℃、１５０ＭＰａ以上の張力（応力）を付与しながら連続焼鈍を行ない、
前記第３冷間圧延［工程１１］は、合計加工率が１０〜６０％で１パス以上の冷間圧延を行ない、そして、
前記最終焼鈍［工程１２］は、２００〜６００℃、１秒〜１時間の条件で行うことを特徴とする銅合金板材の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の銅合金板材を用いた電気電子機器用放熱部品。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の銅合金板材を用いたシールドケース。
【国際調査報告】
2019176838.tif 000007
2019176838.tif 000008