(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｎを０．２〜０．８ｍａｓｓ％、Ｎｉを０．２〜０．８ｍａｓｓ％、Ｐを０．１〜０．５ｍａｓｓ％含み、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、
添加元素の化合物が銅マトリックス中に析出し、引張強さが５４０Ｎ／ｍｍ２以上、伸びが５％以上、導電率が５５％ＩＡＣＳ以上、日本電子材料工業会標準規格（ＥＭＡＳ−３００３）の片持ちブロック式で表面最大応力を４００Ｎ／ｍｍ２とし、１５０℃で１０００時間後の耐応力緩和特性が５０以下であることを特徴とする電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材。
【請求項２】
〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕のＰに対する質量（ｍａｓｓ％）比（〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕／Ｐ）が２．０〜７．０であることを特徴とする請求項１記載の電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材。
【請求項３】
Ｍｎを０．２〜０．８ｍａｓｓ％、Ｎｉを０．２〜０．８ｍａｓｓ％、Ｐを０．１〜０．５ｍａｓｓ％含み、さらにＳｎ０．０５〜０．５ｍａｓｓ％、Ｚｎ０．０５〜１．０ｍａｓｓ％のいずれか１種または２種を含み、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、
添加元素の化合物が銅マトリックス中に析出し、引張強さが５４０Ｎ／ｍｍ２以上、伸びが５％以上、導電率が５５％ＩＡＣＳ以上、日本電子材料工業会標準規格（ＥＭＡＳ−３００３）の片持ちブロック式で表面最大応力を４００Ｎ／ｍｍ２とし、１５０℃で１０００時間後の耐応力緩和特性が５０以下であることを特徴とする電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材。
【請求項４】
〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕のＰに対する質量（ｍａｓｓ％）比（〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕／Ｐ）が２．０〜７．０であることを特徴とする請求項３記載の電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車内機器に使用される端子やコネクタ、一般に使用される電子電気機器用配線部品（スイッチやリレー）、ＩＣリードフレームなどに適した銅基合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ナビゲーションシステム、エアバック、アンチロックブレーキシステムなど自動車に搭載される機器や安全装置などは確実に増加してきており、それに伴い車内スペースを最大限に利用するため、搭載機器類をコンパクトにパッケージ化することが重視され、機器類の小型化が、以前にも増して強く要求されるようになった。また重要な機器であっても車内ではなく温度が上昇し易いエンジンルームなどに設置されるようになった。
このため自動車内機器に使用される端子やコネクタには、小型化のための強度向上、高温下での使用に耐える耐応力緩和特性の向上、さらには自己の抵抗発熱を抑制するために導電率の向上が求められている。
このような特性向上は、高密度集積化が進む電子電気機器用配線部品、ＩＣリードフレームなどにも求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記自動車内機器用端子やコネクタ、電子電気機器用配線部品、ＩＣリードフレームなどには、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金、Ｃｕ−Ｃｒ系合金、Ｃｕ−Ｚｒ系合金などが使用されているが、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金は導電率が低く、Ｃｕ−Ｃｒ系合金およびＣｕ−Ｚｒ系合金は強度が低く、いずれも前記近年の厳しい特性要求に十分対応できないものである。
【０００４】
このようなことから、本発明者らは、自動車内機器用端子やコネクタ、電子電気機器用配線部品、ＩＣリードフレームなどに適した銅基合金について研究を行い、Ｃｕ−Ｍｎ−Ｎｉ−Ｐ系合金は機械的性質、導電率、耐応力緩和特性などに優れることを見いだし、さらに研究を進めて本発明を完成させるに至った。
