JP4888586B2

JP4888586B2 - 圧延銅箔

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Publication number: JP4888586B2
Application number: JP2010139252A
Authority: JP
Inventors: 岳海室賀; 聡至関; 登萩原
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2030-06-18
Also published as: JP2012001784A; US20110311836A1; US8293033B2; CN102286671A

Description

本発明は、圧延銅箔に関する。特に、本発明は、フレキシブルプリント配線板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ：以下、「ＦＰＣ」ということがある）等に用いられる圧延銅箔に関する。

ＦＰＣは、厚さが薄く可撓性に優れることから、電子機器等への実装形態における自由度が高い。そのため、折り畳み式携帯電話の折り曲げ部、デジタルカメラ、プリンターヘッド等の可動部、及び、ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ（ＨＤＤ）、ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ（ＤＶＤ）、ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ（ＣＤ）等、ディスク関連機器の可動部の配線等にＦＰＣが用いられている。

従来、１００〜５００質量ｐｐｍの酸素（Ｏ）を含有し、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）のうちの１種以上を、次式で定義したＴが１００〜４００になる範囲で含有し、Ｔ＝［Ａｇ］＋０．６［Ａｕ］＋０．６［Ｐｄ］＋０．４［Ｐｔ］＋０．４［Ｒｈ］＋０．３［Ｉｒ］＋０．３［Ｒｕ］＋０．３［Ｏｓ］（ただし、［Ｍ］は元素Ｍの質量ｐｐｍ濃度）、イオウ（Ｓ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、セレン（Ｓｅ）及びテルル（Ｔｅ）の合計量が３０質量ｐｐｍ以下であり、厚さが５〜５０μｍであり，２００度で３０分間の焼鈍後の圧延面のＸ線回折で求めた２００面の強度（Ｉ）が微粉末銅のＸ線回折で求めた２００面の強度（Ｉ_０）に対しＩ／Ｉ_０＞２０であり、１２０〜１５０℃の半軟化温度を有し、室温において継続して３００Ｎ／ｍｍ^２以上の引張り強さを保持しているフレキシブルプリント回路基板用圧延銅箔が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のフレキシブルプリント回路基板用圧延銅箔は、上述の構成を備えるので、優れた屈曲疲労寿命特性を発揮する。

特許文献１に記載のフレキシブルプリント回路基板用圧延銅箔は、この銅箔に含有されている酸素（Ｏ）から酸化物が生成されると、この酸化物が疲労破壊の起点になる場合があり、屈曲疲労寿命特性の向上には限界がある。

また、酸化物をほとんど含まない無酸素銅を用いた場合、無酸素銅自身が酸素（Ｏ）を含有する（１００〜５００質量ｐｐｍ）銅より軟化温度が高いため、低温の条件では、銅箔中で再結晶の進行が不十分であり、良好な屈曲疲労寿命特性が得られない。しかし、特許文献１のような添加元素を用いると、さらに銅の軟化温度が高くなってしまい、より高温の条件においては好都合であるが、低温側の条件では全く使用できない。また、無酸素銅に何も添加しない状態では、酸化物の影響がないので低温の条件では、銅箔中で再結晶の進行が適正に進み良好な屈曲疲労寿命特性が得られるが、高温の条件では、銅箔中で再結晶が過剰に進行することにより屈曲疲労寿命特性が低下する場合があり、広い温度範囲の熱処理に対応することができない。

特開２００２−１６７６３２号公報

本発明は、広い温度範囲の熱処理を施した後でも優れた屈曲疲労寿命特性を発揮することが可能な圧延銅箔を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によれば、以下の圧延銅箔が提供される。

［１］ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）の少なくとも一方と、ホウ素（Ｂ）と、銀（Ａｇ）と、残部銅（Ｃｕ）及び不可避的不純物からなる圧延銅箔であって、前記ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）の少なくとも一方を総量で０．００１〜０．０１重量％、前記ホウ素（Ｂ）を０．００３〜０．０４重量％、並びに前記銀（Ａｇ）を０．００２〜０．０２５重量％含有する圧延銅箔。

