JP5273236B2 - 圧延銅箔 - Google Patents

圧延銅箔 Download PDF

Info

Publication number
JP5273236B2
JP5273236B2 JP2011266677A JP2011266677A JP5273236B2 JP 5273236 B2 JP5273236 B2 JP 5273236B2 JP 2011266677 A JP2011266677 A JP 2011266677A JP 2011266677 A JP2011266677 A JP 2011266677A JP 5273236 B2 JP5273236 B2 JP 5273236B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plane
copper foil
rolled copper
crystal
rolled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011266677A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013119631A (ja
Inventor
岳海 室賀
聡至 関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP2011266677A priority Critical patent/JP5273236B2/ja
Priority to KR1020120032838A priority patent/KR20130063444A/ko
Priority to CN2012100924481A priority patent/CN103146946A/zh
Publication of JP2013119631A publication Critical patent/JP2013119631A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5273236B2 publication Critical patent/JP5273236B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/40Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling foils which present special problems, e.g. because of thinness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/005Copper or its alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2261/00Product parameters
    • B21B2261/02Transverse dimensions
    • B21B2261/04Thickness, gauge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

本発明は、圧延銅箔に関し、特に、フレキシブルプリント配線板に用いられる圧延銅箔に関する。
フレキシブルプリント配線板(FPC:Flexible Printed Circuit)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やデジタルカメラ、プリンタヘッド等の可動部、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)、デジタルバーサタイルディスク(DVD:Digital Versatile Disk)、コンパクトディスク(CD:Compact Disk)等のディスク関
連機器の可動部の配線等に、FPCが用いられている。したがって、FPCやその配線材として用いられる圧延銅箔には、優れた屈曲特性が要求されてきた。
FPC用の圧延銅箔は、熱間圧延、冷間圧延等の工程を経て製造され、接着剤を介し或いは直接的に、ポリイミド等の樹脂からなるFPCのベースフィルム(基材)と加熱等により貼り合わされ、エッチング等の表面加工を施されて配線となる。圧延銅箔の屈曲特性は、冷間圧延後の加工硬化した硬質な状態より、焼鈍後の再結晶により軟化した状態の方が著しく向上する。そこで、例えば上記製造工程においては、冷間圧延後の圧延銅箔を用いて伸びやしわ等の変形を避けつつ圧延銅箔を裁断し、基材上に重ね合わせた後に、圧延銅箔の再結晶焼鈍も兼ねて加熱することにより圧延銅箔と基材とを密着させ一体化する製造方法が採られる。
上記FPCの製造工程を前提として、屈曲特性に優れた圧延銅箔やその製造方法についてこれまでに種々の研究がなされ、圧延銅箔の表面に立方体方位である{002}面({
200}面)が発達するほど屈曲特性が向上することが数多く報告されている。
そこで、例えば、特許文献1では、最終冷間圧延の直前の焼鈍を、再結晶粒の平均粒径が5μm〜20μmになる条件下で行い、最終冷間圧延での圧延加工度を90%以上としている。これにより、再結晶組織に調質した状態において、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)に
対し、I/I>20である立方体集合組織を得る。
また、例えば、特許文献2では、最終冷間圧延前の立方体集合組織の発達度を高め、最終冷間圧延での加工度を93%以上とし、更に再結晶焼鈍を施すことにより、(200)面の積分強度がI/I≧40の、立方体集合組織が著しく発達した圧延銅箔を得る。
また、例えば、特許文献3では、最終冷間圧延工程における総加工度を94%以上とし、かつ1パスあたりの加工度を15〜50%に制御する。また、再結晶焼鈍により、X線回折極点図測定により得られる圧延面の{200}面に対する{111}面の面内配向度Δβが10°以下であり、かつ圧延面における立方体集合組織である{200}面の規格化した回折ピーク強度[a]と{200}面の双晶関係にある結晶領域との規格化した回折ピーク強度[b]の比が、[a]/[b]≧3である結晶粒配向状態を得る。
このように、従来技術では、最終冷間圧延工程の総加工度を高くすることで、再結晶焼鈍工程後に圧延銅箔の立方体集合組織を発達させて屈曲特性の向上を図っている。
特許第3009383号公報 特許第3856616号公報 特許第4285526号公報
しかしながら、上記の特許文献1〜3のように、立方体集合組織を多く発現させたとしても、多結晶構造をとる圧延銅箔において立方体集合組織である{002}面が100%を占めることはない。つまり、圧延銅箔中には{002}面以外の結晶面が制御されることなく複数混在し、これらの複数の結晶面を有する結晶粒は、圧延銅箔の諸特性に種々の影響を及ぼしていると考えられる。
また、近年では、電子機器の小型化や薄型化に伴い、組み立て時の配線の組み込み易さなどの観点から、FPC用の圧延銅箔に対し、高屈曲特性だけでなく低ステフネス性(低反発性)の要求も高まってきている。
本発明の目的は、再結晶焼鈍工程後には、低ステフネス性とともに、優れた屈曲特性を具備させることが可能な圧延銅箔を提供することである。
本発明の第1の態様によれば、主表面を備え、前記主表面に平行な複数の結晶面を有する最終冷間圧延工程後、再結晶焼鈍工程前の圧延銅箔であって、前記複数の結晶面には{022}面、{002}面、{113}面、{111}面、及び{133}面が含まれ、前記主表面に対する2θ/θ法によるX線回折測定で得られる前記各結晶面の回折ピーク強度をそれぞれI{022}、I{002}、I{113}、I{111}、及びI{133}としたとき、I{022}/(I{022}+I{002}+I{113}+I{111}+I{133})≧0.50であり、(I{002}+I{113})/(I{111}+I{133})≧1.0であり、I{022}/I{002}≦8.0であり、I{022}/I{113}≦30であり、I{022}/I{111}≧7.0であり、I{022}/I{133}≧10であり、1.0≦I{002}/I{113}≦15であり、I{111}/I{133}≦10であり、I{113}/I{111}≧0.30であり、1.0≦I{002}/I{111}≦20であり、1.0≦I{002}/I{133}≦75であり、且つ、0.50≦I{113}/I{133}≦20である圧延銅箔が提供される。
