TW201502294A - 電子與電氣機器用銅合金、電子與電氣機器用銅合金薄板、電子與電氣機器用零件及端子 - Google Patents

Abstract

本發明，係具有：由含有Ni為1.0質量%以上5.0質量%以下、Si為0.1質量%以上1.5質量%以下，殘餘為Cu及不可避免的不純物所成，且Ni/Si(質量比)為2.0以上6.0以下的範圍內所組成，以Σ 3、Σ 9、Σ 27a、Σ 27b的各粒界長度的和L σ相對於全部之結晶粒界長度L的比率作為特殊粒界長度比率(L σ/L)時該比率為30%以上，並且來自於材料表面之{200}面的X光繞射強度之比例R{200}為0.2以上。

Description

電子與電氣機器用銅合金、電子與電氣機器用銅合金薄板、電子與電氣機器用零件及端子

本發明，是關於半導體裝置之連接器等的端子、或電磁繼電器的可動導電片、或是作為導線架等之電子與電氣機器用零件所使用的電子與電氣機器用銅合金、及使用該銅合金之電子與電氣機器用銅合金薄板、電子與電氣機器用零件及端子。

本專利申請案，是依2013年7月3日於日本所申請的特願2013-139995號而主張優先權，並援用其內容於此。

以往以來，隨著電子機器或電氣機器等的小型化，便謀求於此等電子機器或電氣機器等所使用之連接器等的端子、繼電器、導線架等之電子與電氣機器用零件的小型化及薄壁化。因此，作為構成電子與電氣機器用零 件的材料，要求銅合金要有優秀的彈力性、強度、彎曲加工性。特別是，如非專利文獻1所記載，作為連接器等之端子、繼電器、導線架等之電子與電氣機器用零件所使用的銅合金，期望具有高耐力者。

在此，作為端子、連接器、繼電器、導線架等之電子與電氣機器用零件所使用的銅合金，例如於專利文獻1~3，提供一種Cu-Ni-Si系合金(所謂科森合金)。此種科森合金，是使由Ni₂Si所構成的析出物分散的析出硬化型合金，為具有比較高的導電率及強度者。因此，大多使用在汽車用端子或信號系小型端子之用途上，近年來，被活躍地進行開發。

例如，於專利文獻2所記載的電子與電氣機器用銅合金中，藉由使來自於材料表面的{200}面之繞射強度的比例R{200}製成為0.3以上，以謀求彎曲加工性的提升。

又，於專利文獻3所記載之電子與電氣機器用銅合金中，由具備後方散亂電子繞射像系統之掃描型電子顯微鏡所發展之EBSD法所測量，藉由將特殊粒界之全特殊粒界長度相對於結晶粒界之全粒界長度的比率限定於60%~70%，以謀求深拉伸加工性及耐疲勞特性的提升。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平11-036055號公報

[專利文獻2]日本特開2009-007666號公報

[專利文獻3]日本特開2012-122114號公報

[非專利文獻]

[非專利文獻1]野村幸矢，「連接器用高性能銅合金條的技術動向及本公司的開發戰略」，神戶製鋼技報Vol. 54 No. 1(2004)p. 2-8

然而，於最近，隨著電子與電氣機器的更加輕量化，謀求於此等電子機器或電氣機器等所使用之連接器等的端子、繼電器、導線架等之電子與電氣機器用零件的更加薄壁化。因此，對於連接器等之端子，為了確保接壓，必須進行嚴苛的彎曲加工，因此要求比以往更加優秀的兼顧耐力與彎曲特性。再者，此等之電子與電氣機器用零件，亦要適用於在汽車引擎室等之高溫環境下所使用的用途，故被要求比以往更具優秀的應力鬆弛抵抗特性。

在此，於專利文獻2所記載之電子與電氣機器用銅合金中，如上述般地，雖限定來自於材料表面的{200}面之繞射強度的比例R{200}，以謀求彎曲加工性的提升，但仍恐有無法取得充分的兼顧耐力與彎曲特性之虞。又，為了藉由調整組成成分以謀求應力鬆弛抵抗特性的提升，但為了確保導電率而降低添加元素量之情形時， 應力鬆弛抵抗特性就變得不充分，而恐有無法在高溫環境下使用之虞。

又，於專利文獻3所記載之電子與電氣機器用銅合金中，雖將特殊粒界之全特殊粒界長度相對於結晶粒界之全粒界長度的比率限定於60%~70%，但對於結晶方位由於沒有考慮到，所以恐有無法取得充分的彎曲加工性及應力鬆弛抵抗特性之虞。

本發明，是以如上所述的情事為背景所研創的，其目的在於提供一種具有優秀的兼顧耐力與彎曲強度性，並且對於應力鬆弛抵抗特性特別優異，可適用於連接器等之端子、繼電器、導線架等之電子與電氣機器用零件的電子與電氣機器用銅合金、電子與電氣機器用銅合金薄板、電子與電氣機器用零件及端子。

為了解決此一課題，本發明的電子與電氣機器用銅合金，其特徵為，具有：由含有Ni為1.0質量%以上、5.0質量%以下，Si為0.1質量%以上、1.5質量%以下，殘餘為Cu及不可避免的不純物所成，且Ni/Si(質量比)為2.0以上、6.0以下的範圍內所成之組成，藉由EBSD法以測量間隔級距為0.1μm測量1000μm²以上的測量面積，排除藉由資料解析軟體OIM所解析出之CI值為0.1以下的測量點來進行解析，並以相鄰接之測量點之間的方位差超過15°的測量點之間作為結晶粒界，以Σ 3、Σ 9、 Σ 27a、Σ 27b的各粒界長度的和L σ相對於全部之結晶粒界長度L的比率作為特殊粒界長度比率(L σ/L)時該比率為30%以上，並且以來自於材料表面之{111}面的X光繞射強度為I{111}、來自{200}面的X光繞射強度為I{200}、來自{220}面的X光繞射強度為I{220}、來自{311}面的X光繞射強度為I{311}、來自{331}面的X光繞射強度為I{331}、來自{420}面的X光繞射強度為I{420}，使來自{200}面的X光繞射強度之比例R{200}，設定為R{200}=I{200}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})之情形時，R{200}為0.2以上。

設定為上述構成之本發明的電子與電氣機器用銅合金中，由於具有：由含有Ni為1.0質量%以上、5.0質量%以下，Si為0.1質量%以上、1.5質量%以下，殘餘為Cu及不可避免的不純物所成，且Ni/Si(質量比)為2.0以上、6.0以下的範圍內所成之組成，因而可以使以Ni₂Si為主的金屬間化合物所構成的析出物粒子分散於銅之母相中，所以可以一面確保高導電率，同時謀求強度的提升。

設定為上述構成之本發明的電子與電氣機器用銅合金，由於以Σ 3、Σ 9、Σ 27a、Σ 27b的各粒界長度的和L σ相對於全部之結晶粒界長度L的比率作為特殊粒界長度比率(L σ/L)時，設定該比率為30%以上，並且設定來自於材料表面之{200}面的X光繞射強度之比例R{200}為0.2以上，故於{200}面所定向(orientation)之銅 合金的組織中，可增加結晶性較高的粒界(原子排列紊亂較少的粒界)。

在此，{200}面，由於是相對於彎曲加工的應力方向，為滑移系統易於活動的方位關係，故可以抑制局部性的變形。再者，藉由增加結晶性較高的粒界(原子排列紊亂較少的粒界)，使彎曲加工時成為破壞起點之粒界的比例較少。於本發明之電子與電氣機器用銅合金，藉由此等的加乘效果而使兼顧耐力與彎曲特性飛躍性地提升。又，特殊粒界，由於相較於不規則粒界其粒界的擴散較為遲緩，故可以提升應力鬆弛抵抗特性。

為了確實地達到上述的作用效果，以將特殊粒界長度比率(L σ/L)設為45%以上為佳，設為50%以上為更佳。又，以將來自於材料表面之{200}面的X光繞射強度的比例R{200}設為0.25以上為佳，設為0.3以上為更佳。