［２］さらに、酸素（Ｏ）を、０．００２重量％以下含有する前記［１］に記載の圧延銅箔。

［３］２０μｍ以下の厚さを有する前記［１］又は［２］に記載の圧延銅箔。

本発明によれば、広い温度範囲の熱処理を施した後でも優れた屈曲疲労寿命特性を発揮することが可能な圧延銅箔を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る圧延銅箔の製造の流れを示すフローチャートである。本発明の実施の形態に用いられる屈曲疲労寿命試験（摺動屈曲試験）の概要を示す説明図である。

以下、本発明の圧延銅箔の実施の形態を、必要に応じ図面を用いて、詳細に説明する。本実施の形態に係る圧延銅箔は、主成分（母材）としての銅（Ｃｕ）及び不可避的不純物（以下、単に銅（Ｃｕ）ということがある）と、ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）の少なくとも一方と、ホウ素（Ｂ）と、銀（Ａｇ）とを含有する。

また、本実施の形態に係る圧延銅箔は、例えば、上述のフレキシブルプリント配線板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）等の可撓性配線部材に好適に用いられる。本実施の形態に係る圧延銅箔は、上述のように、母材としての銅（Ｃｕ）及び不可避的不純物と、ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）の少なくとも一方と、ホウ素（Ｂ）と、銀（Ａｇ）とを含有して構成され、具体的には、一例として、後述する圧延銅箔の製造工程の最終冷間圧延工程を経た後であって再結晶焼鈍を経る前に得られる圧延銅箔であり、例えば、ＦＰＣ用の圧延銅箔に用いることを目的として、通常、５０μｍ以下、好ましくは、２０μｍ以下の厚さを有するように形成される。以下、各構成成分について、さらに詳細に説明する。

（銅（Ｃｕ））
本実施の形態に係る圧延銅箔は、母材としての銅（Ｃｕ）及び不可避的不純物を含有する。本実施の形態に用いられる銅（Ｃｕ）としては、例えば、無酸素銅又は無酸素銅に準ずる銅（Ｃｕ）材を挙げることができる。本実施の形態に係る圧延銅箔は、これを母材にして形成されることができる。ここで、本実施の形態に用いられる「無酸素銅」は、例えば、ＪＩＳＣ１０２０で規定される無酸素銅や、酸化銅（Ｉ）［Ｃｕ_２Ｏ］及び／又は残留脱酸剤を含まない銅（Ｃｕ）９９．９６％以上の純度の銅（Ｃｕ）である。

なお、酸素（Ｏ）含有量は完全にゼロであるわけではなく、数ｐｐｍ（０．０００数％）程度の酸素（Ｏ）が本実施の形態に用いられる無酸素銅に含まれることは排除されない。従って、本実施の形態に用いられる圧延銅箔は、一例として、０．００２重量％以下（すなわち、２０ｐｐｍ以下）の酸素（Ｏ）を含んで形成されることができる。なお、圧延銅箔中において酸化物が生成することを抑制するため、酸素（Ｏ）含有量をさらに低減させることが好ましい。

また、この無酸素銅に、本実施の形態に係る圧延銅箔に不可避的に含まれることがある不純物（不可避的不純物）、例えば、イオウ（Ｓ）、リン（Ｐ）等が固溶することにより無酸素銅の軟化温度は上昇する傾向がある。一方、不可避的不純物（例えば、イオウ（Ｓ）、リン（Ｐ）等）が所定の添加成分と反応して生成した化合物が無酸素銅中に存在すると、この無酸素銅の軟化温度は低下する傾向がある。

