JP5342712B1 - 圧延銅箔 - Google Patents
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Abstract
銅または銅合金の結晶粒子で構成された圧延銅箔であって、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径が0.2μm以上6μm以下であり、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が前記圧延銅箔の厚みに対して1%以上6%以下であり、且つ前記圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における下記式(1)により求められる粒内歪み率が0.5%以上10%以下である圧延銅箔。
式(1) 粒内歪み率(%)=(A)/(B)×100
(上記式(1)において、(A)は、画像解析により方位差1度以上15度以下と識別される領域の面積を、(B)は、画像解析により方位差0度以上15度以下と識別される領域の面積を、表す。)
式(1) 粒内歪み率(%)=(A)/(B)×100
(上記式(1)において、(A)は、画像解析により方位差1度以上15度以下と識別される領域の面積を、(B)は、画像解析により方位差0度以上15度以下と識別される領域の面積を、表す。)
Description
本発明は、銅または銅合金の結晶粒子で構成された圧延銅箔に係り、特に自動車用部品等において繰返して屈曲運動が行われるフレキシブルフラットケーブル等に用いられる圧延銅箔に関する。
フレキシブルフラットケーブル(FFC)は、厚みが薄く可撓性に優れる特長から、電子機器等への実装形態における自由度が高く、様々な用途に用いられている。例えば、自動車におけるエアバックシステムの構成部品であるステアリング・ロール・コネクタ(SRC)、折り畳み式携帯電話の折り曲げ部、デジタルカメラ、プリンターヘッドなどの可動部、HDD(Hard Disk Drive)やDVD(Digital Versatile Disc)、CD(Compact Disk)など、ディスク関連機器の可動部の配線等に広く用いられている。
尚、フレキシブルフラットケーブルの導体部分には、従来から広く圧延銅箔が用いられている。
尚、フレキシブルフラットケーブルの導体部分には、従来から広く圧延銅箔が用いられている。
ここで、特開2009−048819号公報には、導体が導電率95%以上のCu濃度99.9%以上の純銅からなり、その引張強さが350MPa以上400MPa以下の範囲である平角導体が開示されている。この平角導体は85℃もしくはそれ以上の高温環境になりうる自動車などに使用され、価格低減および導体強度の維持が達成される。
また、特開2010−150578号公報には、最終冷間圧延工程の後で再結晶焼鈍前の圧延銅箔であって、圧延面を基準としたX線回折極点図測定による銅結晶の{220}Cu面回折の正極点図結果で、α角度が40〜50°の範囲において、β角度の少なくとも90±5°毎に存在して4回対称性を示す結晶粒群に起因する回折ピークが存在し、さらに、前記β角度の90±10°毎に存在して4回対称性を示す別の結晶粒群に起因する回折ピークが存在する圧延銅箔が開示されている。この特開2010−150578号は、フレキシブルプリント配線板等の可撓性配線部材に対する更なる高屈曲特性の要求に対応するために、優れた屈曲特性を有する圧延銅箔を提供するものである。
特開2001−262296号公報には、タフピッチ銅または無酸素銅のインゴットを熱間圧延した後、冷間圧延と焼鈍とを繰り返して、最後に冷間圧延で厚さを0.0050mm以下に仕上げる圧延銅箔において、(1)加工度90%以上の冷間圧延、(2)150〜250℃の炉温での1〜10時間の再結晶焼鈍、または、500℃〜800℃の炉温での5〜60秒間の再結晶焼鈍、(3)加工度5〜40%の冷間圧延を順次行ない、再結晶焼鈍を行ったときに立方体集合組識が極度に発達する圧延銅箔の製造方法が開示されている。この特開2001−262296号も、フレキシブルプリント回路基板等の可撓性配線用部材の用途として好適な銅箔を提供するものである。
しかし、特開2009−048819号のような導体は結晶粒内に軽度の加工歪が加わっているために、高温環境下の屈曲疲労時に早期に破断しやすい問題がある。
また、特開2010−150578号は、最終の平角導体を得るまでに、条を連続して圧延させて製造することから、線引き加工された丸線を最終段階で圧延する製法に比べて高コストとなる問題を抱えている。
さらに、特開2001−262296号は、条圧延による高コスト化、冷間加工と焼鈍を繰り返すことによる高コスト化のほか、平均粒径が5μm〜30μmであり粒径が大きすぎて、FFC用として必要な強度ならびに屈曲特性を満足しないとの問題がある。
また、特開2010−150578号は、最終の平角導体を得るまでに、条を連続して圧延させて製造することから、線引き加工された丸線を最終段階で圧延する製法に比べて高コストとなる問題を抱えている。