又，所謂EBSD法，是指由具有背向散射電子繞射像系統之掃描型電子顯微鏡所發展的電子線反射繞射(Electron Backscatter Diffraction Patterns：EBSD)法。在EBSD法中，是於掃描型電子顯微鏡中，對呈較大傾斜之狀態所配置的試料表面照射電子線，依據由電子線的反射繞射所形成的結晶圖案(菊池圖案)，來測量測量點的結晶方位。結晶圖案是以複數個波帶來取得。然後從結晶圖案選出3條波帶，以算出1個解或是複數個解來作為結晶方位。對3條波帶的所有組合進行如此之計算，從各組合所計算出之解當中，以在全體裡出現最多的解，作為測量 點的結晶方位。

又，所謂OIM，是使用藉由EBSD法所形成的測量資料來解析結晶方位的資料解析軟體(Orientation Imaging Microscopy：OIM)。在資料解析軟體OIM中，由以EBSD法所測得的結晶方位，藉由歸納出表示相同結晶方位之呈連續的測量點來定義結晶粒，藉此而構築出微織構的資訊。

再者，所謂CI值，為信賴性指數(Confidence Index)，其所表示的數值是使用EBSD裝置的解析軟體OIM Analysis(Ver.5.3)進行解析時，作為代表決定結晶方位之信賴性的數值(例如，「EBSD讀本：OIM 使用(中譯：對於使用OIM)(改定第3版)」鈴木清一著，2009年9月，株式會社TSL SOLUTIONS發行)。更詳細來說，於EBSD法中，對於在決定一個測量點的結晶方位時所算出的各個解，可以因應其出現數給予加權。對最後所決定出該點之結晶方位的信賴性，以依據加權來求出的即為CI值。亦即，結晶圖案要是明確其CI值較高，結晶圖案不明確時其CI值較低。在此，藉由EBSD進行測量，再藉由OIM所解析之測量點的組織為加工組織之情形時，由於結晶圖案並非明確，所以決定結晶方位的信賴性較低，CI值變低。特別是CI值為0.1以下之情形時，則被判斷為該測量點的組織為加工組織。

又，所謂特殊粒界，於結晶學上是依據CSL理論(Kronberg et al：Trans.Met.Soc.AIME,185,501 (1949))以所定義的Σ值屬於3≦Σ≦29的對應粒界，並且，被定義為位在該對應粒界之固有對應部位格子方位缺陷Dq為滿足Dq≦15°/Σ^1/2(D.G.Brandon：Acta.Metallurgica.Vol.14,p.1479,(1966))的結晶粒界。

另一方面，所謂不規則粒界，係具有Σ值為29以下之對應方位關係，且為滿足Dq≦15°/Σ^1/2之特殊粒界以外的粒界。

又，本發明的電子與電氣機器用銅合金，其特徵為，具有：由含有Ni為1.0質量%以上、並且含有Co、Mn、Fe中之任一種或是兩種以上，Ni、Co、Mn、Fe的含量合計定為超過1.0質量%而於5.0質量%以下，含有Si為0.1質量%以上1.5質量%以下，殘餘為Cu及不可避免的不純物所成，且(Ni+Co+Mn+Fe)/Si(質量比)為2.0以上6.0以下的範圍內所組成，藉由EBSD法以測量間隔級距為0.1μm測量1000μm²以上的測量面積，排除藉由資料解析軟體OIM所解析出之CI值為0.1以下的測量點來進行解析，並以相鄰接之測量點之間的方位差超過15°的測量點之間作為結晶粒界，以Σ 3、Σ 9、Σ 27a、Σ 27b的各粒界長度的和L σ相對於全部之結晶粒界長度L的比率作為特殊粒界長度比率(L σ/L)時該比率為30%以上，並且以來自於材料表面之{111}面的X光繞射強度為I{111}、來自{200}面的X光繞射強度為I{200}、來自{220}面的X光繞射強度為I{220}、來自{311}面的X光繞射強度為I{311}、來自{331}面的X光繞射強度為 I{331}、來自{420}面的X光繞射強度為I{420}，使來自{200}面的X光繞射強度之比例R{200}，設定為R{200}=I{200}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})之情形時，R{200}為0.2以上。

設定為上述構成之本發明的電子與電氣機器用銅合金中，由於具有：由含有Ni為1.0質量%以上、並且含有Co、Mn、Fe中之任一種或是兩種以上，Ni、Co、Mn、Fe之含量合計為超過1.0質量%而在5.0質量%以下，含有Si為0.1質量%以上1.5質量%以下，殘餘為Cu及不可避免的不純物所成，且(Ni+Co+Mn+Fe)/Si(質量比)為2.0以上6.0以下的範圍內所組成，使Co、Mn、Fe來替代Ni的一部分，因而可以使以Ni₂Si為主的金屬間化合物所構成的析出物粒子分散於銅之母相中，所以可以一面確保高導電率，同時謀求強度的提升。

又，由於以Σ 3、Σ 9、Σ 27a、Σ 27b的各粒界長度的和L σ相對於全部之結晶粒界長度L的比率作為特殊粒界長度比率(L σ/L)時，設定該比率為30%以上，並且設定來自於材料表面之{200}面的X光繞射強度之比例R{200}為0.2以上，所以可以飛躍性地提升兼顧耐力與彎曲特性，並且可以製得優秀的應力鬆弛抵抗特性。

在此，於本發明的電子與電氣機器用銅合金中，更進一步地，亦可含有Ti、Cr、Zr、P、B之中之任一種或是兩種以上，且合計為0.01質量%以上、2.0質量%以下的範圍內。

Ti、Cr、Zr、P、B等元素，藉由形成析出物而具有提升強度的作用。因此，藉由適當地添加此等元素，而能夠更加地使強度提昇。

又，於本發明的電子與電氣機器用銅合金，更進一步地，亦可含有Mg、Sn、Zn、Al、Ag中之任一種或是兩種以上，且合計為0.01質量%以上、2.0質量%以下的範圍內。

Mg、Sn、Zn、Al、Ag等元素，係具有可固溶於銅的母相中而使強度提昇的作用。因此，藉由適當地添加此等元素，而能夠更加地使強度提昇。

又，於本發明的電子與電氣機器用銅合金中，平均結晶粒徑以設定為0.5μm以上100μm以下的範圍內為佳。

此情形下，由於使平均結晶粒徑比較微細地被設定在0.5μm以上100μm以下的範圍內，所以可以確實地提升強度及彎曲加工性。又，如上述般地，由於限定特殊粒界長度比率(L σ/L)，故即使將結晶粒徑微細化仍能夠維持應力鬆弛抵抗特性。

為了確實地達到上述的作用效果，以將平均結晶粒徑設為1.0μm以上75μm以下的範圍內為佳，再者以設在2.0μm以上50μm以下的範圍內為更佳。

又，於本發明的電子與電氣機器用銅合金中，以具有0.2%耐力為400MPa以上的機械特性為佳。

0.2%耐力為400MPa以上之情形時，由於不會容易地 產生塑性變形，因此尤其適合使用於連接器等的端子、繼電器、導線架等之電子機器用零件。

又，於本發明的電子與電氣機器用銅合金，以來自於材料表面之{111}面的X光繞射強度為I{111}、來自{200}面的X光繞射強度為I{200}、來自{220}面的X光繞射強度為I{220}、來自{311}面的X光繞射強度為I{311}、來自{331}面的X光繞射強度為I{331}、來自{420}面的X光繞射強度為I{420}，使來自{220}面的X光繞射強度之比例R{220}，設定為R{220}=I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})之情形時，R{220}為0.8以下為佳。

{220}面，是由壓延集合組織所形成，彎曲軸相對於壓延方向呈平行之方式進行彎曲加工時，滑移系統相對於彎曲加工的應力方向成為難以活動的方位關係。因此，在彎曲加工時容易產生局部性變形而發生龜裂。在此，藉由將來自於材料表面之{220}面的X光繞射強度的比例R{220}限定在0.8以下，而能夠使彎曲加工性提昇。

