(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｇを１．３ｍａｓｓ％以上２．８ｍａｓｓ％以下の範囲で含み、残部がＣｕ及び不可避不純物とされ、
Ｈの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｏの含有量が１００ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓの含有量が５０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｃの含有量が１ｍａｓｓｐｐｍ以下とされており、
圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと、０．２％耐力ＹＳと、から算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが９０％を超えることを特徴とする電子・電気機器用銅合金。
【請求項２】
走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の平均個数が、１個／μｍ２以下とされていることを特徴とする請求項１に記載の電子・電気機器用銅合金。
【請求項３】
導電率σ（％ＩＡＣＳ）が、Ｍｇの含有量をＡ原子％としたときに、
σ≦１．７２４１／（−０．０３４７×Ａ２＋０．６５６９×Ａ＋１．７）×１００の範囲内とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子・電気機器用銅合金。
【請求項４】
Ｓｎ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｐのうち１種または２種以上を合計で０．０１ｍａｓｓ％以上０．３７ｍａｓｓ％以下の範囲内で含んでおり、さらに、Ｓｎの含有量の上限が０．２９ｍａｓｓ％以下、Ａｌの含有量の上限が０．１１ｍａｓｓ％以下、Ｎｉの含有量の上限が０．１４ｍａｓｓ％以下、Ｓｉの含有量の上限が０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｍｎの含有量の上限が０．１８ｍａｓｓ％以下、Ｌｉの含有量の上限が０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｔｉの含有量の上限が０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｆｅの含有量の上限が０．０５ｍａｓｓ％以下、Ｃｏの含有量の上限が０．１４ｍａｓｓ％以下、Ｃｒの含有量の上限が０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｚｒの含有量の上限が０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｐの含有量の上限が０．０１ｍａｓｓ％以下とされ、
導電率が３０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子・電気機器用銅合金。
【請求項５】
０．２％耐力が４００ＭＰａ以上の機械的特性を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子・電気機器用銅合金。
【請求項６】
板表面における｛１１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛１１１｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２００｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２２０｝、｛３１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛３１１｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝をＲ｛２２０｝＝I｛２２０｝/（I｛１１１｝＋I｛２００｝＋I｛２２０｝＋I｛３１１｝）とした場合に、Ｒ｛２２０｝が０．９以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子・電気機器用銅合金。
【請求項７】
Ｒ｛２２０｝が０．３以上０．９以下とされていることを特徴とする請求項６に記載の電子・電気機器用銅合金。
【請求項８】
平均結晶粒径が５０μｍ以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電子・電気機器用銅合金。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴とする電子・電気機器用銅合金塑性加工材。
【請求項１０】
表面にＳｎめっきが施されていることを特徴とする請求項９に記載の電子・電気機器用銅合金塑性加工材。
【請求項１１】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電子・電気機器用銅合金からなる銅素材を４００℃以上９００℃以下の温度にまで加熱するとともに、加熱された前記銅素材を６０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で２００℃以下にまで冷却する熱処理工程と、前記銅素材を塑性加工する塑性加工工程と、を有することを特徴とする電子・電気機器用銅合金塑性加工材の製造方法。
【請求項１２】
請求項９又は請求項１０に記載された電子・電気機器用銅合金塑性加工材からなることを特徴とする電子・電気機器用部品。
【請求項１３】
請求項９又は請求項１０に記載された電子・電気機器用銅合金塑性加工材からなることを特徴とする端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置のコネクタ等の端子、あるいは電磁リレーの可動導電片や、リードフレームなどの電子・電気機器用部品として使用される電子・電気機器用銅合金と、それを用いた電子・電気機器用銅合金塑性加工材、電子・電気機器用銅合金塑性加工材の製造方法、電子・電気機器用部品及び端子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器や電気機器等の小型化にともない、これら電子機器や電気機器等に使用されるコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品の小型化および薄肉化が図られている。このため、電子・電気機器用部品を構成する材料として、ばね性、強度、曲げ加工性に優れた銅合金が要求されている。特に、非特許文献１に記載されているように、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品として使用される銅合金としては、耐力が高いものが望ましい。
【０００３】
ここで、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品に使用される銅合金として、非特許文献２に記載されているＣｕ−Ｍｇ合金、や、特許文献１に記載されているＣｕ−Ｍｇ−Ｚｎ−Ｂ合金等が開発されている。
これらのＣｕ−Ｍｇ系合金では、図１に示すＣｕ−Ｍｇ系状態図から分かるように、Ｍｇの含有量が１．３ｍａｓｓ％以上（３．３原子％以上）の場合、溶体化処理と、析出処理を行うことで、ＣｕとＭｇからなる金属間化合物を析出させることができる。すなわち、これらのＣｕ−Ｍｇ系合金においては、析出硬化によって比較的高い導電率と強度を有することが可能となるのである。
【０００４】
しかしながら、非特許文献２および特許文献１に記載されたＣｕ−Ｍｇ系合金では、母相中に多くの粗大なＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が分散されていることから、曲げ加工時にこれらの金属間化合物が起点となって割れ等が発生しやすいため、複雑な形状の電子・電気機器用部品を成形することができないといった問題があった。
特に、携帯電話やパソコン等の民生品に使用される電子・電気機器用部品においては、小型化及び軽量化が求められており、強度と曲げ加工性とを両立した電子・電気機器用銅合金が求められている。しかしながら、上述のＣｕ−Ｍｇ系合金のような析出硬化型合金においては、析出硬化によって強度及び耐力を向上させると曲げ加工性が著しく低下してしまうことになる。このため、薄肉で複雑な形状の電子・電気機器用部品を成形することはできなかった。
【０００５】
そこで、特許文献２には、Ｃｕ−Ｍｇ合金を溶体化後に急冷することによって作製したＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体の加工硬化型銅合金が提案されている。
このＣｕ−Ｍｇ合金は、優れた強度、導電率、曲げ性のバランスに優れており、上述の電子・電気機器用部品の素材として、特に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−０１８３５４号公報
【特許文献２】特許第５０４５７８３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】野村幸矢、「コネクタ用高性能銅合金条の技術動向と当社の開発戦略」、神戸製鋼技報Ｖｏｌ．５４Ｎｏ．１（２００４）ｐ．２−８
