(57)【要約】【課題】７００Ｎ／ｍｍ２以上の引張強度及び６０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有する銅合金を提供する。【解決手段】０．８質量％以上１．８質量％以下のＣｏ及び０．１６質量％以上０．６質量％以下のＳｉを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物で構成される銅合金であって、前記Ｃｏと前記Ｓｉとの質量比（Ｃｏ／Ｓｉ）が３．０以上５．０以下であると共に、前記銅合金中に析出する介在物の大きさが２μｍ以下であり、且つ前記銅合金における０．０５μｍ以上２μｍ以下の大きさの介在物が０．５容積％以下であることを特徴とする銅合金とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．８質量％以上１．８質量％以下のＣｏ及び０．１６質量％以上０．６質量％以下のＳｉを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物で構成される銅合金であって、
前記Ｃｏと前記Ｓｉとの質量比（Ｃｏ／Ｓｉ）が３．０以上５．０以下であると共に、前記銅合金中に析出する介在物の大きさが２μｍ以下であり、且つ前記銅合金における０．０５μｍ以上２μｍ以下の大きさの介在物が０．５容積％以下であることを特徴とする銅合金。
【請求項２】
０．１質量％以上１．０質量％以下のＺｎをさらに含有することを特徴とする請求項１に記載の銅合金。
【請求項３】
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ又はＭｎのうちの１種以上を総量で０．０１質量％以上０．２質量％以下さらに含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の銅合金。
【請求項４】
Ｏ２含有量が１０ｐｐｍ以下、及びＨ２含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の銅合金。
【請求項５】
（ａ）０．８質量％以上１．８質量％以下のＣｏ及び０．１６質量％以上０．６質量％以下のＳｉを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物で構成され、且つ前記Ｃｏと前記Ｓｉとの質量比（Ｃｏ／Ｓｉ）が３．０以上５．０以下である銅合金原料を溶解して鋳塊を形成した後、前記鋳塊を圧延する工程と、
（ｂ）前記圧延材を７００℃以上１０００℃以下に加熱した後に急冷する溶体化処理を施す工程と、
（ｃ）前記溶体化処理後の合金素材を４００℃以上６００℃以下で２時間以上８時間以下加熱する時効処理を施す工程と、
（ｄ）前記時効処理後の合金素材を、少なくとも３８０℃までは１０℃／ｈ以上５０℃／ｈ以下の冷却速度で冷却する工程と、
（ｅ）前記冷却後の合金素材を冷間圧延して仕上げる工程と
を含むことを特徴とする銅合金の製造方法。
【請求項６】
前記銅合金原料が、０．１質量％以上１．０質量％以下のＺｎをさらに含有することを特徴とする請求項５に記載の銅合金の製造方法。
【請求項７】
前記銅合金原料が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ又はＭｎのうちの１種以上を総量で０．０１質量％以上０．２質量％以下さらに含有することを特徴とする請求項５又は６に記載の銅合金の製造方法。
【請求項８】
前記銅合金原料は、Ｏ２含有量が１０ｐｐｍ以下、及びＨ２含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の銅合金の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅合金及びその製造方法に関し、特に電子部品用の銅合金及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ（集積回路）を搭載するリードフレームや電子機器に使用されるコネクタ端子等では、適用機器の小型化や多機能化、実装面密度の高密度化に伴い、リードフレームの薄板化、端子の多ピン化及び狭ピッチ化が進んでいる。このため、かかる電子部品の実装時における接続の信頼性が強く求められようになってきている。
すなわち、このような電子部品用の金属材料においては、電子部品の小型化が進むにつれて薄板化されるために強度をより一層向上させる必要があると共に、多ピン化及び狭ピッチ化が進むにつれて断面積が小さくなるために導電性をより一層向上させる必要がある。
【０００３】
