阅读说明：本技术 电子电气设备用铜合金﹑电子电气设备用铜合金板条材、电子电气设备用组件、端子及汇流排 (Copper alloy for electronic and electrical equipment, copper alloy strip for electronic and electrical equipment, module for electronic and electrical equipment, terminal, and bus bar ) 是由 松永裕隆 川崎健一郎 森广行 牧一诚 秋坂佳辉 于 2019-03-28 设计创作，主要内容包括：该电子电气设备用铜合金包含Mg：0.15质量％以上且小于0.35质量％及P：0.0005质量％以上且小于0.01质量％,剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成,Mg量〔Mg〕与P量〔P〕以质量比计满足〔Mg〕+20×〔P〕＜0.5,晶界三重点的三个晶界全部为特殊晶界的J3与所有晶界三重点的比例NF<Sub>J3</Sub>及晶界三重点的两个晶界为特殊晶界且一个晶界为随机晶界的J2与所有晶界三重点的比例NF<Sub>J2</Sub>满足0.20＜(NF<Sub>J2</Sub>/(1-NF<Sub>J3</Sub>))<Sup>0.5</Sup>≤0.45。(The copper alloy for electronic and electrical equipment contains Mg: 0.15 mass% or more and less than 0.35 mass%, and P: 0.0005 mass% or more and less than 0.01 mass%, the remainder beingThe balance being Cu and unavoidable impurities, the mass ratio of Mg amount [ Mg ] to P amount [ P ] satisfying [ Mg ] +20 × [ P ] < 0.5, the ratio NF of J3 in which all three grain boundaries of the grain boundary triple point are special grain boundaries to all the grain boundary triple points being J3 J3 And the proportion NF of J2 with two grain boundaries of the grain boundary triple points as special grain boundaries and one grain boundary as random grain boundary to all the grain boundary triple points J2 Satisfies 0.20 < (NF) J2 /(1‑NF J3 )) 0.5 ≤0.45。)

电子电气设备用铜合金﹑电子电气设备用铜合金板条材、电子 电气设备用组件、端子及汇流排

技术领域

本发明涉及一种适用于连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件的电子电气设备用铜合金、由该电子电气设备用铜合金构成的电子电气设备用铜合金板条材、电子电气设备用组件、端子及汇流排。

本申请主张基于2018年3月30日在日本申请的专利申请2018-069095号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

以往，连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件使用导电性高的铜或铜合金。

伴随电子设备或电气设备等的大电流化，为了电流密度的降低及因焦耳加热引起的热扩散，试图将使用于这些电子设备或电气设备等中的电子电气设备用组件加大及加厚。因此，对于构成电子电气设备用组件的材料，要求较高的导电率、冲压加工时的冲切加工性和良好的弯曲加工性。并且，在汽车的发动机室等高温环境下使用的连接器端子等中，也要求耐应力松弛特性。

作为使用于连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件中的材料，例如在专利文献1、专利文献2中提出有Cu-Mg系合金。

在专利文献1中所记载的Cu-Mg系合金中，由于P的含量高达0.08～0.35质量％，因此冷加工性及弯曲加工性不充分，难以成型规定形状的电子电气设备用组件。

并且，在专利文献2中所记载的Cu-Mg系合金中，Mg的含量设为0.01～0.5质量％及P的含量设为0.01～0.5质量％，因此会产生粗大的结晶物，冷加工性及弯曲加工性不充分。

此外，在上述Cu-Mg系合金中，由于Mg会使铜合金熔液的粘性增加，因此如果不添加P，就会出现铸造性降低的问题。

并且，如上述，伴随近年来的电子设备或电气设备等的大电流化，在构成电子电气设备用组件的材料上，试图加厚。然而，随着厚度的增加，存在冲切时产生的毛刺高度增加且冲压加工时的冲切加工性降低的问题。

专利文献1：日本特开2007-056297号公报

专利文献2：日本特开2014-114464号公报

发明内容

本发明是鉴于前述情况而完成的，其目的在于提供一种导电性、强度、弯曲加工性、耐应力松弛特性、铸造性及冲切加工性优异的电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金板条材及由该电子电气设备用铜合金板条材构成的电子电气设备用组件、端子及汇流排。

为了解决该课题，本发明者们深入研究的结果，得到如下见解：通过将合金中所含有的Mg与P的含量设定在规定的关系式的范围内，可抑制包含Mg与P的结晶物粗大化，能够提高强度、耐应力松弛特性及铸造性，而不降低加工性。

并且，在上述铜合金中，以与轧制的宽度方向正交的面作为观察面，通过EBSD法对母相进行了分析。其结果，得到如下见解：通过规定构成晶界三重点的特殊晶界及随机晶界的比率，由此在冲压加工时龟裂容易沿着晶界扩展，还能够提高冲压加工时的冲切加工性。

为了解决该课题，本发明的一方式所涉及的电子电气设备用铜合金的特征在于，在0.15质量％以上且小于0.35质量％的范围内包含Mg，在0.0005质量％以上且小于0.01质量％的范围内包含P，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Mg的含量〔Mg〕与P的含量〔P〕以质量比计满足〔Mg〕+20×〔P〕＜0.5的关系，并且以与轧制的宽度方向正交的面作为观察面，通过EBSD法对母相以测定间隔为0.25μm的步长测定10000μm²以上的测定面积，除去通过数据分析软件OIM所分析的可靠性指数CI值为0.1以下的测定点并进行分析，在将相邻的测定点之间的取向差超过15°的测定点之间设为晶界，将Σ29以下的对应晶界设为特殊晶界，除此之外的晶界设为随机晶界时，在根据OIM分析的晶界三重点中，将构成晶界三重点的三个晶界全部为特殊晶界的J3与所有晶界三重点的比例设为NF_J3，将构成晶界三重点的两个晶界为特殊晶界且一个晶界为随机晶界的J2与所有晶界三重点的比例设为NF_J2时，0.20＜(NF_J2/(1-NF_J3))⁰ _. ⁵≤0.45成立。

