CN111918746B - 包层材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种包层材料及其制造方法，其铜板的晶粒细化，伸长率优异，伸长各向异性降低，并且加工性优异。本发明的包层材料由第1层、第2层及第3层轧制接合而得到，所述第1层由奥氏体不锈钢形成，所述第2层由铜材料形成且层叠在所述第1层上，所述第3层由奥氏体不锈钢形成且层叠在所述第2层的与所述第1层相反的一侧，所述铜材料具有如下组成：选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1～2.0ppm，铜含量为99.96质量％以上，在以欧拉角(

Φ、

)表示通过EBSD对所述铜材料表面进行织构分析所获得的晶体取向分布函数时，

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值为0.1以上且小于10.0，

Φ＝20°～40°范围的取向密度的平均值为0.3以上且小于15.0，并且所述铜材料的平均晶体粒径为150μm以上且600μm以下。

Description

包层材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及例如适用于容纳会发热的电子零件的便携式设备、运输设备等的包层材料及其制造方法，尤其涉及使用不锈钢与无氧铜的包层材料及其制造方法。

背景技术

在用于便携式设备(如智能手机)等高性能小型电子设备、运输设备(如汽车)等的外壳、散热增强板(底盘)、屏蔽罩等构件中，从机械强度及耐腐蚀性的观点出发，例如使用有奥氏体不锈钢等。近年来，由于伴随上述设备的高性能化的功耗增加等，导致安装在上述设备的电子零件的发热量随之增大。因此，对外壳、散热增强板、屏蔽罩等构件要求具有充分的散热性能，同时为了小型化还要求机械特性的提高。

因此，例如提出了一种底盘，其由第1层、第2层以及第3层轧制接合而得的包层材料形成，且所述第2层的厚度是所述包层材料的厚度的15％以上(专利文献1)，所述第1层由所述奥氏体不锈钢形成，所述第2层由Cu或Cu合金形成，并层叠在所述第1层上，所述第3层由奥氏体不锈钢形成，并层叠在所述第2层的与所述第1层相反的一侧。在专利文献1中，以将板厚设置为特定比例的方式组合具有优异耐腐蚀性的奥氏体不锈钢、具有良好导热性的Cu或Cu合金，形成覆层材料，从而获得具有良好散热性能及高机械强度的底盘。

但是，在专利文献1中，并未特别记载Cu或Cu合金的具体特性，由于在底盘制造工序中要在高温(约1000℃)条件下进行热处理，因此Cu或Cu合金的晶体粒径会粗大化。此外，在专利文献1中，也未进行Cu或Cu合金的晶体取向控制，所以不能充分提高伸长率、降低伸长各向异性，其加工性存在问题。

此外，作为提高包层材料的加工性的方法，例如提出了如下方法：通过抑制接合热处理中的Cu层的晶粒生长，并将晶体粒径设为0.150mm以下，从而抑制包层材料的伸长率降低，并抑制包层材料的加工性降低(专利文献2)。但是，在专利文献2中也并未特别记载Cu或Cu合金的具体特性，也未进行Cu或Cu合金的晶体取向控制。此外，在专利文献2中，作为最终工序，进行800～1050℃的扩散热处理，并且专利文献2中的Cu(无氧铜、磷脱氧铜、韧铜等)容易再结晶(非专利文献1)，而如果晶粒太细，则初次再结晶(primaryrecrystallization)的织构的影响仍然很强。因此，仅仅使晶体粒径微细的情况下，通过织构的发展，提高伸长率、降低伸长各向异性的特性不充分，并且在加工性方面仍有改善的余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/010455号；

专利文献2：JP专利第6237950号公报。

[非专利文献]

非专利文献1：日本铜产品协会编辑《铜产品数据手册》，日本铜产品协会发行，1997年8月1日，88～89页。

发明内容

(发明要解决的问题)

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种包层材料及其制造方法，其铜板的晶粒细化，伸长率优异，伸长各向异性小，且加工性优异。

(用于解决问题的方案)