【非特許文献２】掘茂徳、他２名、「Ｃｕ−Ｍｇ合金における粒界型析出」、伸銅技術研究会誌Ｖｏｌ．１９（１９８０）ｐ．１１５−１２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、最近では、電子・電気機器のさらなる軽量化にともない、これら電子機器や電気機器等に使用されるコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品の薄肉化及び微細化が図られている。このため、電子・電気機器用部品の素材となる電子・電気機器用銅合金塑性加工材においては、従来よりも、板厚を薄く、あるいは、線径を細く加工することが求められている。
ここで、電子・電気機器用銅合金の内部に酸化物等の粗大な介在物が多く存在している場合には、これら介在物等を起因とした欠陥が発生し、製造歩留が大幅に低下するといった問題があった。特にＭｇは活性な元素であることから、上述のＣｕ−Ｍｇ合金においては、Ｍｇを起因とする介在物が発生しやすい傾向にあり、加工時に欠陥が発生し易いといった問題があった。
【０００９】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、機械的特性に優れるとともに、板厚を薄く、あるいは、線径を細く加工した場合であっても欠陥の発生を抑制することが可能な電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金塑性加工材、電子・電気機器用銅合金塑性加工材の製造方法、電子・電気機器用部品及び端子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】
【００１０】
この課題を解決するために、本発明の電子・電気機器用銅合金は、Ｍｇを１．３ｍａｓｓ％以上２．８ｍａｓｓ％以下の範囲で含み、残部がＣｕ及び不可避不純物とされ、Ｈの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｏの含有量が１００ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓの含有量が５０ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｃの含有量が１ｍａｓｓｐｐｍ以下とされており、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと、０．２％耐力ＹＳと、から算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが９０％を超えることを特徴としている。
【００１１】
上述の構成とされた電子・電気機器用銅合金においては、Ｏの含有量が１００ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓの含有量が５０ｍａｓｓｐｐｍ以下とされているので、Ｍｇ酸化物やＭｇ硫化物等からなる介在物を低減でき、加工時における欠陥の発生を抑制できる。また、Ｏ及びＳと反応することでＭｇが消費されることを防止でき、機械的特性の劣化を抑制することができる。
また、Ｈの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下とされているので、鋳塊内にブローホール欠陥が発生することを抑制することができ、加工時における欠陥の発生を抑制することができる。
さらに、Ｃの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下とされているので、冷間加工性を確保することができ、加工時における欠陥の発生を抑制することができる。
また、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと０．２％耐力ＹＳとから算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが９０％超えとなっていることから、０．２％耐力ＹＳが強度ＴＳに対して相対的に高くなっている。よって、耐力―曲げバランスが向上し、圧延方向に対して平行方向における曲げ加工性が優れることになる。そのため、リレーや大型端子のように、銅合金圧延板の圧延方向に対して平行方向に曲げ加工し、複雑な形状に成形した場合であっても、割れ等の発生を抑制することができる。
【００１２】
ここで、本発明の電子・電気機器用銅合金では、走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の平均個数が、１個／μｍ２以下とされていることが好ましい。
この場合、図１の状態図に示すように、Ｍｇを固溶限度以上の１．３ｍａｓｓ％以上２．８ｍａｓｓ％以下（３．３原子％以上６．９原子％以下）の範囲で含有しており、かつ、走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の平均個数が、１個／μｍ２以下とされていることから、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の析出が抑制されており、Ｍｇが母相中に過飽和に固溶したＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体となる。
【００１３】
なお、粒径０．１μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の平均個数は、電界放出型走査電子顕微鏡を用いて、倍率：５万倍、視野：約４．８μｍ２で１０視野の観察を行って算出する。
また、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の粒径は、金属間化合物の長径（途中で粒界に接しない条件で粒内に最も長く引ける直線の長さ）と短径（長径と直角に交わる方向で、途中で粒界に接しない条件で最も長く引ける直線の長さ）の平均値とする。
【００１４】
このようなＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体からなる銅合金においては、母相中には、割れの起点となる粗大なＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く分散されておらず、曲げ加工性が向上することになることから、複雑な形状のコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品等を成形することが可能となる。
さらに、Ｍｇを過飽和に固溶させていることから、加工硬化によって強度を向上させることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、導電率σ（％ＩＡＣＳ）が、Ｍｇの含有量をＡ原子％としたときに、
σ≦１．７２４１／（−０．０３４７×Ａ２＋０．６５６９×Ａ＋１．７）×１００の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、図１の状態図に示すように、Ｍｇを固溶限度以上のＭｇを１．３ｍａｓｓ％以上２．８ｍａｓｓ％以下（３．３原子％以上６．９原子％以下）の範囲で含有しており、かつ、導電率が上記の範囲内とされていることから、Ｍｇが母相中に過飽和に固溶したＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体となる。
よって、上述のように、母相中には、割れの起点となる粗大なＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く分散されておらず、曲げ加工性が向上すること。
さらに、Ｍｇを過飽和に固溶させていることから、加工硬化によって強度を向上させることが可能となる。
なお、Ｍｇの原子％については、不可避不純物元素を無視し、ＣｕとＭｇ及びその他の元素のみからなると仮定して算出すればよい。
【００１６】
また、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、Ｓｎ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｐのうち１種または２種以上を合計で０．０１ｍａｓｓ％以上０．３７ｍａｓｓ％以下の範囲内で含んでおり、さらに、Ｓｎの含有量の上限が０．２９ｍａｓｓ％以下、Ａｌの含有量の上限が０．１１ｍａｓｓ％以下、Ｎｉの含有量の上限が０．１４ｍａｓｓ％以下、Ｓｉの含有量の上限が０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｍｎの含有量の上限が０．１８ｍａｓｓ％以下、Ｌｉの含有量の上限が０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｔｉの含有量の上限が０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｆｅの含有量の上限が０．０５ｍａｓｓ％以下、Ｃｏの含有量の上限が０．１４ｍａｓｓ％以下、Ｃｒの含有量の上限が０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｚｒの含有量の上限が０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｐの含有量の上限が０．０１ｍａｓｓ％以下とされ、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上とされていてもよい。
これらの元素は、Ｃｕ−Ｍｇ合金の強度等の特性を向上させる作用効果を有することから、要求特性に応じて適宜添加することが好ましい。ここで、上述の元素の添加量の合計が０．０１ｍａｓｓ％未満では、上述した強度向上の作用効果を十分に得ることができない。一方、上述の元素の添加量の合計が０．３７ｍａｓｓ％を超えると導電率が大きく低下することになる。そこで、本発明では、上述の元素の添加量の合計を０．０１ｍａｓｓ％以上０．３７ｍａｓｓ％以下の範囲内に設定している。