（ホウ素（Ｂ））
本実施の形態に係る圧延銅箔は、ホウ素（Ｂ）を含有する。本実施の形態に用いられるホウ素（Ｂ）は、製造される圧延銅箔の軟化温度を低下、すなわち、再結晶を低い温度から開始させる役割をする。ここで、ホウ素（Ｂ）の含有量の上限を０．０４重量％に設定した理由は、０．０４重量％を超えて含有すると、ホウ素（Ｂ）と母材の銅（Ｃｕ）とが化合物（Ｂ−Ｃｕ）を生成し、この化合物（Ｂ−Ｃｕ）が母材中に介在物として存在することになるためである。Ｂ−Ｃｕが母材中に介在物として存在すると、屈曲運動の際に、この介在物に転位が蓄積して金属疲労の原因になる（金属疲労が早く蓄積することは、すなわち、屈曲特性が低いことになる）。

（銀（Ａｇ））
本実施の形態に係る圧延銅箔は、銀（Ａｇ）を含有する。本実施の形態に用いられる銀（Ａｇ）は、製造される圧延銅箔の再結晶後の結晶粒の粒成長速度を制御（抑制）する効果を発揮する。

（ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ））
本実施の形態に係る圧延銅箔は、ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）の少なくとも一方を含有する。本実施の形態に用いられるケイ素（Ｓｉ）及び／又は鉄（Ｆｅ）は、上述の銀（Ａｇ）と同様に、製造される圧延銅箔の再結晶後の結晶粒の粒成長速度を制御（抑制）する効果を発揮する。ただし、ケイ素（Ｓｉ）及び／又は鉄（Ｆｅ）と銀（Ａｇ）との違いは、再結晶後の結晶粒の成長速度の抑制効果の程度である。具体的には、ケイ素（Ｓｉ）及び／又は鉄（Ｆｅ）の効果は銀（Ａｇ）の効果よりも大きい。そのため、ケイ素（Ｓｉ）及び／又は鉄（Ｆｅ）を多く含有させ過ぎると再結晶粒成長に悪影響が発生し屈曲特性低下の原因になることがある。このことから、ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）の少なくとも一方の含有量（総量）の上限は、０．０１重量％以下であることが好ましい。

なお、ケイ素（Ｓｉ）と鉄（Ｆｅ）との間には、その奏する効果において、ほとんど差異はない。つまり、ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）のうちのいずれか一方だけが含有されている場合と、ケイ素及び鉄の両方が含有されている場合のどちらの場合であっても、総量が同量であれば、本発明の効果は同様に十分に発揮される。

（酸素（Ｏ））
本実施の形態に係る圧延銅箔は、酸素（Ｏ）を含有することがある。本実施の形態において、酸素（Ｏ）を多く含有すると、酸素（Ｏ）と母材の銅（Ｃｕ）とが反応して酸化銅を生成し、この酸化銅が母材中の介在物として存在することになる。この介在物（酸化銅）にも上述の介在物のＢ−Ｃｕ化合物と同様に、屈曲運動の際に転位が蓄積して、金属疲労の原因になる（金属疲労が早く蓄積することは、すなわち、屈曲特性が低いことになる）。

なお、不可避不純物の含有量は、通常、０．０４％（４００ｐｐｍ）以下である。

（本実施の形態に至った経緯）
以下、上述のような構成を採用した本実施の形態に至った経緯について説明する。本実施の形態に係る圧延銅箔は、上述のように、無酸素銅又は無酸素銅に準ずる銅を母材として形成される。先ず、ホウ素（Ｂ）は、不可避的不純物、例えば、イオウ（Ｓ）、リン（Ｐ）等との間で化合物を生成する。ここで、イオウ（Ｓ）、リン（Ｐ）等が母材である銅（Ｃｕ）に固溶すると、母材である銅（Ｃｕ）の軟化温度が上昇することが考えられるが、イオウ（Ｓ）、リン（Ｐ）等とホウ素（Ｂ）が化合物を生成することで、イオウ（Ｓ）、リン（Ｐ）等の母材である銅（Ｃｕ）への固溶を抑制することができる。これにより、母材である銅（Ｃｕ）の軟化温度が上昇することを抑制することができる。

