JP2014051709A

JP2014051709A - 熱延銅板

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Publication number: JP2014051709A
Application number: JP2012197410A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Maki; 一誠牧; Hiroyuki Mori; 広行森; Isao Arai; 公荒井; Toshihiro Sakai; 俊寛酒井; Takahiro Takeda; 隆弘竹田
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-20
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: JP6027823B2

Abstract

【課題】熱間圧延によって製造された熱延銅板であっても、加工性及び疲労特性に優れるとともに、スパッタリング用ターゲットとして用いた場合でも異常放電を十分に抑制することができる熱延銅板を提供する。
【解決手段】純度が９９．９９重量％以上である純銅からなり、平均結晶粒径が４０μｍ以下であり、ＥＢＳＤ法にて測定した全結晶粒界長さＬに対する全特殊粒界長さＬσの比率である特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が４０％以上とされていることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、スパッタリング用ターゲット、バッキングプレート、スティーブモールド、加速器用電子管、マグネトロン、超電導安定化材、放熱基板、真空部材、熱交換機の管板、バスバー、電極材、めっき用アノード等の銅加工品に好適に用いられる熱延銅板に関するものである。

従来、上述の銅加工品に用いられる純銅からなる銅板としては、通常、純銅のインゴットを製造する鋳造工程と、このインゴットを熱間加工（熱間圧延又は熱間鍛造）する熱間加工工程と、冷間加工（冷間圧延又は冷間鍛造）を施す冷間加工工程と、結晶粒の微細化あるいは歪みの軽減の為の熱処理を施す熱処理工程と、によって製造されている。なお、冷間加工工程と熱処理工程は、必要に応じて繰り返し実施されることがある。
このような銅板は、フライスやドリル等の切削加工、曲げ等の塑性加工等を施すことにより、所望の形状の製品に加工されることになる。ここで、上述の銅板においては、加工時のムシレ、変形を抑制するために、結晶粒径を微細化すること、及び、残留歪みを少なくすることが要求されている。

また、最近、上述の銅板は、半導体素子の配線材料用のスパッタリング用ターゲットとして使用されている。このスパッタリング用ターゲットとしては、成膜された配線の電気抵抗を低く抑えるために、不純物含有量を制限した高純度の銅板が用いられている。また、均一なスパッタ膜を形成するために、結晶粒径及び結晶配向性のばらつきを抑えた銅板が要求されている。
上述のスパッタリング用ターゲット等に用いられる銅板を得るために、従来は、例えば特許文献１−３に開示された方法が提案されている。

特許文献１には、純度が９９．９９５ｗｔ％以上である純銅のインゴットを熱間加工し、その後９００℃以下の温度で焼鈍を行い、ついで冷間圧延を４０％以上の圧延率で施した後、５００℃以下の温度で再結晶焼鈍することにより、実質的に再結晶組織を有し、平均結晶粒径が８０ミクロン以下であり、かつビッカース硬さが１００以下であるスパッタリング用ターゲットを得る方法が開示されている。

また、特許文献２には、５Ｎ以上の高純度銅インゴットを熱間鍛造や熱間圧延等の加工率５０％以上の熱間加工を施した後、さらに、冷間圧延や冷間鍛造等の加工率３０％以上の冷間加工を行って、３５０〜５００℃、１〜２時間の熱処理を実施することにより、ガス成分を除いた銅の含有量が９９．９９９％以上であり、さらに、スパッタ面における平均粒径が２５０μｍ以下で、平均粒径のばらつきが±２０％以内、Ｘ線回折強度比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）スパッタ面において２．４以上でそのばらつきが±２０％以内であるスパッタリング用ターゲットを得る方法が開示されている。

さらに、特許文献３には、純度６Ｎ以上の高純度銅と添加元素からできたインゴットの表面層を除去して、熱間鍛造、熱間圧延、冷間圧延、熱処理工程を経て得られたスパッタリング用ターゲットが開示されている。特に、実施例中には、製造したインゴットの表面層を除去してφ１６０×６０ｔとした後、４００℃で熱間鍛造してφ２００とし、その後、４００℃で熱間圧延してφ２７０×２０ｔまで圧延し、更に冷間圧延でφ３６０×１０ｔまで圧延し、５００℃にて1時間熱処理後、ターゲット全体を急冷してターゲット素材とするとの記載がある。