另外，所谓EBSD法是指，基于附带有背散射电子衍射图像系统的扫描型电子显微镜的电子反射衍射法(Electron Backscatter Diffraction Patterns：EBSD)，并且，OIM为用于使用基于EBSD的测定数据来分析晶体取向的数据分析软件(Orientation ImagingMicroscopy：OIM)。此外，所谓CI值为可靠性指数(Confidence Index)，且为当使用EBSD装置的分析软件OIM Analysis(Ver.7.2)分析时，作为表示确定晶体取向的可靠性的数值而显示的数值(例えば、「EBSD読本：OIMを使用するにあたって(改定第3版)」鈴木清一著、2009年9月、株式会社TSLソリューションズ発行[例如，“EBSD读本：在使用OIM时(改定第3版)”铃木清一著、2009年9月、TSL Solutions股份有限公司发行])。

在此，通过EBSD法测定且通过OIM分析的测定点的组织为加工组织时，由于结晶图案不明确，因此确定晶体取向的可靠性变低，CI值变低。尤其，当CI值为0.1以下时，判断为该测定点的组织为加工组织。

并且，特殊晶界被定义为如下晶界：结晶学上，根据CSL理论(Kronberg et al：Trans.Met.Soc.AIME,185,501(1949))所定义的Σ值属于3≤Σ≤29的对应晶界，且在该对应晶界中的固有对应部位晶格取向缺陷Dq满足Dq≤15°/Σ1/2(D.G.Brandon：Acta.Metallurgica.Vol.14,p.1479,(1966))。

另一方面，所谓随机晶界是指，除了属于Σ值为29以下的对应取向关系且满足Dq≤15°/Σ1/2的特殊晶界以外的晶界。即，特殊晶界是指，属于Σ值为29以下的对应取向关系且满足Dq≤15°/Σ1/2的晶界，该特殊晶界以外的晶界为随机晶界。

另外，作为晶界三重点，存在如下四种类型：三个晶界全部为随机晶界的J0、一个晶界为特殊晶界并且两个晶界为随机晶界的J1、两个晶界为特殊晶界并且一个晶界为随机晶界的J2、三个晶界全部为特殊晶界的J3。

因此，构成晶界三重点的三个晶界全部为特殊晶界的J3与所有晶界三重点的比例NF_J3(J3的个数与所有的晶界三重点的个数之比)由NF_J3＝J3/(J0+J1+J2+J3)定义。

并且，构成晶界三重点的两个晶界为特殊晶界且一个晶界为随机晶界的J2与所有晶界三重点的比例NF_J2(J2的个数与所有的晶界三重点的个数之比)由NF_J2＝J2/(J0+J1+J2+J3)定义。

根据上述结构的电子电气设备用铜合金，由于Mg的含量设为0.15质量％以上且小于0.35质量％的范围内，因此通过Mg在铜的母相中固溶，能够提高强度及耐应力松弛特性，而不会大幅降低导电率。

并且，由于以0.0005质量％以上且小于0.01质量％的范围内包含P，因此能够降低包含Mg的铜合金熔液的粘度，能够提高铸造性。

而且，由于Mg的含量〔Mg〕与P的含量〔P〕以质量比计满足〔Mg〕+20×〔P〕＜0.5的关系，因此能够抑制包含Mg与P的粗大结晶物的生成，能够抑制冷加工性及弯曲加工性的降低。

并且，以与轧制的宽度方向正交的面作为观察面，通过EBSD法对母相以测定间隔为0.25μm的步长测定10000μm²以上的测定面积，除去通过数据分析软件OIM所分析的CI值为0.1以下的测定点并进行分析，在将相邻的测定点之间的取向差超过15°的测定点之间设为晶界，将Σ29以下的对应晶界设为特殊晶界，除此之外的晶界设为随机晶界时，在根据OIM分析的晶界三重点中，将构成晶界三重点的三个晶界全部为特殊晶界的J3与所有晶界三重点的比例设为NF_J3，将构成晶界三重点的两个晶界为特殊晶界且一个晶界为随机晶界的J2与所有晶界三重点的比例设为NF_J2时，满足0.20＜(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5≤0.45。因此，龟裂容易沿着晶界扩展，能够提高冲压加工时的冲切加工性。

在此，在本发明的一方式所涉及的电子电气设备用铜合金中，优选导电率超过75％IACS。

该情况下，由于导电率充分高，因此也能够适用于以往使用纯铜的用途。

并且，在本发明的一方式所涉及的电子电气设备用铜合金中，优选Mg的含量〔Mg〕与P的含量〔P〕以质量比计满足〔Mg〕/〔P〕≤400的关系。

该情况下，通过如上述那样规定使铸造性降低的Mg的含量与使铸造性提高的P的含量的比率，能够可靠地提高铸造性。

此外，在本发明的一方式所涉及的电子电气设备用铜合金中，优选在相对于轧制方向平行的方向上进行拉伸试验时的0.2％屈服强度为200MPa以上且450MPa以下的范围内。

该情况下，由于在相对于轧制方向平行的方向上进行拉伸试验时的0.2％屈服强度设为200MPa以上且450MPa以下的范围内，因此即使厚度超过0.5mm的板条材卷绕成线圈形状也不会带有卷痕，易于操作，能够实现较高的生产率。因此，特别适合用作大电流、高电压用的连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件的铜合金。