通常の無酸素銅の軟化温度が高い理由は、不可避的不純物であるイオウ（Ｓ）、リン（Ｐ）等が母材である銅（Ｃｕ）に固溶していることが大きな要因の一つであると考えられている。しかし、通常の無酸素銅の軟化温度が高い理由は、これだけでは完全には説明がつかない。つまり、他にも大きな要因があると考えられるが、具体的には現在明らかではない。ただ、ホウ素（Ｂ）を添加した無酸素銅の軟化温度は、添加しない通常の無酸素銅より低下することは実験的に認められた事実である。

本実施の形態に係る圧延銅箔においては、ホウ素（Ｂ）が含有されることによって軟化温度が低下するが、この軟化のための熱処理工程は、通常、ＦＰＣ製造工程の熱処理で兼ねられることが多い、つまり、製造場所によって熱処理条件が異なるため、種々の熱処理条件に対応しなければならない。しかし、ホウ素（Ｂ）によって軟化温度が低下、すなわち再結晶温度が低下すると、低い温度の熱処理条件を有するＦＰＣ製造工程では適正な再結晶が得られるが、高い温度の熱処理条件を有するＦＰＣ製造工程では、前述したように再結晶粒の成長が促進して過剰に成長してしまうため、屈曲特性が低下してしまう。

特に、近年では、温度がこれまで以上に高い条件のＦＰＣ製造工程が増えてきており、一方で低い温度条件のＦＰＣ工程も増えている。そこで、軟化温度（再結晶温度）を低下させることと、再結晶粒の粒成長速度を抑制させることの両立が必要であり、このためには、ホウ素（Ｂ）を含有させて、軟化温度（再結晶温度）を低下させると同時に、「銀（Ａｇ）、ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）」、「銀（Ａｇ）及びケイ素（Ｓｉ）」、又は「銀（Ａｇ）及び鉄（Ｆｅ）」のように組み合わせた成分を含有させることが有効であることが、本発明者等によって見出されたのである。

すなわち、銀（Ａｇ）を用いることによる効果だけでは、近年のより高い温度条件に適応させるためには必ずしも十分ではない場合があり、再結晶粒の成長を十分に抑制するためには必ずしも十分ではない場合がある。一方、銀（Ａｇ）を用いることなしに、ケイ素（Ｓｉ）及び／又は鉄（Ｆｅ）だけを用いる場合は、再結晶粒の成長の抑制効果が強すぎて、再結晶粒の成長が不十分になってしまう。そこで、種々検討した結果、「ホウ素（Ｂ）、銀（Ａｇ）、ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）」、「ホウ素（Ｂ）、銀（Ａｇ）及びケイ素（Ｓｉ）」、又は「ホウ素（Ｂ）、銀（Ａｇ）及び鉄（Ｆｅ）」のように組み合わせた成分を含有させることによって、よりきめの細かい制御、すなわち、軟化温度（再結晶温度）の低温化と、再結晶粒の成長抑制効果の最適化とが同時に実現されることが見出されたのである。

（圧延銅箔の製造方法）
図１は、本発明の実施の形態に係る圧延銅箔の製造の流れを示すフローチャートである。以下、図１に示すフローチャートを参照しつつ、圧延銅箔の製造方法を説明する。

まず、原材料として、銅合金材の鋳塊（すなわち、インゴット）を準備する（鋳塊準備工程：ステップ１０、以下、ステップを「Ｓ」と表記する）。例えば、酸素（Ｏ）含有量が２ｐｐｍ以下の無酸素銅（例えば、ＪＩＳＨ３１００、ＪＩＳＣ１０２０等）を母材として、合計で所定量のケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）と、所定量のホウ素（Ｂ）と、所定量の銀（Ａｇ）とを含む銅合金材の鋳塊（インゴット）を準備する。