又，為了確實地達到上述的作用效果，以將來自於材料表面之{220}面的X光繞射強度的比例R{220}定為0.75以下為佳，以定為0.7以下更佳。

本發明的電子與電氣機器用銅合金薄板，其特徵為：是由上述的電子與電氣機器用銅合金的壓延材所構成，且其厚度以在0.01mm以上、2.0mm以下的範圍內。

如此之構成的電子與電氣機器用銅合金薄板，由於具有優秀之兼顧耐力與彎曲特性，並且，具有優秀的應力鬆弛抵抗特性，所以很適合使用在連接器、其他的端子、電磁繼電器的可動導電片、導線架等。

在此，於本發明的電子與電氣機器用銅合金薄板，亦可於表面施以Sn鍍層。

本發明的電子與電氣機器用零件，其特徵為：是由上述的電子與電氣機器用銅合金所構成。

再者，本發明的電子與電氣機器用零件，其特徵為：是由上述的電子與電氣機器用銅合金薄板所構成。

又，所謂本發明的電子與電氣機器用零件，是包含端子、連接器、繼電器、導線架等。

本發明的端子，其特徵為：是由上述的電子與電氣機器用銅合金所構成。

再者，本發明的端子，其特徵為：是由上述的電子與電氣機器用銅合金薄板所構成。

又，本發明的端子，是包含連接器等。

此構成的電子與電氣機器用零件及端子，由於是使用具有優秀之強度、彎曲加工性、應力鬆弛抵抗特性的電子與電氣機器用銅合金所製造，故在長時間經過後(經時性的)、或在高溫環境下，都不易緩和殘留應力，例如在利用彎曲部分的彈力性來製成壓接於其相對側的導電材料之構造的情形時，可以保持與相對側導電構件的接觸壓力。並且，可以謀求電子與電氣機器用零件及端子的薄 壁化。

根據本發明，可以提供具有優秀的兼顧耐力與彎曲特性，並且對於應力鬆弛抵抗特性特別優異，可適用於連接器等之端子、繼電器、導線架等之電子與電氣機器用零件的電子與電氣機器用銅合金、電子與電氣機器用銅合金薄板、電子與電氣機器用零件及端子。

第1圖是顯示作為本實施形態之電子與電氣機器用銅合金的製造方法之一例的流程圖。

於以下，對於本發明的實施形態進行說明。

於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，是訂為含有Ni為1.0質量%以上、5.0質量%以下，Si為0.1質量%以上、1.5質量%以下，殘餘是由Cu及不可避免的不純物所構成的組成，再者Ni/Si(質量比)為2.0以上、6.0以下的範圍內。

又，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，以Co、Mn、Fe來取代上述之Ni的一部分亦可。具體而言，是訂為含有Ni為1.0質量%以上，並且含有 Co、Mn、Fe中之任一種或是兩種以上，使Ni、Co、Mn、Fe之含量合計為超過1.0質量%而在5.0質量%以下，且含有Si為0.1質量%以上、1.5質量%以下，殘餘是由Cu及不可避免的不純物所構成的組成，其中(Ni+Co+Mn+Fe)/Si(質量比)為2.0以上、6.0以下的範圍內亦可。

再者，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，以含有Ti、Cr、Zr、P、B中之任一種或是兩種以上，合計為0.01質量%以上、2.0質量%以下的範圍內亦可。

又，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，以含有Mg、Sn、Zn、Al、Ag中之任一種或是兩種以上，合計為0.01質量%以上、2.0質量%以下的範圍內亦可。

並且，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，是藉由EBSD法以測量間隔級距為0.1μm方式測量1000μm²以上的測量面積，再藉由資料解析軟體OIM排除所解析的CI值為0.1以下之測量點來進行解析，並以鄰接之測量點間的方位差超過15°之測量點間作為結晶粒界，以Σ 3、Σ 9、Σ 27a、Σ 27b的各粒界長度的和L σ相對於全部之結晶粒界長度L的比率作為特殊粒界長度比率(L σ/L)為30%以上者。

又，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，以來自於材料表面之{111}面的X光繞射強度為I{111}、來自{200}面的X光繞射強度為I{200}、來自 {220}面的X光繞射強度為I{220}、來自{311}面的X光繞射強度為I{311}、來自{331}面的X光繞射強度為I{331}、來自{420}面的X光繞射強度為I{420}，使來自{200}面的X光繞射強度之比例R{200}，為R{200}=I{200}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})之情形時，R{200}為0.2以上。

再者，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，使來自於材料表面之{220}面的X光繞射強度之比例R{220}，為R{220}=I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})之情形時，R{220}為0.8以下。

又，以本實施形態之電子與電氣機器用銅合金作為壓延板之情形時，是於壓延板的板表面(壓延面)，測量上述的X光繞射強度。

又，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，其平均結晶粒徑(包含雙晶)為0.5μm以上、100μm以下的範圍內。

在此，對於如上所述地限定組成成分、特殊粒界長度比率(L σ/L)、X光繞射強度、以及平均結晶粒徑之理由，於以下說明之。

〔Ni〕

Ni，是藉由與Si共同添加，形成分散於銅之母相中之微細析出物的元素，具有維持導電率不變而使強度大幅提升的作用效果。

在此，Ni的含量為未滿1.0質量%之情形時，恐有析出物的個數不足，且無法使強度充分提升之虞。另一方面，Ni的含量為超過5.0質量%之情形時，恐有在熱間加工時產生裂損之虞。

根據以上的說明，在本實施形態中，是將Ni的含量設定在1.0質量%以上5.0質量%以下的範圍內。又，若是為了確保析出物的個數並確實地提升強度，則將Ni的含量以訂為1.5質量%以上為佳。又，若是為了確實地抑制熱間加工時的裂損，則將Ni的含量以訂為4.0質量%以下為佳。

〔Si〕

Si，是藉由與Ni共同添加，形成分散於銅之母相中之微細析出物的元素，具有維持導電率不變而使強度大幅提升的作用效果。

在此，Si的含量為未滿0.1質量%之情形時，恐有析出物的個數不足，而無法使強度充分提升之虞。另一方面，Si的含量為超過1.5質量%之情形時，恐有在熱間加工時產生裂損之虞。

由以上的說明，在本實施形態中，是將Si的含量設定在0.1質量%以上、1.5質量%以下的範圍內。又，若是為了確保析出物的個數並確實地提升強度，則將Si的含量以訂為0.3質量%以上為佳。又，若是為了確實地抑制熱間加工時的裂損，則將Si的含量以訂為1.3質量%以下 為佳。

〔Ni與Si的質量比：Ni/Si〕

Ni及Si，如上述般地可形成分散於銅之母相中之微細析出物。該析出物，是由以Ni₂Si為主的金屬間化合物所構成。

在此，Ni與Si的質量比Ni/Si為未滿2.0之情形時，恐有析出物的個數不足，而無法使強度充分提升之虞。並且，恐由於過剩的Si有造成導電率降低之虞。另一方面，Ni與Si的質量比Ni/Si為超過6.0之情形時，恐有析出物的個數不足且無法使強度充分提升之虞。又，為了確實地達成上述的作用效果，以將Ni與Si的質量比：Ni/Si設在3.0以上、5.0以下的範圍內為佳。

〔Co、Mn、Fe〕

Co、Mn、Fe此等元素，是與Ni同樣地，可與Si一同形成由金屬間化合物所構成的微細析出物，具有維持導電率不變而使強度大幅提升的作用效果。因此，可以將Ni的一部分以Co、Mn、Fe來代替。

在此，Ni的含量為未滿1.0質量%、或是Ni、Co、Mn、Fe的含量合計為1.0質量%以下之情形時，恐有析出物的個數不足，而無法使強度充分提升之虞。另一方面，Ni、Co、Mn、Fe的含量合計超過5.0質量%之情形時，恐有在熱間加工時產生裂損之虞。