【００１７】
さらに、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、０．２％耐力が４００ＭＰａ以上の機械的特性を有することが好ましい。
０．２％耐力が４００ＭＰａ以上である場合には、容易に塑性変形しなくなるため、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子機器用部品に特に適している。
【００１８】
また、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、板表面における｛１１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛１１１｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２００｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２２０｝、｛３１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛３１１｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝をＲ｛２２０｝＝I｛２２０｝/（I｛１１１｝＋I｛２００｝＋I｛２２０｝＋I｛３１１｝）とした場合に、Ｒ｛２２０｝が０．９以下とされていることが好ましい。
この場合、板表面における｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝が０．９以下とされていることから、板表面において｛２２０｝面の存在が抑えられていることになる。｛２２０｝面は、圧延加工により形成され易く、この｛２２０｝面の割合が高くなると、圧延方向に対して曲げの軸を平行としたときの曲げ加工性が著しく低下することになる。よって、この板表面における｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝を０．９以下に抑制することによって、曲げ加工性を確保することができ、耐力―曲げバランスを向上させることができる。
なお、上述の電子・電気機器用銅合金においては、Ｒ｛２２０｝が０．３以上０．９以下とされていることが好ましい。
【００２０】
上述の電子・電気機器用銅合金においては、平均結晶粒径が１００μｍ以下とされていることが好ましい。
結晶粒径と降伏比ＹＳ／ＴＳとの関係を調査した結果、結晶粒径を小さくすることによって降伏比ＹＳ／ＴＳを向上することが可能であることが判明した。そして、本発明のＣｕ−Ｍｇ系合金においては、平均結晶粒径を５０μｍ以下に抑制することにより、上述の降伏比を大きく向上させて９０％を超えるようにすることができる。
【００２１】
本発明の電子・電気機器用銅合金塑性加工材は、上述の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴としている。なお、この明細書において塑性加工材とは、いずれかの製造工程において、塑性加工が施された銅合金をいうものとする。
この構成の銅合金塑性加工材においては、上述のように、機械的特性に優れた電子・電気機器用銅合金からなることから、電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
また、本発明の電子・電気機器用銅合金塑性加工材においては、表面にＳｎめっきが施されている構成としてもよい。
【００２２】
本発明の電子・電気機器用銅合金塑性加工材の製造方法は、上述の電子・電気機器用銅合金からなる銅素材を４００℃以上９００℃以下の温度にまで加熱するとともに、加熱された前記銅素材を６０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で２００℃以下にまで冷却する熱処理工程と、前記銅素材を塑性加工する塑性加工工程と、を有することを特徴としている。
この場合、上述の組成の銅素材を４００℃以上９００℃以下の温度にまで加熱することにより、Ｍｇの溶体化を行うことができる。また、加熱された前記銅素材を、６０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で２００℃以下にまで冷却することにより、冷却の過程で金属間化合物が析出することを抑制でき、銅素材をＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体とすることが可能となる。よって、母相中に粗大なＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く分散されておらず、曲げ加工性が向上することになる。
【００２４】
本発明の電子・電気機器用部品は、上述の電子・電気機器用銅合金塑性加工材からなることを特徴としている。なお、本発明における電子・電気機器用部品とは、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等を含むものである。
また、本発明の端子は、上述の電子・電気機器用銅合金塑性加工材からなることを特徴としている。
この構成の電子・電気機器用部品及び端子は、機械的特性に優れた電子・電気機器用銅合金塑性加工材を用いて製造されているので、複雑な形状であっても割れ等が発生せず、信頼性が向上することになる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、機械的特性に優れるとともに、板厚を薄く、あるいは、線径を細く加工した場合であっても欠陥の発生を抑制することが可能な電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金塑性加工材、電子・電気機器用銅合金塑性加工材の製造方法、電子・電気機器用部品及び端子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】Ｃｕ−Ｍｇ系状態図である。
【図２】本発明の第一の実施形態である電子・電気機器用銅合金の製造方法のフロー図である。
【図３】本発明の第二の実施形態である電子・電気機器用銅合金の製造方法のフロー図である。
【図４】本発明の第三の実施形態である電子・電気機器用銅合金の製造方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
（第一の実施形態）
本実施形態である電子・電気機器用銅合金の成分組成は、Ｍｇを１．３ｍａｓｓ％以上２．８ｍａｓｓ％以下の範囲で含み、残部が実質的にＣｕ及び不可避不純物とされており、いわゆるＣｕ−Ｍｇの２元系合金とされている。
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、０．２％耐力が４００ＭＰａ以上とされている。
【００２９】
ここで、導電率σ（％ＩＡＣＳ）が、Ｍｇの含有量をＡ原子％としたときに、
σ≦１．７２４１／（−０．０３４７×Ａ２＋０．６５６９×Ａ＋１．７）×１００の範囲内とされている。
また、走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の平均個数が、１個／μｍ２以下とされている。
すなわち、本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物がほとんど析出しておらず、Ｍｇが母相中に固溶限度以上に固溶したＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体とされているのである。
【００３０】
そして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、不純物元素であるＨ，Ｏ，Ｓ，Ｃの含有量が以下のように定められている。
Ｈ：１０ｍａｓｓｐｐｍ以下
Ｏ：１００ｍａｓｓｐｐｍ以下
Ｓ：５０ｍａｓｓｐｐｍ以下
Ｃ：１０ｍａｓｓｐｐｍ以下
【００３１】
ここで、上述のように成分組成、導電率、析出物の個数を規定した理由について以下に説明する。
【００３２】
（Ｍｇ：１．３ｍａｓｓ％以上２．８ｍａｓｓ％以下）
Ｍｇは、導電率を大きく低下させることなく、強度を向上させるとともに再結晶温度を上昇させる作用効果を有する元素である。また、Ｍｇを母相中に固溶させることにより、優れた曲げ加工性が得られる。
ここで、Ｍｇの含有量が１．３ｍａｓｓ％未満では、その作用効果を奏功せしめることはできない。一方、Ｍｇの含有量が２．８ｍａｓｓ％を超えると、溶体化のために熱処理を行った際に、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が残存してしまい、その後の熱間加工及び冷間加工時に割れが発生してしまうおそれがある。このような理由から、Ｍｇの含有量を、１．３ｍａｓｓ％以上２．８ｍａｓｓ％以下（３．３原子％以上６．９原子％以下）に設定している。
【００３３】
なお、Ｍｇの含有量が少ないと、強度が十分に向上しない。また、Ｍｇは活性元素であることから、過剰に添加されることによって、溶解鋳造時に、酸素と反応して生成されたＭｇ酸化物を巻きこむおそれがある。したがって、Ｍｇの含有量を、１．４ｍａｓｓ％以上２．６ｍａｓｓ％以下（３．６原子％以上６．５原子％以下）の範囲とすることが、さらに好ましい。
ここで、上述の原子％の組成値については、本実施形態ではＣｕとＭｇの２元合金とされていることから、不可避不純物元素を無視してＣｕとＭｇのみからなると仮定し、ｍａｓｓ％の値から算出したものである。