次に、鋳塊（インゴット）に熱間圧延を施して板材を製造する（熱間圧延工程：Ｓ２０）。熱間圧延工程に続き、板材に冷間圧延を施す工程（冷間圧延工程：Ｓ３２）と、冷間圧延された板材に焼鈍処理を施す工程（中間焼鈍工程：Ｓ３４）とを所定回数、繰り返し実施する（Ｓ３０）。なお、中間焼鈍工程（Ｓ３４）は、冷間圧延が施された板材の加工硬化を緩和する工程である。これにより、「生地」と称される銅条（以下、「最終冷間圧延工程前の銅条」という場合がある）が製造される。

続いて、この銅条に所定の焼鈍処理を施す（生地焼鈍工程：Ｓ４０）。生地焼鈍工程においては、生地焼鈍工程を経る前の各工程に起因する加工歪を十分に緩和することのできる熱処理、例えば、略完全焼鈍処理を実施することが好ましい。続いて、焼鈍処理を施した「生地」（以下、「焼鈍生地」と称する）に対して冷間圧延を施す（最終冷間圧延工程（仕上げ圧延工程という場合もある）：Ｓ５０）。これにより、本実施の形態に係る所定の厚さを有する圧延銅箔が製造される。

なお、上述のようにして得られた本実施の形態に係る圧延銅箔をＦＰＣの製造に用いる場合は、引き続いて、本実施の形態に係る圧延銅箔を、後述するＦＰＣの製造工程に投入することができる。この場合、まず、最終冷間圧延工程を経た圧延銅箔に対して、表面処理等を施す（表面処理等工程：Ｓ６０）。次に、表面処理等が施された圧延銅箔は、ＦＰＣの製造工程に供給される（ＦＰＣ製造工程：Ｓ７０）。ＦＰＣ製造工程（Ｓ７０）を経ることにより、本実施の形態に係る圧延銅箔に表面処理等を施すことによって得られた表面処理圧延銅箔を備えるＦＰＣを製造することができる。

（ＦＰＣ製造工程）
以下、ＦＰＣ製造工程についてその概略を説明する。ＦＰＣ製造工程は、例えば、ＦＰＣ用の銅箔と、ポリイミド等の樹脂からなるベースフィルム（基材）とを貼り合わせてＣｏｐｐｅｒＣｌａｄｅｄＬａｍｉｎａｔｅ（ＣＣＬ）を形成する工程（ＣＣＬ工程）と、ＣＣＬにエッチング等の手法により回路配線を形成する工程（配線形成工程）と、回路配線上に配線を保護することを目的として、表面処理を施す工程（表面処理工程）とを含む。ＣＣＬ工程としては、接着剤を介して銅箔と基材とを積層した後、熱処理により接着剤を硬化・密着させて積層構造体（３層ＣＣＬ）を形成する方法と、接着剤を介さずに表面処理が施された銅箔を基材に直接張り合わせた後、加熱・加圧することにより一体化して積層構造体（２層ＣＣＬ）を形成する方法との２種類の方法を挙げることができ、そのいずれをも用いることができる。

ここで、ＦＰＣ製造工程においては、製造の容易性の観点から冷間圧延加工が施された銅箔（すなわち、加工硬化した硬質な状態の銅箔）を用いることがある。これは、焼鈍されることにより軟化した銅箔は、この銅箔を裁断した場合、又は基材に積層させた場合に変形（例えば、伸び、しわ、折れ等の変形）が生じやすく、製品不良が発生する場合があるからである。

一方、銅箔の屈曲疲労寿命特性は、銅箔に再結晶焼鈍を施すと、銅箔に圧延加工を施した場合よりも著しく向上する。そこで、上述のＣＣＬ工程における基材と銅箔とを密着・一体化させる熱処理においては、銅箔の再結晶焼鈍を兼ねる製造方法を採用することが好ましい。