(1)一种包层材料，其由第1层、第2层及第3层轧制接合而得到，所述第1层由奥氏体不锈钢形成，所述第2层由铜材料形成且层叠在所述第1层上，所述第3层由奥氏体不锈钢形成且层叠在所述第2层的与所述第1层相反的一侧，

所述铜材料具有如下组成：选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1～2.0ppm，铜含量为99.96质量％以上，在以欧拉角

表示通过EBSD对所述铜材料表面进行织构分析所获得的晶体取向分布函数时，

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值为0.1以上且小于10.0，

Φ＝20°～40°范围的取向密度的平均值为0.3以上且小于15.0，

所述铜材料的平均晶体粒径为150μm以上且600μm以下。

(2)根据(1)所述的包层材料，其中，所述第1层及所述第3层的主要成分是SUS304及/或SUS301。

(3)根据(1)或(2)所述的包层材料，其中，与轧制方向成45°方向的伸长率的相对于与轧制方向成0°方向的伸长率的比率为0.8以上且1.6以下，与轧制方向成90°方向的伸长率相对于与轧制方向成0°方向的伸长率的的比率为0.8以上且1.6以下。

(4)一种包层材料的制造方法，用于制造(1)至(3)中任一项所述的包层材料，该制造方法包括：

第1热处理工序：以最终温度250℃～500℃、保持时间10秒～300秒对铜材料进行热处理，所述铜材料具有如下组成：选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1～2.0ppm，铜含量为99.96质量％以上；

层叠体形成工序：在经过所述第1热处理的所述铜材料的第1面上配置成为所述第1层的奥氏体不锈钢，在所述铜材料的第2面上配置成为所述第3层的奥氏体不锈钢；

第1冷轧工序：在所述层叠体形成工序后，进行所述铜材料的加工率为50％～80％的冷轧；

第2热处理工序：在所述第1冷轧工序后，以最终温度300℃～500℃、保持时间10秒～300秒进行热处理；

第2冷轧工序：在所述第2热处理工序后，进行所述铜材料的加工率为10％～40％的冷轧；

第1接合热处理工序：在所述第2冷轧工序后，以升温速度10℃/秒～200℃/秒、最终温度400℃～600℃、保持时间5秒～300秒进行热处理；

第2接合热处理工序：在所述第1接合热处理工序后连续进行，以升温速度10℃/秒～200℃/秒、最终温度850℃～1050℃、保持时间5秒～7200秒进行热处理。

(发明效果)

根据本发明的形态，通过所述铜材料具有如下组成：选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1～2.0ppm，铜含量为99.96质量％以上，在以欧拉角

表示通过EBSD对所述铜材料表面进行织构分析所获得的晶体取向分布函数时，

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值为0.1以上且小于10.0，并且

Φ＝20°～40°范围的取向密度的平均值为0.3以上且小于15.0，所述铜材料的平均晶体粒径为150μm以上且600μm以下，从而可获得铜板晶粒细化至规定范围，伸长率优异、伸长各向异性降低且加工性优异的包层材料。

附图说明

图1是表示通过EBSD对本发明的包层材料的第2层所用的铜材料的轧制织构进行分析后的结果的剖视图，图1(a)是

时的剖视图，图1(b)是

时的剖视图。

具体实施方式

下文中，详细说明本发明的包层材料及实施方式例。本发明的包层材料由第1层、第2层及第3层轧制接合而得到，所述第1层由奥氏体不锈钢形成，所述第2层由铜材料形成且层叠在所述第1层上，所述第3层由奥氏体不锈钢形成且层叠在所述第2层的与所述第1层相反的一侧，所述铜材料具有如下组成：选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1～2.0ppm，铜含量为99.96质量％以上，在以欧拉角

表示通过EBSD对所述铜材料表面进行织构分析所获得的晶体取向分布函数时，

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值为0.1以上且小于10.0，并且

Φ＝20°～40°范围的取向密度的平均值为0.3以上且小于15.0，所述铜材料的平均晶体粒径为150μm以上且600μm以下。

本发明的包层材料例如是由铜材料形成的第2层配置在由奥氏体不锈钢形成的第1层与第3层之间的三层结构。第1层与第2层、第2层与第3层分别直接相接，并相互被轧制接合而成为层结构。另外，视需要，也可以在第1层与第2层之间、第2层与第3层之间再形成其它层。