【００３４】
（Ｈ（水素）：１０ｍａｓｓｐｐｍ以下）
Ｈは、鋳造時にＯと結びついて水蒸気となり、鋳塊中にブローホール欠陥を生じさせる元素である。このブローホール欠陥は、鋳造時には割れ、圧延時にはふくれ及び剥がれ等の欠陥の原因となる。これらの割れ、ふくれ及び剥がれ等の欠陥は、応力集中して破壊の起点となるため、強度、耐応力腐食割れ特性を劣化させることが知られている。ここで、Ｈの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍを超えると、上述したブローホール欠陥が発生しやすくなる。
そこで、本実施形態では、Ｈの含有量を１０ｍａｓｓｐｐｍ以下に規定している。なお、ブローホール欠陥の発生をさらに抑制するためには、Ｈの含有量を４ｍａｓｓｐｐｍ以下とすることが好ましく、２ｍａｓｓｐｐｍ以下とすることがさらに好ましい。
【００３５】
（Ｏ（酸素）：１００ｍａｓｓｐｐｍ以下）
Ｏは、銅合金中の各成分元素と反応して酸化物を形成する元素である。これらの酸化物は、破壊の起点となるため、冷間圧延性が低下し、さらに曲げ加工性も悪くなる。また、Ｏが１００ｍａｓｓｐｐｍを超えた場合には、Ｍｇと反応することにより、Ｍｇが消費されてしまい、Ｃｕの母相中へのＭｇの固溶量が低減し、機械的特性が劣化するおそれがある。
そこで、本実施形態では、Ｏの含有量を１００ｍａｓｓｐｐｍ以下に規定している。なお、Ｏの含有量は、上記の範囲内でも特に５０ｍａｓｓｐｐｍ以下が好ましく、２０ｍａｓｓｐｐｍ以下がさらに好ましい。
【００３６】
（Ｓ（硫黄）：５０ｍａｓｓｐｐｍ以下）
Ｓは金属間化合物又は複合硫化物などの形態で結晶粒界に存在する元素である。これらの粒界に存在する金属間化合物又は複合硫化物は、熱間加工時に粒界割れを起こし、加工割れの原因となる。また、これらは破壊の起点となるため、冷間圧延性や曲げ加工性が劣化する。さらに、Ｍｇと反応することにより、Ｍｇが消費されてしまい、Ｃｕの母相中へのＭｇの固溶量が低減し、機械的特性が劣化するおそれがある。
そこで、本実施形態では、Ｓの含有量を５０ｍａｓｓｐｐｍ以下に規定している。なお、Ｓの含有量は、上記の範囲内でも特に４０ｍａｓｓｐｐｍ以下が好ましく、３０ｍａｓｓｐｐｍ以下がさらに好ましい。
【００３７】
（Ｃ（炭素）：１０ｍａｓｓｐｐｍ以下）
Ｃは、溶湯の脱酸作用を目的として、溶解、鋳造において溶湯表面を被覆するように使用されるものであり、不可避的に混入するおそれがある元素である。Ｃの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍを超えると、鋳造時のＣの巻き込みが多くなる。これらのＣや複合炭化物、Ｃの固溶体の偏析は冷間圧延性を劣化させる。
そこで、本実施形態では、Ｃの含有量を１０ｍａｓｓｐｐｍ以下に規定している。なお、Ｃの含有量は、上記の範囲内でも５ｍａｓｓｐｐｍ以下が好ましく、１ｍａｓｓｐｐｍ以下がさらに好ましい。
【００３８】
その他の不可避不純物としては、Ａｇ，Ｂ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｃ，Ｙ，希土類元素，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｃｄ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｂｅ，Ｎ，Ｈｇ等が挙げられる。これらの不可避不純物は、総量で０．３ｍａｓｓ％以下であることが望ましい。
【００３９】
（導電率σ）
ＣｕとＭｇとの２元系合金において、導電率σが、Ｍｇの含有量をＡ原子％としたときに、σ≦１．７２４１／（−０．０３４７×Ａ２＋０．６５６９×Ａ＋１．７）×１００の範囲内である場合には、金属間化合物がほとんど存在しないことになる。
すなわち、導電率σが上記式を超える場合には、金属間化合物が多量に存在し、サイズも比較的大きいことから、曲げ加工性が大幅に劣化することになる。よって、導電率σが、上記式の範囲内となるように、製造条件を調整する。
なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、導電率σ（％ＩＡＣＳ）を、
σ≦１．７２４１／（−０．０２９２×Ａ２＋０．６７９７×Ａ＋１．７）×１００の範囲内とすることが好ましい。この場合、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物がより少量であるために、曲げ加工性がさらに向上することになる。
【００４０】
（析出物）
本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、走査型電子顕微鏡で観察した結果、粒径０．１μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の平均個数が、１個／μｍ２以下とされている。すなわち、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物がほとんど析出しておらず、Ｍｇが母相中に固溶しているのである。
ここで、溶体化が不完全であったり、溶体化後にＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が析出することにより、サイズの大きい金属間化合物が多量に存在すると、これらの金属間化合物が割れの起点となり、曲げ加工性が大幅に劣化することになる。
【００４１】
組織を調査した結果、粒径０．１μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が合金中に１個／μｍ２以下の場合、すなわち、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が存在しないあるいは少量である場合、良好な曲げ加工性が得られることになる。
さらに、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、粒径０．０５μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の個数が合金中に１個／μｍ２以下であることが、より好ましい。
【００４２】
なお、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の平均個数は、電界放出型走査電子顕微鏡を用いて、倍率：５万倍、視野：約４．８μｍ２で１０視野の観察を行い、その平均値を算出する。
また、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の粒径は、金属間化合物の長径（途中で粒界に接しない条件で粒内に最も長く引ける直線の長さ）と短径（長径と直角に交わる方向で、途中で粒界に接しない条件で最も長く引ける直線の長さ）の平均値とする。
ここで、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物は、化学式ＭｇＣｕ２、プロトタイプＭｇＣｕ２、ピアソン記号ｃＦ２４、空間群番号Ｆｄ−３ｍで表される結晶構造を有するものである。
【００４３】
次に、このような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金の製造方法及び電子・電気機器用銅合金塑性加工材の製造方法について、図２に示すフロー図を参照して説明する。
【００４４】
（溶解・鋳造工程Ｓ０１）
まず、銅原料を溶解して得られた銅溶湯に、前述の元素を添加して成分調整を行い、銅合金溶湯を製出する。なお、Ｍｇの添加には、Ｍｇ単体やＣｕ−Ｍｇ母合金等を用いることができる。また、Ｍｇを含む原料を銅原料とともに溶解してもよい。また、本合金のリサイクル材およびスクラップ材を用いてもよい。
ここで、銅溶湯は、純度が９９．９９質量％以上とされたいわゆる４ＮＣｕとすることが好ましい。特に、本実施形態では、Ｈ，Ｏ，Ｓ，Ｃの含有量を上述のように規定していることから、これらの元素の含有量の少ない原料を選別して使用することになる。また、溶解工程では、Ｍｇの酸化を抑制するために、真空炉、あるいは、不活性ガス雰囲気または還元性雰囲気とされた雰囲気炉を用いることが好ましい。
そして、成分調整された銅合金溶湯を鋳型に注入して鋳塊を製出する。なお、量産を考慮した場合には、連続鋳造法または半連続鋳造法を用いることが好ましい。
【００４５】
（均質化／溶体化工程Ｓ０２）
次に、得られた鋳塊の均質化および溶体化のために加熱処理を行う。鋳塊の内部には、凝固の過程においてＭｇが偏析で濃縮することにより発生したＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物等が存在することになる。そこで、これらの偏析および金属間化合物等を消失または低減させるために、鋳塊を４００℃以上９００℃以下にまで加熱する加熱処理を行うことで、鋳塊内において、Ｍｇを均質に拡散させたり、Ｍｇを母相中に固溶させたりするのである。なお、この均質化／溶体化工程Ｓ０２は、非酸化性または還元性雰囲気中で実施することが好ましい。また、４００℃以上９００℃以下にまで加熱された銅素材を、２００℃以下の温度にまで、６０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で冷却する。