なお、再結晶焼鈍の熱処理条件は、ＣＣＬ工程の内容に応じて変化させることができるものの、一例として、１６０℃以上４００℃以下の温度で、１分間以上１２０分間以下の時間の熱処理を実施する。また、再結晶焼鈍は、ＣＣＬ工程において実施される熱処理ではなく、別工程にて実施することもできる。このような温度条件の範囲内の熱処理によって、再結晶組織を有する銅箔を製造することができる。ここで、ＦＰＣにおいては、ポリイミド等の樹脂からなるベースフィルムの屈曲疲労寿命が銅箔の屈曲疲労寿命に比較して著しく長い。従って、ＦＰＣ全体の屈曲疲労寿命は、銅箔の屈曲疲労寿命に大きく依存することになる。

（実施の形態の効果）
本発明の実施の形態に係る圧延銅箔は、母材としての無酸素銅に、所定量のホウ素（Ｂ）と、所定量の銀（Ａｇ）と、総量で所定量のケイ素（Ｓｉ）及び／又は鉄（Ｆｅ）とを含有させることで、軟化温度（再結晶温度）は低下させることができるとともに、再結晶後の結晶粒の成長速度を緩やかにすることができる。従って、この銅箔は、低温の条件（例えば、１６０℃×１２０分）のＦＰＣ製造工程から高温の条件（例えば、４００℃×６０分）のＦＰＣ製造工程までの広い条件範囲で、適正な再結晶を得ることができ、かつ優れた屈曲疲労寿命特性を発揮することができる。これにより、本実施の形態に係る圧延銅箔は、例えば、ＦＰＣ製造工程における様々な条件の熱処理に対応することができる。

また、本実施の形態に係る圧延銅箔は、上述のとおり優れた屈曲疲労寿命特性を発揮することができるので、この圧延銅箔を用いてフレキシブルプリント配線板、その他の導電部材の可撓性配線に好適に用いることができる。さらに、本実施の形態に係る圧延銅箔は、無荷重における耐振動性や、固定されていない状態における耐振動性等と屈曲疲労寿命特性との間である程度の相関性があると考えられている特性が要求される導電部材に適用することもできる。

以下に、本発明の圧延銅箔を、実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって、いかなる制限を受けるものではない。

（実施例１）
まず、無酸素銅を母材にした主原料を溶解炉にて溶解した後、この溶解物中に、ケイ素（Ｓｉ）２５ｐｐｍ及び鉄（Ｆｅ）１０ｐｐｍ（すなわち、ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）の合計で３５ｐｐｍ）と、ホウ素（Ｂ）２１５ｐｐｍと、銀（Ａｇ）１１０ｐｐｍとを添加して、厚さ１５０ｍｍ、幅５００ｍｍの鋳塊（インゴット）を製造した（鋳塊準備工程）。次に、実施の形態に係る圧延銅箔の製造方法に従って、鋳塊に熱間圧延を施して１０ｍｍの板材を製造した（熱間圧延工程）。続いて、板材に冷間圧延（冷間圧延工程）及び焼鈍処理（中間焼鈍工程）を繰り返して「生地」を製造した。そして、「生地」に焼鈍処理を施した（生地焼鈍工程）。なお、生地焼鈍工程における焼鈍処理は、約７５０℃の温度で約１分間保持することにより実施した。次に、生地焼鈍工程を経た焼鈍生地に冷間圧延を施した（最終冷間圧延工程）。これにより、厚さが０．０１２ｍｍの実施例１に係る圧延銅箔を作製した。

（実施例２〜７及び比較例１〜７）
成分組成（すなわち、無酸素銅中の酸素（Ｏ）濃度、ケイ素（Ｓｉ）及び／又は鉄（Ｆｅ）の総量、ホウ素（Ｂ）の量、並びに銀（Ａｇ）の量）を、それぞれ表１に示す値に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜７及び比較例１〜７に係る圧延銅箔を製造した。なお、表１において、実施例１〜７及び比較例１〜７に係る圧延銅箔のケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）、ホウ素（Ｂ）、銀（Ａｇ）の量は、ＩＣＰ（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ）分析によって得られた分析値である。

