本發明專利技術的目的是提供具有高導電性，并且即使為軟質材也具有高抗拉強度、伸長，并且硬度小的軟質低濃度銅合金線、軟質低濃度銅合金板以及軟質低濃度銅合金捻線。作為解決本發明專利技術課題的方法涉及軟質低濃度銅合金線、軟質低濃度銅合金板以及軟質低濃度銅合金捻線中的任一種，其特征在于，從軟質低濃度銅合金線或板的表面向內部直至至少線徑或板厚的20%的深度為止的平均晶粒尺寸為20μm以下，所述軟質低濃度銅合金線或板由包含選自由Ti、Mg、Zr、Nb、Ca、V、Ni、Mn和Cr所組成的組中的添加元素且其余部分為銅的軟質低濃度銅合金材料構成。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及具備高導電性，并且即使為軟質材也具有高抗拉強度和伸長率，并且硬度小的新的軟質低濃度銅合金線、軟質低濃度銅合金板以及軟質低濃度銅合金捻線。
技術介紹
近年來的科學技術中，作為動力源的電力、電信號等所有部分中都使用了電，為了輸送電而使用電纜、引線，另外，在電子零件的領域等中，使用了接合線等導線。而且，作為該導線所使用的原材料，使用了銅、銀、金等電導率較高的金屬，特別是，從成本方面等考慮，多數使用了銅線。在全部銅中，根據其分子的排列等進行大體分類，可分為硬質銅和軟質銅。進而根據利用目的而使用具有所期望的性質的種類的銅。 例如，由于醫療設備、產業用遙控設備、筆記本型個人電腦等電子設備等所用的電纜在反復負荷組合了苛刻的彎曲、扭曲、拉伸等外力的環境下使用，因此硬直的硬質銅線是不合格的，使用軟質銅線。此外，在接合線的制品中，為了減少對芯片的鋁焊盤的破壞，優選為維氏硬度(以下稱為“硬度”)小的材料。對于這樣的用途中所使用的導線，要求導電性良好(高電導率)并且抗拉強度、伸長率高而且硬度小這樣的相反特性，到目前為止，維持高導電性和抗拉強度、伸長率并且硬度小的銅材料的開發進展。專利文獻I的專利技術涉及抗拉強度、伸長率和電導率良好的耐彎曲電纜用導體，特別地記載了將使純度99. 99質量％以上的無氧銅以O. 05 O. 70質量％的濃度范圍含有純度99. 99質量％以上的銦、以O. 0001 O. 003質量％的濃度范圍含有純度99. 9質量％以上的P而成的銅合金形成為線材的耐彎曲電纜用導體。專利文獻2的專利技術中記載了，銦為O. I I. O質量％、硼為O. 01 O. I質量％、其余部分為銅的耐彎曲性銅合金線。專利文獻3的專利技術中記載了，通過使99. 999質量％以上的高純度銅中不可避免的雜質的S和Ag為2ppm以下、不可避免的雜質的全部量為IOppm以下，從而具有適于半導體裝置的接合線的伸長率、抗拉強度和導體原材料的硬度的半導體裝置用接合線。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2002-363668號公報專利文獻2 :日本特開平9-256084號公報專利文獻3 :日本特開昭61-224443號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題然而，專利文獻I的專利技術嚴格地說是涉及硬質銅線的專利技術，并未對抗拉強度、伸長率和硬度小優異的軟質銅線進行研究。此外，作為添加元素的種類，未示出Ti、Mg、Zr、Nb、Ca、V、Ni、Mn和Cr，由于作為添加元素的S和Ag的含量多，因此導電性降低。此外，專利文獻2的專利技術雖然為涉及軟質銅線的專利技術，但與專利文獻I的專利技術同樣地，作為添加元素的種類，未示出Ti、Mg、Zr、Nb、Ca、V、Ni、Mn和Cr，由于作為添加元素的In和B的含量多，因此導電性降低。此外，并未按照與抗拉強度、伸長的關系對硬度小優異的軟質銅線進行研究。另一方面認為，通過選擇無氧銅(OFC)等高導電性銅材作為成為原料的銅材料來確保高導電性。然而，在將該無氧銅(OFC)作為原料，為了維持導電性而不添加其它元素來使用的情況下，通過提高銅線坯的加工度進行拉絲而使無氧銅線內部的晶體組織變細，從而兼有高抗拉強度和伸長的想法也可能是有效的，但在該情況下，雖然通過拉絲加工的加工硬 化而適合于作為硬質線材的用途，但有不能適用于軟質線材這樣的問題。此外，專利文獻3的專利技術雖然記載了降低導體原材料的硬度，但對于將該導體原材料進行拉絲加工和退火處理后的導體本身而言，無法實現其硬度小、維持軟質的特性并且兼備高伸長特性和抗拉強度的銅導體，仍有改善的余地。