このようなスパッタリング用ターゲットの製造方法に代表されるように、従来の銅板の製造方法では、純銅インゴットに対して熱間加工（熱間鍛造や熱間圧延）をした後、冷間加工（冷間鍛造及び冷間圧延）と熱処理とを実施することにより、結晶粒径や結晶の配向性等を制御している。なお、結晶粒径や結晶の配向性等については、冷間加工条件及び熱処理条件が大きく影響することから、特許文献１−３においては、冷間加工条件及び熱処理条件が規定されている。

特開平１１−１５８６１４号公報特開平１０−３３０９２３号公報特開２００９−１１４５３９号公報

ところで、上述した従来の銅板（スパッタリング用ターゲット）においては、純銅インゴットに熱間加工（熱間鍛造及び熱間圧延）を施した後、冷間加工（冷間鍛造及び冷間圧延）、熱処理を施すことが必要であり、工程数が多く、製造コストが高くなるといった問題があった。また、冷間加工（冷間鍛造及び冷間圧延）を施すために、銅板の残留応力を低く抑えることが難しいという欠点を有していた。
さらに、上述の銅板においては、結晶粒を微細化させているが、放熱基板のように冷熱サイクルによって繰り返し応力が負荷された際の疲労特性が不十分であった。また、上述の銅板をスパッタリング用ターゲットとして使用した場合には、高出力のスパッタでの異常放電を十分に抑制することはできなかった。

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、熱間圧延によって製造された熱延銅板であっても、加工性及び疲労特性に優れるとともに、スパッタリング用ターゲットとして用いた場合でも異常放電を十分に抑制することができる熱延銅板を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の熱延銅板は、純度が９９．９９重量％以上である純銅からなり、平均結晶粒径が４０μｍ以下であり、ＥＢＳＤ法にて測定した全結晶粒界長さＬに対する全特殊粒界長さＬσの比率である特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が４０％以上とされていることを特徴としている。

この構成の熱延銅板においては、平均結晶粒径が４０μｍ以下とされているので、切削加工時におけるムシレの発生を抑制することができる。また、曲げ等の塑性加工時における加工性も向上することになる。
また、スパッタリング用ターゲットにおいては、結晶方位によってスパッタ効率が異なることから、スパッタが進行するにしたがい結晶粒ごとに凹凸が発生し、異常放電の原因となる。ここで、本発明の熱延銅板においては、平均結晶粒径が４０μｍ以下とされているので、スパッタ時の凹凸が微細となり、異常放電の発生を抑制することができる。

さらに、本発明の熱延銅板においては、ＥＢＳＤ法にて測定した全結晶粒界長さＬに対する全特殊粒界長さＬσの比率である特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が４０％以上とされており、特殊粒界が多く存在していることになる。このように特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が高い場合には、結晶性の高い粒界（原子配列の乱れが少ない粒界）が増加して結晶粒界と結晶粒内との特性の差が小さくなり、スパッタ効率等が均一化され、異常放電を抑制することができる。また、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が高い場合には、結晶粒界の整合性が向上することになり、転位が蓄積しても破断しにくくなり、疲労特性が大幅に向上することになる。

なお、本発明における特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）は、電界放出型走査電子顕微鏡を用いたＥＢＳＤ測定装置によって、結晶粒界、特殊粒界を特定し、その長さを算出することで得られるものである。
結晶粒界は、二次元断面観察の結果、隣り合う２つの結晶間の配向方位差が１５°以上となっている場合の当該結晶間の境界として定義される。
また、特殊粒界とは、結晶学的にＣＳＬ理論（Ｋｒｏｎｂｅｒｇｅｔａｌ：Ｔｒａｎｓ．Ｍｅｔ．Ｓｏｃ．ＡＩＭＥ，１８５，５０１（１９４９））に基づき定義されるΣ値で３≦Σ≦２９に属する対応粒界であって、かつ、当該対応粒界における固有対応部位格子方位欠陥Ｄｑが、Ｄｑ≦１５°／Σ^１／２（Ｄ．Ｇ．Ｂｒａｎｄｏｎ：Ａｃｔａ．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ．Ｖｏｌ．１４，ｐ．１４７９，（１９６６））を満たす結晶粒界であるとして定義される。