相对于包层材料的厚度，第2层的厚度并无特别限制，例如从散热特性优异方面出发，优选为包层材料的厚度的50％以上，特别优选为55％以上。此外，例如从确保防止机械强度降低方面出发，相对于包层材料的厚度，第2层的厚度优选为包层材料的厚度的70％以下，特别优选为65％以下。此外，第2层的厚度并无特别限制，优选为0.050mm～2.0mm，特别优选为0.075mm～1.0mm。第1层的厚度与第3层的厚度可相同也可不同。包层材料的形状并无特别限制，可根据用途、设置场所等适当地选择，例如可列举板状。

其次，对用于本发明的包层材料的第2层的铜材料进行说明。

[铜材料的成分组成]

在用于本发明的包层材料的第2层的铜材料中，铜含量为99.96质量％以上，优选为99.99质量％以上。若铜含量小于99.96质量％，则导热率降低且不能获得所需散热特性。此外，在上述铜材料中，选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1ppm～2.0ppm。这些金属成分的合计含量的下限值并无特别限制，但考虑到不可避免的夹杂，设为0.1ppm。另一方面，若这些金属成分的合计含量超过2.0ppm，则不能获得所需的取向密度。在上述铜材料中除了包含铜、以及选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分以外，剩余部分也可以包含不可避免的杂质。不可避免的杂质是指制造工序上不可避免地夹杂的含量水平的杂质。

另外，在铜以外的上述金属成分的定量分析中，例如可使用GDMS法。GDMS法是GlowDischarge Mass Spectrometry(辉光放电质谱法)的简称，该技术是将固体试样作为阴极，使用辉光放电溅射试样表面，并通过使发射的中性粒子与等离子体内的Ar、电子碰撞而电离，通过质谱仪测量离子数，从而分析包含于金属中的极微量元素的比例。

[轧制织构]

用于本发明的包层材料的第2层的铜材料具有轧制织构，该轧制织构在以欧拉角

表示通过EBSD进行织构分析所得的晶体取向分布函数(ODF:crystalorientation distribution function)时，

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值为0.1以上且小于10.0，并且

Φ＝20°～40°范围的取向密度的平均值为0.3以上且小于15.0。在将轧制方向设为RD方向，将正交于RD方向的方向(若包层材料为板状，则为板宽度方向)设为TD方向，将垂直于轧制面(RD面)的方向设为ND方向时，以RD方向为轴的方位旋转表示为Φ，以ND方向为轴的方位旋转表示为

以TD方向为轴的方位旋转表示为

取向密度是对织构中的晶体取向的存在比率及分散状态定量分析时使用的参数，取向密度如下算出：进行EBSD及X射线衍射，并基于(100)、(110)、(112)等三种以上的正极点图的测定数据，通过利用级数展开法的晶体取向分布分析法进行计算。在通过EBSD进行织构分析获得的、

固定为规定角度的剖视图中，示出RD面内的取向密度的分布。

图1表示通过EBSD对本发明的包层材料的第2层所使用的铜材料的轧制织构进行分析得出的结果，其是在0°～90°范围以5°间隔固定

的剖视图。将晶体取向分布是随机状态设为取向密度为1，并利用等高线表示相对与此成几倍的集聚。在图1中，白色部分表示取向密度高，黑色部分表示取向密度低，其它部分越接近白色则表示取向密度越高。此外，在图1中，(a)图中以虚线围住的部分对应

Φ＝0°～90°范围，(b)图中以虚线围住的部分对应

Φ＝20°～40°范围。

在本发明中，用于第2层的铜材料在

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值为0.1以上且小于10.0，并且

Φ＝20°～40°范围的取向密度的平均值为0.3以上且小于15.0，由此上述铜材料发挥伸长率优异、伸长各向异性降低的特性。当

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值小于0.1时，在高温(例如850℃以上)热处理中，晶体取向控制并不充分，因此伸长率会产生各向异性。当