（屈曲疲労寿命試験）
屈曲疲労寿命試験は、信越エンジニアリング株式会社製の摺動屈曲試験装置（型式：ＳＥＫ−３１Ｂ２Ｓ）を用い、ＩＰＣ規格に準拠して実施した。図２に示すように、摺動屈曲試験装置２は、圧延銅箔１０を保持する試料固定板２０と、圧延銅箔１０を試料固定板２０に固定するネジ２０ａと、圧延銅箔１０に接触して圧延銅箔１０に振動を伝達する振動伝達部３０と、振動伝達部３０を上下方向に振動させる発振駆動体４０とを備える。

具体的には、実施例１〜７及び比較例１〜７に係る圧延銅箔（厚さ０．０１２ｍｍ、すなわち１２μｍ）のそれぞれから、幅１２．７ｍｍ、長さ２２０ｍｍの試験片を作製した後、この試験片に、１６０℃、１２０分間で再結晶焼鈍を施した。その後、屈曲疲労寿命試験を実施した。

また、実施例１〜７及び比較例１〜７に係る圧延銅箔（厚さ０．０１２ｍｍ、すなわち１２μｍ）のそれぞれから、幅１２．７ｍｍ、長さ２２０ｍｍの試験片を作製した後、この試験片に、４００℃、６０分間の再結晶焼鈍を施した。その後、同様にして、屈曲疲労寿命試験を実施した。

屈曲疲労寿命試験の試験条件としては、圧延銅箔の曲率Ｒが１．５ｍｍ、振動伝達部３０の振幅ストロークが１０ｍｍ、発振駆動体４０の周波数が２５Ｈｚ（すなわち、振幅速度が１５００回／分）を用いた。また、試験片の長さ２２０ｍｍの方向、すなわち、圧延銅箔１０の長手方向が圧延方向になるようにした。測定は、各試料について５回ずつ実施して、５回の実施結果の平均値を互いに比較した。その結果を表２に示す。

表２を参照すると、実施例１〜７に係る圧延銅箔の場合はいずれも、低い温度条件の１６０℃×１２０分と高い温度条件４００℃×６０分との双方の条件において、２，８９８，０００回〜３，３，７１，０００回と約３００万回前後の長い屈曲疲労寿命回数が得られ、低い温度条件から高い温度条件までの広い範囲に対応している圧延銅箔であることが示された。

一方、比較例１に係る圧延銅箔の場合、低い温度条件（すなわち、１６０℃×１２０分）では９８３，０００回、高い温度条件（すなわち、４００℃×６０分）では１，３２１，０００回で、ともに短い屈曲疲労寿命回数であった。これは、ケイ素（Ｓｉ）及び／又は鉄（Ｆｅ）の総量が所定量を超えているため、再結晶の粒成長速度が適正に制御されなかったためである。

また、比較例２に係る圧延銅箔の場合、低い温度条件（すなわち、１６０℃×１２０分）では２，９５２，０００回、高い温度条件（すなわち、４００℃×６０分）では１，４１１，０００回で、高い温度条件では短い屈曲疲労寿命回数であった。これは、ケイ素（Ｓｉ）及び／又は鉄（Ｆｅ）の総量が所定量より少ないため、再結晶の粒成長速度が適正に制御されなかったためである。

また、比較例３に係る圧延銅箔の場合、低い温度条件（すなわち、１６０℃×１２０分）では１，７０１，０００回、高い温度条件（すなわち、４００℃×６０分）では１，７１９，０００回で、共に１７０万回程度の短い屈曲疲労寿命回数であった。比較例３では、再結晶の粒成長速度は適正に制御されたが、ホウ素（Ｂ）の量が所定量より多いため、Ｂ−Ｃｕ化合物が母材中に介在してしまい、金属疲労が早く蓄積する原因となった。

また、比較例４に係る圧延銅箔の場合、低い温度条件（すなわち、１６０℃×１２０分）では１，００３，０００回、高い温度条件（すなわち、４００℃×６０分）では３，０４０，０００回で、低い温度条件では短い屈曲疲労寿命回数であった。これは、ホウ素（Ｂ）の量が所定量より少ないことから、軟化温度（再結晶温度）が低下しなかったために、低い温度では軟化の状態（再結晶の進行）が不十分となったものである。