ここで、前記純銅は、純度９９．９９重量％以上、導電率は１０１％ＩＡＣＳ以上であることが好ましい。なお純度と導電率はＪＩＳＨ１０５１（２００５）、及びＪＩＳＨ２１２３（２００９）に規定される方法により測定する。
純銅中の不純物は、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）を低下させる作用を有する。また純銅中の不純物が多いと導電率は低下する。このため純度を上述のように規定することにより、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）を確実に４０％以上とすることが可能になる。
これら前記純銅としては、Ｃ１０１００、米国規格ＡＳＴＭＦ６８のＣｌａｓｓ１などが挙げられる。

さらに、前記純銅は、Ｆｅが０．０００３重量％以下、Ｏが０．０００２重量％以下、Ｓが０．０００５重量％以下、Ｐが０．０００１重量％以下の範囲で含有し、残部が銅及び不可避不純物とされた組成であることが好ましい。
前述の純銅の不純物のうちＦｅ，Ｏ，Ｓ，Ｐといった元素は、特に特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）を低下させる作用を有するため、これらの元素の含有量を上述のように規定することにより、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）を確実に４０％以上とすることが可能となる。

また、ビッカース硬度が８０以下であることが好ましい。
ビッカース硬度が８０以下と低い場合には、熱延銅板における歪み量が低減されていることになる。ここで、歪み量が低減された熱延銅板をスパッタリング用ターゲットとして使用した場合には、スパッタ時の歪みの解放による粗大なクラスタの発生及びこれに起因する凹凸の発生を抑えることができ、異常放電の発生を抑制することができる。

さらに、ＥＢＳＤ法で測定した逆極点図の各面方位の強度の最大値が５を下回ることが好ましい。
逆極点図の強度は、全ての結晶方位が同じ確率で出現する状態(完全なランダム配向の組織)に対して何倍の頻度でその面方向が測定面内に出現しているのかを表すものであり、最大値が大きいほど特定の結晶方向に偏っていることを示している。すなわち、ＥＢＳＤ法で測定した逆極点図の各面方位の強度の最大値が５を下回るということは、結晶方位がランダムになっていることを示している。このように、結晶方位がランダムになっていることから、スパッタ効率が均一となり、異常放電を抑制できる。

また、圧下率１０％以下の冷間圧延加工、あるいは、レベラ−での形状修正を施してもよい。
この場合、圧下率１０％以下の冷間圧延加工やレベラーでの形状修正を実施した場合には、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が低下することを抑制でき、かつ、圧延の優先方位が発達することを抑制できる。

本発明によれば、熱間圧延によって製造された熱延銅板であっても、加工性及び疲労特性に優れるとともに、スパッタリング用ターゲットとして用いた場合でも異常放電を十分に抑制することができる熱延銅板を提供することができる。
また、熱間圧延によって、上述のように平均結晶粒径が４０μｍ以下、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が４０％以上とされているので、冷間圧延工程及び熱処理工程を省略することができる。よって、スパッタリング用ターゲット等の銅加工品の製造コストを大幅に削減することができる。

以下に、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態である熱延銅板は、純度が９９．９９重量％以上である純銅からなり、より具体的には、Ｆｅが０．０００３重量％以下、Ｏが０．０００２重量％以下、Ｓが０．０００５重量％以下、Ｐが０．０００１重量％以下の範囲で含有し、残部が銅及び不可避不純物とされた組成とされている。
また、本実施形態である熱延銅板は、平均結晶粒径が４０μｍ以下であり、ビッカース硬度が８０以下とされている。

そして、本実施形態である熱延銅板は、ＥＢＳＤ法にて測定した全結晶粒界長さＬに対する全特殊粒界長さＬσの比率である特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が４０％以上とされており、本実施形態では、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が５０％以上とされていることが望ましく、さらに、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）は５５％以上であることがより望ましい。
また、本実施形態である熱延銅板は、ＥＢＳＤ法で測定した逆極点図の各面方位の強度の最大値が５を下回っている。