本発明の第2の態様によれば、総加工度が90%以上の前記最終冷間圧延工程により厚さが20μm以下となっている第1の態様に記載の圧延銅箔が提供される。
本発明の第3の態様によれば、純度99.96%以上の無酸素銅、又は純度99.9%以上のタフピッチ銅を主成分とする第1又は第2の態様に記載の圧延銅箔が提供される。
本発明の第4の態様によれば、銀、硼素、チタン、錫の少なくともいずれかが添加されている第1〜第3の態様のいずれかに記載の圧延銅箔が提供される。
本発明の第5の態様によれば、フレキシブルプリント配線板用である第1〜第4の態様のいずれかに記載の圧延銅箔が提供される。
本発明によれば、再結晶焼鈍工程後には、低ステフネス性とともに、優れた屈曲特性を
具備させることができる。
本発明の一実施形態に係る圧延銅箔の製造工程を示すフロー図である。 本発明の実施例に係る圧延銅箔の屈曲特性を測定する摺動屈曲試験装置の模式図である。 本発明の実施例に係る圧延銅箔のステフネス性の試験方法の概要を示す図である。 純銅型金属の逆極点図であって、(a)は引張変形による結晶回転方向を示す逆極点図であり、(b)は圧縮変形による結晶回転方向を示す逆極点図である。 最終冷間圧延工程後、再結晶焼鈍工程前の圧延銅箔の結晶方位を示す逆極点図である。
<本発明者等が得た知見>
上述のように、FPC用途で求められる屈曲特性の高い圧延銅箔を得るには、圧延面の立方体方位を発達させるほど良い。本発明者等も、立方体方位の占有率を増大させるべく種々の実験を行ってきた。そして、それまでの実験結果から、最終冷間圧延工程後に存在していた{022}面が、その後の再結晶焼鈍によって再結晶に調質されると、{002}面、すなわち立方体方位となることを確認した。
一方、圧延銅箔は多結晶であるため、圧延面全体がひとつの結晶面で100%占められることはなく、例えば最終冷間圧延工程後の状態においては、主方位である{022}面以外の副方位の結晶面が複数混在する。そこで、本発明者等は、これまで不要とされてきた副方位の結晶面に着目し、高い屈曲特性を維持しながら、これら副方位の結晶面によって新たな性能を付加できないかを検討してきた。
このような鋭意研究の結果、本発明者等は、主方位の占有率を減少させることなく、副方位の結晶面の比率を制御することで、圧延銅箔に新たな付加価値として低ステフネス性(低反発性)を付与できることを見いだした。
本発明は、発明者等が見いだした上記知見に基づくものである。
<本発明の一実施形態>
(1)圧延銅箔の構成
まずは、本発明の一実施形態に係る圧延銅箔の結晶構造等の構成について説明する。
本実施形態に係る圧延銅箔は、例えば主表面としての圧延面を備える板状に構成されている。この圧延銅箔は、例えば無酸素銅(OFC:Oxygen-Free Copper)やタフピッチ銅を原材料とする鋳塊に、後述の熱間圧延工程や冷間圧延工程等を施し所定厚さとした、最終冷間圧延工程後、再結晶焼鈍工程前の圧延銅箔である。すなわち、本実施形態においては、圧延銅箔は、例えばFPCの可撓性の配線材用途に用いられるよう、総加工度が90%以上、より好ましくは94%以上の最終冷間圧延工程により厚さが20μm以下に構成されており、この後、上述のように、例えばFPCの基材との貼り合わせの工程を兼ねて再結晶焼鈍工程を施され、再結晶により優れた屈曲特性を具備させることが企図されている。
原材料となる無酸素銅は、例えばJIS C1020,H3100等に規定の純度が99.96%以上の銅材である。酸素含有量は完全にゼロでなくともよく、例えば数ppm程度の酸素が含まれていてもよい。また、タフピッチ銅は、例えばJIS C1100,
H3100等に規定の純度が99.9%以上の銅材である。タフピッチ銅の場合、酸素含有量は例えば100ppm〜600ppm程度である。これらの銅材に銀(Ag)等の所定の添加材を加えて銅合金とし、耐熱性等の諸特性が調整された圧延銅箔とする場合もある。本実施形態に係る圧延銅箔には純銅と銅合金との両方を含むことができ、原材料の銅材質や添加材による本実施形態の効果への影響はほとんど生じない。
最終冷間圧延工程における総加工度は、最終冷間圧延工程前の加工対象物(銅の板材)の厚さをTとし、最終冷間圧延工程後の加工対象物の厚さをTとすると、総加工度(%)=[(T−T)/T]×100で表わされる。総加工度を90%以上、より好ましくは94%以上とすることで、高い屈曲特性を有する圧延銅箔が得られる。
上記圧延銅箔は、圧延面に平行な複数の結晶面を有している。具体的には、最終冷間圧延工程後、再結晶焼鈍工程前の状態で、複数の結晶面には、{022}面、{002}面、{113}面、{111}面、及び{133}面が含まれる。また、圧延銅箔の主表面に対して2θ/θ法によりX線回折測定を行って得られる各結晶面の回折ピーク強度をそれぞれI{022}、I{002}、I{113}、I{111}、及びI{133}としたとき、各結晶面の回折ピーク強度は以下の式(1)〜(12)が全て成り立つ関係にある。
{022}/(I{022}+I{002}+I{113}+I{111}+I{133})≧0.50・・・(1)
(I{002}+I{113})/(I{111}+I{133})≧1.0・・・(2)
{022}/I{002}≦8.0・・・(3)
{022}/I{113}≦30・・・(4)
{022}/I{111}≧7.0・・・(5)
{022}/I{133}≧10・・・(6)
1.0≦I{002}/I{113}≦15・・・(7)
{111}/I{133}≦10・・・(8)
{113}/I{111}≧0.30・・・(9)
1.0≦I{002}/I{111}≦20・・・(10)
1.0≦I{002}/I{133}≦75・・・(11)
0.50≦I{113}/I{133}≦20・・・(12)
上述のように、{022}面は再結晶焼鈍工程後に{002}面へと変化して圧延銅箔の屈曲特性を向上させる。上述の式(1)は、この{022}面の回折ピーク強度I{022}が、これ以外の方位の結晶面の回折ピーク強度と比較して5割以上と、充分に高いことを示している。
また、最終冷間圧延工程等の圧延加工時、圧延される銅材には圧縮応力と、圧縮応力よりも弱い引張応力とがかかっている。銅材中の銅結晶は、圧延工程時の応力により回転現象を起こし、いくつかの経路で{022}面へと変化する。圧縮応力が大きくなるほど{002}面や{113}面を経由し易く、引張応力が大きくなるほど{111}面や{133}面を経由し易く、それぞれ{022}面へと変化する。
したがって、上記の式(2)は、(I{002}+I{113})の比率が(I{111}+I{133})よりも高く、圧縮応力が優勢であることを示している。
また、上記の式(3)〜(6)は、{022}面まで回転したものと、回転不充分であった{002}面、{113}面、{111}面、及び{133}面との回折ピーク強度
の比率をそれぞれ示している。
また、上記の式(7),(8)は、{022}面へと変化するそれぞれの経路でみられる{002}面と{113}面、及び{111}面と{133}面、の回折ピーク強度の比率をそれぞれ示している。
また、上記の式(9)〜(12)は、異なる経路でみられる結晶面同士の回折ピーク強度の比率をそれぞれ示している。すなわち、式(9)〜(12)を上述の式(7),(8)と併せて考慮することで、{022}面まで回転しなかった結晶面同士の回折ピーク強度の比率を全て示していることになる。
上述のように、本発明者等の実験経験に基づけば、ステフネス性と各副方位の結晶面の比率とには密接な関係が認められる。つまり、各結晶面の回折ピーク強度のバランスがステフネス性に影響すると考えられる。具体的には、本実施形態に係る再結晶焼鈍工程前において、圧延銅箔の各副方位の結晶面の回折ピーク強度の比率が上記比例関係式を満たすとき、再結晶焼鈍工程後には結晶方位的に低ステフネス性の効果が得られる。なお、再結晶焼鈍前には、加工硬化によるステフネス性への影響を、考慮する必要がある。
つまり、本実施形態において、再結晶焼鈍工程では、主方位である{022}面は{002}面へと変化するが、副方位である{002}面、{113}面、{111}面、及び{133}面は再結晶焼鈍工程前後でほとんど変化せず、副方位の各結晶面の回折ピーク強度の比率は、再結晶焼鈍工程後も略同一である。再結晶焼鈍工程によって加工硬化を緩和させることにより(すなわち、ひずみを解消させることにより)、副方位自体は変化することなく副方位の有する効果が発揮されるようになる。