さらに、特開2001−262296号は、条圧延による高コスト化、冷間加工と焼鈍を繰り返すことによる高コスト化のほか、平均粒径が5μm〜30μmであり粒径が大きすぎて、FFC用として必要な強度ならびに屈曲特性を満足しないとの問題がある。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、繰返し屈曲変形が加えられた場合にもクラックの発生が抑制される圧延銅箔の提供を目的とする。
本発明の上記課題は下記の手段によって解決された。
<1> 銅または銅合金の結晶粒子で構成された圧延銅箔であって、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径が0.2μm以上6μm以下であり、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が前記圧延銅箔の厚みに対して1%以上6%以下であり、且つ前記圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における下記式(1)により求められる粒内歪み率が0.5%以上10%以下である圧延銅箔。
式(1) 粒内歪み率(%)=(A)/(B)×100
(上記式(1)において、(A)は、画像解析により方位差1度以上15度以下と識別される領域の面積を、(B)は、画像解析により方位差0度以上15度以下と識別される領域の面積を、表す。)
<1> 銅または銅合金の結晶粒子で構成された圧延銅箔であって、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径が0.2μm以上6μm以下であり、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が前記圧延銅箔の厚みに対して1%以上6%以下であり、且つ前記圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における下記式(1)により求められる粒内歪み率が0.5%以上10%以下である圧延銅箔。
式(1) 粒内歪み率(%)=(A)/(B)×100
(上記式(1)において、(A)は、画像解析により方位差1度以上15度以下と識別される領域の面積を、(B)は、画像解析により方位差0度以上15度以下と識別される領域の面積を、表す。)
<2> 前記圧延銅箔の厚みに対する、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が1%以上2%以下である前記<1>に記載の圧延銅箔。
<3> 前記圧延銅箔の厚みに対する、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が2%を超え3%未満である前記<1>に記載の圧延銅箔。
<4> 前記圧延銅箔の厚みに対する、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が3%以上6%以下である前記<1>に記載の圧延銅箔。
<5> 丸線型の銅材を圧延して箔状に成形することで作製された前記<1>〜<4>の何れか1項に記載の圧延銅箔。
<6> 前記圧延銅箔の厚みが0.02mm以上0.1mm以下である前記<1>〜<5>の何れか1項に記載の圧延銅箔。
本発明によれば、繰返し屈曲変形が加えられた場合にもクラックの発生が抑制される圧延銅箔が提供される。
本発明に係る圧延銅箔は、銅または銅合金の結晶粒子で構成され、且つ以下の要件を満たす。
・最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径が0.2μm以上6μm以下
・最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が前記圧延銅箔の厚みに対して1%以上6%以下
・前記圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における下記式(1)により求められる粒内歪み率が0.5%以上10%以下
式(1) 粒内歪み率(%)=(A)/(B)×100
(上記式(1)において、(A)は、画像解析により方位差1度以上15度以下と識別される領域の面積を、(B)は、画像解析により方位差0度以上15度以下と識別される領域の面積を、表す。)
・最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径が0.2μm以上6μm以下
・最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が前記圧延銅箔の厚みに対して1%以上6%以下
・前記圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における下記式(1)により求められる粒内歪み率が0.5%以上10%以下