高強度と高導電性とを兼ね備えた電子部品用金属材料としては、従来、銅（Ｃｕ）にベリリウム（Ｂｅ）を添加した合金材料が知られている。かかる合金材料の中には、８００Ｎ／ｍｍ２以上の高い引張強度、及び５０％ＩＡＣＳ（International Annealed Copper Standard）以上の高い導電率の両方を有するものもある。
しかしながら、最近の環境問題への配慮から、Ｂｅを含有する合金材料の使用が避けられるようになってきた。そこで、これらの合金材料に代わる銅合金が注目されている。
【０００４】
銅合金の中でもＣｕ−Ｃｏ−Ｓｉ系合金は、微細なＣｏ２Ｓｉ金属間化合物がＣｕ内に分散析出し、転移の障壁となることによって、強度及び導電性を向上させる析出硬化型の合金であることが判っている。これまでに、Ｃｏ及びＳｉの添加量を調節したり、微量の添加材をさらに添加することによって、強度及び導電性をより一層向上させ得ることが報告されている。
【０００５】
かかる従来のＣｕ−Ｃｏ−Ｓｉ系合金としては、０．４重量％以上１．６重量％以下のＣｏ及び０．１重量％以上０．５重量％以下のＳｉを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物で構成される銅合金に、０．０５重量％以上１．０重量％以下のＺｎや、Ｃａ、Ｙ、希土類元素、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ及びＮｂのうち少なくとも１種を内割りで０．０００５重量％以上０．１重量％以下さらに含有させたリードフレーム用銅合金がある（例えば、特許文献１参照）。
また、０．１重量％以上３．０重量％以下のＣｏ、０．３重量％以上１．０重量％以下のＳｉ、０．３重量％以上１．０重量％以下のＺｎ、０．００５重量％以上０．１重量％以下のＭｎ及び０．００５重量％以上０．１重量％以下のＰを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物で構成される銅合金において、母相中にＣｏとＳｉとの化合物及びＣｏとＰとの化合物が存在し、且つ母相の平均結晶粒度が２０μｍ以下で、圧延方向に対する板厚方向のアスペクト比が１以上３以下である電子電気部品用銅合金がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２７７７３５号公報
【特許文献２】特開平９−２０９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の銅合金では、Ｃｏ、Ｓｉ及びその他の元素の添加量、並びにＣｏ／Ｓｉ比が最適化されていなかったり、銅合金が適切な組織構造を有していないために、強度及び導電性の両方に優れるものは得られなかった。例えば、特許文献１及び２では、銅合金の組成については検討がなされているものの、銅合金中に析出する介在物については検討がなされていないため、銅合金が適切な組織構造を有しておらず、強度及び導電性のいずれかの特性が十分でないという問題があった。そのため、従来の銅合金では、７００Ｎ／ｍｍ２以上の引張強度と同時に６０％ＩＡＣＳ以上の導電率を得ることはできなかった。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、強度及び導電性の両方に優れる、具体的には、７００Ｎ／ｍｍ２以上の引張強度及び６０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有する銅合金を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記特性を有する銅合金の製造方法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】
【０００８】
そこで、本発明者らは上記のような問題を解決すべく鋭意研究した結果、銅合金の組成と共に、銅合金中に析出する介在物の大きさ及び総量を最適化することで、銅合金の組織構造を最適化し得ることに想到し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、０．８質量％以上１．８質量％以下のＣｏ及び０．１６質量％以上０．６質量％以下のＳｉを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物で構成される銅合金であって、前記Ｃｏと前記Ｓｉとの質量比（Ｃｏ／Ｓｉ）が３．０以上５．０以下であると共に、前記銅合金中に析出する介在物の大きさが２μｍ以下であり、且つ前記銅合金における０．０５μｍ以上２μｍ以下の大きさの介在物が０．５容積％以下であることを特徴とする銅合金である。