ここで、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）は、電界放出型走査電子顕微鏡を用いたＥＢＳＤ測定装置によって、結晶粒界、特殊粒界を特定し、その長さを算出することにより得られるものである。すなわち、本実施形態である熱延銅板においては、特殊粒界が比較的多く存在しているのである。

結晶粒界は、二次元断面観察の結果、隣り合う２つの結晶間の配向方位差が１５°以上となっている場合の当該結晶間の境界として定義される。
また、特殊粒界とは、結晶学的にＣＳＬ理論（Ｋｒｏｎｂｅｒｇｅｔａｌ：Ｔｒａｎｓ．Ｍｅｔ．Ｓｏｃ．ＡＩＭＥ，１８５，５０１（１９４９））に基づき定義されるΣ値で３≦Σ≦２９に属する対応粒界であって、かつ、当該対応粒界における固有対応部位格子方位欠陥Ｄｑが、Ｄｑ≦１５°／Σ^１／２（Ｄ．Ｇ．Ｂｒａｎｄｏｎ：Ａｃｔａ．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ．Ｖｏｌ．１４，ｐ．１４７９，（１９６６））を満たす結晶粒界であるとして定義される。

ここで、平均結晶粒径が４０μｍを超える場合には、比較的粗大な結晶粒が存在することになり、切削加工時にムシレの原因となる。スパッタリング用ターゲットとして用いる場合には、表面にムシレが発生すると、微細な凹凸によりスパッタ粒子の放出方向が揃わずにバラツキが生じるとともに、凹凸の段差が起点となってパーティクルが発生する。
さらに、結晶粒径が粗大な場合には、曲げ加工等の塑性加工を施した場合に、加工割れが発生するおそれがある。
以上のことから、本実施形態である熱延銅板は、平均結晶粒径を４０μｍ以下に規定している。

また、ＥＢＳＤ法にて測定した全結晶粒界長さＬに対する全特殊粒界長さＬσの比率である特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が４０％よりも低い場合には、結晶粒界の整合性が不十分となり、結晶粒の内部と結晶粒界とで特性が大きく異なることなる。このような特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が４０％よりも低い熱延銅板をスパッタリング用ターゲットとして使用した場合には、スパッタの進行によって表面に微細な凹凸が生じ、異常放電が発生しやすくなる。また、放熱基板として使用した場合には、繰り返し荷重によって転位が蓄積した際に破断しやすくなる。
以上のことから、本実施形態である熱延銅板は、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）を４０％以上に規定している。

本実施形態である熱延銅板は、純銅の鋳塊を熱間圧延し、必要に応じて形状調整のための圧下率１０％以下の冷間圧延あるいはレベラーによる形状修正を実施することで製造される。
すなわち、冷間圧延及び熱処理工程を行うことなく、熱間圧延工程のみによって、平均結晶粒径を４０μｍ以下、特殊粒界長さＬσの比率である特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）を４０％以上となるように、結晶組織を制御したものである。

以上のような構成とされた本実施形態である熱延銅板によれば、平均結晶粒径が４０μｍ以下とされているので、切削加工時におけるムシレの発生を抑制することができる。また、曲げ等の塑性加工時における加工性も向上することになる。
また、スパッタリング用ターゲットとして使用した場合には、スパッタが進行するにしたがい結晶粒ごとに凹凸が発生するが、平均結晶粒径が４０μｍ以下とされているので、スパッタ時の凹凸が微細となり、異常放電の発生を抑制することができる。

また、ＥＢＳＤ法にて測定した全結晶粒界長さＬに対する全特殊粒界長さＬσの比率である特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が４０％以上とされていることから、結晶性の高い粒界（原子配列の乱れが少ない粒界）が増加して結晶粒界の整合性が向上している。よって、転位が蓄積しても破断しにくくなり、疲労特性が大幅に向上することになる。また、結晶粒界と結晶粒内との特性の差が小さく、スパッタリング用ターゲットとして使用した場合には、スパッタの進行によって表面に微細な凹凸が生じにくくなり、異常放電の発生を抑制することができる。