式(1) 粒内歪み率(%)=(A)/(B)×100
(上記式(1)において、(A)は、画像解析により方位差1度以上15度以下と識別される領域の面積を、(B)は、画像解析により方位差0度以上15度以下と識別される領域の面積を、表す。)
上記の通り本発明に係る圧延銅箔は、粒内歪み率が0.5%以上10%以下である。この粒内歪み率は、前記式(1)に示す通り、方位差0度以上15度以下の領域の面積に対する方位差1度以上15度以下の領域の面積の比率であり、粒内歪みとして認識される方位差0度以上15度以下の領域のうち、方位差0度以上1度未満のものがその大半を占め、方位差が1度以上15度以下の比率が非常に小さいことを表している。つまり、圧延銅箔を構成する結晶が粒内歪みをほとんど有していないことを表している。
また上記の通り、最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径が0.2μm以上6μm以下であり、且つ最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径が圧延銅箔の厚みに対する比率で1%以上6%以下であり、最表面の結晶粒子の粒子径が非常に小さい。
また上記の通り、最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径が0.2μm以上6μm以下であり、且つ最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径が圧延銅箔の厚みに対する比率で1%以上6%以下であり、最表面の結晶粒子の粒子径が非常に小さい。
上記の構成を満たす本発明に係る圧延銅箔は、繰返して屈曲変形が加えられた場合であってもクラックの発生が抑制され、その結果長寿命化が達成される。
−粒内歪み率−
本発明においては、圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における前記式(1)により求められる粒内歪み率が0.5%以上10%以下である。粒内歪み率が10%を超える場合、繰返して屈曲変形が加えられた際に結晶粒子の粗大化による早期破断が問題となる。一方、0.5%未満である場合、熱処理の制御が困難であるため生産性に劣る。
本発明においては、圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における前記式(1)により求められる粒内歪み率が0.5%以上10%以下である。粒内歪み率が10%を超える場合、繰返して屈曲変形が加えられた際に結晶粒子の粗大化による早期破断が問題となる。一方、0.5%未満である場合、熱処理の制御が困難であるため生産性に劣る。
上記粒内歪み率は、以下の方法により測定される。
圧延銅箔を長手方向に直行する方向に切断しその断面についてEBSD(electron backscatter diffraction)解析を行う。EBSD解析によって、隣り合う測定領域の方位差が15度を超える部分は結晶粒界と識別し、且つ、方位差が15度までのものを粒内歪みと認定する。ただし、0度以上1度未満と測定される方位差については、問題とならない程度の粒内歪みと捉える。その理由は、この範囲の歪みは、通常、焼鈍処理等を行っても消失することが少ないためである。そこで、0度から15度までの方位差を有する領域のうち、1度以上15度以下の領域を計算することによって圧延銅箔の歪み状態を評価する。
圧延銅箔を長手方向に直行する方向に切断しその断面についてEBSD(electron backscatter diffraction)解析を行う。EBSD解析によって、隣り合う測定領域の方位差が15度を超える部分は結晶粒界と識別し、且つ、方位差が15度までのものを粒内歪みと認定する。ただし、0度以上1度未満と測定される方位差については、問題とならない程度の粒内歪みと捉える。その理由は、この範囲の歪みは、通常、焼鈍処理等を行っても消失することが少ないためである。そこで、0度から15度までの方位差を有する領域のうち、1度以上15度以下の領域を計算することによって圧延銅箔の歪み状態を評価する。
そこで、方位差が0度から15度までの部分を抽出して、前記断面における方位差1度以上15度以下の領域の面積と、方位差0度以上15度以下の領域の面積を測定し、前記式(1)により粒内歪み率を求める。この粒内歪み率の値が小さいほど、圧延銅箔に存在する粒内歪みは小さいと言える。
図1は、隣り合う測定領域の方位差とその存在割合の一例を示したものである。この図1において、領域Iが、方位差0度以上1度未満の存在割合であり、領域IIが方位差1度以上15度以下の存在割合を示す。したがって、上記(1)式との関係においては、(A)が領域IIに対応し、(B)が領域Iと領域IIとを足しあわせた領域に対応している。すなわち、(A)で示す領域IIが小さければ小さいほど、粒内歪み率は小さいと解する。図2も隣り合う測定領域の方位差とその存在割合の一例を示したものであるが、この図2の例では、領域IIが図1の例よりも広くなっている。すなわち、このような状態の圧延銅箔は、上記(1)式における(A)が大きいので、図1の例よりも粒内歪み率が高い。