また、本発明は、（ａ）０．８質量％以上１．８質量％以下のＣｏ及び０．１６質量％以上０．６質量％以下のＳｉを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物で構成され、且つ前記Ｃｏと前記Ｓｉとの質量比（Ｃｏ／Ｓｉ）が３．０以上５．０以下である銅合金原料を溶解して鋳塊を形成した後、前記鋳塊を圧延する工程と、（ｂ）前記圧延材を７００℃以上１０００℃以下に加熱した後に急冷する溶体化処理を施す工程と、（ｃ）前記溶体化処理後の合金素材を４００℃以上６００℃以下で２時間以上８時間以下加熱する時効処理を施す工程と、（ｄ）前記時効処理後の合金素材を、少なくとも３８０℃までは１０℃／ｈ以上５０℃／ｈ以下の冷却速度で冷却する工程と、（ｅ）前記冷却後の合金素材を冷間圧延して仕上げる工程とを含むことを特徴とする銅合金の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、銅合金中において、最適な析出量のＣｏ２Ｓｉ化合物を含有させ得ると共に、固溶状態で残るＣｏ及びＳｉ元素の含有量を低減させ得るので、強度及び導電性の両方に優れた、すなわち、７００Ｎ／ｍｍ２以上の引張強度及び６０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有する銅合金を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
（銅合金）
本発明の銅合金は、０．８質量％以上１．８質量％以下のＣｏ及び０．１６質量％以上０．６質量％以下のＳｉを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物で構成される。Ｃｏの含有量が０．８質量％未満であるか、又はＳｉの含有量が０．１６質量％未満であると、十分な量のＣｏ２Ｓｉ化合物が生じず、所望の強度及び導電性が得られない。一方、Ｃｏの含有量が１．８質量％を超えるか、又はＳｉの含有量が０．６質量％を超えると、Ｃｏ−Ｓｉ化合物相やＣｕ−Ｃｏ−Ｓｉ合金相が多く析出してしまい、所望の強度及び導電性が得られない。
また、ＣｏとＳｉとの質量比（Ｃｏ／Ｓｉ）は、３．０以上５．０以下の範囲である。かかる質量比が３．０未満であるか、又は５．０を超えると、Ｃｏ２Ｓｉ化合物以外のＣｏ−Ｓｉ化合物相やＣｕ−Ｃｏ−Ｓｉ合金相が多く析出してしまい、所望の強度及び導電性が得られない。
ここで、本発明における不可避的不純物とは、通常の地金中に含まれるもの、又は銅合金の製造中に混入する不純物を意味し、例えば、Ａｓ，Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓ、Ｆｅ、Ｏ２及びＨ２等が挙げられる。これらの中でも、本発明の銅合金では、メッキ密着性及び半田付け性を向上させる観点から、Ｏ２含有量が１０ｐｐｍ以下、及びＨ２含有量が１ｐｐｍ以下であることが好ましい。Ｏ２含有量が１０ｐｐｍを超えると、メッキ密着性及び半田付け性が低下することがある。また、Ｈ２含有量が１ｐｐｍを超えると、メッキ密着性及び半田付け性が低下することがある。
【００１１】
また、本発明の銅合金中には介在物が析出しており、その介在物の大きさは２μｍ以下である。かかる介在物の大きさが２μｍを超えると、所望の強度が得られないと共に、メッキ密着性が低下してしまう。
ここで、本発明における介在物とは、銅合金の製造中に生じる粗大な析出粒子を意味し、具体的には、大気との反応による酸化物や、微細なＣｏ２Ｓｉ化合物以外の好ましくないＣｏ−Ｓｉ化合物相又はＣｕ−Ｃｏ−Ｓｉ合金相による粒子を意味する。
また、介在物の大きさとは、球形であればその直径の寸法を意味し、楕円形又は矩形であれば短直径又は短辺の寸法を意味する。
【００１２】
さらに、本発明の銅合金において、０．０５μｍ以上２μｍ以下の大きさの介在物は０．５容積％以下である。かかる介在物が０．５容積％を超えると、所望の強度が得られないと共に、メッキ密着性が低下してしまう。
ここで、本発明の銅合金における介在物の容積比は、本発明の銅合金の断面を研磨し、当該研磨面を走査電子顕微鏡により観察して求めることができるが、この場合の観察領域は、試料最表面から所定の深さ（例えば、約１μｍ）以上の領域とし、当該観察領域内の介在物の全面積を画像処理により積算し、観察領域内で割り出して求めることができる。具体的には、１００μｍ角程度の観察領域を任意に５箇所観察し、各観察領域の介在物の面積比を平均した値を介在物の容積比とした。
【００１３】
本発明の銅合金は、メッキ密着性を向上させる観点からＺｎを含有することができる。かかるＺｎは、Ｓｎ（スズ）メッキ及びＳｎ合金メッキ後の経時変化による界面剥離を抑制する効果を有している。Ｚｎの含有量は、０．１質量％以上１．０質量％以下であることが好ましい。このような範囲であれば、銅合金の強度及び導電性を損なうことなく、メッキ密着性を向上させることができる。Ｚｎの含有量が０．１質量％未満であると、Ｚｎの添加によるメッキ密着性の向上効果が得られないことがある。一方、Ｚｎの含有量が１．０質量％を超えると、導電性が低下してしまうことがある。