由以上的說明，在本實施形態中，是將Ni的含量設定為1.0質量%以上，並將Ni、Co、Mn、Fe的含量之合計，設定為超過1.0質量%而在5.0質量%以下的範圍內。又，為了確實地抑制熱間加工時的裂損，以將Ni、Co、Mn、Fe之含量的合計設在4.0質量%以下為佳。

〔Ni、Co、Mn、Fe與Si的質量比：(Ni+Co+Mn+Fe)/Si〕

Ni、Co、Mn、Fe與Si，如上述般地可形成分散於銅之母相中之微細析出物。該析出物，是由以Ni₂Si為主的金屬間化合物所構成。

在此，Ni、Co、Mn、Fe及Si的質量比：(Ni+Co+Mn+Fe)/Si為未滿2.0之情形時，恐有析出物的個數不足，而無法使強度充分提升之虞。並且，由於過剩的Si而恐有造成導電率降低之虞。另一方面，Ni、Co、Mn、Fe與Si的質量比：(Ni+Co+Mn+Fe)/Si超過6.0之情形時，恐有析出物的個數不足，而無法使強度充分提升之虞。為了確實地達成上述的作用效果，以將Ni、Co、Mn、Fe與Si的質量比：(Ni+Co+Mn+Fe)/Si設為3.0以上5.0以下的範圍內為佳。

〔Ti、Cr、Zr、P、B〕

Ti、Cr、Zr、P、B等元素，是與Cu、Ni、Si一同形成由金屬間化合物所構成的微細析出物，具有維持導電率不變而使強度大幅提升的作用效果。因此，要謀求更加使 強度提升之情形時，以進行適當添加為佳。

在此，Ti、Cr、Zr、P、B中之任一種或是兩種以上的含量合計為未滿0.01質量%之情形時，恐有無法確實地達成上述的作用效果之虞。另一方面，Ti、Cr、Zr、P、B中之任一種或是兩種以上的含量合計為超過2.0質量%之情形時，恐有導電率大幅降低之虞。

由以上的說明，在添加Ti、Cr、Zr、P、B等元素之情形時，以將Ti、Cr、Zr、P、B中之任一種或是兩種以上的含量的合計設為0.01質量%以上、2.0質量%以下的範圍內為佳。

〔Mg、Sn、Zn、Al、Ag〕

Mg、Sn、Zn、Al、Ag等元素，為固溶在銅的母相中，具有使強度大幅提升的作用效果。因此，要謀求更加使強度提升之情形時，以進行適當添加為佳。

在此，Mg、Sn、Zn、Al、Ag中之任一種或是兩種以上的含量的合計為未滿0.01質量%之情形時，恐有無法確實地達成上述的作用效果之虞。另一方面，Mg、Sn、Zn、Al、Ag中之任一種或是兩種以上的含量合計為超過2.0質量%之情形時，恐有導電率大幅降低之虞。

由以上的說明，在添加Mg、Sn、Zn、Al、Ag等元素之情形時，以將Mg、Sn、Zn、Al、Ag中之任一種或是兩種以上的含量的合計設為0.01質量%以上、2.0質量%以下的範圍內為佳。

〔不可避免的不純物〕

又，作為上述元素以外之不可避免的不純物者，可舉出Ca、Sr、Ba、Sc、Y、希土族元素、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、S、O、C、Be、N、H、Hg等。此等不可避免的不純物，以總量為0.3質量%以下為佳。

〔特殊粒界長度比率(L σ/L)〕

由於特殊粒界為結晶性較高的粒界(原子排列紊亂較少的粒界)，故不易成為加工時之破壞的起點。因此，以Σ 3、Σ 9、Σ 27a、Σ 27b之各粒界長度的和L σ相對於全部的結晶粒界長度L的比率作為特殊粒界長度比率(L σ/L)時，若提高該比率時，可以減少彎曲加工時會成為破壞起點之粒界的比例，而可以提升彎曲加工性。又，藉由在增加後述之{200}面之比例的組織中導入特殊粒界，藉由加乘效果可以大幅地減少彎曲加工時的破壞起點，故彎曲加工性可飛躍性地上升。再者，特殊粒界相較於不規則粒界由於粒界的擴散較遲緩，所以即使因特殊粒界長度比率(L σ/L)較高而縮小結晶粒徑時，仍可以抑制應力鬆弛抵抗特性造成劣化。

在此，於本實施形態中，是將特殊粒界長度比率(L σ/L)設定為30%以上。為了確實地達成上述的作用效果， 以將特殊粒界長度比率(L σ/L)設為35%以上為佳，設為40%以上為更佳。更理想為設為50%以上。

又，由EBSD裝置之解析軟體OIM進行解析後的CI值(信賴性指數)，在測量點的結晶圖案不明確之情形時該值會變小，CI值為0.1以下便難以信賴該解析結果。因此，在本實施形態中，是將CI值為0.1以下之信賴性較低的測量點予以排除掉。

〔X光繞射強度比：R{200}〕

{200}面，相對於彎曲加工的應力方向，由於其滑移系統成為易於活動的方位關係，故可以抑制局部性的變形，而能夠抑制彎曲加工時之龜裂的發生。又，上述之特殊粒界比率較高的組織中，藉由提高{200}面比例，藉由加乘效果可大幅減少彎曲加工時的破壞起點，故彎曲加工性可飛躍性地提升。

因此，藉由將來自於材料表面之{200}面的X光繞射強度的比例R{200}設為0.2以上，能夠使彎曲加工性提昇。在此，來自{200}面的X光繞射強度的比例R{200}，即使在上述的範圍內，又以0.25以上為較佳，0.3以上為更加理想。

又，對於來自{200}面的X光繞射強度的比例R{200}的上限，雖沒有特別的限定，但以設為0.9以下為佳。

〔X光繞射強度比：R{220}〕

位於材料表面的{220}面，是由壓延集合組織所形成者，若該{220}面的比例較高時，當朝向對壓延方向為垂直方向進行彎曲加工時，其滑移系統相對於彎曲加工的應力方向成為難以活動的方位關係。因此，於彎曲加工時變形會局部性地發生，而成為龜裂的原因。

因此，吾人認為藉由將來自於材料表面之{220}面的X光繞射強度的比例R{220}抑制在0.8以下，可以抑制龜裂的發生，而能夠提升彎曲加工性。在此，來自{220}面的X光繞射強度的比例R{220}，即使在上述的範圍內，又以0.75以下為較佳，0.7以下為更加理想。

又，對於來自{220}面的X光繞射強度的比例R{220}之下限，雖沒有特別的限定，但以設為0.1以上為佳。

〔平均結晶粒徑〕

就應力鬆弛抵抗特性而言，被認為也會給予材料的結晶粒徑有某種程度的影響，一般來說結晶粒徑愈小則應力鬆弛抵抗特性就愈降低。於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金之情形，由於藉由適切地調整組成成分與各合金元素的比率、以及適切地設定結晶性較高之特殊粒界的比率，可以確保良好的應力鬆弛抵抗特性，故可謀得縮小結晶粒徑，而提升強度及彎曲加工性。

因此，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，是將藉由粒界(不規則粒界及特殊粒界)所構成之結晶粒的平均結晶粒徑，設為0.5μm以上100μm以下的範圍內為 佳。又，為使應力鬆弛抵抗特性更加提升，將平均結晶粒徑以設為1.0μm以上為佳，以設為2.0μm以上為更佳。又，為了確實地確保強度、彎曲加工性時，以將平均結晶粒徑設為75μm以下為佳，設為50μm以下為更佳。

如以上所述，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，是以因應所要求的特性來調整平均結晶粒徑為佳。

其次，對於設定成如此之構成之作為本實施形態之電子與電氣機器用銅合金的製造方法，參照第1圖所示的流程圖加以說明。

〔熔解與鑄造製程：S01〕

首先，於熔解銅原料所取得的銅熔湯中，添加上述的元素來進行成分調整後，製造出銅合金熔湯。作為銅原料者，雖期望以使用純度99.99%以上的4NCu(無氧銅等)為理想，但以廢品作為原料來使用亦可。又，對於各種元素的添加，可以使用元素單體或母合金等。又，也可以將含有各種元素的原料與銅原料一同熔解。又，使用回收材及廢品材料亦可。