本発明者らはこのような検討により、粒内歪み率が所定の値を満たすと、繰返し屈曲変形が加えられた場合にもクラックの発生が抑制される圧延銅箔が提供されることを見出したのである。
−平均粒子径−
本発明においては、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径が0.2μm以上6μm以下であり、且つ最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率が1%以上6%以下である。前記平均粒子径が6μmを超える場合や該平均粒子径の比率が6%を超える場合、繰返して屈曲変形が加えられた際にクラックの発生が問題となる。一方、前記平均粒子径が0.2μm未満の場合や前記平均粒子径の比率が1%未満である場合、圧延銅箔は柔軟性に劣り容易に配索できない問題が生じる。
本発明においては、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径が0.2μm以上6μm以下であり、且つ最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率が1%以上6%以下である。前記平均粒子径が6μmを超える場合や該平均粒子径の比率が6%を超える場合、繰返して屈曲変形が加えられた際にクラックの発生が問題となる。一方、前記平均粒子径が0.2μm未満の場合や前記平均粒子径の比率が1%未満である場合、圧延銅箔は柔軟性に劣り容易に配索できない問題が生じる。
尚、良好な屈曲性という視点では、繰返して屈曲変形が加えられた際のクラックの発生がより効果的に抑制される観点から、前述の平均粒子径の比率がより小さい以下の範囲の順(1%以上2%以下、2%を超え3%未満、3%以上6%以下)に優れる。
一方、良好な柔軟性という視点では、前述の平均粒子径の比率が大きいほど耐力が低く柔軟であるという観点から、平均粒子径の比率が大きい以下の範囲の順(3%以上6%以下、2%を超え3%未満、1%以上2%以下)に優れる。
一方、良好な柔軟性という視点では、前述の平均粒子径の比率が大きいほど耐力が低く柔軟であるという観点から、平均粒子径の比率が大きい以下の範囲の順(3%以上6%以下、2%を超え3%未満、1%以上2%以下)に優れる。
上記平均粒子径および上記平均粒子径の比率は、以下の方法により測定される。
圧延銅箔を長手方向に直行する方向に切断しその断面についてEBSD解析を行う。EBSD解析によって、方位差が15度を超える部分を粒界と識別し、結晶粒子の画像を得る。この画像において、特定の幅方向長さ(H)(少なくとも40μm以上)内における最表面を構成する結晶粒子の数(K)を求め、前記幅方向長さ(H)を前記結晶粒子の数(K)で割ることで、最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径を求める。更にこの平均粒子径の値を圧延銅箔の厚みで割ることで、圧延銅箔の厚みに対する最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径の比率が求められる。
圧延銅箔を長手方向に直行する方向に切断しその断面についてEBSD解析を行う。EBSD解析によって、方位差が15度を超える部分を粒界と識別し、結晶粒子の画像を得る。この画像において、特定の幅方向長さ(H)(少なくとも40μm以上)内における最表面を構成する結晶粒子の数(K)を求め、前記幅方向長さ(H)を前記結晶粒子の数(K)で割ることで、最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径を求める。更にこの平均粒子径の値を圧延銅箔の厚みで割ることで、圧延銅箔の厚みに対する最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径の比率が求められる。
−圧延銅箔の作製方法−
本発明に係る圧延銅箔の作製においては、まず丸線型の銅材を圧延によって所定の銅箔状に成形し(圧延工程)、その後、熱処理(焼鈍)および冷却を行う(焼鈍工程)ことで作製することができる。
尚、前記所定の銅箔状に成形するまでの工程では、前記圧延は多段階で行なってもよく、また圧延以外の方法を併用して成形を行なってもよい。また、前記所定の銅箔状に成形する前(最終的な形状に成形する前)の工程で熱処理を施してもよい。
本発明に係る圧延銅箔の作製においては、まず丸線型の銅材を圧延によって所定の銅箔状に成形し(圧延工程)、その後、熱処理(焼鈍)および冷却を行う(焼鈍工程)ことで作製することができる。
尚、前記所定の銅箔状に成形するまでの工程では、前記圧延は多段階で行なってもよく、また圧延以外の方法を併用して成形を行なってもよい。また、前記所定の銅箔状に成形する前(最終的な形状に成形する前)の工程で熱処理を施してもよい。