【００１４】
本発明の銅合金は、強度をより一層向上させる観点から、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ又はＭｎの１種以上を含有することができる。この中でも、Ｆｅ及びＮｉは、結晶粒の微細化によって曲げ加工性を向上させる効果もあるのでより好ましい。かかる元素の含有量は、総量で０．０１質量％以上０．２質量％以下であることが好ましい。かかる元素の配合量が０．０１質量％未満であると、かかる元素の添加による強度の向上効果が得られないことがある。一方、かかる元素の配合量が０．２質量％を超えると、導電性が低下してしまうことがある。
【００１５】
（銅合金の製造方法）
従来の銅合金の製造方法では、銅合金原料を溶解して鋳造することによって得られた鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延等を行うことで、銅合金中に格子欠陥を生じさせている。
例えば、特許文献１の銅合金の製造方法では、銅合金原料を溶解して金型に鋳造することによって所望寸法の鋳塊を得た後、その鋳塊を９５０℃で熱間圧延し、直ちに水冷する。続いて、熱間圧延板の表面を面削し、所望板厚まで冷間圧延し、５００℃で１時間の熱処理後に再度所望厚さに圧延して３００℃で１時間のひずみ取り焼鈍を行っている。
また、特許文献２の銅合金の製造方法では、銅合金原料を溶解して鋳造することによって所望寸法の鋳塊を得た後、その鋳塊を９８０℃で３時間保持し、次いで熱間圧延を行い、熱間圧延後に面削又は酸洗バフ研磨を行い所望寸法とする。続いて、８５％以上の冷間圧延を施し、４５０℃以上４８０℃以下の温度で５分以上３０分以下の間焼鈍させた後、３０％以下の冷間圧延を施し、更に４５０℃以上５００℃以下の温度で３０分以上１２０分以下の間、時効処理を行っている。
【００１６】
一方、本発明者らは、上記特性を有する銅合金の製造方法について鋭意研究した結果、熱間圧延後の冷間圧延等による格子欠陥の導入が重要ではなく、時効処理後の冷却を１０℃／ｈ以上５０℃／ｈ以下の冷却速度で、少なくとも３８０℃まで冷却することが銅合金の強度及び導電性を向上させる上で重要であることを見出した。
さらに詳細に説明すると、本発明者らは、溶体化処理後の急冷により銅合金には十分な格子欠陥が導入されており、新たに冷間圧延等による歪を与えることは不要であることを見出した。その一方で、発明者らの試行により、冷間圧延等を行わず、時効処理後の冷却速度を１０℃／ｈ以上５０℃／ｈ以下とすることにより、Ｃｏ２Ｓｉ化合物の十分な量の析出がなされると共に、銅合金に残余歪を残さないという効果があることを見出した。
【００１７】
すなわち、本発明の銅合金の製造方法は、（ａ）０．８質量％以上１．８質量％以下のＣｏ及び０．１６質量％以上０．６質量％以下のＳｉを含有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物で構成され、且つ前記Ｃｏと前記Ｓｉとの質量比（Ｃｏ／Ｓｉ）が３．０以上５．０以下である銅合金原料を溶解して鋳塊を形成した後、前記鋳塊を圧延する工程と、（ｂ）前記圧延材を７００℃以上１０００℃以下に加熱した後に急冷する溶体化処理を施す工程と、（ｃ）前記溶体化処理後の合金素材を４００℃以上６００℃以下で２時間以上８時間以下加熱する時効処理を施す工程と、（ｄ）前記時効処理後の合金素材を、少なくとも３８０℃までは１０℃／ｈ以上５０℃／ｈ以下の冷却速度で冷却する工程と、（ｅ）前記冷却後の合金素材を冷間圧延して仕上げる工程とを含む。
【００１８】
（ａ）工程において、銅合金原料としては、メッキ密着性を向上させる観点から、０．１質量％以上１．０質量％以下のＺｎをさらに配合することもできる。かかる配合量とする理由は、上述の通りである。
さらに、銅合金原料として、強度をより一層向上させる観点から、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ又はＭｎのうちの１種以上を総量で０．０１質量％以上０．２質量％以下配合することもできる。かかる配合量とする理由は、上述の通りである。
また、上記銅合金原料は、メッキ密着性及び半田付け性を向上させる観点から、Ｏ２含有量を１０ｐｐｍ以下、及びＨ２含有量を１ｐｐｍ以下とすることが好ましい。かかる含有量とする理由は、上述の通りである。かかる銅合金原料においてＯ２及びＨ２含有量を低減させる方法としては、特に限定されることはなく、公知の方法を用いることができる。かかる方法としては、例えば、ホウ化カルシウム等の脱酸剤を使用するか、又はアルゴンガスや窒素ガス等を用いてバブリング処理を行えばよい。