并且，在本发明的一方式所涉及的电子电气设备用铜合金中，优选残余应力率在150℃、1000小时的条件下为75％以上。

该情况下，由于如上述那样规定残余应力率，因此即使在高温环境下使用的情况下，也能够将永久变形控制得很小，例如能够抑制连接器端子等的接触压力的降低。因此，能够适合用作在发动机室等高温环境下使用的电子设备用组件的原材料。

本发明的一方式所涉及的电子电气设备用铜合金板条材的特征在于，由上述电子电气设备用铜合金构成、厚度设为超过0.5mm。

根据该结构的电子电气设备用铜合金板条材，由于由上述电子电气设备用铜合金构成，因此导电性、强度、弯曲加工性、耐应力松弛特性及冲切加工性优异，特别适合用作加厚的连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件的原材料。

在此，在本发明的一方式所涉及的电子电气设备用铜合金板条材中，优选在表面具有镀锡层或镀银层。

该情况下，由于在表面具有镀锡层或镀银层，因此特别适合用作连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件的原材料。另外，在本发明的一方式中，“镀锡”包含镀纯锡或镀锡合金，“镀银”包含镀纯银或镀银合金。

本发明的一方式所涉及的电子电气设备用组件的特征在于，由上述电子电气设备用铜合金板条材构成。另外，所谓本发明的一方式的电子电气设备用组件是指，包含连接器或压合体等端子及汇流排等的组件。

该结构的电子电气设备用组件由于使用上述电子电气设备用铜合金板条材制造，因此即使在对应于大电流用途而加大及加厚的情况下，也能够发挥优异的特性。

本发明的一方式所涉及的端子的特征在于，由上述电子电气设备用铜合金板条材构成。

该结构的端子由于使用上述电子电气设备用铜合金板条材制造，因此即使在对应于大电流用途而加大及加厚的情况下，也能够发挥优异的特性。

本发明的一方式所涉及的汇流排的特征在于，由上述电子电气设备用铜合金板条材构成。

该结构的汇流排由于使用上述电子电气设备用铜合金板条材制造，因此即使在对应于大电流用途而加大及加厚的情况下，也能够发挥优异的特性。

根据本发明的一方式，能够提供一种导电性、强度、弯曲加工性、耐应力松弛特性、铸造性及冲切加工性优异的电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金板条材及由该电子电气设备用铜合金板条材构成的电子电气设备用组件、端子及汇流排。

附图说明

图1是本实施方式的电子电气设备用铜合金的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下，对本发明的一实施方式的电子电气设备用铜合金进行说明。

本实施方式的电子电气设备用铜合金具有如下组成：以0.15质量％以上且小于0.35质量％的范围内包含Mg，以0.0005质量％以上且小于0.01质量％的范围内包含P，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成。

而且，Mg的含量〔Mg〕与P的含量〔P〕以质量比计具有如下关系，

〔Mg〕+20×〔P〕＜0.5。

此外，在本发明中，优选Mg的含量〔Mg〕与P的含量〔P〕以质量比计具有如下关系，

〔Mg〕/〔P〕≤400。

而且，在本发明的一实施方式的电子电气设备用铜合金中，设为0.20＜(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5≤0.45成立。

以与轧制的宽度方向正交的面作为观察面，通过EBSD法对母相以测定间隔为0.25μm的步长测定10000μm²以上的测定面积。接着，除去通过数据分析软件OIM所分析的CI值为0.1以下的测定点并进行分析，将相邻的测定点之间的取向差超过15°的测定点之间设为晶界。将Σ29以下的对应晶界设为特殊晶界，除此之外的晶界设为随机晶界。在根据OIM分析的晶界三重点中，将构成晶界三重点的三个晶界全部为特殊晶界的J3与所有晶界三重点的比例设为NF_J3，将构成晶界三重点的两个晶界为特殊晶界且一个晶界为随机晶界的J2与所有晶界三重点的比例设为NF_J2。对于这些NF_J3和NF_J2，0.20＜(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5≤0.45成立。

并且，在本实施方式的电子电气设备用铜合金中，优选导电率设为超过75％IACS。

此外，在本实施方式的电子电气设备用铜合金中，优选在相对于轧制方向平行的方向上进行拉伸试验时的0.2％屈服强度为200MPa以上且450MPa以下的范围内。即，在本实施方式中，设为电子电气设备用铜合金的轧制材，轧制的最终工序中在相对于轧制方向平行的方向上进行拉伸试验时的0.2％屈服强度以上述方式规定。

并且，在本实施方式的电子电气设备用铜合金中，优选残余应力率在150℃、1000小时的条件下设为75％以上。

在此，对于如上述那样规定成分组成、结晶组织及各种特性的理由，在以下进行说明。

(Mg：0.15质量％以上且小于0.35质量％)

Mg为具有如下作用的元素：固溶于铜合金的母相中，从而在保持较高的导电率的情况下，提高强度及耐应力松弛特性。

在此，Mg的含量小于0.15质量％时，有可能无法充分发挥其作用效果。另一方面，Mg的含量为0.35质量％以上时，有可能导电率大幅降低，并且铜合金熔液的粘性增加，铸造性降低。

根据以上内容，在本实施方式中，将Mg的含量设定在0.15质量％以上且小于0.35质量％的范围内。

另外，为了进一步提高强度及耐应力松弛特性，优选将Mg的含量的下限设为0.16质量％以上，更优选设为0.17质量％以上，进一步优选设为0.18质量％以上。并且，为了可靠地抑制导电率的降低及铸造性的降低，优选将Mg的含量的上限设为0.32质量％以下，更优选设为0.30质量％以下，进一步优选设为0.28质量％以下。