また、前記銅材としては、銅からなる材料に加え銅合金からなる材料を用いることができる。前記銅からなる材料および銅合金からなる材料における銅としては、例えばタフピッチ銅、無酸素銅、銀(Ag)やスズ(Sn)などを微量添加した銅合金などが挙げられる。
尚、ここで重要となるのが焼鈍の際の加熱温度と加熱時間である。
本発明の圧延銅箔は、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率、および粒内歪み率が前述の範囲である。上記粒内歪み率を前記範囲に制御する方法としては、例えば前記焼鈍工程での加熱温度および加熱時間を調整する方法が挙げられる。加熱温度を高くすることや、加熱時間を長くすることで粒内歪みをより除去することができ、つまり粒内歪み率を低減し得る傾向にある。但し、加熱温度が高すぎたり、加熱時間が長すぎる場合には、結晶粒子の粒子径が所望より大きくなりすぎ屈曲性に悪影響を及ぼすため、圧延前の投入線径の調質、線径、圧延後の板厚等に応じた適切な条件設定が必要である。
本発明の圧延銅箔は、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率、および粒内歪み率が前述の範囲である。上記粒内歪み率を前記範囲に制御する方法としては、例えば前記焼鈍工程での加熱温度および加熱時間を調整する方法が挙げられる。加熱温度を高くすることや、加熱時間を長くすることで粒内歪みをより除去することができ、つまり粒内歪み率を低減し得る傾向にある。但し、加熱温度が高すぎたり、加熱時間が長すぎる場合には、結晶粒子の粒子径が所望より大きくなりすぎ屈曲性に悪影響を及ぼすため、圧延前の投入線径の調質、線径、圧延後の板厚等に応じた適切な条件設定が必要である。
また、上記結晶粒子の平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率を前記範囲に制御する方法としては、例えば前記焼鈍工程での加熱温度および加熱時間を調整する方法が挙げられる。加熱温度を低くすることや、加熱時間を短くすることで結晶粒子の平均粒子径を小さく保持でき、つまり結晶粒子の平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率を前記範囲とし得る傾向にある。但し、加熱温度が低すぎたり、加熱時間が短すぎる場合には、粒内歪みが残ってしまい屈曲性に悪影響を及ぼすため、圧延前の投入線径の調質、線径、圧延後の板厚等に応じた適切な条件設定が必要である。
ここで、一例を挙げて、本発明に係る圧延銅箔の作製について図を用いて詳述する。
図3は、本発明に係る圧延銅箔の作製方法を説明するための概略図である。なお、製造途中の圧延銅箔の形状は、模式的に示したものである。従って、図示された形状に限定されるものではない。
図3は、本発明に係る圧延銅箔の作製方法を説明するための概略図である。なお、製造途中の圧延銅箔の形状は、模式的に示したものである。従って、図示された形状に限定されるものではない。
・圧延工程
図3の工程(a)に示すように、まず所定の径(例えばΦ0.30mm)を有する硬銅線または軟銅線(丸線型)を準備する。例えば上記Φ0.30mmの硬銅線は、それよりも径の大きい軟銅線(例えばΦ2.6mm)を伸線することで形成することができる。また上記Φ0.30mmの軟銅線は、それよりも径の大きい軟銅線(例えばΦ2.6mm)を伸線した後、更に熱処理を施す(例えば300℃2時間)ことで形成することができる。
図3の工程(a)に示すように、まず所定の径(例えばΦ0.30mm)を有する硬銅線または軟銅線(丸線型)を準備する。例えば上記Φ0.30mmの硬銅線は、それよりも径の大きい軟銅線(例えばΦ2.6mm)を伸線することで形成することができる。また上記Φ0.30mmの軟銅線は、それよりも径の大きい軟銅線(例えばΦ2.6mm)を伸線した後、更に熱処理を施す(例えば300℃2時間)ことで形成することができる。
次いで図3の工程(b)に示すように、前記所定の径(例えばΦ0.30mm)の硬銅線または軟銅線に圧延を施して、最終的な銅箔状(例えば厚さ0.080mm×幅0.8mmの箔状)に成形する。
圧延の方法としては、2つあるいは複数の回転するロールの間に前記銅線を通すことで加工する方法が挙げられる。尚、ロールの径や、パス数、潤滑剤の有無等は適宜調整される。
尚、最終的な銅箔状に成形するための圧延は2段階以上に分けて行なってもよく、更にこれら2段階以上の圧延と圧延との間に熱処理を施してもよい。
圧延の方法としては、2つあるいは複数の回転するロールの間に前記銅線を通すことで加工する方法が挙げられる。尚、ロールの径や、パス数、潤滑剤の有無等は適宜調整される。
尚、最終的な銅箔状に成形するための圧延は2段階以上に分けて行なってもよく、更にこれら2段階以上の圧延と圧延との間に熱処理を施してもよい。
・焼鈍工程