また、比較例５に係る圧延銅箔の場合、低い温度条件（すなわち、１６０℃×１２０分）では１，５０８，０００回、高い温度条件（すなわち、４００℃×６０分）では１，７１０，０００回で共に短い屈曲疲労寿命回数であった。これは、銀（Ａｇ）の量が所定量より多いため、再結晶の粒成長速度が適正に制御されなかったためである。

また、比較例６に係る圧延銅箔の場合、低い温度条件（すなわち、１６０℃×１２０分）では３，００２，０００回、高い温度条件（すなわち、４００℃×６０分）では１，９３２，０００回で、高い温度条件では短い屈曲疲労寿命回数であった。これは、銀（Ａｇ）の量が所定量より少ないため、再結晶の粒成長速度が適正に制御されなかったためである。

また、比較例７に係る圧延銅箔の場合、低い温度条件（すなわち、１６０℃×１２０分）では１，８０４，０００回、高い温度条件（すなわち、４００℃×６０分）では１，８７６，０００回で共に短い屈曲疲労寿命回数であった。比較例７では、再結晶の粒成長速度は適正に制御されたが、酸素（Ｏ）の量が所定量より多いため、母材中に酸化銅が介在したことによって、金属疲労が早く蓄積する原因となった。

酸素（Ｏ）については、その量が少ないほど酸化物生成が少なくなる（屈曲疲労寿命回数を短くする要因が少なくなる）。本発明では、２０ｐｐｍｍ以下であれば問題がないという結果が得られているが、１０ｐｐｍ以下であることが好ましく、５ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。

ケイ素（Ｓｉ）と鉄（Ｆｅ）については、１０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下の範囲に設定したが、この範囲内の量であれば、効果は十分に得られるので、この範囲内で特に最適な条件範囲はない。つまり、１０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下が最適範囲ともいえる。また、鉄（Ｆｅ）を用いずに、ケイ素（Ｓｉ）のみを用いて１０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下の場合や、ケイ素（Ｓｉ）を用いずに、鉄（Ｆｅ）のみを用いて１０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下の場合においても、同様に本発明の効果は十分に得られる。

ホウ素（Ｂ）については、３０ｐｐｍ以上４００ｐｐｍ以下としたが、本発明の効果を安定させるためには、下限値は３０ｐｐｍ以上あれば十分であるが、上限値は、Ｂ−Ｃｕ化合物が生成して介在しないために、３５０ｐｐｍ以下の方が好ましく、さらに３００ｐｐｍ以下の方が好ましい。

Ａｇについては、２０ｐｐｍ以上２５０ｐｐｍ以下の範囲に設定したが、本発明の効果を安定して得るためには、２５ｐｐｍ以上２２５ｐｐｍ以下であることが好ましく、３０ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。

以上、本発明の実施の形態及び実施例を説明したが、上記に記載した実施の形態及び実施例は、本発明を何ら制限するものではない。また、実施の形態及び実施例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

２摺動屈曲試験装置
１０圧延銅箔
２０試料固定板
２０ａねじ
３０振動伝達部
４０発振駆動体

Claims

ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）の少なくとも一方と、ホウ素（Ｂ）と、銀（Ａｇ）と、残部銅（Ｃｕ）及び不可避的不純物からなる圧延銅箔であって、
前記ケイ素（Ｓｉ）及び鉄（Ｆｅ）の少なくとも一方を総量で０．００１〜０．０１重量％、前記ホウ素（Ｂ）を０．００３〜０．０４重量％、並びに前記銀（Ａｇ）を０．００２〜０．０２５重量％含有する圧延銅箔。
さらに、酸素（Ｏ）を、０．００２重量％以下含有する請求項１に記載の圧延銅箔。
２０μｍ以下の厚さを有する請求項１又は２に記載の圧延銅箔。