(P：0.0005质量％以上且小于0.01质量％)

P为具有提高铸造性的作用效果的元素。

在此，P的含量小于0.0005质量％时，有可能无法充分发挥其作用效果。另一方面，P的含量为0.01质量％以上时，由于生成含有Mg与P的粗大的结晶物，因此该结晶物成为破坏的起点，有可能在冷加工时或弯曲加工时产生裂纹。

根据以上内容，在本实施方式中，将P的含量设定在0.0005质量％以上且小于0.01质量％的范围内。另外，为了可靠地提高铸造性，优选将P的含量的下限设为0.001质量％以上，更优选设为0.002质量％以上。并且，为了可靠地抑制粗大的结晶物的生成，优选将P的含量的上限设为小于0.009质量％，更优选设为小于0.008质量％，进一步优选设为0.0075质量％以下。

(〔Mg〕+20×〔P〕＜0.5)

如上述，Mg与P共存，由此生成包含Mg与P的结晶物。

在此，以质量比计，将Mg的含量设为〔Mg〕，将P的含量设为〔P〕时，〔Mg〕+20×〔P〕的值成为0.5以上时，Mg与P的总量较多，包含Mg与P的结晶物粗大化，并且高密度地分布，有可能在冷加工时或弯曲加工时容易产生裂纹。

根据以上内容，在本实施方式中，将〔Mg〕+20×〔P〕的值设定为小于0.5。另外，为了通过可靠地抑制结晶物的粗大化及高密度化而抑制在冷加工时或弯曲加工时产生裂纹，优选将〔Mg〕+20×〔P〕的值设为小于0.48，更优选设为小于0.46。

(〔Mg〕/〔P〕≤400)

Mg为具有使铜合金熔液的粘度提高且使铸造性降低的作用的元素，因此为了可靠地提高铸造性，需要使Mg与P的含量的比率适当。

在此，以质量比计，将Mg的含量设为〔Mg〕，将P的含量设为〔P〕时，通过将〔Mg〕/〔P〕的值设为400以下，能够使Mg与P的含量的比率适当，从而可靠地发挥由P的添加带来的铸造性提高效果。

根据以上内容，在本实施方式中，将〔Mg〕/〔P〕的值设定在400以下。为了更加提高铸造性，优选将〔Mg〕/〔P〕的值设为350以下，更优选设为300以下。

另外，〔Mg〕/〔P〕的值过于低时，Mg作为结晶物被消耗，有可能无法得到由Mg的固溶带来的效果。为了抑制含有Mg与P的结晶物的生成，且可靠地实现由Mg的固溶带来的屈服强度及耐应力松弛特性的提高，优选将〔Mg〕/〔P〕的值的下限设为超过20，更优选为超过25。

(不可避免的杂质)

作为其他不可避免的杂质，可列举Ag、B、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、稀土类元素、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Se、Te、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Ge、Sn、As、Sb、Tl、Pb、Bi、Be、N、C、Si、Li、H、O、S等。这些不可避免的杂质由于具有降低导电率的作用，因此优选降低不可避杂质的量。

并且，Ag、Zn及Sn由于容易混入铜中使导电率降低，因此优选将Ag、Zn及Sn的总量设为小于500质量ppm。

此外，Si、Cr、Ti、Zr、Fe及Co由于尤其大幅降低导电率，并且通过夹杂物的形成使弯曲加工性变差，因此优选将这些元素(Si、Cr、Ti、Zr、Fe及Co)的总量设为小于500质量ppm。

(晶界三重点的比例)

关于冲压加工时的冲切加工性，断裂时的毛刺高度越小则越优异。在此，存在进行冲压加工的材料的厚度越增加则相对毛刺高度越高的倾向。

为了降低冲压加工时的毛刺高度，只要在冲压加工时沿晶界迅速产生断裂即可。若随机晶界的网络变长，则易产生沿着晶界的断裂。为了延长随机晶界的网络长度，重要的是控制构成晶界三重点的三个晶界中全部晶界为Σ29以下的特殊晶界的J3的比例，或者三个晶界中两个晶界为特殊晶界的J2的比例。

因此，在本实施方式中，设为满足0.20＜(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5≤0.45。

以与轧制的宽度方向正交的面作为观察面，通过EBSD法对母相以测定间隔为0.25μm的步长测定10000μm²以上的测定面积。接着，除去通过数据分析软件OIM所分析的CI值为0.1以下的测定点并进行分析，将相邻的测定点之间的取向差超过15°的测定点之间设为晶界。将Σ29以下的对应晶界设为特殊晶界，除此之外的晶界设为随机晶界。在根据OIM分析的晶界三重点中，将构成晶界三重点的三个晶界全部为特殊晶界的J3与所有晶界三重点的比例设为NF_J3，将构成晶界三重点的两个晶界为特殊晶界且一个晶界为随机晶界的J2与所有晶界三重点的比例设为NF_J2。这些NF_J3和NF_J2满足如下关系，

0.20＜(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5≤0.45。

在此，若(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5的值超过0.45，则随机晶界的网络长度相对变短，特殊晶界的网络长度变长。因此，冲压加工时的毛刺高度变高。另一方面，(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5的值为0.20以下时，由于实质上成为加工组织，因此弯曲加工性降低。因此，在本实施方式中，将(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5的值设为超过0.20且为0.45以下的范围内。

另外，(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5的值的下限优选为0.21以上，更优选为0.22以上，进一步优选为0.23以上。另一方面，(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5的值的上限优选为0.40以下，更优选为0.35以下。