さらに、本実施形態である熱延銅板は、冷間圧延及び熱処理工程を行うことなく、熱間圧延工程のみによって、平均結晶粒径を４０μｍ以下、特殊粒界長さＬσの比率である特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）を４０％以上となるように、結晶組織が制御されているので、この熱延銅板を素材とする銅加工品（スパッタリング用ターゲット、放熱基板等）の製造コストを大幅に削減することが可能となる。
なお、熱延銅板の形状を調整するために、圧下率１０％以下の冷間圧延加工やレベラーでの形状修正を実施してもよい。この場合には、圧延率が低いことから、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が低下することがなく、圧延の優先方位が発達することを抑制できる。

また、本実施形態の熱延銅板は、Ｆｅが０．０００３重量％以下、Ｏが０．０００２重量％以下、Ｓが０．０００５重量％以下、Ｐが０．０００１重量％以下の範囲で含有し、残部が銅及び不可避不純物とされた組成とされているので、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が低下することを抑制でき、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）を確実に４０％以上とすることが可能となる。

さらに、本実施形態の熱延銅板は、ビッカース硬度が８０以下とされ、熱延銅板における歪み量が低減されているので、この熱延銅板をスパッタリング用ターゲットとして使用した場合に、スパッタ時の歪みの解放による粗大なクラスタの発生及びこれに起因する凹凸の発生を抑えることができ、異常放電の発生を抑制することができる。

また、本実施形態の熱延銅板は、ＥＢＳＤ法で測定した逆極点図の各面方位の強度の最大値が５を下回るように規定しているので、結晶方位が特定の方向に偏っておらずランダムになっていることになる。
このように結晶方位がランダムとなっていることから、熱延銅板の結晶組織が均一化することになり、スパッタリング用ターゲットとして使用した場合には、スパッタ時の異常放電を抑制できる。

次に、このような熱延銅板を製造する方法について説明する。
まず、９９．９９ｍａｓｓ％以上の純度を有する銅を、例えば、加熱炉によって溶融し、連続鋳造機を用いて純銅のインゴットを製出する。このとき、純銅インゴットの不純物として、Ｆｅが０．０００３重量％以下、Ｏが０．０００２重量％以下、Ｓが０．０００５重量％以下、Ｐが０．０００１重量％以下となるように管理することが望ましい。これらの不純物は、主に原料素材に含まれる不純物を調整することによって管理することができる。

この純銅インゴットを加熱し、その加熱温度は５５０℃〜９５０℃が望ましい。これを複数回圧延ロールの間を走行させながら、所定の厚さまで圧延する。この熱間圧延では、最終段階に仕上げ熱間圧延を行う。この仕上げ熱間圧延終了時の温度は６００℃以下で設定することが望ましい。仕上げ熱間圧延は、一回若しくは複数回圧延を行うことができる。その後、仕上げ熱間圧延終了時温度から２００℃以下の温度になるまで２００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度にて急冷することが望ましい。

本実施形態の製造方法においては、熱延銅板を低温で仕上げ熱間圧延を行うことによって、結晶粒を微細化し、全結晶粒界長さＬに対する全特殊粒界長さＬσの比率を高くすることができる。

また、この熱間圧延及び仕上げ熱間圧延による総圧延率を８５％以上とすることが望ましい。また、仕上げ熱間圧延終了後、２００℃以下の温度になるまで２００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で水冷によって急冷することが望ましい。冷却速度が２００℃／ｍｉｎ未満では、結晶粒の成長を抑制する効果に乏しい。

さらに、仕上げ圧延後、熱延銅板の形状を調整するために、圧下率１０％以下の冷間圧延加工やレベラーでの形状修正を実施してもよい。この場合には、圧延率が低いことから、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が低下することがなく、圧延の優先方位が発達することを抑制できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、熱延銅板をスパッタリング用ターゲットや放熱基板として使用するものとして説明したが、バッキングプレート、スティーブモールド、加速器用電子管、マグネトロン、超電導安定化材、真空部材、熱交換機の管板、バスバー、電極材、めっき用アノード等の他の銅加工品として用いても良い。