對於原料的熔解，雖可以使用大氣環境下的熔解爐，但為了抑制添加元素的氧化時，亦可以使用真空爐、或施以非活性氣體環境或是還元性環境氣體的環境氣體爐。

其次，將調整成分後的銅合金熔湯，藉由適當的鑄造法，例如模具鑄造等之批次(batch式鑄造法、或連續鑄造法、半連續鑄造法等進行鑄造來取得鑄塊。

〔加熱製程：S02〕

其後，因應需要，進行消除鑄塊的偏析之用以使鑄塊組織均等化的均質化熱處理。或是用以使晶出物、析出物固溶所進行的熔體化熱處理。該熱處理的條件雖沒有特別地限定，但通常在700℃~1100℃中加熱5分鐘~24小時即可。在熱處理溫度未滿700℃、或是熱處理時間未滿5分鐘時，恐有無法取得充分的均質化效果或是熔體化效果之虞。另一方面，若熱處理溫度超過1100℃，則恐有偏析部位的一部分造成熔解之虞，再者，熱處理時間超過24小時會導致成本上昇。而熱處理後的冷卻條件，雖只要適當設定即可，但通常只要進行水淬火即可。又，於熱處理後，因應需要可進行面切削。

〔熱間加工製程：S03〕

其次，為了粗加工的效率化及組織的均等化，亦可以對鑄塊進行熱間加工。該熱間加工的條件並沒有特別地限定，通常，以開始溫度為600℃~1100℃、終了溫度為300℃~850℃，加工率為10%~99%左右來進行為佳。又，至熱間加工開始溫度之鑄塊加熱，亦可以與上述的加熱製程S02並行。熱間加工後的冷卻條件，只要適當設定即可，但通常以水淬火即可。又，於熱間加工後，可因應需要進行面切削。對於熱間加工的加工方法，並沒有特別地限定，最終形狀為板或條時只要以熱間壓延來適用之即 可。又最終形狀為線或棒時只要以擠壓或溝壓延來適用之即可，又最終形狀為可積材形狀時只要以鍛造或沖壓來適用之即可。

〔粗加工製程：S04〕

其次，對在加熱製程S02中已實施均質化處理的鑄塊、或已實施熱間壓延等之熱間加工製程S03的熱間加工材，施以粗加工。在此粗加工製程S04中的溫度條件並沒有特別地限定，但以在成為冷間或是溫間加工之從-200℃至+200℃的範圍內為佳。粗加工的加工率並沒有特別地限定，通常為10%~99%左右來進行，較佳是定為50%~99%。加工方法並沒有特別地限定，最終形狀為板、條時只要以壓延來適用之即可。又最終形狀為線或棒時可以以擠壓或溝壓延來適用之，再者，最終形狀為可積材形狀時可以以鍛造或沖壓來適用之。又，為了徹底使之熔體化，也可以重覆製程S02~S04。

〔中間熱處理製程：S05〕

在冷間或溫間進行粗加工製程S04之後，為了使之徹底熔體化、再結晶處理，而施以中間熱處理。中間熱處理之較佳的加熱溫度、加熱時間，是以如其次所說明之方式，是依具體之熱處理的手法而有所不同。亦即，作為中間熱處理製程S05的具體性手法，可以使用批次式的加熱爐、或是使用連續退火行程線來進行連續性的加熱亦可。 使用批次式的加熱爐時，以300℃~800℃的溫度，進行加熱5分鐘~24小時為理想，又使用連續退火行程線時，將加熱到達溫度設為500℃~900℃，且不在該範圍內的溫度下進行保持、或是在該範圍內的溫度下保持1秒鐘~5分鐘左右為佳。又，作為中間熱處理的環境氣體，以非氧化性環境氣體(氮氣氣體、非活性氣體、還元性氣體)來實施為佳。

中間熱處理後的冷卻條件，並沒有特別地限定，通常以水淬火即可。又，因應需要，亦可以將上述的粗加工製程S04與中間熱處理製程S05，反覆進行複數次。

〔中間加工製程：S06〕

其次，對已實施中間熱處理製程S05的中間熱處理材，施以中間加工。此中間加工製程S06，是在後述之最終熱處理製程S07中，用以藉由應變誘發粒界移動使特殊粒界形成所實施的製程，加工率為1%以上且未滿40%為佳。加工率若為40%以上時，則於下一製程之最終熱處理製程S07中，難以引起應變誘發粒界移動，產生一般性(由核生成與成長機構所形成)的再結晶，而增加不規則粒界的比例，恐有無法使特殊粒界長度比率(L σ/L)充分提升之虞。於下一製程之最終熱處理製程S07中，為了確實地提升特殊粒界長度比率(L σ/L)，以將加工率設為1%以上30%以下為佳，若設為1%以上25%以下則更佳。

在此，加工方法並沒有特別地限定，最終形狀為板或 條時可採用壓延。除此亦可以採用鍛造或沖壓、溝壓延。溫度也沒有特別地限定，以不引起析出之方式，以在冷間或是溫間之-200~+200℃為佳。

〔最終熱處理製程：S07〕

於中間加工製程S06之後，施以用以再結晶處理的最終熱處理。藉由實施該最終熱處理，來引起應變誘發粒界移動並形成多數的特殊粒界。此時，保持溫度、到達溫度相較於一般性的再結晶溫度為較低溫時則易引起應變誘發粒界移動，但當過低溫時則由於不能產生應變誘發粒界移動因而較不理想。

作為最終熱處理製程S07的具體性手法者，為了使含有Ni及Si的金屬間化合物析出，故使用批次式的加熱爐亦可。或是使用連續退火行程線來進行連續性的加熱亦可。使用批次式的加熱爐時，以300℃~800℃的溫度，進行加熱5分鐘~24小時為佳，以400℃~700℃的溫度，進行加熱5分鐘~24小時為更佳。又，使用連續退火行程線時，加熱到達溫度以350℃~900℃，且不在該範圍內的溫度下進行保持、或是在該範圍內的溫度下保持1秒鐘~5分鐘左右為佳。

又，作為最終熱處理的環境氣體，以非氧化性環境氣體(氮氣氣體、非活性氣體、還元性氣體)來實施為佳。

再者，在昇溫過程中為了抑制應力解放使應變誘發粒界移動易於產生，來使特殊粒界充分地形成，故將從200 ℃至400℃之間的昇溫速度，設為200℃/min以上為佳，設為600℃/min以上為更佳。

又，藉由重複中間加工製程S06與最終熱處理製程S07，由於應變誘發粒界移動被促進，使特殊粒界長度比率(L σ/L)增加，所以將中間加工製程S06與最終熱處理製程S07以重複2次以上為佳，重複3次以上更佳。

〔時效熱處理製程：S08〕

於最終熱處理製程S07中，含有Ni、Si之金屬間化合物的析出物沒有充分形成之情形時，為了使含有Ni、Si之金屬間化合物進一步析出，亦可以施以時效熱處理。此時效熱處理的條件並沒有特別地限定，但通常以熱處理溫度為200℃~600℃的溫度，進行加熱5分鐘~48小時為佳。

〔最終加工製程：S09〕

其次，對已實施最終熱處理製程S07的材料、或是已實施時效熱處理S08的材料，可以進行最終尺寸、最終形狀的最終加工。最終加工製程S09的加工方法雖沒有特別地限定，但最終產品形態為板或條之情形時，只要以壓延(冷間壓延)來適用之即可。其他，因應最終產品形態，也可以以鍛造或沖壓、溝壓延等來適用之。又，在本實施形態中，作為最終加工製程S09是實施冷間壓延，來製出壓延材。

加工率只要因應最終板厚或是最終形狀做適當地選擇即可。在此，加工率為未滿1%時，恐有無法充分取得使耐力提昇之效果之虞。另一方面，加工率若超過70%時，則特殊粒界長度比率(L σ/L)會減少，並且由於失去再結晶組織而成為加工組織所以R{200}減少，而R{220}增大，恐有造成彎曲加工性、應力鬆弛抵抗特性降低之虞。由以上的說明，於最終加工製程S09的加工率以設為1%~70%為佳，其中設為1%~50%更佳，設為5%~40%尤其理想。最終加工製程S09後，雖亦可以直接作為產品來使用，但通常會進一步施以低溫退火。