(导电率：超过75％IACS)

在本实施方式的电子电气设备用铜合金中，通过将导电率设定为超过75％IACS，能够良好地用作连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件。

另外，导电率优选为超过76％IACS，更优选为超过77％IACS，进一步优选为超过78％IACS。

(0.2％屈服强度：200MPa以上且450MPa以下)

在本实施方式的电子电气设备用铜合金中，通过将0.2％屈服强度设为200MPa以上，特别适合用作连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件的原材料。另外，在本实施方式中，在相对于轧制方向平行的方向上进行拉伸试验时的0.2％屈服强度设为200MPa以上。通过冲压来制造连接器或压合体等端子及汇流排等的情况下，为了提高生产率，使用卷成线圈状的条材，但若0.2％屈服强度超过450MPa，则会带有线圈卷痕，生产率降低。因此，0.2％屈服强度优选设为450Mpa以下。

上述0.2％屈服强度的下限优选为220MPa以上，更优选为250MPa以上。并且，0.2％屈服强度的上限优选为420MPa以下，更优选为400MPa以下，进一步优选为380MPa以下，最优选为350MPa以下。

(残余应力率：75％以上)

在本实施方式的电子电气设备用铜合金中，如上述，残余应力率在150℃、1000小时的条件下设为75％以上。

在该条件下的残余应力率高的情况下，即使在高温环境下使用，也能够将永久变形控制得很小，能够抑制接触压力的降低。因此，本实施方式的电子电气设备用铜合金能够适合用作在如汽车的发动机室周围那样的高温环境下使用的端子。在本实施方式中，在相对于轧制方向平行的方向上进行应力松弛试验的残余应力率在150℃、1000小时的条件下设为75％以上。

另外，残余应力率优选为在150℃、1000小时的条件下设为77％以上，更优选为在150℃、1000小时的条件下设为80％以上。

接着，对于设为这样的结构的本实施方式的电子电气设备用铜合金的制造方法，参考图1所示的流程图进行说明。

(熔解和铸造工序S01)

首先，在熔解铜原料得到的铜熔液中，添加前述的元素进行成分调整，制成铜合金熔液。另外，对于各种元素的添加，能够使用元素单质或母合金等。并且，可以将包含上述元素的原料与铜原料一同进行熔解。并且，也可以使用该合金(本实施方式的铜合金)的回收材料及废料。在此，铜熔液优选为纯度为99.99质量％以上的所谓的4NCu，或者纯度为99.999质量％以上的所谓的5NCu。在熔解工序中，为了抑制Mg的氧化，并且为了降低氢浓度，优选为在H₂O的蒸气压低的非活性气体气氛(例如Ar气体)这种气氛下进行熔解，将熔解时的保持时间限制在最小限度。

而且，将经成分调整的铜合金熔液注入铸模中制成铸锭。另外，在考虑到量产的情况下，优选使用连续铸造法或半连续铸造法。

此时，由于熔液的凝固时形成包含Mg与P的结晶物，因此能够通过加快凝固速度使结晶物尺寸更加微细。因此，熔液的冷却速度优选设为0.1℃/sec以上，更优选设为0.5℃/sec以上。

(均质化工序S02)

接着，为了使得到的铸锭均质化而进行加热处理。在铸锭的内部有时存在通过凝固过程中Mg偏析并浓缩而产生的以Cu与Mg为主要成分的金属间化合物等。

因此，为了使这些偏析及金属间化合物等消失或减少，进行将铸锭加热至300℃以上且900℃以下的加热处理。由此，使Mg均匀地扩散到铸锭内，或者使Mg固溶到母相中。另外，优选在非氧化性或还原性气氛中实施该均质化工序S02。

(热加工工序S03)

由于在晶界易产生Mg的偏析，因此若存在Mg偏析，则很难控制晶界三重点。

因此，为了彻底地使组织均匀化，在前述均质化工序S02之后实施热加工。热加工的总加工率优选设为50％以上，更优选设为60％以上，进一步优选为70％以上。该热加工工序S03中的加工方法并没有特别限定，例如可采用轧制、拉拔、挤压、槽轧制、锻造、冲压等。并且，热加工温度优选设为400℃以上且900℃以下的范围内。

(固溶化工序S04)

为了彻底消除晶界中的Mg偏析，在前述热加工工序S03之后，实施固溶化热处理。固溶化工序S04的条件优选为加热温度设为500℃以上且900℃以下的范围内，加热温度下的保持时间设为1秒以上且10小时以下的范围内。该固溶化工序S04也可以兼作前述热加工工序S03。该情况下，使热加工的结束温度设为超过500℃，热加工结束后在500℃以上的温度下保持10秒以上即可。

在此，加热温度小于500℃时，固溶化不完全，在母相中可能会残留很多以Cu与Mg为主要成分的金属间化合物。另一方面，若加热温度超过900℃，则部分铜原材料变成液相，组织和表面状态可能不均匀。因此，将加热温度设定在500℃以上且900℃以下的范围。

(粗加工工序S05)

为了加工成规定的形状而进行粗加工。另外，在该粗加工工序S05中，实施一次以上的100℃以上且350℃以下的温加工。通过实施100℃以上且350℃以下的温加工，能够在加工中增加极微小的再结晶区域，能够在作为后一工序的中间热处理工序S06的再结晶时使组织随机化，并且增加随机晶界的总数。将温加工设为一次时，在粗加工工序S05的最终工序中实施。并且，也可以利用通过提高每一道加工工序的加工率而产生的加工发热来代替温加工。该情况下，例如优选在每一道的加工率为15％以上、优选为20％以上、更优选为30％以上的情况下实施轧制。温加工的次数优选为实施两次以上。关于温加工的温度，优选为150℃以上且350℃以下，更优选设为超过200℃且350℃以下即可。