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值为10.0以上时，在高温(例如850℃以上)热处理中，晶体取向控制并不充分，因此伸长率会产生各向异性。当

Φ＝20°～40°范围的取向密度的平均值小于0.3时，在高温(例如850℃以上)热处理中，不仅晶粒粗大，加工性降低，而且晶体取向控制不充分，因此无法获得良好的伸长率。当

Φ＝20°～40°范围的取向密度的平均值为15.0以上时，晶粒变得过细。另外，

Φ＝0°～90°范围的取向密度、以及

Φ＝20°～40°范围的取向密度整体而言趋于均衡，因此将其规定为平均值。

另外，EBSD法是Electron Back Scatter Diffraction(电子背散射衍射)的简称，是一种晶体取向分析技术，其利用在扫描式电子显微镜(SEM)中用电子束照射试样时产生的反射电子。在通过EBSD进行分析时，测定面积及扫描步长根据试样的晶粒大小来确定即可。在测定后的晶粒分析中，例如可使用TSL公司制造的分析软件OIM Analysis(商品名)。在通过EBSD分析晶粒所获得的信息中，包括电子束穿透试样达到几十纳米深度的信息。板厚方向上的测定部位优选在距试样表面为板厚的1/8倍～1/2倍的位置附近。

[平均晶体粒径]

用于本发明的包层材料的第2层的铜材料的平均晶体粒径为150μm以上且600μm以下。若平均晶体粒径小于150μm，则无法充分地控制晶体取向，铜材料的伸长各向异性变大，结果有时导致包层材料的伸长各向异性也变大而加工性降低。另一方面，若平均晶体粒径超过600μm，则铜材料不能获得充分的伸长率，其结果具有包层材料的伸长率不充分而加工性降低的情况。另外，晶体粒径可通过EBSD分析铜板材的RD面来进行测定。铜材料的平均晶体粒径只要是150μm以上且600μm以下则并无特别限制，但优选为200μm～400μm。

[铜材料的制造方法]

其次，说明用于本发明的包层材料的第2层的铜材料的制造方法的一个例子。用于第2层的铜材料可通过熔融与铸造工序制成铸锭后经冷轧而制造，所述铸锭具有如下组成：铜含量为99.96质量％以上，选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1ppm～2.0ppm。另外，上述轧制织构与平均晶体粒径可通过实施下述包层材料的制造方法来实现。

用于本发明的包层材料的第2层的铜材料只要具有上述组成即可，其制造方法并无特别限制，但例如可列举如下方法：依次进行由熔融与铸造工序[工序1]、均质化热处理工序[工序2]、热轧工序[工序3]、冷却工序[工序4]、倒角工序[工序5]、第1冷轧工序[工序6]、第1退火工序[工序7]、第2冷轧工序[工序8]、第2退火工序[工序9]、精轧工序[工序10](视需要，进一步进行最终退火工序[工序11]及表面氧化膜去除工序[工序12])构成的处理。

首先，在熔融与铸造工序[工序1]中，将铜材料熔融并铸造以获得铸锭。铜材料的组成是，选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1～2.0ppm，铜含量为99.96质量％以上。在均质化热处理工序[工序2]中，例如对获得的铸锭进行保持温度700～1000℃、保持时间10分钟～20小时的均质化热处理。在热轧工序[工序3]中，例如以总加工率成为10～90％的方式进行热轧。在冷却工序[工序4]中，例如以10℃/秒以上的冷却速度进行快速冷却。在倒角工序[工序5]中，例如将冷却后的材料的两个面分别倒角约1.0mm。由此，板材表面的氧化膜被去除。