【００１９】
また、上記銅合金原料を溶解する方法としては、特に制限されることはなく、高周波溶解炉等の公知の装置を用いて、銅合金原料の融点以上の温度に加熱すればよい。さらに、鋳造及び圧延の方法としては、特に制限されることはなく、公知の方法に従って行うことができる。
なお、（ａ）工程中、鋳塊のスケールを除去する観点から、鋳塊を形成した後に面削を行ってもよい。また、（ａ）工程後に、合金を軟化させて加工性を向上させる等の観点から焼鈍を行ってもよい。かかる面削及び焼鈍の方法は、特に制限されることはなく、公知の方法に従って行うことができる。
【００２０】
（ｂ）工程における溶体化処理では、圧延材を７００℃以上１０００℃以下に加熱した後に急冷する。ここで、加熱時間は、１分以上６０分以下であることが好ましい。かかる加熱温度及び時間であれば、合金元素の良好な固溶化が達成される。また、加熱及び急冷の方法は、特に制限されることはなく、公知の方法に従って行えばよい。
（ｃ）工程における時効処理では、液体化処理後の合金素材を４００℃以上６００℃以下で２時間以上８時間以下加熱する。かかる加熱温度及び時間であれば、微細なＣｏ２Ｓｉ化合物が析出した状態を得ることができる。また、加熱の方法は、特に制限されることはなく、公知の方法に従って行えばよい。
【００２１】
（ｄ）工程では、時効処理後の合金素材を、少なくとも３８０℃まで１０℃／ｈ以上５０℃／ｈ以下の冷却速度で冷却する。
かかる範囲の冷却速度であれば、十分な量のＣｏ２Ｓｉ化合物が析出し、銅合金に残余歪を残さなくすることができる。かかる冷却速度が１０℃／ｈ未満であると、Ｃｏ２Ｓｉ化合物が粗大化するため、所望の強度が得られない。一方、かかる冷却速度が５０℃／ｈを超えると、銅合金に残余歪が残り、この歪によってＣｏ２Ｓｉ化合物の析出量が少なくなってＣｏ及びＳｉがそのまま固溶状態として残存するため、所望の強度及び導電性が得られない。
また、かかる冷却温度が３８０℃超過までであると、適切な銅合金の組織構造が得られず、所望の強度及び導電性が得られない。なお、かかる冷却温度が３８０℃に達した後は、その後の冷却過程によって銅合金の組織構造が大きく変化することはないため、かかる冷却温度の下限は特に制限されないが、適切な組織構造の銅合金を安定して得る観点から、３５０℃までは１０℃／ｈ以上５０℃／ｈ以下の冷却速度で冷却することがより好ましい。
【００２２】
（ｅ）工程では、合金素材を冷間圧延することによって所望の大きさの銅合金に仕上げる。かかる冷間圧延の方法は、特に制限されることはなく、公知の方法に従って行えばよい。また、（ｅ）工程後には、銅合金の歪取りを行う観点から低温焼鈍を行ってもよい。かかる低温焼鈍の方法は、特に制限されることはなく、公知の方法に従って行うことができる。
【００２３】
このような製造方法によって得られる銅合金は、銅合金中に析出するＣｏ２Ｓｉ化合物の粗大化を抑制しつつ、十分な量の微細なＣｏ２Ｓｉ化合物を析出させることができるため、強度及び導電性に優れたものとなる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例で得られた銅合金の下記の特性評価は、次の手順に従った。
（１）引張強度
引張強度の評価は、ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠して室温にて行った。
（２）導電率
導電率の評価は、ＪＩＳ Ｈ０５０５に準拠して室温にて行った。
（３）メッキ密着性
メッキ密着性の評価は、銅合金に厚さ３μｍの電気Ｓｎメッキを施し、１０５℃で５００時間（実施例４のみ５００時間及び１０００時間）の加熱を行った後、１８０度の折り曲げ、曲げ戻し試験を行い、試料表面を目視で観察することによって行った。かかる評価においては、メッキ膜が全く損傷していないものを○、メッキ膜は剥離していないが、損傷が認められるものを△、メッキ膜が剥離したものを×として表した。
【００２５】
（４）曲げ加工性
曲げ加工性の評価は、ＪＩＳ Ｚ２２４８に準拠し、曲げ半径０．３ｍｍにて９０度Ｖ曲げ試験を行い、曲げた先端部表面を光学顕微鏡に観察することによって行った。かかる評価においては、しわが無いものをＡ、しわが小さいものをＢ、しわが大きいものをＣ、割れが小さいものをＤ、割れが大きいものをＥとして表した。
（５）半田付け性
半田付け性の評価は、酸洗いした銅合金にフラックスを塗付し、６０質量％のＳｎ及び４０質量％のＰｂからなる半田に、浴温条件２３５℃で５秒間浸漬させ、引き上げた後の試料表面を目視で観察することによって行った。かかる評価においては、試料表面に半田が均一に濡れたものを○、試料表面に半田が濡れているが、半田の広がりが不均一であり凹凸があったものを△、試料表面に半田が濡れなかった部分があったものを×として表した。