(中间热处理工序S06)

在粗加工工序S05之后，以用于增加随机晶界的数量比例的再结晶组织化及用于提高加工性的软化为目的，实施热处理。热处理的方法没有特别限定，但优选为以400℃以上且900℃以下的保持温度、10秒以上且10小时以下的保持时间，在非氧化气氛或还原性气氛下进行热处理。并且，加热后的冷却方法虽没有特别限定，但优选为采用水淬等冷却速度设为200℃/min以上的方法。

另外，也可以反复实施粗加工工序S05及中间热处理工序S06。

(精加工工序S07)

为了将中间热处理工序S06之后的铜原材料加工成规定的形状，进行精加工。另外，在该精加工工序S07中，为了提高耐应力松弛特性，至少实施一次50℃以上且小于300℃的温加工。通过实施50℃以上且小于300℃的温加工，加工中所导入的转位进行再排列，因此耐应力松弛特性提高。精加工工序S07根据最终的形状而加工方法及加工率不同，但制成条或板的情况下实施轧制即可。并且，关于一次以上的温加工以外的工序，设为通常的冷加工即可。也可取代(代替)50℃以上且小于300℃的温加工，通过提高每一道加工工序的加工率来利用其加工发热。该情况下，例如在轧制中，将每一道的加工率设为10％以上即可。

并且，以接近最终形状的方式适当选择加工率，但为了在精加工工序S07中通过加工固化使拉伸强度在200MPa至450MPa之间，优选将加工率的上限设为75％以下，更优选设为65％以下，进一步优选设为60％以下，最优选设为小于40％。

(最终热处理工序S08)

接着，对于通过精加工工序S07得到的塑性加工材，为了提高耐应力松弛特性及因低温退火引起的固化，或为了去除残余应变，实施最终热处理。热处理温度优选为100℃以上且800℃以下的范围内。另外，在该最终热处理工序S08中，为了抑制特殊晶界在基于再结晶的晶界三重点中的数量比例，需要设定热处理条件(温度、时间、冷却速度)。

例如优选为从200℃至300℃的范围内设为10秒以上且10小时以下的保持时间。该热处理优选为在非氧化气氛或还原性气氛下进行。热处理的方法虽没有特别限定，但从降低制造成本的效果考虑，优选通过连续退火炉进行的高温短时间的热处理。

此外，也可以反复实施上述精加工工序S07与最终热处理工序S08。

以这种方式制成本实施方式的电子电气设备用铜合金(电子电气设备用铜合金板条材)。电子电气设备用铜合金板条材的厚度的上限没有特别限定，但将电子电气设备用铜合金板条材通过冲压加工制成连接器或端子及汇流排时，若厚度超过5.0mm，则冲压机的负荷会显著增大，以及每单位时间的生产率会降低，从而成本会提高。因此，在本实施方式中，优选将电子电气设备用铜合金板条材的厚度设为超过0.5mm且5.0mm以下。另外，电子电气设备用铜合金板条材的厚度的下限优选设为超过1.0mm，更优选设为超过3.0mm。

在此，本实施方式的电子电气设备用铜合金板条材虽可直接使用于电子电气设备用组件，但也可以在板面的一面或者两面形成膜厚0.1～100μm左右的镀锡层或镀银层。

此外，以本实施方式的电子电气设备用铜合金(电子电气设备用铜合金板条材)作为原材料并实施冲切加工或弯曲加工等，由此成型例如连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件。

根据设为如上结构的本实施方式的电子电气设备用铜合金，由于Mg的含量设为0.15质量％以上且小于0.35质量％的范围内，通过Mg固溶于铜的母相中，能够提高强度及耐应力松弛特性，而不会大幅降低导电率。

并且，由于以0.0005质量％以上且小于0.01质量％的范围内包含P，因此能够提高铸造性。

并且，由于Mg的含量〔Mg〕与P的含量〔P〕以质量比计满足〔Mg〕+20×〔P〕＜0.5的关系，因此能够抑制Mg与P的粗大结晶物的生成，能够抑制冷加工性及弯曲加工性的降低。

此外，在本实施方式中，由于Mg的含量〔Mg〕与P的含量〔P〕以质量比计满足〔Mg〕/〔P〕≤400的关系，因此能够使铸造性降低的Mg的含量与使铸造性提高的P的含量的比率适当，通过P添加的效果，可靠地提高铸造性。

而且，以与轧制的宽度方向正交的面作为观察面，通过EBSD法对母相以测定间隔为0.25μm的步长测定10000μm²以上的测定面积。接着，除去通过数据分析软件OIM所分析的CI值为0.1以下的测定点并进行分析，将相邻的测定点之间的取向差超过15°的测定点之间设为晶界。将Σ29以下的对应晶界设为特殊晶界，除此之外的晶界设为随机晶界。在根据OIM分析的晶界三重点中，将构成晶界三重点的三个晶界全部为特殊晶界的J3与所有晶界三重点的比例设为NF_J3，将构成晶界三重点的两个晶界为特殊晶界且一个晶界为随机晶界的J2与所有晶界三重点的比例设为NF_J2。对于这些NF_J3和NF_J2，0.20＜(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5≤0.45成立，因此，随机晶界网络的长度较长，冲压加工时迅速产生沿着晶界的破坏，因此冲压冲切加工性也优异。

