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