以下に、本発明に係る熱延銅板の作用効果について評価した評価試験の結果について説明する。

＜本発明例１〜６＞
圧延素材として、電子管用無酸素銅（９９．９９重量％以上）の鋳造インゴットを用いた。圧延前の素材寸法は、幅６２０ｍｍ×長さ９００ｍｍ×厚さ２５０ｍｍとし、熱間圧延を行って表１記載の熱延銅板を作製した。熱間圧延工程の総圧延率は９２％とした。また前述の熱間圧延工程の最終段階の圧延である仕上げ圧延では、仕上げ圧延の開始温度と終了温度は表１に示した。温度測定は放射温度計を用い、圧延板の表面温度を測定することにより行った。そして、このような熱間圧延終了後に、２００℃以下の温度になるまで、２００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で水冷によって冷却した。なお、本発明例６では、形状修正のための冷間圧延を表１の条件で行った。

＜比較例１〜４＞
比較例１，２，４では、圧延素材として、電子管用無酸素銅（９９．９９重量％以上）の鋳造インゴットを用いた。比較例３では圧延素材として、リン脱酸銅（９９．９５重量％以上）の鋳造インゴットを用いた。圧延前の素材寸法は、幅６２０ｍｍ×長さ９００ｍｍ×厚さ２５０ｍｍとし、熱間圧延を行って表１記載の熱延銅板を作製した。また仕上げ圧延の開始温度及び終了温度の温度測定は放射温度計を用い、圧延板の表面温度を測定することにより行った。そして、熱間圧延終了後に、２００℃以下の温度になるまで、２００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で水冷によって冷却した。なお、比較例４では、冷間圧延を表１の条件で行った。

上述のようにして得られた本発明例１〜６及び比較例１〜４の熱延銅板について、平均結晶粒径、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）、逆極点図の面方位強度の最大値、ビッカース硬度、フライス加工時のムシレの状態、スパッタリング用ターゲットとして使用した場合の異常放電回数について、評価した。

＜平均結晶粒径＞
平均結晶粒径の測定は、熱延銅板の圧延面（ＮＤ面）にて、光学顕微鏡を使用してミクロ組織観察を行い、ＪＩＳＨ０５０１：１９８６（切断法）に基づき測定した。

＜特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）＞
得られた熱延銅板について、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）を算出した。各試料について、圧延方向（ＲＤ方向）に沿う縦断面（ＴＤ方向に見た面）を耐水研磨紙、ダイヤモンド砥粒を用いて機械研磨を行った後、コロイダルシリカ溶液を用いて仕上げ研磨を行った。
そして、ＥＢＳＤ測定装置（ＨＩＴＡＣＨＩ社製Ｓ４３００−ＳＥＭ、ＥＤＡＸ／ＴＳＬ社製ＯＩＭＤａｔａＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）と、解析ソフト（ＥＤＡＸ／ＴＳＬ社製ＯＩＭＤａｔａＡｎａｌｙｓｉｓｖｅｒ．５．２）によって、結晶粒界、特殊粒界を特定し、その長さを算出することにより、特殊粒界長さ比率の解析を行った。

まず、走査型電子顕微鏡を用いて、試料表面の測定範囲内の個々の測定点（ピクセル）に電子線を照射し、電子線を試料表面に２次元で走査させ、後方散乱電子線回折による方位解析により、隣接する測定点間の方位差が１５°以上となる測定点間を結晶粒界とした。
また、測定範囲における結晶粒界の全粒界長さＬを測定し、隣接する結晶粒の界面が特殊粒界を構成する結晶粒界の位置を決定するとともに、特殊粒界の全特殊粒界長さＬσと、上記測定した結晶粒界の全粒界長さＬとの粒界長さ比率Ｌσ／Ｌを求め、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）とした。

＜逆極点図の面方位強度の最大値＞
ＥＢＳＤ測定装置（ＨＩＴＡＣＨＩ社製Ｓ４３００−ＳＥＭ，ＥＤＡＸ／ＴＳＬ社製ＯＩＭＤａｔａＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）を用いて、熱延銅板の圧延方向（ＲＤ方向）に沿う縦断面（ＴＤ方向に見た面）において、圧延方向に２ｍｍ、圧延面方向（ＮＤ方向）に４ｍｍとなり、かつ短辺が圧延面と重なる８ｍｍ^２の長方形の領域をステップサイズ２μｍで測定した。測定面積は、統計的にＸＲＤと同等の信頼性が得られるといわれる測定結晶粒数が５０００個を超えるに十分な面積としている。また、ステップサイズは妥当な時間でＥＢＳＤの走査を完了するように試料の粒径に基づいて決定している。測定データを解析ソフト（ＥＤＡＸ／ＴＳＬ社製ＯＩＭＤａｔａＡｎａｌｙｓｉｓｖｅｒ．５．２）によって解析し、圧延面方向（ＮＤ）の逆極点図の強度の最大値を算出した。算出には球面調和関数法で行い、展開次数を１６、半値幅を５°とした。