〔低溫退火製程：S10〕

於最終加工製程S09後，因應需要，為了使應力鬆弛抵抗特性提升以及低溫退火硬化、或是去除殘留應力，會進行低溫退火。於此低溫退火製程S10中，是以150℃~800℃之範圍內的溫度，可望進行0.1秒鐘~24小時。在此低溫退火製程S10之熱處理溫度較低之情形時則進行長時間；熱處理溫度較高時之情形時則進行短時間的熱處理即可。低溫退火製程S10的溫度為未滿150℃、或是低溫退火製程S10的時間為未滿0.1秒鐘時，則恐有無法充分取得消除應力的效果之虞，另一方面，低溫退火製程S10的溫度超過800℃時恐有再結晶之虞，再者低溫退火製程S10的時間超過24小時，就只會導致成本上昇。又，若沒有實施最終加工製程S09之情形時，低溫退火製程S10 亦可以省略。

如以上方式實施，可以製得本實施形態之電子與電氣機器用銅合金。於該電子與電氣機器用銅合金，0.2%耐力是被設定為400MPa以上。

又，作為中間加工製程S06或是最終加工製程S09的加工方法，以壓延方式來製作適用時，可以取得板厚0.05mm~1.0mm左右的電子與電氣機器用銅合金薄板(條材)。如此之薄板，雖也可以將之直接使用在電子與電氣機器用零件，但通常是對板面一方的面、或是兩面，施以膜厚0.1μm~10μm左右的Sn鍍層，作為具有Sn鍍層的銅合金條，通常是使用在連接器與其他之端子等的電子與電氣機器用零件。此情形時之Sn鍍層的方法並沒有特別地限定。又，亦可以依情形，在電解電鍍後施以回焊(reflow)處理。

再者，本實施形態之電子與電氣機器用零件及端子，是對上述的電子與電氣機器用銅合金之薄板等，藉由施以沖裁加工、彎曲加工等所製造。

如實施以上所構成之本實施形態的電子與電氣機器用銅合金，其組成是由：含有Ni為1.0質量%以上、5.0質量%以下，Si為0.1質量%以上、1.5質量%以下，殘餘為Cu及不可避免的不純物所組成，且Ni/Si(質量比)為2.0以上、6.0以下的範圍內所構成者。或者，以添加Co、Mn、Fe來代替Ni的一部分，且Ni的含量為1.0質量%以上，並且含有Co、Mn、Fe中之任一種或是 兩種以上，Ni、Co、Mn、Fe的含量合計為超過1.0質量%且於5.0質量%以下，(Ni+Co+Mn+Fe)/Si(質量比)為2.0以上、6.0以下的範圍內所成之組成。

因此，使得由以Ni₂Si為主之金屬間化合物所構成的微細析出物粒子可以分散於銅的母相中，可以確保較高的導電率，並且可以謀求強度的大幅提升。

又，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，由於以Σ 3、Σ 9、Σ 27a、Σ 27b的各粒界長度的和L σ相對於全部之結晶粒界長度L的比率作為特殊粒界長度比率(L σ/L)是設定為30%以上，並且來自於材料表面(板表面)之{200}面的X光繞射強度的比例R{200}為0.2以上，故於材料表面，相對於彎曲加工的應力方向，由於其滑移系統成為易於活動之方位關係之(200)面的存在比率變高，並且結晶性較高的粒界(原子排列紊亂較少的粒界)多數存在，因而使彎曲加工性大幅地提升，並使兼顧耐力與彎曲強度性飛躍地提升。又，特殊粒界，由於其粒界的擴散比不規則粒界還遲緩，所以可以謀得應力鬆弛抵抗特性的提升。

再者，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，由於來自於材料表面(板表面)之{220}面的X光繞射強度的比例R{220}設定為0.8以下，所以於材料表面作為壓延集合組織之(220)面的存在比率會變低，可以抑制彎曲加工時局部性之變形的產生因而能夠抑制龜裂的發生，且能夠使彎曲加工性確實地提升。

於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，進一步添加有Ti、Cr、Zr、P、B中之任一種或是兩種以上合計為0.01質量%以上2.0質量%以下的範圍內之情形時，藉由可確保分散於銅的母相中之析出物粒子的個數，而能夠使強度更進一步地提升。

本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，進一步添加有Mg、Sn、Zn、Al、Ag中之任一種或是兩種以上合計0.01質量%以上2.0質量%以下的範圍內之情形時，藉由使此等元素固溶於銅的母相中，而能夠使強度更進一步地提升。

又，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，由於其平均結晶粒徑為0.5μm以上、100μm以下的範圍內，故可以使強度及彎曲加工性確實地提升。在此，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，由於將特殊粒界長度比率(L σ/L)設定為30%以上，故可以抑制應力鬆弛抵抗特性產生劣化。因此，可以使強度、彎曲加工性、應力鬆弛抵抗特性等兼顧匹配良好地提升。

再者，於本實施形態之電子與電氣機器用銅合金，由於其0.2%耐力具有400MPa以上的機械性特性，所以不會容易地產生塑性變形，因此很適合使用作為連接器等的端子、繼電器、導線架等之電子機器用零件的材料。

本實施形態之電子與電氣機器用銅合金薄板，由於是由上述之電子與電氣機器用銅合金的壓延材所 構成，故應力鬆弛抵抗特性優異，因此很適合使用作為連接器、其他的端子、電磁繼電器的可動導電片、導線架等。

又，本實施形態之電子與電氣機器用零件及端子，由於是採用上述之電子與電氣機器用銅合金所製造，故其耐力高，且彎曲加工性優秀，即使複雜形狀也不會裂損，可提升其信賴性。再者，由於應力鬆弛抵抗特性優異，所以可以在高溫環境下使用。

以上，對於本發明之實施形態的電子與電氣機器用銅合金、電子與電氣機器用銅合金薄板、電子與電氣機器用零件及端子進行了說明，但本發明並非僅侷限於此，只要在不脫離本發明之技術性思想的範圍內是可以適當地變更。

例如，在上述的實施形態中，是對於電子與電氣機器用銅合金的製造方法之一例，參照第1圖的流程圖進行了說明，但此製造方法並不限定於本實施形態中，是可以適當選擇既存的製造方法來進行製造。

[實施例]

以下，是對於確認本發明的效果所進行的確認實驗之結果進行說明。又，以下的實施例，是用以說明本發明的效果，實施例中所記載之構成、工序、條件並非是用來限定本發明的技術性範圍。

準備由純度99.99質量%以上的無氧銅(ASTM B152 C10100)所成的銅原料，將之裝入於高純度石墨坩堝內，在以Ar氣體作為環境氣體的爐內進行高周波熔解。於所製得的銅熔湯內，添加各種添加元素而調製成第1、2表所示的組成成分，對碳鑄模注入熔湯而製成鑄塊。在此，鑄塊的大小為厚度約25mm×寬度約50mm×長度約200mm。

接著對各鑄塊，以於Ar氣體環境中，在980℃放置保持4小時後，實施水淬火，來作為均質化處理(加熱製程S02)。

其次，實施熱間壓延作為熱間加工製程S03。以使熱間壓延開始溫度為980℃而進行再加熱，並使鑄塊的寬幅方向為壓延方向之方式，進行壓延率大約50%的熱間壓延，然後由壓延終了溫度300℃~800℃進行水淬火。其後，進行裁切及表面研削，製出厚度約11mm×寬幅約160mm×長度約100mm的熱間壓延材。在該熱間加工製程S03中確認有無裂損。並將確認結果顯示於第3、4表。又，在熱間加工中產生裂損之情形時，便終止其後的製程及評估。