在第1冷轧工序[工序6]中，例如以加工率成为75％以上的方式进行多次冷轧。

在第1退火工序[工序7]中，例如以升温速度1～100℃/秒、最终温度100～500℃、保持时间1～900秒、冷却速度1～50℃/秒的条件实施热处理。

在第2冷轧工序[工序8]中，例如以加工率成为60～95％的方式进行冷轧。

在第2退火工序[工序9]中，例如以升温速度10～100℃/秒、最终温度200～550℃、保持时间10～3600秒、冷却速度10～100℃/秒的条件实施热处理。

在精轧工序[工序10]中，例如以加工率成为10～60％的方式进行冷轧。在最终退火工序[工序11]中，例如以最终温度125～400℃的条件实施热处理。在表面氧化膜去除工序[工序12]中，进行酸洗及抛光以去除板材表面的氧化膜进行清洁。另外，本说明书中，轧制工序中的“加工率R(％)”由下式定义。

R＝(t0－t)/t0×100

式中，t0是轧制前的厚度，t是轧制后的厚度。

接下来，对用于本发明的包层材料的第1层及第3层的奥氏体不锈钢进行说明。

[奥氏体不锈钢]

本发明的包层材料是层叠体，由铜材料形成的第2层与奥氏体不锈钢形成的层(第1层及第3层)接合而得到。用于本发明的包层材料的第1层及第3层的奥氏体不锈钢只要是奥氏体不锈钢则并无特别限制，例如，优选作为主要成分包含SUS304、SUS301的奥氏体不锈钢。第1层与第3层可以是同种奥氏体不锈钢，也可以是不同种奥氏体不锈钢。第1层的厚度并无特别限制，但优选为0.020mm～0.9mm，第3层的厚度并无特别限制，但优选为0.020mm～0.9mm。

[包层材料的特性]

关于在与包层材料的轧制方向成0°、45°、90°的方向上的伸长率，在0°的方向上优选为6％～14％，在45°、90°的方向上优选均为6％～20％。当在0°、45°、90°的方向上的伸长率小于6％时，加工性降低，当在0°的方向上伸长率超过14％时，即使在45°、90°的方向上伸长率超过20％，加工性仍然会降低。与轧制方向成45°方向的伸长率相对于与轧制方向成0°方向的伸长率的比率优选为0.6～1.6，特别优选为0.8以上且1.6以下。与轧制方向成90°方向的伸长率相对于与轧制方向成0°方向的伸长率的比率优选为0.6～1.6，特别优选为0.8以上且1.6以下。通过上述伸长率的比率，从而能降低包层材料的伸长率的各向异性，并提升加工性。

接下来，说明本发明的包层材料的制造方法的一个例子。

[包层材料的制造方法]

在本发明的包层材料的制造方法中，通过依次进行由第1热处理工序、层叠体形成工序、第1冷轧工序、第2热处理工序、第2冷轧工序、第1接合热处理工序、第2接合热处理工序构成的处理，从而可以获得在第2层上接合了第1层与第3层的本发明的包层材料。

首先，在第1热处理工序中，对以上述方式获得的铜板材在最终温度250℃～500℃、保持时间10秒～300秒的条件下进行热处理。在不进行该热处理的情况下，具有

Φ＝20°～40°、

范围的最终取向密度的平均值会显著变高的倾向(参考比较例4)。

在层叠体形成工序中，使上述热处理后的铜板材配置在成为第1层的板状奥氏体不锈钢与成为第3层的板状奥氏体不锈钢之间，从而获得三层层叠体。

在第1冷轧工序中，对得到的层叠体进行第2层(铜板材)的厚度的加工率为50％～80％的冷轧。在第1冷轧工序中，若加工率过低，则

Φ＝0°～90°、

范围的取向密度的平均值会显著变高(参考比较例1、3)。此外，若脱离上述范围，则无法赋予铜板材上述规定的轧制织构。

在第2热处理工序中，进行最终温度300℃～500℃、保持时间10秒～300秒的热处理。第2热处理工序脱离上述范围时，无法赋予铜板材上述规定的轧制织构，也无法获得平均晶体粒径。

在第2冷轧工序中，进行第2层(铜板材)的厚度的加工率为10％～40％的冷轧。第2冷轧工序脱离上述范围时，无法赋予铜板材上述规定的轧制织构。与第1冷轧相反的是，若第2冷轧工序的加工率过高，则