このように、再結晶焼鈍工程前の、本実施形態に係る圧延銅箔にて、各副方位の結晶面の回折ピーク強度の比率が、上記比例関係式を満たすこととなっていればよい。つまり、再結晶焼鈍前の状態の圧延銅箔、すなわち、最終冷間圧延工程後の圧延銅箔の副方位を制御しておけば良いことになる。
また、上記の式(1)〜(12)までに示す各結晶面の回折ピーク強度の比例関係は、ひとつ又は複数の式の範囲が変われば他の式の範囲も連動して変わってしまう点に留意が必要である。つまり、例えば式(3)の上限の範囲を小さくするには、例えばI{022}の値を小さくすればよい。しかしこの場合、式(5)の分子も小さくなり、式(5)の値が下限値の7.0を下回ることとなりかねない。このような関係は、上記の式(1)〜(12)までの全てに当てはまる。
したがって、上記(1)〜(12)までに規定される所定の範囲を全て満たしたものが最適条件となる。本実施形態に係る圧延銅箔を上記構成とすることで、再結晶焼鈍工程後には、低ステフネス性とともに、優れた屈曲特性を具備させることが可能な圧延銅箔とすることができる。
(2)圧延銅箔の製造方法
次に、本発明の一実施形態に係る圧延銅箔の製造方法について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る圧延銅箔の製造工程を示すフロー図である。
(鋳塊の準備工程S10)
図1に示すように、まずは、無酸素銅(OFC:Oxygen-Free Copper)やタフピッチ銅を原材料として鋳造を行って鋳塊(インゴット)を準備する。鋳塊は、例えば所定厚さ、所定幅を備える板状に形成する。原材料となる無酸素銅やタフピッチ銅には、圧延銅箔の
諸特性を調整するため、所定の添加材が添加されていてもよい。
添加材で調整可能な上記諸特性には、例えば耐熱性がある。上述のように、FPC用の圧延銅箔については、高屈曲特性を得るための再結晶焼鈍工程は、例えばFPCの基材との貼り合わせの工程を兼ねて行われる。貼り合わせの際の加熱温度は、例えばFPCの樹脂等からなる基材の硬化温度や、使用する接着剤の硬化温度等に併せて設定され、温度条件の範囲は広く多種多様である。このように設定された加熱温度に圧延銅箔の軟化温度を合わせるべく、圧延銅箔の耐熱性を調整可能な添加材が添加される場合がある。耐熱性を上昇又は降下させる添加材の代表例は、例えば下記の技術文献(a)〜(c)等に記載されている。また、本実施形態に使用される鋳塊として、添加材が無添加の鋳塊や、幾種類かの添加材を添加した鋳塊を以下の表1に例示する。
(a)特開平04−056754
(b)特開2011−001622
(c)堀茂徳、外2名、“銅の再結晶温度におよぼす添加元素の影響”、伸銅技術研究会誌、1981年、20巻、p205−218
Figure 0005273236
なお、後述の中間焼鈍工程S32及び生地焼鈍工程S40における温度条件は、銅材質や添加材の耐熱性に応じて適宜変更する。但し、上記銅材質や添加材、各焼鈍工程S32,S40の温度条件等は、本実施形態の効果に対してほとんど影響を与えない。
(熱間圧延工程S20)
次に、準備した鋳塊に熱間圧延を施して、鋳造後の所定厚さよりも薄い板厚の板材とする。
(繰り返し工程S30)
続いて、冷間圧延工程S31と中間焼鈍工程S32とを所定回数繰り返し実施する繰り返し工程S30を行う。すなわち、冷間圧延を施して加工硬化させた上記板材に、焼鈍処理を施して板材を焼き鈍すことにより加工硬化を緩和する。これを所定回数繰り返すことで、「生地」と称される銅条が得られる。銅材に耐熱性を調整する添加材等が加えられている場合は、銅材の耐熱性に応じて焼鈍処理の温度条件を適宜変更する。
(生地焼鈍工程S40)
引き続き、上記の銅条(生地)に生地焼鈍処理を施し、焼鈍生地を得る。生地焼鈍処理においても、銅材の耐熱性に応じて温度条件を適宜変更する。このとき、生地焼鈍工程S40は、上記の各工程に起因する加工歪みを充分に緩和することのできる温度条件、例えば完全焼鈍処理と略同等の温度条件で実施することが好ましい。
(最終冷間圧延工程S50)
次に、最終冷間圧延工程S50を実施する。最終冷間圧延は仕上げ冷間圧延とも呼ばれ、仕上げとなる冷間圧延を複数回に亘って焼鈍生地に施す。このとき、高い屈曲特性を有する圧延銅箔が得られるよう、総加工度を90%以上、より好ましくは94%とする。また、冷間圧延を複数回繰り返すごとに焼鈍生地が薄くなるのに応じて、1回(1パス)あたりの加工度を徐々に小さくしていくことが好ましい。ここで、1パスあたりの加工度は、上記総加工度の例に倣い、nパス目の圧延前の加工対象物の厚さをTBnとし、圧延後の加工対象物の厚さをTAnとすると、1パスあたりの加工度(%)=[(TBn−TAn)/TBn]×100で表わされる。
圧延加工時、焼鈍生地等の加工対象物は、例えば互いに対向する1対のロール間の間隙に引き込まれ、反対側に引き出されることで減厚される。加工対象物の速度は、ロールに引き込まれる前の入り口側ではロールの回転速度より遅く、ロールから引き出された後の出口側ではロールの回転速度より速い。したがって、加工対象物には、入り口側では圧縮応力が、出口側では引張応力がかかる。加工対象物を薄く加工するためには、圧縮応力>引張応力でなければならない。1パスあたりの加工度を調整することで、圧縮応力>引張応力であることを前提として、それぞれの応力の強度、及び応力成分(圧縮成分と引張成分)の比を調整することができる。これにより、上述のように、{022}面への変化の経路が変わり、副方位の結晶面の比率を調整することができる。
また、最終冷間圧延工程S50では、冷間圧延を複数回繰り返すごとに、以下に説明する中立点の位置がロールの出口側へと移動していくよう制御することが好ましい。すなわち、上記のように、ロールの回転速度に対して入り口側と出口側とで大小関係が逆転する加工対象物の速度は、入り口側及び出口側の間のどこかの位置でロールの回転速度と等しくなる。この両者の速度が等しい位置を中立点といい、中立点では加工対象物にかかる圧力が最大となる。
中立点の位置は、前方張力、後方張力、圧延速度(ロールの回転速度)、ロール径、加工度、圧延荷重等の組み合わせを調整することで制御することができる。つまり、中立点の位置を制御することによっても、圧縮応力及び引張応力の強度や応力成分の比を調整することができ、副方位の結晶面の比率を調整することができる。
(表面処理工程S60)
以上の工程を経た銅条に所定の表面処理を施す。以上により、本実施形態に係る圧延銅箔が製造される。
本実施形態では、上記の最終冷間圧延工程S50にて、総加工度が90%以上、より好ましくは94%以上となるように冷間圧延加工を施す。また、1パスあたりの加工度および各パスにおける中立点の位置を制御する。これにより、主方位および副方位の結晶面の比率を調整し、上述の式(1)〜(12)までを満たすように各結晶面の回折ピーク強度を調整することができる。よって、後述の再結晶焼鈍工程後には、低ステフネス性とともに、優れた屈曲特性を具備させることが可能な圧延銅箔を製造することができる。
(3)フレキシブルプリント配線板の製造方法
次に、本発明の一実施形態に係る圧延銅箔を用いたフレキシブルプリント配線板(FPC)の製造方法について説明する。
(再結晶焼鈍工程(CCL工程))
まずは、本実施形態に係る圧延銅箔を所定のサイズに裁断し、例えばポリイミド等の樹脂からなるFPCの基材と貼り合わせてCCL(Copper Clad Laminate)を形成する。このとき、接着剤を介して貼り合わせを行う3層材CCLを形成する方法と、接着剤を介さず直接貼り合わせを行う2層材CCLを形成する方法のいずれを用いてもよい。接着剤を用いる場合には、加熱処理により接着剤を硬化させて圧延銅箔と基材とを密着させ一体化する。接着剤を用いない場合には、加熱・加圧により密着させる。加熱温度や時間は、接着剤や基材の硬化温度等に合わせて適宜選択することができ、例えば150℃以上300℃以下の温度で、1分以上120分以下とすることができる。
上述のように、圧延銅箔の耐熱性は、このときの加熱温度に合わせて調整されている。したがって、上記加熱により圧延銅箔が軟化し再結晶されて、圧延銅箔の屈曲特性を著しく向上させることができる。つまり、基材に圧延銅箔を貼り合わせるCCL工程が、圧延銅箔に対する再結晶焼鈍工程を兼ねている。これにより、圧延銅箔を基材に貼り合わせるまでの工程では、冷間圧延工程後の加工硬化した状態で圧延銅箔を取り扱うことができ、圧延銅箔を基材に貼り合わせる際の、伸び、しわ、折れ等の変形を起こり難くすることができる。