【００２６】
［実施例１］
実施例１では、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｉ及び不可避的不純物を所定の組成比で含有する銅合金（本発明品１〜３）を図１に示すフローチャートに従って製造した。なお、Ｃｕの量については明示していないが、示された他の成分の量から見積もることが容易であることは言うまでもない。以下に、当該フローチャートを用いて銅合金の製造方法を具体的に説明する。
まず、表１に示す組成比を満たすように銅合金原料（Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｉ等）を準備し、当該銅合金原料を高周波溶解炉で溶解した後、厚さ１０ｍｍの板状の鋳塊に鋳造した（ステップＳ１）。
次に、鋳塊表面のスケールを除去するために面削を行った（ステップＳ２）。
次に、鋳塊を室温で圧延し、そして８００℃で焼鈍した後、さらにもう一度、室温で圧延して、厚さ０．３８ｍｍの薄板を作製した（ステップＳ３）。
その後、薄板を、９５０℃で２分間加熱した後、水中で冷却することによって溶体化処理を施した（ステップＳ４）。
次に、薄板を、５００℃で４時間加熱することによって時効処理を施した（ステップＳ５）。
次に、薄板を、１０℃／ｈ以上５０℃／ｈ以下の冷却速度（具体的には、表１に示す各冷却速度）で３８０℃まで冷却した（ステップＳ６）。
その後、薄板を、冷間圧延（仕上げ圧延）を行い、厚さ０．３ｍｍの銅合金を得た（ステップＳ７）。
なお、かかる実施例における最終冷間加工率はいずれも２１％であった。
【００２７】
［実施例２］
実施例２では、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｚｎ及び不可避的不純物を所定の組成比で含有する銅合金（本発明品４〜７）を図１に示すフローチャートに従って製造した。
かかる実施例の製造条件は、実施例１と同じである。なお、かかる比較例における最終冷間加工率はいずれも２１％であった。
【００２８】
［比較例１］
比較例１では、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｉ及び不可避的不純物を含有するが、組成比が所定の範囲外である銅合金（比較品１〜４）を図１に示すフローチャートに従って製造した。
かかる比較例の製造条件は、実施例１と同じである。なお、かかる比較例における最終冷間加工率はいずれも２１％であった。
［比較例２］
比較例２では、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｚｎ及び不可避的不純物を所定の組成比で含有するが、時効処理後の冷却速度が５℃／ｈである銅合金（比較品５）を図１に示すフローチャートに従って製造した。
かかる比較例の製造条件は、時効処理後の冷却速度を５℃／ｈとしたこと以外は、実施例１と同じである。なお、かかる比較例における最終冷間加工率は２１％であった。
実施例１及び２、並びに比較例１及び２で得られた銅合金における引張強度、導電率及びメッキ密着性の評価結果を表１に示す。また、かかる銅合金の引張強度と導電率との関係を図２に示す。
【００２９】
【表１】
2008056977.tif 000002
【００３０】
表１及び図２に示されるように、本発明品１〜７の銅合金はいずれも、介在物の最大サイズが２μｍ以下、容積比が０．５容積％以下であり、７００Ｎ／ｍｍ２以上の引張強度及び６０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有していた。
また、本発明品２の銅合金は、Ｚｎを含有していないにも関わらず、良好なメッキ密着性を有していた。なお、本発明品１及び３の銅合金は、メッキ膜の剥離が生じなかった。
さらに、本発明品４〜７の銅合金は、Ｚｎを含有しているので、良好なメッキ密着性を有していた。
これに対して、比較品１及び３の銅合金は、Ｃｏ又はＳｉの量が少なすぎるために、十分なＣｏ２Ｓｉ化合物が析出せず、所望の引張強度が得られなかった。
また、比較品２の銅合金は、Ｃｏの量が多すぎるために、余剰Ｃｏによる好ましくない化合物相の発生によって介在物の量及び大きさが増大してしまい、所望の引張強度及び導電率が得られないと共に、メッキ密着性が悪かった。同様に、比較品４の銅合金は、Ｓｉの量が多すぎるために、余剰Ｓｉによる好ましくない化合物相が発生し、所望の導電率が得られなかった。
さらに、比較品５の銅合金は、時効処理後の冷却速度が遅すぎるために、介在物の最大サイズが４．５μｍと粗大化すると共にその容積比が０．７％と多くなり、所望の引張強度が得られなかった。
【００３１】