ここで、加熱温度が４００℃未満では、溶体化が不完全となり、母相中にＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く残存するおそれがある。一方、加熱温度が９００℃を超えると、銅素材の一部が液相となり、組織や表面状態が不均一となるおそれがある。よって、加熱温度を４００℃以上９００℃以下の範囲に設定している。より好ましくは５００℃以上８５０℃以下、更に好ましくは５２０℃以上８００℃以下とする。
【００４６】
（熱間加工工程Ｓ０３）
粗加工の効率化と組織の均一化のために、熱間加工を行ってもよい。この熱間加工工程Ｓ０３における温度条件は特に限定はないが、４００℃から９００℃の範囲内とすることが好ましい。また、加工後の冷却方法は、水焼入など６０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で２００℃以下にまで冷却することが好ましい。さらに、加工方法については、特に限定はなく、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。
【００４７】
（中間加工工程Ｓ０４）
次に、銅素材を必要に応じて切断するとともに、表面に生成された酸化膜等を除去するために必要に応じて表面研削を行う。そして、所定の形状へと塑性加工を行う。
なお、この中間加工工程Ｓ０４における温度条件は特に限定はないが、冷間または温間加工となる−２００℃から２００℃の範囲内とすることが好ましい。また、加工率は、最終形状に近似するように適宜選択されることになるが、最終形状を得るまでの中間熱処理工程Ｓ０５の回数を減らすためには、２０％以上とすることが好ましい。また、加工率を３０％以上とすることがより好ましい。塑性加工方法は特に限定されないが、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。
【００４８】
（中間熱処理工程Ｓ０５）
中間加工工程Ｓ０４後に、溶体化の徹底、再結晶組織化または加工性向上のための軟化を目的として熱処理を実施する。
熱処理の方法は特に限定はないが、好ましくは４００℃以上９００℃以下の条件で、非酸化雰囲気または還元性雰囲気中で熱処理を行う。より好ましくは４００℃以上８５０℃以下、さらに好ましくは５２０℃以上８００℃以下とする。
なお、中間加工工程Ｓ０４及び中間熱処理工程Ｓ０５は、繰り返し実施してもよい。
【００４９】
ここで、中間熱処理工程Ｓ０５においては、４００℃以上９００℃以下にまで加熱された銅素材を、２００℃以下の温度にまで、６０℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却することが好ましい。このように急冷することによって、母相中に固溶したＭｇがＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物として析出することが抑制されることになり、銅素材をＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体とすることができる。
【００５０】
（仕上加工工程Ｓ０６）
中間熱処理工程Ｓ０５後の銅素材を所定の形状に仕上加工を行う。なお、この仕上加工工程Ｓ０６における温度条件は特に限定はないが、常温で行うことが好ましい。また、加工率は、最終形状に近似するように適宜選択されることになるが、加工硬化によって強度を向上させるためには、２０％以上とすることが好ましい。また。さらなる強度の向上を図る場合には、加工率を３０％以上とすることがより好ましい。ここで、加工方法に特に限定はなく、例えば最終形態が板や条の場合には圧延、線や棒の場合には線引きや押出や溝圧延等、バルク形状の場合には鍛造やプレス、を採用することができる。
【００５１】
（仕上熱処理工程Ｓ０７）
次に、仕上加工工程Ｓ０６によって得られた塑性加工材に対して、仕上熱処理を実施する。
熱処理温度は、１００℃以上８００℃以下の範囲内とすることが好ましい。なお、この仕上熱処理工程Ｓ０７においては、溶体化されたＭｇが析出しないように、熱処理条件（温度、時間、冷却速度）を設定する必要がある。例えば２００℃では１分〜２４時間程度、８００℃では１秒〜５秒程度とすることが好ましい。この熱処理は、非酸化雰囲気または還元性雰囲気中で行うことが好ましい。
【００５２】
また、冷却方法は、水焼入など、加熱された前記銅素材を、６０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で、１００℃以下にまで冷却することが好ましい。このように急冷することにより、母相中に固溶したＭｇがＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物として析出することが抑制されることになり、銅素材をＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体とすることができる。
さらに、上述の仕上加工工程Ｓ０６と仕上熱処理工程Ｓ０７とを、繰り返し実施してもよい。
【００５３】
このようにして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金及び電子・電気機器用銅合金塑性加工材が製出されることになる。なお、電子・電気機器用銅合金塑性加工材の表面にＳｎめっきを形成してもよい。
また、本実施形態である電子・電気機器用部品及び端子は、上述の電子・電気機器用銅合金塑性加工材に対して、打ち抜き加工、曲げ加工等を施すことによって製造される。
【００５４】
以上のような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金によれば、Ｏの含有量が１００ｍａｓｓｐｐｍ以下、Ｓの含有量が５０ｍａｓｓｐｐｍ以下とされているので、Ｍｇ酸化物やＭｇ硫化物等からなる介在物量を低減することができ、加工時における欠陥の発生を抑制することができる。また、Ｏ及びＳと反応することでＭｇが消費されることを防止でき、機械的特性の劣化を抑制することができる。
また、Ｈの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下とされているので、鋳塊内にブローホール欠陥が発生することを抑制することができ、加工時における欠陥の発生を抑制することができる。
さらに、Ｃの含有量が１０ｍａｓｓｐｐｍ以下とされているので、冷間加工性を確保することができ、加工時における欠陥の発生を抑制することができる。
【００５５】
また、本実施形態の電子・電気機器用銅合金においては、走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の平均個数が、１個／μｍ２以下とされるとともに、導電率σ（％ＩＡＣＳ）が、Ｍｇの含有量をＡ原子％としたときに、
σ≦１．７２４１／（−０．０３４７×Ａ２＋０．６５６９×Ａ＋１．７）×１００の範囲内とされており、Ｍｇが母相中に過飽和に固溶したＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体とされている。
【００５６】
このため、母相中には、割れの起点となる粗大なＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く分散されておらず、曲げ加工性が向上することになる。よって、複雑な形状のコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品等を成形することが可能となる。さらに、Ｍｇを過飽和に固溶させていることから、加工硬化によって強度を向上させることが可能となる。
【００５７】
ここで、本実施形態では、上述の組成とされた銅素材を４００℃以上９００℃以下の温度にまで加熱するとともに、加熱された銅素材を６０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で、２００℃以下にまで冷却する均質化／溶体化処理工程Ｓ０２、中間熱処理工程Ｓ０５及び仕上熱処理工程Ｓ０７と、銅素材を塑性加工する中間加工工程Ｓ０４及び仕上加工工程Ｓ０６と、を有する製造方法によって製造されているので、電子・電気機器用銅合金を、上述のように、Ｍｇが母相中に過飽和に固溶したＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体とすることができる。
【００５８】
また、本実施形態である電子・電気機器用部品及び端子は、上述の電子・電気機器用銅合金塑性加工材を用いて製造されているので、耐力が高く、かつ、曲げ加工性に優れており、複雑な形状であっても割れ等がなく、信頼性が向上することになる。
【００５９】
（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態である電子・電気機器用銅合金について説明する。
本実施形態である電子・電気機器用銅合金の成分組成は、Ｍｇを１．３ｍａｓｓ％以上２．８ｍａｓｓ％以下の範囲で含み、残部が実質的にＣｕ及び不可避不純物とされており、いわゆるＣｕ−Ｍｇの２元系合金とされている。
【００６０】
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、不純物元素であるＨ，Ｏ，Ｓ，Ｃの含有量が以下のように定められている。
Ｈ：１０ｍａｓｓｐｐｍ以下
Ｏ：１００ｍａｓｓｐｐｍ以下
Ｓ：５０ｍａｓｓｐｐｍ以下
Ｃ：１０ｍａｓｓｐｐｍ以下
【００６１】