(表面加工工程)
次に、基材に貼り合わせた圧延銅箔に表面加工工程を施す。表面加工工程では、圧延銅箔に例えばエッチング等の手法を用いて銅配線等を形成する配線形成工程と、銅配線と他の電子部材との接続信頼性を向上させるためメッキ処理等の表面処理を施す表面処理工程と、銅配線等を保護するため銅配線上の一部を覆うようにソルダレジスト等の保護膜を形成する保護膜形成工程とを行う。
以上により、本実施形態に係る圧延銅箔を用いたFPCが製造される。
上記のように、本実施形態では、CCL工程を兼ねて、圧延銅箔に対し再結晶焼鈍工程を施す。これにより、再結晶組織を有する圧延銅箔が得られる。このとき、主方位である{022}面は{002}面へと変化する。よって、屈曲特性に優れた圧延銅箔を得ることができる。一方で、副方位である{002}面、{113}面、{111}面、及び{133}面については、圧延銅箔の製造工程における最終冷間圧延工程後の状態を保ったまま比率がほとんど変化することはなく、再結晶焼鈍工程により加工硬化の影響を取り除くことによって、副方位の効果が最大限に近い形で発揮され、圧延銅箔の低ステフネス性が得られる。よって、低ステフネス性とともに優れた屈曲特性を備えた圧延銅箔を得ることができる。
<本発明の他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
例えば、上述の実施形態においては、圧延銅箔の耐熱性を調整する添加材としてAgを用いることとしたが、添加材は、Agや上記技術文献等に挙げたものに限られない。また、添加材により調整可能な諸特性は耐熱性に限られず、調整を必要とする諸特性に応じて添加材を適宜選択してもよい。
また、上述の実施形態においては、FPCの製造工程におけるCCL工程は圧延銅箔に対する再結晶焼鈍工程を兼ねることとしたが、再結晶焼鈍工程は、CCL工程とは別工程として行ってもよい。
また、上述の実施形態においては、圧延銅箔はFPC用途に用いられることとしたが、圧延銅箔の用途はこれに限られず、高屈曲特性及び低ステフネス性を必要とする用途に用いることができる。圧延銅箔の厚さについても、FPC用途をはじめとする各種用途に応じて20μm超としてもよい。
また、上述の実施形態においては、最終冷間圧延工程S50での総加工度を90%以上などとし優れた屈曲特性を得ることとしたが、副方位の結晶面の調整により低ステフネス性を得る手法は、これとは独立して用いることができる。つまり、主に低ステフネス性が重要であって、ある程度の屈曲特性が得られていればよい場合等には、最終冷間圧延工程における総加工度を例えば85%、70%等の90%未満としてもよい。
なお、本発明の効果を奏するために、上記に挙げた工程のすべてが必須であるとは限らない。上述の実施形態や後述の実施例で挙げる種々の条件もあくまで例示であって、適宜変更可能である。
次に、本発明に係る実施例について比較例とともに説明する。
(1)圧延銅箔の製作
目標濃度を200ppmとするAgを添加した無酸素銅を用い、上述の実施形態と同様の手順及び手法で、実施例1〜18および比較例1〜18に係る圧延銅箔を製作した。すなわち、まずは、無酸素銅に所定量のAgを溶解して鋳造した厚さ150mm、幅500mmの鋳塊を準備した。以下の表2に、高周波誘導結合プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)発光分光分析法により分析した、鋳塊中のAg濃度の分析値を示す。
Figure 0005273236
表2に示すように、目標濃度の200ppmに対し、分析値は185ppm〜210ppmと、いずれも200ppm±20ppm(10%)程度内のバラツキに抑えられている。Agは元々、主原料である無酸素銅に不可避不純物として数ppm〜十数ppm程度含有されている場合があるほか、鋳塊を鋳造する際のバラツキ等の種々の原因により、±
20ppm程度内のバラツキは金属材料分野では一般的なものである。
次に、上述の実施形態と同様の手順及び手法で、熱間圧延工程にて厚さ8mmの板材を得た後、冷間圧延工程と、温度700℃〜800℃で2分間保持する中間焼鈍工程とを繰り返し実施して銅条(生地)を製作し、温度750℃で1分間保持とする生地焼鈍工程にて焼鈍生地を得た。ここで、各焼鈍工程の温度条件等は、Agを185ppm〜210ppm含有する無酸素銅材の耐熱性に合わせたものである。
最後に、上述の実施形態と同様の手順及び手法で最終冷間圧延工程を行い、実施例1〜18および比較例1〜18に係る圧延銅箔を得た。最終冷間圧延工程での条件を以下の表3に示す。
Figure 0005273236
表3に示すように、上段から下段へと順次板厚が薄くなるのに応じて、右欄のように条件を切り替えて、最終冷間圧延を行った。つまり、厚さが200μm以下における冷間圧延加工の、1パスあたりの加工度と中立点の位置とを変化させた。右欄に示す中立点の位置(mm)は、ロールと加工対象物である焼鈍生地との接触面の出口側端部から中立点までの長さで示した。また、優れた屈曲特性を得るため、実施例1〜18および比較例1〜18の全てにおいて、最終冷間圧延工程での総加工度が95%となるように条件を設定した。以上により、厚さが12μmの実施例1〜18および比較例1〜18に係る圧延銅箔を製作した。
(2)圧延銅箔の評価
上記のように製作した実施例1〜18および比較例1〜18に係る圧延銅箔について、以下の評価を行った。
(2θ/θ法によるX線回折測定)
まずは、実施例1〜18および比較例1〜18に係る圧延銅箔に対し、2θ/θ法によるX線回折測定を行った。係る測定は、株式会社リガク製のX線回折装置(型式:Ult
ima IV)を用い、以下の表4に示す条件で行った。
Figure 0005273236
以下の表5に、2θ/θ法により測定した銅結晶の{022}面、{002}面、{113}面、{111}面、及び{133}面の回折ピーク強度を示す。
Figure 0005273236
また、以下の表6,7に、表5の回折ピーク強度の値を上述の式(1)〜(12)の比例関係式にあてはめて各値を算出した結果を示す。
Figure 0005273236
Figure 0005273236
上記のように、本実施例及び比較例では、最終冷間圧延工程での1パスあたりの加工度と中立点の位置とを変化させている。これにより、冷間圧延加工時に、加工対象物にかかる圧縮成分と引張成分との応力成分の比が変化する。その結果、各結晶面の比率が変わり
、表6,7に示すように、各結晶面の回折ピーク強度の比率も変化している。
実施例1〜18の各条件の組み合わせによれば、式(1)〜(12)までの各値はいずれも上述の所定範囲内にあり、再結晶焼鈍工程後には、低ステフネス性とともに、優れた屈曲特性を具備させることが可能な圧延銅箔が得られていることが分かる。一方、比較例1〜18の各条件の組み合わせでは、いずれの圧延銅箔においても式(1)〜(12)までの各値のうち複数の値が上述の所定範囲外となっており、これらの圧延銅箔は、再結晶焼鈍工程を経ても低ステフネス性を具備することはできない。表7中、上述の所定範囲を外れた値を下線付きの太字で示した。
(屈曲疲労寿命試験)
次に、各圧延銅箔の屈曲特性を調べるため、信越エンジニアリング株式会社製のFPC高速屈曲試験機(型式:SEK−31B2S)を用い、IPC(米国プリント回路工業会)規格に準拠して屈曲疲労寿命試験を行った。図2には、上記FPC高速屈曲試験機等も含む、一般的な摺動屈曲試験装置10の模式図を示す。
まずは、実施例1〜18および比較例1〜18に係る圧延銅箔を幅12.5mm、長さ220mmに切り取った試料片Sに、上述の再結晶焼鈍工程と同様の手順及び手法で、300℃、60分間の再結晶焼鈍を施した。係る条件は、プリント配線板のCCL工程で、基材との密着の際に圧延銅箔が実際に受ける熱量の一例を模している。
次に、図2に示すように、圧延銅箔の試料Sを、摺動屈曲試験装置10の試料固定板11にネジ12で固定した。続いて、試料Sを振動伝達部13に接触させ、発振駆動体14により振動伝達部13を上下方向に振動させて試料Sに振動を伝達し、屈曲疲労寿命試験を実施した。屈曲疲労寿命の測定条件としては、曲げ半径を1.5mmとし、ストロークを10mmとし、振幅数を25Hzとした。係る条件下、各圧延銅箔から切り取った試料片Sを5枚ずつ測定してその平均値を比較した。以下の表8に、結果を示す。