Φ＝0°～90°、

范围的取向密度的平均值会显著变高(参考比较例1)。

在第1接合热处理工序中，在升温速度10℃/秒～200℃/秒、最终温度400℃～600℃、保持时间5秒～300秒的条件下进行热处理。第1接合热处理工序脱离上述范围时，无法赋予铜板材上述规定的轧制织构，也无法获得平均晶体粒径。若接合热处理1的升温速度过快，则会影响微量金属成分的析出量，因此织构的发展趋势发生变化，

Φ＝20°～40°、

范围的取向密度的平均值会显著变低(参考比较例10)。

在第1接合热处理工序后连续进行第2接合热处理工序。第2接合热处理工序优选在第1接合热处理工序后不进行冷却包层材料而直接连续进行。在第2接合热处理工序中，在升温速度10℃/秒～200℃/秒、最终温度850℃～1050℃、保持时间5秒～7200秒的条件下进行热处理。当升温速度小于10℃/秒时无法赋予规定的轧制织构，超过200℃/秒时晶粒会显著生长。当最终温度小于850℃时不锈钢不能充分地接合到铜板材上，超过1050℃时接近铜的熔点，因此是不合适的。此外，保持时间小于5秒时，不锈钢不能充分接合到铜板材上，超过7200秒时包层材料的生产性会降低。

[实施例]

下文中，基于实施例说明本发明，但本发明并不限于这些例子。

实施例1～9、比较例1～15

首先，将具有规定成分组成的铜材料熔融并铸造，获得铸锭。在对获得的铸锭进行保持温度700℃以上、保持时间5小时的均质化热处理(均质化热处理工序)后，以总加工率成为80％的方式进行热轧(热轧工序)，并以10℃/秒以上的冷却速度进行快速冷却(冷却工序)。将冷却后的材料两面分别倒角约1.0mm(倒角工序)后，以加工率成为75％以上的方式进行多次冷轧(第1冷轧工序)。接下来，进行最终温度400℃、保持时间30秒的热处理(第1退火工序)后，以加工率成为60％的方式进行冷轧(第2冷轧工序)。接下来，进行最终温度400℃、保持时间30秒的热处理(第2退火工序)后，以加工率成为15％的方式进行冷轧(精轧工序)，从而制作铜板材。

作为第1层的奥氏体不锈钢、第3层的奥氏体不锈钢，准备下述表1的板材。另外，铜板材的厚度为包层材料板厚的60％，第1层的奥氏体不锈钢与第3层的奥氏体不锈钢的合计厚度为包层材料板厚的40％。

首先，以下述表2所示的最终温度及保持时间对铜板材实施第1热处理。接下来，在作为第1层的奥氏体不锈钢的板材与作为第3层的奥氏体不锈钢的板材之间，配置经上述热处理后的作为第2层的铜板材，从而形成包括三层板材的层叠体。针对所得层叠体，以表2所示的铜板材的厚度的加工率，对层叠体进行第1冷轧，然后以表2所示的最终温度及保持时间进行第2热处理。接下来，以表2所示的铜板材的厚度的加工率进行第2冷轧，然后以表2所示的升温速度、最终温度及保持时间进行第1接合热处理。在第1接合热处理后，不进行冷却而直接以表2所示的升温速度、最终温度及保持时间进行第2接合热处理，从而制作样品包层材料。

[铜板材的定量分析]

使用GDMS法对制作的各铜板材进行定量分析。GDMS法是Glow Discharge MassSpectrometry的简称，该技术是将固体试样作为阴极，使用辉光放电溅射试样表面，并通过使发射的中性粒子与等离子体内的Ar、电子碰撞而电离，并通过质谱仪测量离子数，从而分析包含于金属中的极微量元素的含有率。在实施例、比较例中，使用V.G.Scientific公司制造的VG-9000进行分析。将包含于各铜板材的Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的含量(ppm)以及Cu含量(质量％)示出表1。另外，在各铜板材中有时不可避免地含有杂质。另外，表1中的空白部是指相应的金属成分为0ppm。此外，通过GDMS法得到的测定值小于0.1ppm时也视作0ppm。

