復合導體的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及復合導體。
【背景技術】
[0002]對于例如用于耳機線等的電纜的導體正在要求輕量化。為此，作為導體以往使用由銅構成的銅導體，但正在研宄由比銅更輕的鋁構成的鋁導體。但是，鋁導體盡管與銅導體相比較輕，但存在與銅導體相比導電性低的問題。
[0003]這里，為了兼顧導體的輕量化和高導電性，提出了以鋁導體作為芯材，形成由銅構成的被覆層以被覆其外周的復合導體(所謂的銅包鋁線)的方案(例如參考專利文獻I)。該復合導體與相同直徑的銅導體相比較輕，在用于高頻傳輸用途時，具有與銅導體相同程度的導電性。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開平4-230905號公報
【發明內容】
[0007]發明要解決的問題
[0008]但是，在專利文獻I中所公開的復合導體中，由于作為芯材的鋁的機械強度弱，存在在拔絲加工中或通過作為制品使用中的彎曲、反復彎曲而易于斷線的問題。此外，在其制造時、使用時，芯材與被覆層的密合性下降，易于產生被覆層從芯材剝離的問題。
[0009]本發明就是鑒于上述問題而做出的，目的在于提供難以斷線、被覆層難以從芯材剝離的復合導體。
[0010]解決問題的方法
[0011]根據本發明的一個方式，提供一種復合導體，具有:含有鈦或鈦合金的芯材；設置成被覆所述芯材的外周且含有銅的被覆層；和金屬間化合物層，設置在所述芯材與所述被覆層之間，通過使構成所述芯材的鈦或鈦合金與構成所述被覆層的銅擴散而形成。
[0012]根據本發明的其他方式，提供一種復合導體，具有:含有鈦或鈦合金的芯材；設置成被覆所述芯材的外周且含有銅的被覆層；設置成介在所述芯材與所述被覆層之間且含有鉬或釩的中間層；第I金屬間化合物層，設置在所述芯材與所述中間層之間，通過使構成所述芯材的鈦或鈦合金與構成所述中間層的鉬或釩擴散而形成；和第2金屬間化合物層，設置在所述中間層與所述被覆層之間，通過構成所述中間層的鉬或釩與構成所述被覆層的銅進行擴散而形成。
[0013]發明效果
[0014]根據本發明，得到了難以斷線、被覆層難以從芯材剝離的復合導體。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的第I實施方式的復合導體的截面圖。
[0016]圖2是本發明的第2實施方式的復合導體的截面圖。
[0017]圖3是本發明的其他實施方式的復合導體的截面圖。
[0018]附圖標記說明:
[0019]I復合導體，10芯材，11被覆層，12中間層，20金屬間化合物層，21a第I金屬間化合物層，21b第2金屬間化合物層。
【具體實施方式】
[0020]本發明人對作為復合導體的銅包鋁線中被覆層易于從芯材剝離的方面進行研宄，結果發現產生該剝離的原因在于形成在芯材與被覆層之間的金屬間化合物層。
[0021]金屬間化合物層是在制造銅包鋁線時，形成在芯材與被覆層之間。一般而言，銅包鋁線通過對材料(母料)進行拔絲加工來拉伸、細徑化，經過退火(加熱)來制造。在實施了包括加熱等的加工的銅包鋁線中，構成芯材的鋁(Al)和構成被覆層的銅(Cu)通過加熱而活性化，發生擴散。這些金屬擴散的結果會在芯材與銅被覆層之間形成由Al和Cu的金屬間化合物(Al-Cu化合物)構成的金屬間化合物層。
[0022]該金屬間化合物層存在于芯材與被覆層之間，有助于它們的密合性。但是，金屬間化合物層在機械性能方面脆弱，如果通過加熱而生長變厚，則會有破裂的風險。如果存在于芯材與被覆層之間的金屬間化合物層破裂，被覆層就會從芯材剝離。金屬間化合物層不僅在制造銅包鋁線時生長，在使用銅包鋁線時也會因加熱而生長變厚，因而會有被覆層從芯材剝離的風險。
[0023]如此，在銅包鋁線中，通過金屬間化合物層來實現芯材與被覆層的密合性，但由于金屬間化合物層因加熱而生長變厚，因此被覆層從芯材剝離。