然後，將粗加工製程S04及中間熱處理製程S05，分別進行1次、或是重複實施2次。

具體而言，分別實施1次粗加工製程S04及中間熱處理製程S05之情形時，在進行了壓延率約90%以上的冷間壓延(粗加工)後，作為用以使之再結晶的中間熱處理，是 在300℃~800℃實施5分鐘~24小時、或是在500℃~900℃實施1秒鐘~5分鐘的熱處理，然後進行水淬火。其後，切斷壓延材，並實施用以去除氧化被膜的表面研削。

另一方面，將粗加工製程S04及中間熱處理製程S05分別重複實施2次之情形時，進行壓延率大約50%~90%的一次冷間壓延(一次粗加工)之後，作為一次中間熱處理，是300℃~800℃實施5分鐘~24小時、或是在500℃~900℃實施1秒鐘~5分鐘的熱處理，然後進行水淬火之後，再施以壓延率大約50%~90%的二次冷間壓延(二次粗加工)，是在300℃~800℃實施5分鐘~24小時、或是在500℃~900℃實施1秒鐘~5分鐘的二次中間熱處理，然後進行水淬火。其後，切斷壓延材，並實施用以去除氧化被膜的表面研削。

其次，作為中間加工製程S06，是在第3、4表所記載之條件下實施冷間壓延。其後，作為最終熱處理製程S07，是使用鹽浴、或是急速熱處理爐在第3、4表所記載的條件下進行熱處理，然後實施水淬火。

然後，重複實施該中間加工製程S06及最終熱處理製程S07。於第3、4表中，記載有中間加工製程S06及最終熱處理製程S07的重複次數。

其次，作為時效熱處理製程S08，是使用鹽浴，在第3、4表所記載的溫度下保持8小時，然後實施水淬火。

其後，作為最終壓延製程S09，是在第3、4表所記載的壓延率下實施冷間壓延。然後，於最後，在200℃~500℃實施1秒鐘~1小時的低溫退火之後進行水淬火，並實施切斷及表面研磨之後，製成厚度0.20mm×寬幅約160mm之特性評估用條材。

對於此等特性評估用條材，是對特殊粒界長度比率(L σ/L)、平均結晶粒徑、來自於板表面之{220}面的X光繞射強度的比例R{220}、來自於板表面之{200}面的X光繞射強度的比例R{200}、導電率、機械性特性(耐力)、彎曲加工性、應力鬆弛抵抗特性進行了評估。關於各評估項目的測試方法、測量方法如下。

〔特殊粒界長度比率(L σ/L)〕

以對壓延的寬幅方向呈垂直的面，亦即TD面(Transverse direction)作為觀察面，藉由EBSD測量裝置及OIM解析軟體，如下方式測量結晶粒界(特殊粒界與不規則粒界)及結晶方位差分布。

使用耐水研磨紙、鑽石砥粒進行機械研磨之後，使用膠體矽(colloidal silica)溶液進行最終精研磨。然後，藉由EBSD測量裝置(FEI公司製Quanta FEG 450,EDAX/TSL公司製(現在為AMETEK公司)OIM Data Collection)以及解析軟體(EDAX/TSL公司製(現在為AMETEK公司)OIM Data Analysis ver.5.3)，在電子線的加速電壓20kV、測量間隔級距為0.1μm、在1000μm²以上的測量面積，排除CI 值為0.1以下的測量點，進行各結晶粒之方位差的解析，以相鄰接之測量點之間的方位差為15°以上的測量點之間作為結晶粒界。又，測量位於測量範圍中之結晶粒界的全粒界長度L，決定出相鄰接之結晶粒的界面構成特殊粒界的結晶粒界的位置，並且求出特殊粒界之中Σ 3、Σ 9、Σ 27a、Σ 27b粒界的各長度之和L σ，與上述所測量之結晶粒界的全粒界長度L的粒界長度比率L σ/L，來作為特殊粒界長度比率(L σ/L)。

〔結晶粒徑〕

如上所述地，藉由EBSD測量裝置及OIM解析軟體，測量TD面的結晶粒界(特殊粒界與不規則粒界)及結晶方位差分布，使用被特定出的結晶粒界作成結晶粒界圖，依據JIS H 0501：1986(對應ISO 2624-1973)的切斷法，對結晶粒界圖，將縱、橫之既定長度的線段各劃5條，數出完全被劃斷的結晶粒數，以其切斷長度的平均值作為平均結晶粒徑。

〔X光繞射強度〕

依後述的步驟測量出：以來自於板表面之{111}面的X光繞射強度為I{111}、來自{200}面的X光繞射強度為I{200}、來自{220}面的X光繞射強度為I{220}、來自{311}面的X光繞射強度為I{311}、來自{331}面的X光繞射強度為I{331}、來自{420}面的X光繞射強度為 I{420}。

從特性評估用條材採取測量試料，利用反射法，對測量試料測量1個旋轉軸之周圍的X光繞射強度。使用Cu靶，並使用K α的X光。以管電流40mA、管電壓40kV、測量角度40°~150°、測量級距0.02°的條件進行測量，於繞射角及X光繞射強度的縱剖輪廓(profile)中，去除掉X光繞射強度的背景之後，求取從各繞射面之峰值的K α 1與K α 2所加總後積分X光繞射強度I。

然後，從R{220}=I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})，算出來自位於板表面之{220}面的X光繞射強度的比例R{220}。

再者，從R{200}=I{200}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})，算出來自位於板表面之{200}面的X光繞射強度的比例R{200}。

〔導電率〕

從特性評估用條材採取寬幅10mm×長度150mm的測試片，藉由4端子法求出電阻。使用分厘卡進行測試片的尺寸測量，並算出測試片的體積。然後，由所測量的電阻值與體積，算出導電率。又，測試片，是使其長邊方向相對於特性評估用條材的壓延方向呈垂直之方式進行採取的。

〔機械性特性〕

從特性評估用條材採取由JIS Z 2201：1998(對應於現在的JIS Z 2241：2011，JIS Z 2241：2011是依據ISO 6892-1：2009)所規定的13B號測試片，藉由JIS Z 2241：2011的偏距法，測量楊氏係數E、0.2%耐力σ_0.2。在此，所謂偏距法，是在拉伸試驗中，測量塑性伸長在相等於對伸長計標點距離(被拉伸前的長度)所規定的百分率時的應力。在本實施例中，是測量上述規定的百分率成為0.2%時的應力。又，測試片，是以與壓延方向呈垂直的方向進行採取的。

〔彎曲加工性〕

依據日本伸銅協會技術標準JCBA-T307：2007的4測試方法，進行了彎曲加工。

使測試片的長邊方向以與壓延方向呈垂直之方式，從特性評估用條材採取複數片寬幅10mm×長度30mm的測試片，彎曲角度為90度，使用彎曲半徑0.3的W型之治具，將該治具的W形上模抵接於載置在該治具之W形下模的測試片，並藉由加以荷重，進行W彎曲測試。

並且，以目視確認彎曲部的外周部當觀察到裂損時標註以×，無法確認破裂或微細裂損時標註以○來進行判定。

〔應力鬆弛抵抗特性〕

應力鬆弛抵抗特性測試，是依照日本伸銅協會技術標 準JCBA-T309：2004的懸臂扭彎式，藉由將一端作為固定端而對所支撐之測試片的自由端施予位移之方法使測試片負荷應力，並在後述所示的條件(溫度、時間)下測量進行保持後的殘留應力率。

作為測試方法，是從各特性評估用條材採取與壓延方向平行之方向來採取測試片(寬幅10mm)，使測試片之表面最大應力耐力為80%，並將初期撓曲位移設定為2mm，來調整跨距(span)長度。以下式來決定上述表面最大應力。

表面最大應力(MPa)=1.5Et δ₀/Ls²，在此，E：楊氏係數(MPa)

t：試料的厚度(t=0.25mm)

δ₀：初期撓曲位移(2mm)