Figure 0005273236
上記のように、各圧延銅箔は、総加工度を95%とする最終冷間圧延工程を経ており、表8に示すように、実施例1〜18および比較例1〜18のいずれにおいても、屈曲疲労寿命、すなわち、屈曲破断回数は100万回以上となり、優れた屈曲特性が得られた。
(ループステフネスの評価)
続いて、株式会社東洋精機製作所製のループステフネステスタを用い、各圧延銅箔のステフネス性を調査した。図3に、試験方法の概要を示す。
まずは、実施例1〜18および比較例1〜18に係る圧延銅箔を幅10mm、長さ180mmに切り取った試料片Sに、上記と同様、300℃、60分間の再結晶焼鈍を施した。次に、図3に示すように、試料片Sの両端部を合わせ、ループ長が70mmのループ状にした後、互いに対向させた圧子板21と固定板22との間に試料片Sを挟み、5mmのストロークで圧子板21にてループの頂点を固定板22側へと押した。ループステフネスの測定では、このときの圧縮力(反発力)を測定する。このループステフネスによるステフネス性の測定方法は、JIS規格やIPC規格のような規格化はされていないものの、近年のFPC業界で多用されている手法である。以下の表9に、結果を示す。
Figure 0005273236
表9に示すように、実施例1〜18の反発力(ループステフネス性)は0.045g〜0.056gと低反発性を示している。それに対して、比較例1〜18の反発力は、0.067g〜0.081gと比較的高めである。実施例1〜18全体での反発力は、比較例1〜18全体に対し、約16%〜44%小さい([(0.067−0.056)/0.067]×100≒16%,[(0.081−0.045)/0.081]×100≒44%)。
このように、上記の式(1)〜(12)までの比例関係式にみられるように、副方位の結晶面の比率が調整された実施例1〜18に係る圧延銅箔では、低ステフネス性が得られていることがわかる。一方で、上記の式(1)〜(12)で得られた複数の値が所定範囲外となっていた比較例1〜18に係る圧延銅箔では、充分な低ステフネス性が得られていない。
以上、上記の屈曲疲労寿命試験の結果と考え併せると、再結晶焼鈍を施すことにより、実施例1〜18に係る圧延銅箔は、低ステフネス性とともに優れた屈曲特性を備えることがわかる。一方で、比較例1〜18に係る圧延銅箔は、優れた屈曲特性を備えるもののステフネス性には劣る。
(3)タフピッチ銅を用いた圧延銅箔
次に、目標濃度を200ppmとするAgを添加したタフピッチ銅を用い、上述の実施例と同様の手順及び手法で、厚さが12μmの実施例19および比較例19に係る圧延銅
箔を製作した。実施例19および比較例19の鋳塊中におけるAg濃度は、IPC発光分光分析法により得た分析値で、それぞれ190ppmおよび195ppmであった。なお、係る濃度のAgを含有するタフピッチ銅材の耐熱性に合わせ、中間焼鈍工程および生地焼鈍工程のみ、上記とは異なる条件を用いた。具体的には、中間焼鈍工程では温度600℃〜700℃で約2分間保持し、生地焼鈍工程では温度700℃で約1分間保持した。
上記のように製作した実施例19および比較例19に係る圧延銅箔について、上述の実施例と同様の手法及び手順で2θ/θ法によるX線回折測定を行い、得られた各結晶面の回折ピーク強度を上述の式(1)〜(12)の比例関係式にあてはめて各値を算出した。
実施例19に係る圧延銅箔については、各結晶面の回折ピーク強度の比例関係が式(1)〜(12)までの所定範囲内となった。
一方、比較例19に係る圧延銅箔については、式(2)に係る数値が、
(I{002}+I{113})/(I{111}+I{133})=0.90
となり、所定範囲から外れていた。また、これにより、これ以外の比例関係についても所定範囲から外れるものがあった。
また、実施例19および比較例19に係る圧延銅箔について、上述の実施例と同様の手順及び手法で、屈曲疲労寿命試験を行ったところ、上記と同様、最終冷間圧延工程での総加工度が95%であるので、実施例19および比較例19ともに屈曲破断回数が100万回以上の優れた屈曲特性を示した。
さらに、実施例19および比較例19に係る圧延銅箔について、上述の実施例と同様の手順及び手法で、ループステフネスを評価したところ、実施例19の反発力は0.051gであったのに対し、比較例19の反発力は0.072gであった。よって、タフピッチ銅を原材料とする実施例19の圧延銅箔においても、低ステフネス性を得ることができた。
(4)異なる添加材を用いた圧延銅箔
次に、目標濃度を120ppmとするAgおよび目標濃度を40ppmとするチタン(Ti)を添加材として加えた無酸素銅を用い、上述の実施例と同様の手順及び手法で、厚さが12μmの実施例20および比較例20に係る圧延銅箔を製作した。実施例20および比較例20の鋳塊中におけるAg濃度は、IPC発光分光分析法により得た分析値で、それぞれ120ppmおよび125ppmであった。また、Ti濃度は、それぞれ37ppmおよび44ppmであった。全て±10%程度内のバラツキであって、金属材料の分野では一般的なものである。
また、上記濃度のAgおよびTiを含有する無酸素銅材の耐熱性に合わせ、中間焼鈍工程および生地焼鈍工程のみ、上記とは異なる条件を用いた。具体的には、中間焼鈍工程では温度650℃〜700℃で約1分間保持し、生地焼鈍工程では温度700℃で約1分間保持した。
上記のように製作した実施例20および比較例20に係る圧延銅箔について、上述の実施例と同様の手法及び手順で2θ/θ法によるX線回折測定を行い、得られた各結晶面の回折ピーク強度を上述の式(1)〜(12)の比例関係式にあてはめて各値を算出した。
実施例20に係る圧延銅箔については、各結晶面の回折ピーク強度の比例関係が式(1)〜(12)までの所定範囲内となった。
一方、比較例20に係る圧延銅箔については、式(2)に係る数値が、
(I{002}+I{113})/(I{111}+I{133})=0.95
となり、所定範囲から外れていた。また、これにより、これ以外の比例関係についても所定範囲から外れるものがあった。
また、実施例20および比較例20に係る圧延銅箔ともに、上述の実施例と同様の手順及び手法による屈曲疲労寿命試験にて、屈曲破断回数が100万回以上の優れた屈曲特性を示した。
さらに、上述の実施例と同様の手順及び手法によるループステフネスの評価では、実施例20の反発力は0.048gであったのに対し、比較例20の反発力は0.074gであった。よって、異なる添加材を添加した実施例20の圧延銅箔においても、低ステフネス性を得ることができた。
<本発明者等による考察>
以上、述べてきたように、副方位の結晶面を制御することで圧延銅箔に低ステフネス性が付与される原理、及び、上述の圧延銅箔の製造工程における副方位の結晶面の制御の仕組みに対する本発明者等の考察について、以下に説明する。
(1)低ステフネス性について
本発明者等は、結晶方位学の知見と金属学の知見とこれまでの実験経験とから、副方位の結晶面を制御することで低ステフネス性が得られる原理について以下の考察を行った。
本発明者等によれば、本発明にて得られる低ステフネス性には、再結晶焼鈍工程前後での主方位の変化と副方位の不変化とが関係していると考えられる。上述のように、再結晶焼鈍工程において、主方位である{022}面は再結晶後に{002}面となる。一方、副方位である{002}面、{113}面、{111}面、及び{133}面は、再結晶後も略変化しないままであり、これら副方位の各すべり面(銅原子の最密面)が低ステフネス性に関与していると考えられる。
銅結晶のすべりは銅原子の移動なので、銅結晶のすべり面である{111}面が圧延面に平行または平行に近い状態になっている場合、すべり方向もまた、圧延面に平行または平行に近い方向となる。これにより、圧延面に対して垂直な力に対する反発力は、すべり方向と垂直または垂直に近い方向に働くこととなり、反発力が強くなると考えられる。
一方、銅結晶のすべり方向と圧延面とのなす角度が大きくなるほど、反発力が働く方向とすべり方向との差が小さくなってくる。すなわち、反発力の方向とすべり方向とがなす角度が平行に近づくほど、圧延面に垂直にかかる力に対する反発力は、銅結晶のすべり現象に影響され易くなると考えられる。ここで、{111}面(すべり面)に対する各結晶面のなす角度は以下のとおりである。
{111}面∠{002}面 : 54.7°
{111}面∠{113}面 : 29.5°,58.5°,80.0°