次いで図3の工程(c)に示すように、最終的な銅箔状に成形されたものに熱処理(焼鈍)を施す。熱処理の条件としては、加熱温度200℃以上1000℃以下の範囲で、加熱時間0.01秒以上100秒以下の範囲が好ましい(例えば、加熱温度400℃で加熱時間5秒の条件で行われる)。
尚、熱処理(焼鈍)を行う方法としては、ソルトバスを用いた熱処理や、バッチ炉による熱処理、その他インライン中の電流焼鈍等の方法が挙げられる。但し、熱処理の方法は上記の方法に限定されるものではない。
その後、冷却(工程(d))することで図4に示すような圧延銅箔2が作製される。尚、冷却の方法としては水冷等の急冷却の方法が好ましい。この水冷等の急冷却を施すことで、結晶粒径の粗大化を防ぐことができる。
次いで図3の工程(c)に示すように、最終的な銅箔状に成形されたものに熱処理(焼鈍)を施す。熱処理の条件としては、加熱温度200℃以上1000℃以下の範囲で、加熱時間0.01秒以上100秒以下の範囲が好ましい(例えば、加熱温度400℃で加熱時間5秒の条件で行われる)。
尚、熱処理(焼鈍)を行う方法としては、ソルトバスを用いた熱処理や、バッチ炉による熱処理、その他インライン中の電流焼鈍等の方法が挙げられる。但し、熱処理の方法は上記の方法に限定されるものではない。
その後、冷却(工程(d))することで図4に示すような圧延銅箔2が作製される。尚、冷却の方法としては水冷等の急冷却の方法が好ましい。この水冷等の急冷却を施すことで、結晶粒径の粗大化を防ぐことができる。
尚、本発明に係る圧延銅箔の厚みとしては、特に限定されるものではないが、0.02mm以上0.1mm以下の範囲が好ましい。
−用途−
本発明に係る圧延銅箔は、可撓性に優れ且つ耐屈曲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く、フレキシブルフラットケーブル(FFC)として好適に用いられる。例えば、自動車におけるエアバックシステムの構成部品であるステアリング・ロール・コネクタ(SRC)、ルーフハーネス、ドアハーネス、フロアハーネス等として好適に用いられる。
本発明に係る圧延銅箔は、可撓性に優れ且つ耐屈曲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く、フレキシブルフラットケーブル(FFC)として好適に用いられる。例えば、自動車におけるエアバックシステムの構成部品であるステアリング・ロール・コネクタ(SRC)、ルーフハーネス、ドアハーネス、フロアハーネス等として好適に用いられる。
なお、日本出願2011−248097の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
以下に、本発明に係る圧延銅箔について、実施例により説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
〔実施例1−1〕
図3に示すように、Φ2.6mmの軟銅線を伸線することで、Φ0.30mmの硬銅線(丸線型)を準備した。この硬銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.080mm×幅0.8mmの箔状に成形した。次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて400℃5secの条件で熱処理(焼鈍)を施し、更に熱処理(焼鈍)の後水冷によって急冷し、圧延銅箔を得た。
図3に示すように、Φ2.6mmの軟銅線を伸線することで、Φ0.30mmの硬銅線(丸線型)を準備した。この硬銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.080mm×幅0.8mmの箔状に成形した。次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて400℃5secの条件で熱処理(焼鈍)を施し、更に熱処理(焼鈍)の後水冷によって急冷し、圧延銅箔を得た。
前述の方法により、最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径、該平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率、および圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD解析した際における前述の式(1)により求められる粒内歪み率を求めた。結果を表1に示す。
〔実施例1−2〕
前記実施例1−1において、Φ2.6mmの軟銅線を伸線した後、更に300℃2hの熱処理を施すことでΦ0.30mmの軟銅線(丸線型)を準備し、前記Φ0.30mmの硬銅線(丸線型)に代えて前記軟銅線を用いたこと以外は、実施例1−1に記載の方法により圧延銅箔を得た。
前記実施例1−1において、Φ2.6mmの軟銅線を伸線した後、更に300℃2hの熱処理を施すことでΦ0.30mmの軟銅線(丸線型)を準備し、前記Φ0.30mmの硬銅線(丸線型)に代えて前記軟銅線を用いたこと以外は、実施例1−1に記載の方法により圧延銅箔を得た。