そして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、板表面における｛１１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛１１１｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２００｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度をＩ｛２２０｝、｛３１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛３１１｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝をＲ｛２２０｝＝I｛２２０｝/（I｛１１１｝＋I｛２００｝＋I｛２２０｝＋I｛３１１｝）とした場合に、Ｒ｛２２０｝が０．９以下とされている。
【００６２】
板表面における｛２２０｝面は、圧延集合組織によるものであり、この｛２２０｝面の割合が高くなると、圧延方向に対して曲げの軸が平行となるように曲げ加工を行った場合に、曲げ加工の応力方向に対して滑り系が活動しにくい方位関係となる。これにより、曲げ加工時に変形が局所的に発生し、クラックの原因となる。
このため、本実施形態では、板表面における｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝を０．９以下に抑制している。また、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝は、上記の範囲内でも０．８５以下が好ましく、さらには０．８以下が好ましい。
なお、｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝の下限には、特に規定はないが、０．３以上とすることが好ましい。さらには下限を０．４以上とすることが好ましい。
【００６３】
次に、このような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金の製造方法及び電子・電気機器用銅合金塑性加工材の製造方法について、図３に示すフロー図を参照して説明する。
本実施形態では、図３に示すように、溶解・鋳造工程Ｓ０１、均質化／溶体化処理工程Ｓ０２、粗加工工程Ｓ１３、熱処理工程Ｓ１４、中間加工工程Ｓ０４、中間熱処理工程Ｓ０５、仕上加工工程Ｓ０６、仕上熱処理工程Ｓ０７を備えており、図２に示す第一の実施形態における電子・電気機器用銅合金の製造方法のうち、熱間加工工程Ｓ０３が粗加工工程Ｓ１３及び熱処理工程Ｓ１４に置き換えられている。よって、溶解・鋳造工程Ｓ０１、均質化／溶体化処理工程Ｓ０２、中間加工工程Ｓ０４、中間熱処理工程Ｓ０５、仕上加工工程Ｓ０６、仕上熱処理工程Ｓ０７は、第一の実施形態と同様である。
【００６４】
（粗加工工程Ｓ１３）
粗加工工程Ｓ１３では、鋳造組織の均一化をさらに促進させるために、均質化／溶体化工程Ｓ０２を経た鋳塊に対して粗加工を行う。なお、この粗加工工程Ｓ１３における温度条件は特に限定はないが、析出を抑制するために、冷間または温間加工となる−２００℃から２００℃の範囲内とすることが好ましい。加工率については、２０％以上が好ましく、３０％以上がさらに好ましい。また、加工方法については、特に限定はなく、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。
【００６５】
（熱処理工程Ｓ１４）
溶体化の徹底のため、粗加工工程Ｓ１３の後に熱処理を行う。熱処理条件は、４００℃以上９００℃以下で、非酸化雰囲気中または還元雰囲気中で行うことが好ましい。
また、冷却方法は、水焼入など、加熱された前記銅素材を、６０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で、２００℃以下にまで冷却することが好ましい。
【００６６】
このようにして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金及び電子・電気機器用銅合金塑性加工材が製出されることになる。
また、本実施形態である電子・電気機器用部品及び端子は、上述の電子・電気機器用銅合金塑性加工材に対して、打ち抜き加工、曲げ加工等を施すことによって製造される。
【００６７】
以上のような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金によれば、第一の実施形態と同様の作用効果を奏することが可能となる。
また、本実施形態においては、板表面における｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝が０．９以下とされているので、圧延集合組織である｛２２０｝面の割合が少なく、圧延方向に対して曲げの軸が平行となるように曲げ加工した場合であっても、クラックの発生を抑制することができる。よって、耐力を維持したまま曲げ加工性を向上させることができ、耐力−曲げバランスを著しく向上させることが可能となる。
【００６８】
（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態である電子・電気機器用銅合金について説明する。
本実施形態である電子・電気機器用銅合金の成分組成は、Ｍｇを１．３ｍａｓｓ％以上２．８ｍａｓｓ％以下の範囲で含み、残部が実質的にＣｕ及び不可避不純物とされており、いわゆるＣｕ−Ｍｇの２元系合金とされている。
【００６９】
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、不純物元素であるＨ，Ｏ，Ｓ，Ｃの含有量が以下のように定められている。
Ｈ：１０ｍａｓｓｐｐｍ以下
Ｏ：１００ｍａｓｓｐｐｍ以下
Ｓ：５０ｍａｓｓｐｐｍ以下
Ｃ：１０ｍａｓｓｐｐｍ以下
【００７０】
そして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと０．２％耐力ＹＳとから算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが９０％を超えるように構成されている。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、平均結晶粒径が５０μｍ以下とされている。
【００７１】
（降伏比）
圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと０．２％耐力ＹＳとから算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが９０％を超えていると、強度ＴＳに対して相対的に０．２％耐力が高くなる。曲げ性は、破壊の問題であり、強度と強い相関がある。このため、強度に対して相対的に０．２％耐力が高い場合には、耐力―曲げバランスが高くなり、曲げ加工性に優れることになる。
ここで、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、降伏比を９１％以上、さらには９２％以上とすることが好ましい。
【００７２】
（平均結晶粒径）
本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、平均結晶粒径が５０μｍ以下とされている。結晶粒径が小さくなると降伏比ＹＳ／ＴＳが向上することから、平均結晶粒径を５０μｍ以下に設定することで、圧延方向に対して平行方向における降伏比ＹＳ／ＴＳを確実に９０％超えとすることが可能となる。
なお、平均結晶粒径は、４０μｍ以下とすることが好ましく、３０μｍ以下とすることがさらに好ましい。最も望ましくは１０μｍが良い。
【００７３】
次に、このような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金の製造方法及び電子・電気機器用銅合金塑性加工材の製造方法について、図４に示すフロー図を参照して説明する。
本実施形態では、図４に示すように、溶解・鋳造工程Ｓ０１、加熱工程Ｓ２２、急冷工程Ｓ２３、中間加工工程Ｓ０４、中間熱処理工程Ｓ０５、仕上加工工程Ｓ０６、仕上熱処理工程Ｓ０７を備えており、図２に示す第一の実施形態における電子・電気機器用銅合金の製造方法のうち、均質化／溶体化工程Ｓ０２及び熱間加工工程Ｓ０３が加熱工程Ｓ２２及び急冷工程Ｓ２３に置き換えられている。よって、溶解・鋳造工程Ｓ０１、中間加工工程Ｓ０４、中間熱処理工程Ｓ０５、仕上加工工程Ｓ０６、仕上熱処理工程Ｓ０７は第一の実施形態と同様である。
【００７４】
（加熱工程Ｓ２２）
加熱工程Ｓ２２では、得られた鋳塊の均質化および溶体化のために加熱処理を行う。鋳塊の内部には、凝固の過程においてＭｇが偏析で濃縮することにより発生したＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物等が存在することになる。そこで、これらの偏析および金属間化合物等を消失または低減させるために、鋳塊を４００℃以上９００℃以下にまで加熱する加熱処理を行うことで、鋳塊内において、Ｍｇを均質に拡散させたり、Ｍｇを母相中に固溶させたりするのである。なお、この加熱工程Ｓ２２は、非酸化性または還元性雰囲気中で実施することが好ましい。
ここで、加熱温度が４００℃未満では、溶体化が不完全となり、母相中にＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く残存するおそれがある。一方、加熱温度が９００℃を超えると、銅素材の一部が液相となり、組織や表面状態が不均一となるおそれがある。よって、加熱温度を４００℃以上９００℃以下の範囲に設定している。より好ましくは４００℃以上８５０℃以下、更に好ましくは４２０℃以上８００℃以下とする。
【００７５】
（急冷工程Ｓ２３）