{111}面∠{133}面 : 22.0°
{111}面∠{022}面 : 35.3°(参考値)
つまり、{002}面が圧延面に平行となっている銅結晶のすべり面は、圧延面に対して54.7°に位置する。
また、{113}面が圧延面に平行となっている銅結晶のすべり面は、圧延面に対して
29.5°,58.5°又は80.0°に位置する。
また、{133}面が圧延面に平行となっている銅結晶のすべり面は、圧延面に対して22.0°に位置する。
また、{111}面が圧延面に平行となっている銅結晶のすべり面は、圧延面に対して0°に位置する。
以上のように、上記の各結晶面のなす角度や、各結晶面の回折ピーク強度の比率のバランスがステフネス性に影響を及ぼしていると推察される。このように、低ステフネス性と各副方位の結晶面の比率とには、密接な関係があるといえる。
(2)副方位の結晶面の制御について
(結晶回転)
上述のように、最終冷間圧延工程等の圧延加工時、銅材には圧縮応力と、圧縮応力よりも弱い引張応力とがかかっている。圧延される銅材中の銅結晶は、圧延加工時の応力によって{022}面への回転現象を起こし、圧延加工の進展とともに、圧延面に平行な結晶面の方位が主に{022}面である圧延集合組織を形成する。このとき、上述のように、圧縮応力と引張応力との比により、{022}面へと向かって回転する経路が変わる。これについて、図4を用いて説明する。
図4は、下記の技術文献(d)から引用した純銅型金属の逆極点図であって、(a)は引張変形による結晶回転方向を示す逆極点図であり、(b)は圧縮変形による結晶回転方向を示す逆極点図である。なお、逆極点図では、{002}面を{001}面と表記し、{022}面を{011}面と表記することになっている。つまり、{002}面は、{002}面に平行な面の最小数値である{001}面で表わし、{022}面は、{022}面に平行な面の最小数値である{011}面で表わす。
(d)編著者 長嶋晋一、“集合組織”、丸善株式会社、昭和59年1月20日、p96の図2.52(a),(c)
図4に示すように、銅材中の銅結晶は、引張変形のみでは{111}面へと向かって回転し、圧縮変形のみでは{011}面へと向かって回転する。圧延加工では、圧縮成分と引張成分とが合わさった変形をするため、結晶回転方向はこれほど単純ではない。ただし、引張成分より圧縮成分が優勢となって変形し、圧延加工がされるので、総じて{011}面へと向かう結晶回転を起こしつつ、圧縮成分と引張成分との割合によって{111}面へも一部回転しようとする。このとき、圧縮成分の方が優勢であるので、{111}面へと回転しかけた結晶が{011}面へと戻される結晶回転も起きる。また、これとは逆に、{011}面へと向かって回転している結晶や{011}面に到達した結晶が、引張成分によって{133}面や{111}面へ向かって回転する場合もある。
このように、圧縮成分と引張成分とが、圧縮成分>引張成分の関係を保ちながら混在する中で結晶回転が起こると、最終的には図5の逆極点図に示すような主方位および副方位の結晶面の分布になると考えられる。圧縮成分>引張成分であるから、最終的な主方位の結晶面は{011}面となり、また、圧縮成分と引張成分との混合による結晶回転の結果、副方位の結晶面は、{001}面、{113}面、{111}面、{133}面になると考えられる。
ここで、図5には、上記特定方位の結晶面のみが分布しているように示したが、これは以下の理由による。銅は面心立方構造の結晶なので、2θ/θ法によるX線回折測定では
、{hkl}面のh,k,lが全て奇数値または全て偶数値でなければ回折ピークとして現れない。h,k,lが奇数値と偶数値との混在となっていると、消滅則によって回折ピークが消失し、測定できないためである。したがって、上述の実施形態等に係る圧延銅箔の構成を示すにあたっては、回折ピークとして現れる{001}面({002}面)、{113}面、{111}面、及び{133}面で規定した。上述の実施例等の結果からも本構成の効果は明白であるから、上記に挙げた副方位の結晶面を考えれば充分であるといえる。
(加工度による制御)
以上のことから、圧縮応力>引張応力であることを前提として、圧縮成分と引張成分との比を調整すると、{022}面へと向かって回転する経路が変わる。具体的には、圧縮成分が大きくなるほど{002}面や{113}面を経由し易く、引張成分が大きくなるほど{111}面や{133}面を経由し易い。主な副方位の結晶面が{002}面、{113}面、{111}面、及び{133}面となるのは、{022}面へと回転しきれなかった上記結晶面が銅材中に残るためであり、最終冷間圧延工程での圧縮成分と引張成分との調整により、銅材中に残る各副方位の結晶面の割合を調整することができる。
具体的には、圧縮成分と引張成分とは、圧延加工時の1パスあたりの圧延条件を変化させることで制御することができる。圧縮成分と引張成分とを制御する種々の制御パラメータを調整するにあたっては、上述の実施形態や実施例にて試みたように、例えば1パスあたりの加工度の変化に着目することができる。
1パスあたりの加工度を高くするには、例えば圧延荷重(ロール荷重)を大きくして圧延対象である銅材を押しつぶす方法があり、この場合、圧縮応力が大きくなる。よって、結晶の回転経路は{002}面や{113}面となって、{022}面へと向かって回転する。
一方、圧縮応力>引張応力を前提として、引張成分を大きくして銅材を薄くすることで加工度を高くする方法もある。引張成分を大きくしているので、結晶の回転経路は{111}面や{133}面となって、{022}面へと向かって回転する。なお、圧延後、銅材中に残る{133}面には、引張成分により結晶の回転途中で得られたものと、圧縮成分により一旦、{022}面へと到達した結晶が、引張成分により{133}面へと再び回転したものとが含まれると考えられる。また、引張応力による加工度の変化は、圧縮荷重を大きくした場合に比べると小さい。つまり、加工度への寄与は、圧縮応力の方が大きい。
なお、ここで注意しなければならないことは、それぞれの成分(圧縮応力と引張応力)のみでは材料形状が均一に加工できず、圧延はできないということである。つまり、圧縮応力と引張応力との両方によって、材料の厚さを薄くするのと同時に材料形状を制御している。
(中立点による制御)
上述の実施形態や実施例においては、最終冷間圧延工程における1パスあたりの加工度と併せ、中立点の位置制御も行っている。つまり、圧縮成分と引張成分との制御パラメータの調整にあたっては、例えば中立点の位置変化に着目することも可能である。
上述のように、1パス毎に中立点の位置を制御する制御因子としては、前方張力、後方張力、圧延速度(ロールの回転速度)、ロール径、加工度、圧延荷重等がある。これらの制御因子を種々に組み合わせ、中立点の位置を変化させることができる。
係る中立点の位置は、いくつかの計測値から計算によって算出することができる。すなわち、まずは、下記の技術文献(e)を参考とする次式、
張力の成分+圧縮力の成分=2×剪断降伏応力・・・(13)
の関係において、圧縮力成分を張力成分より大きくし、さらに、圧延速度とロール径との条件バランス、すなわち、圧延加工時のロールと銅材との接触面における中立点の位置を、式(13)を用いて算出する。なお、中立点の詳細についても、下記技術文献(e)を参照した。
(e)日本塑性加工学会編、“塑性加工技術シリーズ7 板圧延”、コロナ社、p14,p27 式(3.3),p28
上記の式(13)の計算時のパラメータは上記制御因子であるが、これらのうち、固定とするものと可変とするものとをどのように選択するかで、複数種類の制御方法が考えられる。上述の実施形態や実施例においては、加工度を可変の制御因子として中立点の位置を制御したが、加工度以外の制御因子を用いた制御も可能である。
また、上記制御因子は圧延機の構成に関わるところであり、中立点の位置制御は、圧延機の仕様に依存するところが大きい。具体的には、ロールの段数、ロールの総数、ロールの組み合わせ配置、各ロールの径や材質や表面状態(表面粗さ)等のロールの構成などの違いにより、銅材への圧縮応力のかかり方や摩擦係数等に違いが生じる。圧延機が異なれば、上述の実施例で挙げた条件に係る各制御因子もその絶対値が異なるため、圧延機ごとに適宜調整することができる。
10 摺動屈曲試験装置
11 試料固定板
12 ネジ
13 振動伝達部
14 発振駆動体
21 圧子板
22 固定板
S 試料片