〔比較例1−1〕
前記実施例1−1において、ソルトバスを用いた熱処理(焼鈍)の際の温度を400℃から800℃に変更した以外は、実施例1−1に記載の方法により圧延銅箔を得た。
前記実施例1−1において、ソルトバスを用いた熱処理(焼鈍)の際の温度を400℃から800℃に変更した以外は、実施例1−1に記載の方法により圧延銅箔を得た。
〔比較例1−2〕
前記実施例1−2において、ソルトバスを用いた熱処理(焼鈍)およびその後の水冷を一切行わなかった以外は、実施例1−1に記載の方法により圧延銅箔を得た。
前記実施例1−2において、ソルトバスを用いた熱処理(焼鈍)およびその後の水冷を一切行わなかった以外は、実施例1−1に記載の方法により圧延銅箔を得た。
−評価:耐屈曲性試験−
図5に示す上島製作所製FPC屈曲試験機(FT−2130)を用い、試料固定板4および稼動板6に圧延銅箔2を固定し、モーター8により稼動板6を稼働させて屈曲試験を行った。尚、屈曲R:12.5mm、ストロークS:±13mm、環境温度:85℃、回転速度:900rpm、断線定義:初期抵抗値+500Ωとし、断線が確認されるまで屈曲試験を繰返した。
500万回以上を評価:Aと、500万回未満を評価:Bとした。
図5に示す上島製作所製FPC屈曲試験機(FT−2130)を用い、試料固定板4および稼動板6に圧延銅箔2を固定し、モーター8により稼動板6を稼働させて屈曲試験を行った。尚、屈曲R:12.5mm、ストロークS:±13mm、環境温度:85℃、回転速度:900rpm、断線定義:初期抵抗値+500Ωとし、断線が確認されるまで屈曲試験を繰返した。
500万回以上を評価:Aと、500万回未満を評価:Bとした。
−評価:折り曲げやすさ(柔軟性)−
圧延銅箔に引張試験を行い耐力を測定し、耐力が低いほうが柔軟性に優れる(評価:A)と判断し、耐力が高い場合を(評価:B)とした。下記表1に示す通り、実施例1−1,1−2,比較例1−1では、最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率が小さ過ぎず、柔軟性に優れる結果になったものと考えられる。
圧延銅箔に引張試験を行い耐力を測定し、耐力が低いほうが柔軟性に優れる(評価:A)と判断し、耐力が高い場合を(評価:B)とした。下記表1に示す通り、実施例1−1,1−2,比較例1−1では、最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率が小さ過ぎず、柔軟性に優れる結果になったものと考えられる。
〔実施例2−1〕
図3に示すように、Φ2.6mmの軟銅線を伸線することで、Φ0.20mmの硬銅線(丸線型)を準備した。この硬銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.035mm×幅0.8mmの箔状に成形した。次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて300℃、1secの条件で熱処理(焼鈍)を施し、更に熱処理(焼鈍)の後水冷によって急冷し、圧延銅箔を得た。
図3に示すように、Φ2.6mmの軟銅線を伸線することで、Φ0.20mmの硬銅線(丸線型)を準備した。この硬銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.035mm×幅0.8mmの箔状に成形した。次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて300℃、1secの条件で熱処理(焼鈍)を施し、更に熱処理(焼鈍)の後水冷によって急冷し、圧延銅箔を得た。
前述の方法により、最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径、該平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率、および圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD解析した際における前述の式(1)により求められる粒内歪み率を求めた。結果を表2に示す。
〔実施例2−2〕〜〔実施例2−4〕
前記実施例2−1において、ソルトバスを用いた熱処理(焼鈍)の際の温度および時間を表2に記載された条件に変更した以外は、実施例2−1に記載の方法により圧延銅箔を得た。
前記実施例2−1において、ソルトバスを用いた熱処理(焼鈍)の際の温度および時間を表2に記載された条件に変更した以外は、実施例2−1に記載の方法により圧延銅箔を得た。
〔比較例2−1〕
前記実施例2−1において、ソルトバスを用いた熱処理(焼鈍)およびその後の水冷を一切行わなかった(つまり中間焼鈍のみとした)以外は、実施例2−1に記載の方法により圧延銅箔を得た。