急冷工程Ｓ２３では、加熱工程Ｓ２２において４００℃以上９００℃以下にまで加熱された銅素材を、２００℃以下の温度にまで、６０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で冷却する。この急冷工程Ｓ２３により、母相中に固溶したＭｇが、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物として析出することを抑制し、走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の平均個数を１個／μｍ２以下とすることができる。すなわち、銅素材をＣｕ−Ｍｇ過飽和固溶体とすることができるのである。
なお、粗加工の効率化と組織の均一化のために、前述の加熱工程Ｓ２２の後に熱間加工を実施し、この熱間加工の後に上述の急冷工程Ｓ２３を実施する構成としてもよい。この場合、加工方法に特に限定はなく、加工方法に特に限定はなく、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。
【００７６】
このようにして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金及び電子・電気機器用銅合金塑性加工材が製出されることになる。
また、本実施形態である電子・電気機器用部品及び端子は、上述の電子・電気機器用銅合金塑性加工材に対して、打ち抜き加工、曲げ加工等を施すことによって製造される。
【００７７】
以上のような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金によれば、第一の実施形態と同様の作用効果を奏することが可能となる。
また、本実施形態においては、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の強度ＴＳと０．２％耐力ＹＳとから算出される降伏比ＹＳ／ＴＳが９０％超えとされているので、耐力―曲げバランスが高くなり、圧延方向に対して平行方向における曲げ加工性が優れる。
よって、リレーや大型端子のように、銅合金圧延板の圧延方向に対して平行方向に曲げ加工させた場合であっても、割れ等の発生を抑制することができる。
【００７８】
また、本実施形態の電子・電気機器用銅合金においては、平均結晶粒径が５０μｍ以下とされているので、降伏比ＹＳ／ＴＳを向上させることができ、圧延方向に対して平行方向における降伏比ＹＳ／ＴＳを確実に９０％超えとすることが可能となる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態である電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品及び端子について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述の実施形態では、電子・電気機器用銅合金の製造方法及び電子・電気機器用銅合金塑性加工材の製造方法の一例について説明したが、製造方法は本実施形態に限定されることはなく、既存の製造方法を適宜選択して製造してもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、Ｃｕ−Ｍｇの２元系合金を例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｐのうち１種または２種以上を合計で０．０１ｍａｓｓ％以上３．０ｍａｓｓ％以下の範囲内で含んでいてもよい。
Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｐといった元素は、Ｃｕ−Ｍｇ合金の強度等の特性を向上させる元素であることから、要求特性に応じて適宜添加することが好ましい。ここで、添加量の合計を０．０１ｍａｓｓ％以上としているので、Ｃｕ−Ｍｇ合金の強度を確実に向上させることができる。一方、添加量の合計を３．０ｍａｓｓ％以下としているので、導電率を確保することができる。
なお、上述の元素を含有する場合には、実施形態で説明した導電率の規定は適用されないが、析出物の分布状態からＣｕ−Ｍｇの過飽和固溶体であることを確認することができる。
【実施例】
【００８１】
（実施例１）
以下に、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。
Ｈ含有量が０．１ｐｐｍ以下、Ｏ含有量が１．０ｐｐｍ以下、Ｓ含有量が１．０ｐｐｍ以下、Ｃ含有量が０．３ｐｐｍ以下、Ｃｕの純度９９．９９質量％以上の選別した銅を原料として準備し、これを高純度アルミナ坩堝内に装入して、高純度Ａｒガス（露点−８０℃以下）雰囲気において高周波溶解炉を用いて溶解した。銅合金溶湯内に、各種元素を添加するとともに、Ｈ，Ｏを導入する場合には、溶解時の雰囲気を高純度Ａｒガス（露点−８０℃以下）、高純度Ｎ２ガス（露点−８０℃以下）、高純度Ｏ２ガス（露点−８０℃以下）、高純度H２ガス（露点−８０℃以下）を用いて、Ａｒ−Ｎ２―Ｈ２およびＡｒ−Ｏ２混合ガス雰囲気とした。Ｃを導入する場合には、溶解において溶湯表面にＣ粒子を被覆させ、溶湯と接触させた。また、Ｓを導入する場合には、直接、Ｓを添加した。これにより、表１に示す成分組成の合金溶湯を溶製し、鋳型に注湯して鋳塊を製出した。なお、鋳塊の大きさは、厚さ約１２０ｍｍ×幅約２２０ｍｍ×長さ約３００ｍｍとした。
続いて各鋳塊について、切断・表面研削を実施後、鋳塊の成分分析を行った。なお、Ｍｇ及びその他の添加元素の分析は、誘導結合プラズマ発光分光分析法で行った。また、Ｈの分析は、熱伝導度法で行い、Ｏ，Ｓ，Ｃの分析は、赤外線吸収法で行った。
【００８２】
得られた鋳塊から鋳肌近傍を面削し、１００ｍｍ×２００ｍｍ×１００ｍｍのブロックを切り出した。
このブロックを、Ａｒガス雰囲気中において、表２に記載の温度条件で４時間の加熱を行い、均質化／溶体化処理を行った。
【００８３】
熱処理を行った銅素材を、適宜、最終形状に適した形にするために、切断するとともに、酸化被膜を除去するために表面研削を実施した。その後、常温で、表２に記載された圧延率で中間圧延を実施した。
そして、得られた条材に対して、表２に記載された条件でソルトバスにて中間熱処理を実施した。その後、水焼入れを実施した。
【００８４】
次に、表２に示す圧延率で仕上圧延を実施し、厚さ０．２５ｍｍ、幅約２００ｍｍの薄板を製出した。上記の仕上圧延時には、表面に圧延油を塗布して冷間圧延を行った。
そして、仕上圧延後に、表２に示す条件で、Ａｒ雰囲気中で仕上熱処理を実施し、その後、水焼入れを行い、特性評価用薄板を作成した。
【００８５】
（加工性評価）
加工性の評価として、前述の中間圧延及び仕上圧延時における耳割れの有無を観察した。目視で耳割れが全くあるいはほとんど認められなかったものを◎、長さ１ｍｍ未満の小さな耳割れが発生したものを○、長さ１ｍｍ以上３ｍｍ未満の耳割れが発生したものを△、長さ３ｍｍ以上の大きな耳割れが発生したものを×、耳割れに起因して圧延途中で破断したものを××とした。
なお、耳割れの長さとは、圧延材の幅方向端部から幅方向中央部に向かう耳割れの長さのことである。
【００８６】
（析出物観察）
各試料の圧延面に対して、鏡面研磨、イオンエッチングを行った。ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の析出状態を確認するため、ＦＥ−ＳＥＭ（電界放出型走査電子顕微鏡）を用い、１万倍の視野（約１２０μｍ２／視野）で観察を行った。
次に、ＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の密度（個／μｍ２）を調査するために、金属間化合物の析出状態が特異ではない１万倍の視野（約１２０μｍ２／視野）を選び、その領域で、５万倍で連続した１０視野（約４．８μｍ２／視野）の撮影を行った。金属間化合物の粒径については、金属間化合物の長径（途中で粒界に接しない条件で粒内に最も長く引ける直線の長さ）と短径（長径と直角に交わる方向で、途中で粒界に接しない条件で最も長く引ける直線の長さ）の平均値とした。そして、粒径０．１μｍ以上のＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物の密度（個／μｍ２）を求めた。
【００８７】
（機械的特性）  
特性評価用条材からＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に規定される１３Ｂ号試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１のオフセット法により、０．２％耐力σ０．２を測定した。また、弾性域の傾きからヤング率を算出した。なお、試験片は、圧延方向に垂直な方向で採取した。
【００８８】
（引張試験の破断回数）
上記の１３Ｂ号試験片を用いて引張試験を１０回行い、降伏点を迎える前に弾性域で引張試験片が破断した個数を引張試験の破断回数とし、測定を行った。なお弾性域とは応力ひずみ曲線において線形の関係を満たす領域のことを指す。この破断回数が多いほど、介在物によって加工性が低下していることになる。
【００８９】
（導電率）  
特性評価用条材から幅１０ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片を採取し、４端子法によって電気抵抗を求めた。また、マイクロメータを用いて試験片の寸法測定を行い、試験片の体積を算出した。そして、測定した電気抵抗値と体積とから、導電率を算出した。なお、試験片は、その長手方向が特性評価用条材の圧延方向に対して垂直になるように採取した。
【００９０】
条件、評価結果について、表１、２、３に示す。
【００９１】
【表１】
0005962707.tif 000002
【００９２】