此外，在本实施方式的电子电气设备用铜合金中，在相对于轧制方向平行的方向上进行拉伸试验时的0.2％屈服强度设为200MPa以上且450MPa以下的范围内，导电率设为超过75％IACS。因此，本实施方式的电子电气设备用铜合金适用于根据高电压、大电流的用途而加厚的电子电气设备用组件，特别适合用作连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件的原材料。

并且，在本实施方式的电子电气设备用铜合金中，残余应力率在150℃、1000小时的条件下设为75％以上。因此，即使在高温环境下使用的情况下，也能够将永久变形控制得很小，例如能够抑制连接器端子等的接触压力的降低。因此，本实施方式的电子电气设备用铜合金能够适合用作在发动机室等高温环境下使用的电子设备用组件的原材料。

并且，本实施方式的电子电气设备用铜合金板条材由上述电子电气设备用铜合金构成。因此，通过对该电子电气设备用铜合金板条材进行弯曲加工等，能够制造连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件。

另外，在表面形成镀锡层或镀银层的情况下，本实施方式的电子电气设备用铜合金板条材特别适合用作连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件的原材料。

此外，由于本实施方式的电子电气设备用组件(连接器或压合体等端子及汇流排等)由上述电子电气设备用铜合金构成，因此即使加大及加厚该电子电气设备用组件也能够发挥优异的特性。

以上，对本发明的实施方式的电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金板条材及电子电气设备用组件(端子、汇流排等)进行了说明，但本发明并不限定于此，能够在不脱离本发明的技术要件的范围内适当进行变更。

例如在上述实施方式中，对电子电气设备用铜合金的制造方法的一例进行了说明，但电子电气设备用铜合金的制造方法并不限定于实施方式中所记载的方法，也可以适当地选择现有的制造方法来制造。

实施例

以下，对为了确认本发明的效果而进行的确认实验的结果进行说明。

准备由纯度99.99质量％以上的无氧铜(ASTM B152 C10100)构成的铜原料，将其装入高纯度石墨坩埚内，在设为Ar气体气氛的气氛炉内进行了高频熔解。在得到的铜熔液内，添加各种添加元素制备成表1所示的成分组成，向铸模浇铸熔液，从而制成铸锭。另外，本发明例1、11及比较例5中使用了隔热材(ISOWOOL)铸模，在除此之外的本发明例、比较例中使用了碳铸模。另外，铸锭的大小设为厚度约25mm×宽度约150mm×长度约100mm。铸造时的冷却速度示于表2。

对得到的铸锭的铸皮附近进行了表面研磨。然后，在Ar气体气氛中，使用电炉在表2所记载的温度条件下进行4小时的加热，进行了均质化处理。

对均质化热处理后的铸锭进行热轧制，直至厚度约12mm为止实施了热轧制。之后，进行切割，使用电炉，在表2所记载的条件下进行1小时的加热，实施了固溶化处理。

固溶化处理后，将轧制辊加热至300℃，以表2所示的轧制率实施了粗轧制。

粗轧制之后，使用电炉与盐浴炉，在表2所记载的温度条件下，以平均结晶粒径大致成为5μm至15μm之间的方式进行了中间热处理。使用电炉的热处理是在Ar气氛下实施的。

另外，对于中间热处理后的平均结晶粒径，按照如下方式进行了调查。以与轧制的宽度方向正交的面即TD(Transverse Direction：横向方向)面作为观察面，进行了镜面研磨及蚀刻。接着，利用光学显微镜以轧制方向成为照片的横向的方式进行拍摄，以1000倍的视野(约300×200μm²)进行了观察。而且，按照JIS H 0501的切割法，在照片的纵、横方向上以规定的间隔对结晶粒径分别绘制五条规定长度的线段。对被完全切割的结晶粒数进行计数，计算出其切割长度的平均值作为平均结晶粒径。

为了将进行了中间热处理的铜原材料适当制成适合最终形状的形状，进行切割，并且为了去除氧化被膜实施了表面磨削。然后，将轧制辊加热至200℃，以表2中所记载的轧制率实施了精轧制(精加工)。根据以上内容，在本发明例1～10及比较例1、4中，制成厚度3.5mm、宽度约150mm的薄板。并且，在本发明例11～20及比较例2、3中，制成厚度1.2mm、宽度约150mm的薄板。

而且，在精轧制(精加工)后，使用电炉或者盐浴炉，在表2所示的条件下，实施了最终热处理，然后，进行水淬，制作出特性评价用薄板。

而且，对以下项目实施了评价。将评价结果示于表3。

(铸造性)

作为铸造性的评价，观察了前述铸造时有无表面粗糙。将以肉眼几乎未观察到表面粗糙的薄板设为“A”(优秀)，将产生了深度小于1mm的表面粗糙的薄板设为“B”(良好)，将产生了深度1mm以上且小于2mm的表面粗糙的薄板设为“C”(一般)。并且，将产生了深度2mm以上的较大的表面粗糙的薄板设为“D”(差)，在途中中止了评价。

另外，所谓表面粗糙的深度是指从铸锭的端部朝向中央部的表面粗糙的深度。

(晶界三重点比例)

以与轧制的宽度方向正交的截面即TD面(Transverse Direction：横向方向)作为观察面，通过EBSD测定装置及OIM分析软件，以如下方式测定了晶界(特殊晶界与随机晶界)及晶界三重点。使用耐水砂纸、金刚石磨粒进行了机械研磨。接着，使用胶体二氧化硅溶液进行了精研磨。而且，通过EBSD测定装置(FEI公司制Quanta FEG 450,EDAX/TSL公司制(现AMETEK公司)OIM Data Collection)及分析软件(EDAX/TSL公司制(现AMETEK公司)OIMData Analysis ver.7.2)，以电子束的加速电压20kV、测定间隔为0.25μm的步长，在10000μm²以上的测定面积测定了母相。除去CI值为0.1以下的测定点，进行了各结晶粒的取向差分析。将相邻的测定点之间的取向差成为15°以上的测定点之间作为晶界。并且，对于各个构成晶界三重点的三个晶界，使用在相邻网格点(Neighboring grid point)处计算出的重合位置点阵(CSL，coincidence site lattice)Σ值(sigma value)，识别出特殊晶界及随机晶界。对于超过Σ29的对应晶界，视为随机晶界。