本発明の目的は、機械的性質、導電率、耐応力緩和特性などに優れ、近年の厳しい特性要求にも十分対応し得る、自動車内機器用端子やコネクタ、電子電気機器用配線部品、ＩＣリードフレームなどに適した銅基合金を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、Ｍｎを０．２〜０．８ｍａｓｓ％、Ｎｉを０．２〜０．８ｍａｓｓ％、Ｐを０．１〜０．５ｍａｓｓ％含み、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、添加元素の化合物が銅マトリックス中に析出し、引張強さが５４０Ｎ／ｍｍ２以上、伸びが５％以上、導電率が５５％ＩＡＣＳ以上、日本電子材料工業会標準規格（ＥＭＡＳ−３００３）の片持ちブロック式で表面最大応力を４００Ｎ／ｍｍ２とし、１５０℃で１０００時間後の耐応力緩和特性が５０以下であることを特徴とする電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕のＰに対する質量（ｍａｓｓ％）比（〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕／Ｐ）が２．０〜７．０であることを特徴とする請求項１記載の電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、Ｍｎを０．２〜０．８ｍａｓｓ％、Ｎｉを０．２〜０．８ｍａｓｓ％、Ｐを０．１〜０．５ｍａｓｓ％含み、さらにＳｎ０．０５〜０．５ｍａｓｓ％、Ｚｎ０．０５〜１．０ｍａｓｓ％のいずれか１種または２種を含み、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、添加元素の化合物が銅マトリックス中に析出し、引張強さが５４０Ｎ／ｍｍ２以上、伸びが５％以上、導電率が５５％ＩＡＣＳ以上、日本電子材料工業会標準規格（ＥＭＡＳ−３００３）の片持ちブロック式で表面最大応力を４００Ｎ／ｍｍ２とし、１５０℃で１０００時間後の耐応力緩和特性が５０以下であることを特徴とする電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕のＰに対する質量（ｍａｓｓ％）比（〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕／Ｐ）が２．０〜７．０であることを特徴とする請求項３記載の電子電気機器用配線部品用の銅基合金板材である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１記載発明において、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐの合金元素は、相互に反応して種々の化合物を生成して銅マトリックス中に析出し、または一部が固溶して、銅基合金の機械的性質、導電率、耐応力緩和特性を向上させる。
一方、前記端子やコネクタは接触抵抗を低減させるため、通常メッキが施され、その耐熱剥離性が良好なこと  また製品形状への曲げ加工性が良好なことが求められるが、前記合金元素は、前記メッキ耐熱剥離性や曲げ加工性を損なうことがない。
【００１０】
この発明において、Ｍｎ、Ｎｉの含有量をそれぞれ０．２〜０．８mass％、０．２〜０．８mass％に規定する理由は、いずれが下限値未満でも前記自動車内機器用端子やコネクタ、電子電気機器用配線部品、ＩＣリードフレームなどに必要な機械的性質、耐応力緩和特性などが十分に得られなくなり、上限値を超えると導電率および曲げ加工性が低下するためである。
またＰの含有量を０．１〜０．５mass％に規定する理由は、下限値未満ではＭｎとＮｉがＰと化合物を形成できずに固溶するため、導電率を始め、引張強さおよび耐応力緩和特性が低下し、上限値を超えると鋳造性および熱間加工性が低下するためである。
【００１１】
前記合金元素のＭｎ、ＮｉおよびＰの効果は、〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕のＰに対する質量（mass％）比（〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕／Ｐ）が２．０〜７．０のとき最も安定して発現される。〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕／Ｐが２．０未満のときは導電率が若干低下し、７．０を超えると強度が若干低下する。前記質量比は２．０〜５．０が最適である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、前記銅基合金（Ｃｕ−Ｍｎ−Ｎｉ−Ｐ合金）にＳｎまたは／およびＺｎを適量含有させたものであり、これら元素は機械的性質を改善し、さらにＳｎは耐応力緩和特性を高め、Ｚｎはメッキの耐熱剥離性を高める作用も有する。
前記Ｓｎの含有量を０．０５〜０．５mass％に、前記Ｚｎの含有量を０．０５〜１．０mass％にそれぞれ規定する理由は、いずれも下限値未満ではその効果が十分に得られず、いずれが上限値を超えても導電率が低下するためである。
【００１３】