[0024]由此認為，為了抑制被覆層的剝離，構成芯材的金屬與構成被覆層的金屬不易通過加熱而擴散為宜，即金屬間化合物層不易通過加熱而生長變厚為宜。于是，從導電性的觀點考慮，在被覆層中使用銅，因而本發明人對構成芯材的金屬進行了研宄。其結果發現，作為構成芯材的金屬，使用鈦(Ti)或鈦合金(Ti合金)為宜。并且發現:Ti或Ti合金雖然通常被認為是活性金屬，但是即使與構成被覆層的Cu形成金屬間化合物層，該金屬間化合物層也不易通過加熱而生長變厚。因此，通過在復合導體的芯材中使用Ti或Ti合金，能夠抑制因在制造時、使用時的加熱而導致的金屬間化合物層的破裂，且能夠抑制與此相伴的被覆層從芯材的剝離。此外，通過替代以往的Al，在芯材中使用機械強度高的Ti或Ti合金，可以得到在強度、彎曲、反復彎曲等方面強且不易斷線的復合導體。
[0025]進而，本發明人發現，使由難以形成與T1、Cu的金屬間化合物的鉬(Mo)或釩(V)構成的中間層介在由Ti或Ti合金構成的芯材與由Cu構成的被覆層之間為宜。由此，能夠進一步抑制形成在芯材與被覆層之間的金屬間化合物層的厚度增加。因此，通過設置含有Mo或V的中間層，能夠抑制被覆層從芯材剝離。
[0026]本發明就是基于上述的發現而完成的。
[0027]1.本發明的第I實施方式
[0028]以下對于本發明的第I實施方式進行說明，圖1是本發明的第I實施方式的復合導體的截面圖。
[0029](I)復合導體的結構
[0030]本實施方式的復合導體1，如圖1所示，具有含有鈦(Ti)或鈦合金(Ti合金)的芯材10 ;設置成被覆芯材10的外周且含有銅(Cu)的被覆層11 ;和含有金屬間化合物的金屬間化合物層20，設置在芯材10與被覆層11之間，含有通過使Ti或Ti合金與Cu擴散而形成的金屬間化合物。
[0031]芯材10由Ti或Ti合金形成。Ti合金含有Ti作為主要成分，作為剩余部分含有例如Al、Sn、Mo、V、Zr、Fe、Cr、Cu、Ni中的至少一種。芯材10的外徑優選為1ym以上20mm以下，更優選為0.1mm以上1mm以下。
[0032]被覆層11被設置成被覆芯材10的外周。被覆層11由Cu形成，例如由韌銅(TPC)、無氧銅(OFC)形成。被覆層11的厚度優選為0.1 μπι以上5mm以下，更優選為2 μπι以上2mm以下。此外，被覆層11的截面積相對于復合導體I整體的截面積優選為2%以上50%以下，更優選為5%以上30%以下。通過使被覆層11相對于復合導體I整體的截面積比率為2%以上，能夠降低復合導體I的電阻，特別是高頻電阻。另一方面，通過使被覆層11相對于復合導體I整體的截面積比率為50%以下，能夠降低比重高的Cu的比例而使復合導體I輕量化。需說明的是，復合導體I整體的截面積是指芯材10、被覆層11和金屬間化合物層20的截面積的合計截面積。
[0033]金屬間化合物層20設置在芯材10與被覆層11之間，有助于芯材10與被覆層11的密合性。金屬間化合物層20由金屬間化合物構成，所述金屬間化合物通過在制造復合導體I時的加熱，使構成芯材10的Ti或Ti合金與構成被覆層11的Cu擴散而形成。具體而言，金屬間化合物層20由T1-Cu化合物構成。在本實施方式中，由Ti或Ti合金構成芯材10，因此在復合導體I被加熱時，能夠抑制Ti和Cu的擴散，能夠抑制因擴散而形成的金屬間化合物層20的生長。即，能夠抑制因加熱而導致的金屬間化合物層20的厚度增加。
[0034]金屬間化合物層20的厚度，只要能確保芯材10與被覆層11的密合性且不發生破裂的厚度即可。根據本發明人的見解，發現金屬間化合物層20的厚度如果為0.1 μπι以上，則能夠確保密合性，如果厚度為5.0 μ m以下，則能夠抑制金屬間化合物層20的破裂。因此，金屬間化合物層20的厚度優選為0.1 μπι以上5.0 μπι以下，更優選為0.1 μπι以上2.0 μπι以下。通過使金屬間化合物層20的厚度為0.1 μπι以上5.0 μπι以下，能確保芯材10和被覆層