前記実施例2−1において、ソルトバスを用いた熱処理(焼鈍)およびその後の水冷を一切行わなかった(つまり中間焼鈍のみとした)以外は、実施例2−1に記載の方法により圧延銅箔を得た。
−評価:耐屈曲性試験−
図5に示す上島製作所製FPC屈曲試験機(FT−2130)を用い、試料固定板4および稼動板6に圧延銅箔2を固定し、モーター8により稼動板6を稼働させて屈曲試験を行った。尚、屈曲R:7.5mm、ストロークS:±13mm、環境温度:条件1=85℃、条件2=20℃、回転速度:900rpm、断線定義:初期抵抗値+500Ωとし、断線が確認されるまで屈曲試験を繰返した。尚、条件1,条件2とは耐屈曲性試験を行う試験槽内の温度条件である。温度の高い条件1は加速試験であり、条件2は室温条件での試験を示す。
500万回以上を評価:Aと、500万回未満を評価:Bとした。
図5に示す上島製作所製FPC屈曲試験機(FT−2130)を用い、試料固定板4および稼動板6に圧延銅箔2を固定し、モーター8により稼動板6を稼働させて屈曲試験を行った。尚、屈曲R:7.5mm、ストロークS:±13mm、環境温度:条件1=85℃、条件2=20℃、回転速度:900rpm、断線定義:初期抵抗値+500Ωとし、断線が確認されるまで屈曲試験を繰返した。尚、条件1,条件2とは耐屈曲性試験を行う試験槽内の温度条件である。温度の高い条件1は加速試験であり、条件2は室温条件での試験を示す。
500万回以上を評価:Aと、500万回未満を評価:Bとした。
−評価:折り曲げやすさ(柔軟性)−
圧延銅箔に引張試験を行い耐力を測定し、耐力が低いほうが柔軟性に優れると判断し、耐力が200MPa以下を評価:Aと、200MPa超えを評価:Bとした。
下記表2に示す通り、実施例2−1〜2−4では、最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率が小さ過ぎず、柔軟性に優れる結果になったものと考えられる。
圧延銅箔に引張試験を行い耐力を測定し、耐力が低いほうが柔軟性に優れると判断し、耐力が200MPa以下を評価:Aと、200MPa超えを評価:Bとした。
下記表2に示す通り、実施例2−1〜2−4では、最表面を構成する結晶粒子の平均粒子径の圧延銅箔の厚みに対する比率が小さ過ぎず、柔軟性に優れる結果になったものと考えられる。
−評価:引張強度、伸び−
圧延銅箔の引張試験で引張強度および伸びを測定した。
圧延銅箔の引張試験で引張強度および伸びを測定した。
(測定条件)
上記、耐力、引張強度、および伸びを測定した引張試験は、試験片に表2の平角導体を用い、試験方法はJIS−Z2241(1998年)に準拠して行った。
上記、耐力、引張強度、および伸びを測定した引張試験は、試験片に表2の平角導体を用い、試験方法はJIS−Z2241(1998年)に準拠して行った。
2 圧延銅箔
4 試料固定板
6 稼動板
8 モーター
4 試料固定板
6 稼動板
8 モーター
Claims (6)
- 銅または銅合金の結晶粒子で構成された圧延銅箔であって、
最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径が0.2μm以上6μm以下であり、
最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が前記圧延銅箔の厚みに対して1%以上6%以下であり、
且つ前記圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における下記式(1)により求められる粒内歪み率が0.5%以上10%以下である圧延銅箔。
式(1) 粒内歪み率(%)=(A)/(B)×100
(上記式(1)において、(A)は、画像解析により方位差1度以上15度以下と識別される領域の面積を、(B)は、画像解析により方位差0度以上15度以下と識別される領域の面積を、表す。) - 前記圧延銅箔の厚みに対する、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が1%以上2%以下である請求項1に記載の圧延銅箔。
- 前記圧延銅箔の厚みに対する、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が2%を超え3%未満である請求項1に記載の圧延銅箔。
- 前記圧延銅箔の厚みに対する、最表面を構成する前記結晶粒子の平均粒子径の比率が3%以上6%以下である請求項1に記載の圧延銅箔。
- 丸線型の銅材を圧延して箔状に成形することで作製された請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の圧延銅箔。
- 前記圧延銅箔の厚みが0.02mm以上0.1mm以下である請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の圧延銅箔。
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