本発明では、前記合金元素の他、必要に応じてＣｒ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｔｉなどの元素を、前記銅基合金の基本的特性を低下させない範囲で添加することができる。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
（実施例１）
表１に示す本請求項１記載発明で規定する組成の銅基合金（Ｎｏ．１〜８）を高周波溶解炉にて溶解し、これをＤＣ法により厚さ３０ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１５０ｍｍの鋳塊に鋳造し、この鋳塊を９００℃で６０分間加熱して均質化処理を施したのち、その温度でそのまま熱間圧延を開始し、熱間圧延後、直ちに冷却して厚さ１２ｍｍの熱延材とし、この熱延材の両面を各１．５ｍｍ切削して酸化被膜を除去したのち、冷間圧延して厚さ０．３６ｍｍの冷延材とし、この冷延材に８００℃で１５秒間加熱後、直ちに１５℃／秒以上の冷却速度で冷却する熱処理と、４７５℃で２時間加熱する熱処理をこの順に施し、次いで、厚さ０．２５ｍｍに冷間圧延したのち、３５０℃で２時間低温焼鈍して銅基合金板材を製造した。前記冷延材の２回の熱処理、および低温焼鈍はいずれも不活性ガス雰囲気中で行った。
【００１５】
（実施例２）
表１に示す本請求項３記載発明の組成の銅基合金（Ｎｏ．９〜１２）を用いた他は、実施例１と同じ方法により銅基合金板材を製造した。
【００１６】
（比較例１）
表１に示す本発明規定外組成の銅基合金（Ｎｏ．１３〜１６）を用いた他は、実施例１と同じ方法により銅基合金板材を製造した。
【００１７】
実施例１、２および比較例１で製造した各々の銅基合金板材について、機械的性質（引張強さ、伸び）、導電率、耐応力緩和特性、曲げ加工性およびメッキ耐熱剥離性を調べた。また従来の銅基合金板材（表１のＮｏ．１７〜１９）についても同様の調査を行った。
（１）機械的性質はＪＩＳ  Ｚ  ２２０１で規定する５号試験片を用い、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に準拠して調べた。
（２）導電率は、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０５に準拠して調べた。
（３）耐応力緩和特性は、日本電子材料工業会標準規格（ＥＭＡＳ−３００３）の片持ちブロック式を採用し、表面最大応力を４００Ｎ／ｍｍ2 に設定して１５０℃の恒温槽に保持し、１０００時間保持後の応力緩和率（Ｓ．Ｒ．Ｒ．）を調べた。
（４）曲げ加工性は、内側曲げ半径が０．１ｍｍの１８０゜曲げを行い、曲げ部にクラックが生じないものは良好（○）、クラックが生じたものは不良（×）と判定した。
（５）メッキの耐熱剥離性は、試験片に厚さ３μｍの光沢Ｓｎメッキを施し、これを大気中１５０℃で１０００時間加熱したのち、９０°の曲げおよび曲げ戻し試験を行い、曲げ部分のＳｎメッキの密着状況を目視観察した。メッキが剥離しなかった場合は密着性良好（○）、剥離した場合は密着性不良（×）と判定した。結果を表１に併記する。
【００１８】
【表１】
0004728535.tif 000002
【００１９】
表１から明らかなように、本請求項１記載発明のＮｏ．１〜８は、いずれも、前記自動車内機器用端子やコネクタ、電子機器用配線部品、ＩＣリードフレームなどに要求されている、引張強さ５４０Ｎ／ｍｍ2以上、伸び５％以上、導電率５５％ＩＡＣＳ以上、耐応力緩和特性５０以下の当面の目標値を満足し、さらに曲げ加工性、メッキ耐熱剥離性にも優れた特性を示した。
特に〔Ｍｎ＋Ｎｉ〕／Ｐの質量比が２．０〜７．０のＮｏ．１、２、４、５、７、８は引張強さおよび導電率が優れた。
本請求項３記載発明のＮｏ．９〜１２も優れた特性を示し、特にＳｎを添加したＮｏ．９、１０は耐応力緩和特性が、Ｚｎを添加したＮｏ．１１はメッキ耐熱剥離性が、ＳｎとＺｎを添加したＮｏ．１２は耐応力緩和特性とメッキ耐熱剥離性がそれぞれ大幅に向上した。
比較例のＮｏ．１３はＭｎが少ないため引張強さと耐応力緩和特性が低く、Ｎｏ．１４はＰが少ないため引張強さ、導電率および耐応力緩和特性が低く、Ｎｏ．１５はＰが多いため熱間加工中に割れが生じて正常に製造することができず、Ｎｏ．１６はＮｉが多いため導電率および曲げ加工性が低下した。
従来の銅基合金板材のＮｏ．１７（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金）は導電率が、Ｎｏ．１８（Ｃｕ−Ｍｇ合金）は引張強さが、Ｎｏ．１９（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｆｅ合金）は導電率および曲げ加工性がそれぞれ低下した。
【００２０】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の銅基合金は、機械的性質、導電率および耐応力緩和特性に優れ、曲げ加工性およびメッキ密着性も良好であり、従って、厳しい特性が要求されている自動車内機器用端子やコネクタ、電子電気機器用配線部品、ＩＣリードフレームなどにも十分使用でき、工業上顕著な効果を奏する。