(力学特性)

从特性评价用条材取样JIS Z 2241所规定的13B号试验片，通过JIS Z 2241的微量残余伸长法，测定了0.2％屈服强度。另外，以相对于轧制方向平行的方向取样了试验片。

(导电率)

从特性评价用条材取样宽度10mm×长度150mm的试验片，通过4端子法求出电阻。并且，使用千分尺测定试验片的尺寸，计算出试验片的体积。而且，根据测定出的电阻值与体积计算出导电率。另外，关于试验片，以其长度方向与特性评价用条材的轧制方向平行的方式取样。

(耐应力松弛特性)

在耐应力松弛特性试验中，通过依照日本伸铜协会技术标准JCBA-T309：2004的悬臂梁螺纹式的方法负载应力，测定了在150℃的温度保持1000小时后的残余应力率。

作为试验方法，从各特性评价用条材在相对于轧制方向平行的方向上取样试验片(宽度10mm)，以试验片的表面最大应力成为屈服强度的80％的方式，将初期挠曲位移设定为2mm，并调整了跨距长度。上述的表面最大应力由下式确定。

表面最大应力(MPa)＝1.5Etδ₀/L_s ²

其中，式中的各记号表示以下事项。

E：杨氏模量(MPa)

t：试料的厚度(t＝1.2mm或者3.5mm)

δ₀：初期挠曲位移(2mm)

L_s：跨距长度(mm)

根据在150℃的温度保持1000小时后的弯痕测定残余应力率，评价了耐应力松弛特性。另外，残余应力率使用下式来计算。

残余应力率(％)＝(1-δ_t/δ₀)×100

其中，式中的各记号表示以下事项。

δ_t：(在150℃保持1000小时后的永久挠曲位移(mm))-(在常温保持24小时后的永久挠曲位移(mm))

δ₀：初期挠曲位移(mm)

(弯曲加工性)

依照日本伸铜协会技术标准JCBA-T307：2007的4试验方法进行了弯曲加工。对于本发明例1～10，从特性评价用薄板切割并取样多个宽度3.5mm×长度30mm的试验片，研磨了切割面。接着，以弯曲轴成为与轧制方向正交的方向的方式，使用弯曲角度为90度、弯曲半径为2mm(R/t＝0.6)的W型夹具，进行了W弯曲试验。另一方面，对于本发明例11～20及比较例2、3，从特性评价用薄板切割并取样多个宽度10mm×长度30mm的试验片，研磨了切割面。接着，以弯曲轴成为与轧制方向正交的方向的方式，使用弯曲角度为90度、弯曲半径为0.75mm(R/t＝0.6)的W型夹具，进行了W弯曲试验。

肉眼观察弯曲部的外周部，将观察到裂纹的情况判定为“D”(差)，将观察到大的褶皱的情况判定为“B”(良好)，将未确认到断裂或微细的裂纹、大的褶皱的情况判定为“A”(优秀)。另外，评价“A”、“B”判断为可容许的弯曲加工性。

(冲切加工性)

利用模具从特性评价用条材冲切多个圆孔测定毛刺高度，进行了冲切加工性的评价。

模具的间隙相对于板厚设为约3％，利用50spm(stroke per minute：每分钟行程数)的冲切速度进行了冲切。观察冲孔侧的切口面，测量10个毛刺高度，求出了毛刺高度与板厚的比例。

将毛刺高度的最高值相对于板厚为2.5％以下的情况评价为“A”(优秀)。将毛刺高度的最高值相对于板厚超过2.5％且3.0％以下的情况评价为“B”(良好)。将毛刺高度的最高值相对于板厚超过3.0％的情况评价为“D”(差)。

[表1]

[表2]

[表3]

比较例1中，Mg的含量比本实施方式的范围少，0.2％屈服强度低，强度不足，并且耐应力松弛特性不足。

比较例2中，由于〔Mg〕+20×〔P〕不在本实施方式的范围内，因此弯曲加工性的评价为“D”。

比较例3中，由于Mg的含量比本实施方式的范围多，〔Mg〕+20×〔P〕不在本实施方式的范围内，因此弯曲加工性的评价为“D”。此外，导电率低。因此未实施其他评价。

比较例4中，由于(NF_J2/(1-NF_J3))^0.5不在本实施方式的范围内，因此随机晶界的网络长度变短，冲切加工性降低。因此，未实施弯曲加工性及耐应力松弛特性的评价。

比较例5中，Mg的含量比本实施方式的范围多，且〔Mg〕/〔P〕也超过400，产生了非常深的表面粗糙，因此中止了之后的评价。

相对于此，在本发明例中，确认到0.2％屈服强度、导电率、耐应力松弛特性、弯曲加工性、铸造性及冲切加工性优异。

基于以上内容，根据本发明例，确认到能够提供一种导电性、强度、弯曲加工性、耐应力松弛特性、铸造性及冲切加工性优异的电子电气设备用铜合金及电子电气设备用铜合金板条材。

产业上的可利用性

本实施方式的电子电气设备用铜合金及电子电气设备用铜合金板条材能够较佳地适用于连接器或压合体等端子及汇流排等电子电气设备用组件。