Ls：跨距長度(mm)。

應力鬆弛抵抗特性的評估，是由在150℃的溫度下，維持1000小時後的彎曲殘留應變，來測量殘留應力率，並評估應力鬆弛抵抗特性。又，殘留應力率是使用下式來算出。

殘留應力率(%)=(1-δ_t/δ₀)×100，在此，δ_t：在150℃維持1000小時後的永久撓曲位移(mm)-在常溫保持24小時後的永久撓曲位移(mm)

δ₀：初期撓曲位移(mm)

殘留應力率，是將70%以上者以標註○，未滿70%者以標註×來進行評估。

對於組成成分、製造條件、評估結果，顯示於表1-6。

在Ni、Si之含量比本發明的範圍還少的比較例1中，其耐力、應力鬆弛抵抗特性較低。

在Ni之含量比本發明的範圍還多的比較例2中，由於在熱間壓延時產生大的裂邊，所以停止其後的製程及評估。

在Ni、Co、Mn、Fe的含量合計比本發明的範圍還多的比較例3中，由於在熱間壓延時產生大的裂邊，所以停止其後的製程及評估。

在Ni與Si的質量比Ni/Si比本發明的範圍還大的比較例4中，其耐力、應力鬆弛抵抗特性較低。

在Ni與Si的質量比Ni/Si比本發明的範圍還小的比較例5中，由於在熱間壓延時產生大的裂邊，所以停止其後的製程及評估。

在特殊粒界長度比率(L σ/L)及R{200}比本發明的範圍還低的比較例6中，彎曲加工性、應力鬆弛抵抗特性皆不充分。

在特殊粒界長度比率(L σ/L)比本發明的範圍還低的比較例7中，彎曲加工性、應力鬆弛抵抗特性皆不充分。

相對於此等比較例，各合金元素之個別的含量在本發明所限定的範圍內，且特殊粒界長度比率(L σ/L)、以及於材料表面之{200}面的X光繞射強度比R{200}設定在本發明之範圍內的本發明例No.1~41，可以確認到在耐力、導電率、彎曲加工性、應力鬆弛抵抗特性上皆優秀。

根據以上的說明，可確認到依據本發明例，是可以提供一種在強度、彎曲加工性、應力鬆弛抵抗特性上特別優秀，適合使用在連接器等之端子、繼電器、導線架等之電子與電氣機器用零件的電子與電氣機器用銅合金。

[產業上的可利用性]

根據本發明，具有：將Ni的含量、或是將Ni、Co、Mn、Fe之含量合計設在1.0質量%以上5.0質量%以下，將Si的含量設在0.1質量%以上1.5質量%以下，殘餘為Cu及不可避免的不純物所組成，Ni/Si(質量比)、或是(Ni+Co+Mn+Fe)/Si(質量比)為2.0以上6.0以下的範圍內之組成，且由於特殊粒界長度比率(L σ/L)為30%以上，並且來自於材料表面之{200}面的X光繞射強度的比例R{200}為0.2以上，所以具有優秀之兼顧耐力與彎曲特性並且在應力鬆弛抵抗特性上尤其優異，可以適用於連接器等之端子、繼電器、導線架等之電子與電氣機器用零件的電子與電氣機器用銅合金、電子與電氣機器用銅合金薄板、電子與電氣機器用零件及端子。

Claims (13)

1. 一種電子與電氣機器用銅合金，其特徵為，具有：由含有Ni為1.0質量%以上、5.0質量%以下，Si為0.1質量%以上、1.5質量%以下，殘餘為Cu及不可避免的不純物所成，且Ni/Si(質量比)為2.0以上、6.0以下的範圍內所組成，藉由EBSD法以測量間隔級距為0.1μm測量1000μm²以上的測量面積，排除藉由資料解析軟體OIM所解析出之CI值為0.1以下的測量點來進行解析，並以相鄰接之測量點之間的方位差超過15°的測量點之間作為結晶粒界，以Σ 3、Σ 9、Σ 27a、Σ 27b的各粒界長度的和L σ相對於全部之結晶粒界長度L的比率作為特殊粒界長度比率(L σ/L)時該比率為30%以上，並且以來自於材料表面之{111}面的X光繞射強度為I{111}、來自{200}面的X光繞射強度為I{200}、來自{220}面的X光繞射強度為I{220}、來自{311}面的X光繞射強度為I{311}、來自{331}面的X光繞射強度為I{331}、來自{420}面的X光繞射強度為I{420}，使來自{200}面的X光繞射強度之比例R{200}，設定為R{200}=I{200}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})之情形時，R{200}為0.2以上。
2. 一種電子與電氣機器用銅合金，其特徵為，具有：由含有Ni為1.0質量%以上、並且含有Co、Mn、Fe中之任一種或是兩種以上，Ni、Co、Mn、Fe的 含量合計為超過1.0質量%而在5.0質量%以下，含有Si為0.1質量%以上、1.5質量%以下，殘餘為Cu及不可避免的不純物所成，且(Ni+Co+Mn+Fe)/Si(質量比)為2.0以上、6.0以下的範圍內所組成，藉由EBSD法以測量間隔級距為0.1μm測量1000μm²以上的測量面積，排除藉由資料解析軟體OIM所解析出之CI值為0.1以下的測量點來進行解析，並以相鄰接之測量點之間的方位差超過15°的測量點之間作為結晶粒界，以Σ 3、Σ 9、Σ 27a、Σ 27b的各粒界長度的和L σ相對於全部之結晶粒界長度L的比率作為特殊粒界長度比率(L σ/L)時該比率為30%以上，並且以來自於材料表面之{111}面的X光繞射強度為I{111}、來自{200}面的X光繞射強度為I{200}、來自{220}面的X光繞射強度為I{220}、來自{311}面的X光繞射強度為I{311}、來自{331}面的X光繞射強度為I{331}、來自{420}面的X光繞射強度為I{420}，使來自{200}面的X光繞射強度之比例R{200}，設定為R{200}=I{200}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})之情形時，R{200}為0.2以上。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的電子與電氣機器用銅合金，其中，更進一步地，含有Ti、Cr、Zr、P、B之中之任一種或是兩種以上，且合計為0.01質量%以上2.0質量%以下的範圍內。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述的電子與電氣 機器用銅合金，其中，更進一步地，含有Mg、Sn、Zn、Al、Ag中之任一種或是兩種以上，且合計為0.01質量%以上、2.0質量%以下的範圍內。
5. 如申請專利範圍第1、2、3或4項所述的電子與電氣機器用銅合金，其中，平均結晶粒徑設定為0.5μm以上、100μm以下的範圍內。
6. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述的電子與電氣機器用銅合金，其中，具有0.2%耐力為400MPa以上的機械特性。
7. 如申請專利範圍第1、2、3、4、5或6項所述的電子與電氣機器用銅合金，其中，以來自於材料表面之{111}面的X光繞射強度為I{111}、來自{200}面的X光繞射強度為I{200}、來自{220}面的X光繞射強度為I{220}、來自{311}面的X光繞射強度為I{311}、來自{331}面的X光繞射強度為I{331}、來自{420}面的X光繞射強度為I{420}，使來自{220}面的X光繞射強度之比例R{220}，設定為R{220}=I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})之情形時，R{220}為0.8以下。
8. 一種電子與電氣機器用銅合金薄板，其特徵為：是由申請專利範圍第1至7項中之任一項所述的電子與電氣機器用銅合金的壓延材所構成，且其厚度在o.01mm以上、2.0mm以下的範圍內。
9. 如申請專利範圍第8項所述的電子與電氣機器用銅合金薄板，其中，於表面施有Sn鍍層。
10. 一種電子與電氣機器用零件，其特徵為：是由申請專利範圍第1至7項中之任一項所述的電子與電氣機器用銅合金所構成。
11. 一種電子與電氣機器用端子，其特徵為：是由申請專利範圍第1至7項中之任一項所述的電子與電氣機器用銅合金所構成。
12. 一種電子與電氣機器用零件，其特徵為：是由申請專利範圍第8或9項所述的電子與電氣機器用銅合金薄板所構成。
13. 一種電子與電氣機器用端子，其特徵為：是由申請專利範圍第8或9項所述的電子與電氣機器用銅合金薄板所構成。