Claims (5)

  1. 主表面を備え、前記主表面に平行な複数の結晶面を有する最終冷間圧延工程後、再結晶焼鈍工程前の圧延銅箔であって、
    前記複数の結晶面には{022}面、{002}面、{113}面、{111}面、及び{133}面が含まれ、
    前記主表面に対する2θ/θ法によるX線回折測定で得られる前記各結晶面の回折ピーク強度をそれぞれI{022}、I{002}、I{113}、I{111}、及びI{133}としたとき、
    {022}/(I{022}+I{002}+I{113}+I{111}+I{133})≧0.50であり、
    (I{002}+I{113})/(I{111}+I{133})≧1.0であり、
    {022}/I{002}≦8.0であり、
    {022}/I{113}≦30であり、
    {022}/I{111}≧7.0であり、
    {022}/I{133}≧10であり、
    1.0≦I{002}/I{113}≦15であり、
    {111}/I{133}≦10であり、
    {113}/I{111}≧0.30であり、
    1.0≦I{002}/I{111}≦20であり、
    1.0≦I{002}/I{133}≦75であり、且つ、
    0.50≦I{113}/I{133}≦20である
    ことを特徴とする圧延銅箔。
  2. 総加工度が90%以上の前記最終冷間圧延工程により厚さが20μm以下となっていることを特徴とする請求項1に記載の圧延銅箔。
  3. 純度99.96%以上の無酸素銅、又は純度99.9%以上のタフピッチ銅を主成分とする
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の圧延銅箔。
  4. 銀、硼素、チタン、錫の少なくともいずれかが添加されている
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の圧延銅箔。
  5. フレキシブルプリント配線板用である
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の圧延銅箔。
JP2011266677A 2011-12-06 2011-12-06 圧延銅箔 Active JP5273236B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011266677A JP5273236B2 (ja) 2011-12-06 2011-12-06 圧延銅箔
KR1020120032838A KR20130063444A (ko) 2011-12-06 2012-03-30 압연동박
CN2012100924481A CN103146946A (zh) 2011-12-06 2012-03-31 轧制铜箔