＜ビッカース硬度＞
圧延方向（ＲＤ）に沿う縦断面（ＴＤ方向に見た面）に対して、ＪＩＳＺ２２４４に規定される方法により測定した。

＜フライス加工時のムシレの状態＞
各試料を１００×２０００ｍｍの平板とし、その表面をフライス盤で超硬刃先のバイトを用いて切り込み深さ０．１ｍｍ、切削速度５０００ｍ／分で切削加工し、その切削表面の５００μｍ四方の視野において、長さ１００μｍ以上のムシレ疵が何個存在したかを評価した。

＜異常放電回数＞
各試料からターゲット部分が直径１５２ｍｍ、厚さ６ｍｍとなるようにバッキングプレート部分を含めた一体型のターゲットを作製し、そのターゲットをスパッタ装置に取り付け、チャンバー内の到達真空圧力を、１×１０^−５Ｐａ以下、スパッタガスとしてＡｒを用い、スパッタガス圧を０．３Ｐａとし、直流（ＤＣ）電源にてスパッタ出力２ｋWを条件でスパッタリングテストを実施した。スパッタは２時間連続させた。その間に、電源に付属するアークカウンターを用いて、スパッタ異常により生じた異常放電の回数をカウントした。

製造条件を表１に、評価結果を表２に示す。

比較例１においては、平均結晶粒径が９１μｍとなっており、ムシレが多く発生し、異常放電回数も多かった。
比較例２，３においては、平均結晶粒径は３２μｍ，３１μｍであったが、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が３３％、２３％と低かった。このため、ムシレは少なかったが、異常放電回数が多くなった。
比較例４においては、熱間圧延後に圧延率２５％で冷間圧延しており、平均結晶粒径は３７μｍであったが、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が２９％と低かった。また、ビッカース硬度が９７と高く、残留歪みが大きいことが確認される。さらに、逆極点図の面方位強度の最大値が８．４となっており、圧延率２５％の冷間圧延によって結晶方位が一定の方向に偏っていることが確認される。この比較例４においては、ムシレは少なかったが、異常放電回数が２７回と多かった。

これに対して、平均結晶粒径が４０μｍ以下、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が４０％以上とされた本発明例１−６においては、ムシレがほとんど発生せず、異常放電回数も抑えられていることが確認される。
なお、本発明例６では、熱間圧延後に、圧下率５％で冷間圧延を実施しているが、特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）は５２％であり、逆極点図の面方位強度の最大値も４．２であった。

本発明の熱延銅板は、ターゲット、バッキングプレート、スティーブモールド、加速器用電子管、マグネトロン、超電導安定化材、放熱基板、真空部材、熱交換機の管板、バスバー、電極材、めっき用アノード等の銅加工品の素材として用いることができる。

Claims

純度が９９．９９重量％以上である純銅からなり、平均結晶粒径が４０μｍ以下であり、ＥＢＳＤ法にて測定した全結晶粒界長さＬに対する全特殊粒界長さＬσの比率である特殊粒界長さ比率（Ｌσ／Ｌ）が４０％以上とされていることを特徴とする熱延銅板。
前記純銅の、導電率が１０１％ＩＡＣＳ以上であることを特徴する請求項１に記載の熱延銅板。
前記純銅は、Ｆｅが０．０００３重量％以下、Ｏが０．０００２重量％以下、Ｓが０．０００５重量％以下、Ｐが０．０００１重量％以下の範囲で含有し、残部が銅及び不可避不純物とされた組成であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱延銅板。
ビッカース硬度が８０以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱延銅板。
圧下率１０％以下の冷間圧延加工、あるいは、レベラ−での形状修正を施したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱延銅板。