本專利技術的目的是提供具有高導電性，并且即使為軟質材也具有高抗拉強度、伸長，并且硬度小的軟質低濃度銅合金線、軟質低濃度銅合金板以及軟質低濃度銅合金捻線。用于解決課題的方法本專利技術涉及軟質低濃度銅合金線、軟質低濃度銅合金板以及軟質低濃度銅合金捻線中的任一種，其特征在于，從軟質低濃度銅合金線或板的表面向內部直至線徑或板厚的20%的深度為止的平均晶粒尺寸為20 μ m以下，所述軟質低濃度銅合金線由包含選自由Ti、Mg、Zr、Nb、Ca、V、Ni、Mn和Cr所組成的組中的添加元素且其余部分為銅的軟質低濃度銅合金材料構成。在本專利技術中，軟質低濃度銅合金線、軟質低濃度銅合金板以及軟質低濃度銅合金捻線的任一種優選含有超過2質量ppm的量的氧，抗拉強度為210MPa以上，伸長率為15%以上，以及維氏硬度為65Hv以下，電導率為98%IACS以上，特別優選由包含為4質量ppm 55質量ppm的Ti的上述添加元素、2質量ppm以上12質量ppm以下的硫、和超過2質量ppm且為30質量ppm以下的氧且其余部分為銅的軟質低濃度銅合金材料構成。(軟質低濃度銅合金材料的構成)(I)關于添加元素本專利技術的軟質低濃度銅合金材料包含選自由Ti、Mg、Zr、Nb、Ca、V、Ni、Mn、和Cr所組成的組中的添加元素且其余部分包含銅和不可避免的雜質。作為添加元素，選自由Ti、Mg、Zr、Nb、Ca、V、Ni、Mn和Cr所組成的組中的元素為易于與其它元素結合的活性元素，特別是易于與S結合，因此可以捕集S，可以將銅母材的基體高純度化，可以含有I種或2種以上。此外，也可以使合金中含有不會對合金的性質帶來不良影響的其它元素和不可避免的雜質。此外,在后述的優選實施方式中，氧含量超過2質量ppm且為30質量ppm以下是良好的，可以根據添加元素的添加量和S的含量，在具備合金的性質的范圍內包含超過2質量ppm且400質量ppm以下。(2)關于組成比率作為添加元素，Ti、Ca、V、Ni、Mn和Cr的I種或2種以上的合計含量為4 55質量ppm,更優選為10 20質量ppm, Mg的含量為2 30質量ppm,更優選為5 10質量ppm, Zr、Nb的含量為8 100質量ppm,更優選為20 40質量ppm。此外,在后述的優選實施方式中，氧含量超過2質量ppm且為30質量ppm以下是良好的，更優選為5 15質量ppm,可以根據添加兀素的添加量和S的含有量,在具備合金的性質的范圍內包含超過2質量ppm且為400質量ppm以下。S的含量為2 12質量ppm,更優選為3 8質量ppm。本專利技術的軟質低濃度銅合金材料優選作為滿足電導率為98%IACS(萬國標準軟銅(International Anneld Copper Standard),將電阻率 I. 7241 X ICT8 Ω m 設為 100% 的情況下的電導率)以上、優選為100%IACS以上、更優選為102%IACS以上的軟質型銅材來構成。本專利技術中，在獲得電導率為98%IACS以上的軟質銅材的情況下，作為基礎原材料的包含不可避免的雜質的純銅使用具有包含3 12質量ppm的硫、超過2質量ppm且為30質量ppm以下的氧、和4 55質量ppm的鈦的組合的軟質低濃度銅合金材料，由該軟質低濃度銅合金材料來制造盤條(線坯)或軟質低濃度銅合金板。這里，在獲得電導率為100%IACS以上的軟質銅材的情況下，作為基礎原材料的包含不可避免的雜質的純銅優選為包含2 12質量ppm的硫、超過2質量ppm且為30質量ppm以下的氧、和4 37質量ppm的鈦的軟質低濃度銅合金材料。此外，關于電導率為102%IACS以上的軟質低濃度銅合金材料，作為本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種軟質低濃度銅合金線，其特征在于，從軟質低濃度銅合金線的表面向內部直至至少線徑的20%的深度為止的平均晶粒尺寸為20μm以下，所述軟質低濃度銅合金線由包含選自由Ti、Mg、Zr、Nb、Ca、V、Ni、Mn和Cr所組成的組中的添加元素且其余部分為銅的軟質低濃度銅合金材料構成。
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：佐川英之，青山正義，黑田洋光，鷲見亨，藤戶啟輔，
申請(專利權)人：日立電線株式會社，
類型：發明
國別省市：
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