新製品紹介 高性能コネクタ用銅合金 EFCUBE®-STの開発 Development of High Performance Copper Alloy EFCUBE-ST for Connectors. 1. はじめに 表 2 EFCUBE-ST の基本特性 Characteristics of EFCUBE-ST. 近年，スマートフォンやタブレット端末などの小型電子機器 の高性能化に伴い，回路基板間やモジュール間の接続に用いら れる小型 BtoB コネクタにおいても，小型化，高密度化が進ん でいます。小型コネクタに使用される銅合金条には，高いバネ 性と良好な曲げ加工性という，相反する特性が要求されていま す。更に，コネクタの短小化と断面積の減少に伴い，永久変形 しにくい良好な弾力性（低ヤング率）および高い導電性が求め られます。従来，コネクタ用の高強度銅合金は Cu-Ti 系，りん 青銅系が代表的でしたが，ヤング率や導電性などの特性が犠牲 になっていました。そこで，当社では Ni，Si 濃度を高めた高 EFCUBE-ST 質別 Temper EH 引張強さ MPa 910 950 0.2% 耐力 MPa 880 930 伸び % ヤング率 GPa 5 引張試験 JIS Z 2241 準拠 3 110 ビッカース硬さ Hv 導電率 評価方法 SH ― 275 %IACS 295 JIS Z 2244 準拠 35 JIS H 0505 準拠 濃度コルソン合金に対し，図 1 に示すように，合金中の結晶方 位を一定方向に揃える（集合組織制御）技術を適用し，各特性 【曲げ加工性】 を バ ラ ン ス よ く 満 足 さ せ た 新 合 金 条 EFCUBE-ST（UNS： 図 2 に強度と曲げ加工性の関係を示します。EFCUBE-ST は C64790）を開発しました。なお，表 1 に示すように有害な元素 一般コルソン合金，10% りん青銅（以下，りん青銅）に比べて を含有していないため，グリーン調達を推進されているお客様 高強度化（0.2% 耐力：880 ～ 930 MPa）しながらも，良好な曲げ にも好適です。 加工性（10 mm 幅，板厚 0.15 mmt，90°W 曲げ：2 ～ 5 t）を維 持しており，Cu-Ti 系合金に匹敵する特性を有しています。ま た，90°W 曲げの断面観察結果を図 3 に示します。りん青銅で 集合組織制御技術 を適用 同様，クラックなく加工できていることが分かります。 Normal Direction ND 結晶粒 Longitudinal Direction TD 結晶方位はランダム LD 10 mm 一定の方位に制御 表 1 EFCUBE-ST の化学組成 Chemical composition of EFCUBE-ST. 成分 Elements Ni 含有量（mass%） 3.8 Content (mass%) Si 0.9 Zn 0.5 Sn 0.1 Mg 0.1 Cr Cu 0.2 残 Bal. 2. 特長 表 2 に EFCUBE-ST の基本特性を示します。EFCUBE-ST に は EH と SH の 2 質別があり，2 つの強度帯をラインナップして います。 t : 板厚 0.15 mm 曲げ半径 図 1 EFCUBE-ST の集合組織制御技術 Texture control of EFCUBE-ST. ←良 曲げ加工性 BW （最小曲げ半径：板厚の倍数） Transverse Direction クラックが入っているのに対し，EFCUBE-ST は Cu-Ti 系合金 5t 4t SH 10％りん青銅 一般コルソン合金 EFCUBE-ST 3t EH 2t Cu-Ti 系合金 1t 0t 650 EFCUBE-820 700 750 800 850 900 950 1000 0.2% 耐力 /MPa （圧延平行方向） 図 2 強度 - 曲げ加工性の関係 Correlation between strength and bending workability. 古河電工時報第 130 号（平成 24 年 7 月） 15 新製品紹介 高性能コネクタ用銅合金 EFCUBE ® -ST の開発 EFCUBE-ST Cu-Ti系合金 高強度 10%りん青銅 [0.2%耐力] -ST EFCUBE-ST （EH）） 880MPa 840 800 低弾性 100GPa 図 3 曲げ加工断面 Cross sectional areas of bend specimens. [ヤング率] 110 760 120 130 140 720 3ｔ 4ｔ 2ｔ 1ｔ 曲げ加工性 [限界曲げ半径] 50 10 10%りん青銅 【ヤング率】 30 20 30 図 4 に，EFCUBE-ST と Cu-Ti 系合金，りん青銅の応力 - ひず の低ヤング率を示し，高ヤング率の材料と同等の強度帯で比較 すると，弾性領域を広くとることができ，一定の変位をとって も永久変形しにくくなるため，コネクタの小型化によるバネ部 0% 高導電 耐熱性 [電気伝導性] [応力緩和率（150℃で1000時間）] 図 5 EFCUBE-ST と他合金の特性 Characteristics of EFCUBE-ST and other alloys. の短小化に対応しています。また，低ヤング率化により，コネ 3. おわりに クタの加工などで発生する寸法ばらつきによる荷重変位が小さ くなり，コネクタの接圧が安定して，接続信頼性に寄与します。 10 40%IACS み曲線（S-S カーブ）を示します。EFCUBE-ST はりん青銅並み Cu-Ti系合金 Cu-Ti 40 20 EFCUBE-ST は強度，曲げ加工性，高温環境下での信頼性に 優れ，小型化・高性能化の進行するコネクタ用の材料として好 適です。 1100 1000 Nominal stress /MPa 900 EFCUBE-ST(EH) Cu-Ti 系合金 金属カンパニー 営業統括部 800 700 ＜製品お問い合わせ先＞ 10%りん青銅 600 500 400 TEL：03-3286-3866 FAX：03-3286-3289 メールアドレス：[email protected] EFCUBE-ST の UNS 番号：C64790 300 200 100 0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Nominal strain(%) 図 4 圧延平行の応力 - ひずみ曲線 Stress-Strain curves in rolling directions. 図 5 に EFCUBE-ST と他合金の特性の比較をレーダーチャー トで示します。EFCUBE-ST は Cu-Ti 系合金に比べてヤング率 が低く，りん青銅に比べて強度，曲げ加工性，耐熱性に優れて います。また，導電率は Cu-Ti 系合金，りん青銅と比較して 3 倍以上あり，高い優位性を持っています。 以上のように，EFCUBE-ST は従来合金よりも特性をバラン ス良く満足し，次世代の超小型コネクタの設計，およびコネク タの技術革新に貢献します。 古河電工時報第 130 号（平成 24 年 7 月） 16
© Copyright 2024 ExpyDoc