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011266677A JP5273236B2 (ja) 2011-12-06 2011-12-06 圧延銅箔

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013119631A JP2013119631A (ja) 2013-06-17
JP5273236B2 true JP5273236B2 (ja) 2013-08-28

Family

ID=48545260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011266677A Active JP5273236B2 (ja) 2011-12-06 2011-12-06 圧延銅箔

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5273236B2 (ja)
KR (1) KR20130063444A (ja)
CN (1) CN103146946A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104801542A (zh) * 2015-05-06 2015-07-29 无锡丰元新材料科技有限公司 用于高能绿色电池的高精压延铜箔
JP7094151B2 (ja) * 2017-06-07 2022-07-01 株式会社Shカッパープロダクツ 無酸素銅板およびセラミックス配線基板
US12035469B2 (en) 2020-03-06 2024-07-09 Mitsubishi Materials Corporation Pure copper plate, copper/ceramic bonded body, and insulated circuit board

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3856581B2 (ja) * 1999-01-18 2006-12-13 日鉱金属株式会社 フレキシブルプリント回路基板用圧延銅箔およびその製造方法
JP3856616B2 (ja) * 2000-03-06 2006-12-13 日鉱金属株式会社 圧延銅箔及びその製造方法
JP4215093B2 (ja) * 2006-10-26 2009-01-28 日立電線株式会社 圧延銅箔およびその製造方法
JP4285526B2 (ja) * 2006-10-26 2009-06-24 日立電線株式会社 圧延銅箔およびその製造方法
JP5320638B2 (ja) * 2008-01-08 2013-10-23 株式会社Shカッパープロダクツ 圧延銅箔およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103146946A (zh) 2013-06-12
KR20130063444A (ko) 2013-06-14
JP2013119631A (ja) 2013-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4285526B2 (ja) 圧延銅箔およびその製造方法
JP4215093B2 (ja) 圧延銅箔およびその製造方法
JP5057932B2 (ja) 圧延銅箔及びフレキシブルプリント配線板
KR101632515B1 (ko) 압연 동박
JP5273236B2 (ja) 圧延銅箔
JP5126435B1 (ja) 圧延銅箔
JP5126434B1 (ja) 圧延銅箔
KR102002355B1 (ko) 압연동박
JP5373940B1 (ja) 圧延銅箔
JP5126436B1 (ja) 圧延銅箔
JP5201432B1 (ja) 圧延銅箔
TWI480397B (zh) Rolled copper foil
JP5246526B1 (ja) 圧延銅箔
JP4242801B2 (ja) 圧延銅箔およびその製造方法
JP5631847B2 (ja) 圧延銅箔
KR101967748B1 (ko) 압연동박
JP5177268B2 (ja) 圧延銅箔

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130429

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5273236

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250