[铜板材的取向密度]

对作为样品的各包层材料的各铜板材的轧制织构进行取向密度分析时使用EBSD法。EBSD法是Electron Back Scatter Diffraction的简称，是一种晶体取向分析技术，其利用在扫描式电子显微镜(SEM)内对试样照射电子束时产生的反射电子菊池线衍射。在实施例、比较例的EBSD测定中，对包含200个以上晶粒的试样测定面，以0.1μm步长进行扫描、测定。所述测定面积及扫描步长根据样品的晶粒尺寸来确定即可。测定后使用TSL公司制造的分析软件OIMAnalysis(商品名)进行晶粒分析。在通过EBSD法分析晶粒所得到的信息包含电子束穿透样品达到几十纳米深度的信息。此外，板厚方向的测定部位在距包层材料表面为板厚t的1/8倍～1/2倍的位置附近。

[铜板材的平均晶体粒径]

作为样品的各包层材料的各铜板材的平均晶体粒径如下测定：通过对轧制面进行EBSD测定，并对包含200个以上晶粒的测定试样面以扫描步长0.1μm的条件进行测定。在测定结果的分析中，利用测定范围的所有晶粒计算平均晶体粒径。在晶体粒径的分析中，使用TSL公司制造的分析软件OIMAnalysis(商品名)。在通过EBSD分析晶粒所得的信息包含电子束穿透样品达到几十纳米深度的信息。此外，板厚方向的测定部位在距包层材料表面为板厚t的1/8倍～1/2倍的位置附近。

[伸长率]

依据JIS Z 2241对包层材料进行拉伸试验，并测定断裂伸长率。针对相对于包层材料的轧制方向为0°、45°、90°的方向求出各伸长率，并求出0°与45°方向的伸长率的比率、以及0°与90°方向的伸长率的比率，各比率为0.6～1.6时判断为良好，小于0.6或者超过1.6则判断为不良。此外，伸长率的比率良好但在0°、45°、90°的方向上的伸长率小于6％时判断为不良，在0°的方向上伸长率超过14％则判断为不良，在45°与90°的方向上伸长率超过20％则判断为不良。

在表3中示出铜板材的取向密度的平均值、平均晶体粒径、伸长率的测定结果。

[表1]

[表2]

*超出范围的条件标注下划线。

[表3]

*针对超出范围或者不良测定结果标注下划线。

如表1及表3所示，在实施例1～9中，铜材料具有如下组成：选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1～2.0ppm，铜含量为99.96质量％以上，以欧拉角

表示通过EBSD法对铜材料表面进行织构分析所得的晶体取向分布函数时，

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值为0.1以上且下雨10.0，

Φ＝20°～40°范围的取向密度的平均值为0.3以上且小于15.0，因此可获得在相对于轧制方向为0°方向、45°方向、90°方向的伸长率均优异的、具备铜材料的包层材料。

此外，在实施例1～9中，与轧制方向成45°方向的伸长率相对于与轧制方向成0°方向的伸长率的比率为0.8以上且1.6以下，与轧制方向成90°方向的伸长率相对于与轧制方向成0°方向的伸长率的比率为0.8以上且1.6以下，由此可获得伸长率的各向异性被降低的、具备铜材料的包层材料。

此外，在实施例1～9中，可将铜板材的平均晶体粒径控制在150μm以上且600μm以下范围，因此可更精确地控制晶体取向，而且可以更可靠地获得优异的伸长率并降低伸长各向异性。

另一方面，在比较例1中，第1冷轧工序的加工率低，第2冷轧工序的加工率高，平均晶体粒径过于细化，

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值为10以上，与轧制方向成45°方向的伸长率过大，加工性降低。