【表２】
0005962707.tif 000003
【００９３】
【表３】
0005962707.tif 000004
【００９４】
Ｍｇの含有量が本発明の範囲よりも低い比較例１においては、０．２％耐力が４５３ＭＰａと低かった。
Ｍｇの含有量が本発明の範囲よりも高い比較例２においては、中間圧延時に大きな耳割れが発生し、その後の特性評価を実施することが不可能であった。
Ｈの含有量が本発明の範囲よりも高い比較例３においては、中間圧延時に長さ１ｍｍ以上の耳割れが発生した。また、引張試験を１０回実施したが全て弾性域で引張試験片が破断してしまい、０．２％耐力σ０．２を測定できなかった。
Ｏの含有量が本発明の範囲よりも高い比較例４及びＳの含有量が本発明の範囲よりも高い比較例５においては、中間圧延時に長さ１ｍｍ以上の耳割れが発生した。また、引張試験を１０回実施した結果、弾性域における引張試験片の破断が８回発生しており、介在物による加工性の劣化が認められた。
Ｃの含有量が本発明の範囲よりも高い比較例６においては、引張試験を１０回実施した結果、弾性域における引張試験片の破断が６回発生しており、介在物による加工性の劣化が認められた。
【００９５】
これに対して、Ｍｇ，Ｈ，Ｏ，Ｓ，Ｃの含有量が本発明の範囲内とされた本発明例１−７においては、０．２％耐力が高く、かつ、耳割れの発生もなく、引張試験における弾性域での破断も確認されなかった。
また、Ｍｇ，Ｈ，Ｏ，Ｓ，Ｃの含有量が本発明の範囲内とされ、さらに添加元素を含有する本発明例８−１４においても、０．２％耐力が高く、かつ、耳割れの発生もなく、引張試験における弾性域での破断も確認されなかった。
【００９６】
以上のことから、本発明例によれば、機械的特性に優れるとともに、板厚を薄く、あるいは、線径を細く加工した場合であっても欠陥の発生を抑制することが可能な電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品及び端子を提供することができることが確認された。
【００９７】
（実施例２）
次に、実施例１と同様の方法によって、表４に示す成分組成の鋳塊を製出した。なお、鋳塊の大きさは、厚さ約１５０ｍｍ×幅約３５０ｍｍ×長さ約２０００ｍｍとした。得られた鋳塊から鋳肌近傍を１０ｍｍ以上面削し、１００ｍｍ×２００ｍｍ×１００ｍｍのブロックを切り出した。
このブロックを、Ａｒガス雰囲気中において、表５に記載の温度条件で４時間の加熱を行い、均質化／溶体化処理を行った。
その後、表５に記載の条件で粗加工として粗圧延を実施した後、ソルトバスを用いて表１に記載された温度条件で１時間の熱処理を行い、水焼入れを実施した。
【００９８】
熱処理を行った銅素材を切断するとともに、酸化被膜を除去するために表面研削を実施した。その後、常温で、表５に記載された圧延率で中間圧延を実施した。
そして、得られた条材に対して、表５に記載された条件でソルトバスにて中間熱処理を実施した。その後、水焼入れを実施した。
次に、表５に示す圧延率で仕上圧延を実施し、厚さ０．２５ｍｍ、幅約２００ｍｍの薄板を製出した。上記の冷間圧延時には、表面に圧延油を塗布して冷間圧延を行った。
そして、仕上圧延後に、表５に示す条件で、Ａｒ雰囲気中で仕上熱処理を実施し、その後、水焼入れを行い、特性評価用薄板を作成した。
【００９９】
実施例１と同様に、加工性評価（中間圧延及び仕上圧延時における耳割れの有無）、析出物観察、０．２％耐力、導電率の測定を行った。また、以下のような手順により、Ｘ線回折強度、曲げ加工性を評価した。
【０１００】
（Ｘ線回折強度）
板表面における｛１１１｝面からのＸ線回折強度をＩ｛１１１｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度Ｉ｛２００｝、｛２２０｝面からのＸ線回折強度Ｉ｛２２０｝、｛３１１｝面からのＸ線回折強度Ｉ｛３１１｝は、次のような手順で測定する。特性評価用薄板から測定試料を採取し、反射法で、測定試料に対して１つの回転軸の回りのＸ線回折強度を測定した。ターゲットにはＣｕを使用し、ＫαのＸ線を使用した。管電流４０ｍＡ、管電圧４０ｋＶ、測定角度４０〜１５０°、測定ステップ０．０２°の条件で測定し、回折角とＸ線回折強度のプロファイルにおいて、Ｘ線回折強度のバックグラウンドを除去後、各回折面からのピークのＫα１とＫα２を合わせた積分Ｘ線回折強度Iを求め、以下の式から、Ｒ｛２２０｝の値を求めた。
Ｒ｛２２０｝＝I｛２２０｝/（I｛１１１｝＋I｛２００｝＋I｛２２０｝＋I｛３１１｝）
【０１０１】
（曲げ加工性）
日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ−Ｔ３０７：２００７の４試験方法に準拠して曲げ加工を行った。
圧延方向と試験片の長手方向が垂直になるように、特性評価用条材から幅１０ｍｍ×長さ３０ｍｍの試験片を複数採取し、曲げ角度が９０度、曲げ半径０．２５ｍｍのＷ型の治具を用い、Ｗ曲げ試験を行った。
そして、曲げ部の外周部を目視で確認し割れが観察された場合は×、破断や微細な割れを確認できない場合を○として判定を行った。
【０１０２】
成分組成、製造条件、評価結果について、表４、５，６に示す。
【０１０３】
【表４】
0005962707.tif 000005
【０１０４】
【表５】
0005962707.tif 000006
【０１０５】
【表６】
0005962707.tif 000007
【０１０６】
｛２２０｝面からのＸ線回折強度の割合Ｒ｛２２０｝が、０．９以下とされた本発明例１０１−１１４においては、０．２％耐力が高く、かつ、曲げ加工性も良好であり、耐力―曲げバランスに優れていることが確認された。
【０１０７】
（実施例３）
次に、実施例１と同様の方法によって、表７に示す成分組成の鋳塊を製出した。鋳塊を製出した。なお、鋳塊の大きさは、厚さ約１５０ｍｍ×幅約３５０ｍｍ×長さ約２０００ｍｍとした。得られた鋳塊から鋳肌近傍を１０ｍｍ以上面削し、１００ｍｍ×２００ｍｍ×１００ｍｍのブロックを切り出した。
このブロックを、Ａｒガス雰囲気中において、表８に記載の温度条件で４時間の加熱を行う加熱工程を実施し、その後、水焼き入れを実施した。
【０１０８】
熱処理後の鋳塊を切断するとともに、酸化被膜を除去するために表面研削を実施した。
その後、常温で、表１に記載された圧延率で中間圧延を実施した。そして、得られた条材に対して、表８に記載された温度の条件でソルトバスにて中間熱処理を実施した。その後、水焼入れを実施した。
次に、表８に示す圧延率で仕上圧延を実施し、厚さ０．２５ｍｍ、幅約２００ｍｍの条材を製出した。
そして、仕上圧延後に、表８に示す条件で、Ａｒ雰囲気中で仕上熱処理を実施し、その後、水焼入れを行い、特性評価用条材を作成した。
【０１０９】
実施例１と同様に、加工性評価（中間圧延及び仕上圧延時における耳割れの有無）、析出物観察、導電率の測定を行った。また、以下のような手順により、平均結晶粒径、機械的特性を評価した。
【０１１０】
（平均結晶粒径）
各試料において、圧延面を鏡面研磨した後エッチングを行い、光学顕微鏡にて、圧延方向が写真の横になるように撮影し、１０００倍の視野（約３００×２００μｍ２）で観察を行った。そして、結晶粒径をＪＩＳ  Ｈ  ０５０１の切断法にしたがい、写真の縦、横の所定長さの線分を５本ずつ引き、完全に切られる結晶粒数を数え、その切断長さの平均値を平均結晶粒径として算出した。
結晶粒径が１０μｍ以下と微細な場合は、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｐａｔｔｅｒｎｓ）測定装置によって、平均結晶粒径を測定した。耐水研磨紙、ダイヤモンド砥粒を用いて機械研磨を行った後、コロイダルシリカ溶液を用いて仕上げ研磨を行った。その後、走査型電子顕微鏡を用いて、試料表面の測定範囲内の個々の測定点（ピクセル）に電子線を照射し、後方散乱電子線回折による方位解析により、隣接する測定点間の方位差が１５°以上となる測定点間を大傾角粒界とし、１５°以下を小傾角粒界とした。大傾角粒界を用いて、結晶粒界マップを作成し、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０１の切断法に準拠し、結晶粒界マップに対して、縦、横の所定長さの線分を５本ずつ引き、完全に切られる結晶粒数を数え、その切断長さの平均値を平均結晶粒径とした。
【０１１１】
（機械的特性）  
特性評価用条材からＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に規定される１３Ｂ号試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１のオフセット法により、強度ＴＳ、０．２％耐力ＹＳを測定した。なお、試験片は、圧延方向に平行な方向で採取した。そして、得られた強度ＴＳ、０．２％耐力ＹＳから、降伏比ＹＳ／ＴＳを算出した。
【０１１２】
成分組成、製造条件、評価結果について、表７、８，９に示す。
【０１１３】
【表７】
0005962707.tif 000008
【０１１４】
【表８】
0005962707.tif 000009
【０１１５】
【表９】
0005962707.tif 000010
【０１１６】
本発明例２０１−２１４においては、いずれも降伏比ＹＳ／ＴＳが９０％を超えており、強度ＴＳ、０．２％耐力ＹＳともに高くなっていた。さらに、曲げ加工性も良好であることが確認された。
【図１】
0005962707.tif 000011
【図２】
0005962707.tif 000012
【図３】
0005962707.tif 000013
【図４】
0005962707.tif 000014