［実施例３］
実施例３では、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｚｎ及び不可避的不純物と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ又はＭｎのうちの１種以上とを所定の組成比で含有する銅合金（本発明品８〜３８）を図１に示すフローチャートに従って製造した。かかる実施例の製造条件は、表２に示す組成比を用いたこと及び冷却速度を３０℃／ｈとしたこと以外は、実施例１と同じである。なお、かかる比較例における最終冷間加工率はいずれも２１％であった。
実施例３で得られた銅合金における引張強度、導電率、メッキ密着性及び曲げ加工性の評価結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
2008056977.tif 000003
【００３３】
表２に示されているように、本発明品８〜３８の銅合金はいずれも、介在物の最大サイズが２μｍ以下、容積比が０．５容積％以下であり、７００Ｎ／ｍｍ２以上の引張強度及び６０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有していた。
また、本発明品８〜３８の銅合金はいずれも、Ｚｎを含有しているので、良好なメッキ密着性を有していた。
さらに、本発明品９〜１０、１２〜１３、３２〜３３及び３７〜３８の銅合金は、所定量のＦｅ又はＮｉの添加によって結晶粒が微細化されるために、曲げ加工性に優れていた。
【００３４】
［実施例４］
実施例４では、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｉ及び不可避的不純物を所定の組成比で含有し、且つＯ２含有量が１０ｐｐｍ以下及びＨ２含有量が１ｐｐｍ以下である銅合金（本発明品３９）、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｉ及び不可避的不純物を所定の組成比で含有し、且つＯ２含有量が１０ｐｐｍ超過及びＨ２含有量が１ｐｐｍ以下である銅合金（本発明品４０）、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｉ及び不可避的不純物を所定の組成比で含有し、且つＯ２含有量が１０ｐｐｍ超過及びＨ２含有量が１ｐｐｍ超過である銅合金（本発明品４１）を図１に示すフローチャートに従って製造した。本発明品３９の製造条件は、原料を溶解した溶湯中にＡｒガスを吹き込むことにより脱ガスを施したこと以外は、実施例１と同じである。また、本発明品４０及び４１の製造条件は、実施例１と同じである。なお、かかる実施例における最終冷間加工率はいずれも２１％であった。
実施例４で得られた銅合金における引張強度、導電率、メッキ密着性及び半田付け性の評価結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
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【００３６】
表３に示されるように、本発明品３９〜４１の銅合金はいずれも、介在物の最大サイズが２μｍ以下、容積比が０．５容積％以下であり、７００Ｎ／ｍｍ２以上の引張強度及び６０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有していた。さらに、本発明品３９の銅合金は、５００時間及び１０００時間のメッキ密着性、並びに半田付け性が優れていた。この結果から、銅合金中のＯ２含有量を１０ｐｐｍ以下、及びＨ２含有量を１ｐｐｍ以下とすることによって、メッキ密着性及び半田付け性が向上することがわかる。
【００３７】
以上のことからわかるように、本発明の銅合金は、強度及び導電性の両方に優れた、すなわち、７００Ｎ／ｍｍ２以上の引張強度及び６０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有している。また、本発明の銅合金の製造方法は、７００Ｎ／ｍｍ２以上の引張強度及び６０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有する銅合金を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の銅合金の製造方法を説明するフローチャートである。
【図２】実施例１及び２、並びに比較例１及び２で得られた銅合金の引張強度と導電率との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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