在比较例2、3中，第1冷轧工序与第1接合热处理工序的条件均脱离范围，均无法获得适合的平均晶体粒径、合适的

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值，且不能降低伸长各向异性。

在比较例4中，未实施第1热处理工序，无法获得合适的平均晶体粒径、合适的

Φ＝20°～40°范围的取向密度，也无法获得优异的伸长率并降低伸长各向异性。

在比较例5中，第2热处理工序的条件脱离范围，无法获得合适的平均晶体粒径，也无法获得优异的伸长率并降低伸长各向异性。

在比较例6中，第2接合热处理工序的条件脱离范围，无法获得接合的包层材料。

在比较例7中，第2热处理工序的条件脱离范围，无法获得合适的平均晶体粒径，无法获得优异的伸长率。

在比较例8中，第2热处理工序与第2冷轧工序的条件脱离范围，无法获得合适的

Φ＝20°～40°范围的取向密度，也无法降低伸长各向异性。

在比较例9中，未实施第2冷轧工序，无法获得合适的

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值、及合适的平均晶体粒径，也无法降低伸长各向异性。

在比较例10～12、14、15中，选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量超过2.0ppm，无法获得合适的

Φ＝20°～40°、

范围的取向密度，平均晶体粒径变粗而超过600μm，无法获得优异的伸长率。即，若金属成分的合计含量过多，则具有

Φ＝20°～40°、

范围的取向密度的平均值变得过低的趋势。

在比较例13中，铜含量为99.90质量％，平均晶体粒径变粗而超过1000μm，无法获得优异的伸长率。

根据以上内容，本发明的包层材料包括的铜材料伸长率优异、并且可降低伸长率的各向异性。

Claims (4)

1.一种包层材料，其由第1层、第2层、第3层轧制接合而得到，所述第1层由奥氏体不锈钢形成，所述第2层由铜材料形成且层叠在所述第1层上，所述第3层由奥氏体不锈钢形成且层叠在所述第2层的与所述第1层相反的一侧，

所述铜材料具有如下组成：选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1～2.0ppm，铜含量为99.96质量％以上，在以欧拉角

表示通过EBSD对所述铜材料表面进行织构分析所获得的晶体取向分布函数时，

Φ＝0°～90°范围的取向密度的平均值为0.1以上且小于10.0，并且

Φ＝20°～40°范围的取向密度的平均值为0.3以上且小于15.0，

所述铜材料的平均晶体粒径为150μm以上且600μm以下。

2.根据权利要求1所述的包层材料，其中，

所述第1层及所述第3层的主要成分是SUS304及/或SUS301。

3.根据权利要求1或2所述的包层材料，其中，

与轧制方向成45°方向的伸长率相对于与轧制方向成0°方向的伸长率的比率为0.8以上且1.6以下，与轧制方向成90°方向的伸长率相对于与轧制方向成0°方向的伸长率的比率为0.8以上且1.6以下。

4.一种包层材料的制造方法，用于制造权利要求1～3中任一项所述的包层材料，该制造方法包括：

进行第1热处理的工序：以最终温度250℃～500℃、保持时间10秒～300秒对铜材料进行热处理，所述铜材料具有如下组成：选自Al、Be、Cd、Mg、Pb、Ni、P、Sn及Cr的金属成分的合计含量为0.1～2.0ppm，铜含量为99.96质量％以上；

层叠体形成工序：在经过所述第1热处理的所述铜材料的第1面上配置成为所述第1层的奥氏体不锈钢，并在所述铜材料的第2面上配置成为所述第3层的奥氏体不锈钢；

第1冷轧工序：在所述层叠体形成工序后，进行所述铜材料的加工率为50％～80％的冷轧；

第2热处理工序：在所述第1冷轧工序后，以最终温度300℃～500℃、保持时间10秒～300秒进行热处理；

第2冷轧工序：在所述第2热处理工序后，进行所述铜材料的加工率为10％～40％的冷轧；

第1接合热处理工序：在所述第2冷轧工序后，以升温速度10℃/秒～200℃/秒、最终温度400℃～600℃、保持时间5秒～300秒进行热处理；以及

第2接合热处理工序：在所述第1接合热处理工序后连续进行，以升温速度10℃/秒～200℃/秒、最终温度850℃～1050℃、保持时间5秒～7200秒进行热处理。

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