JP6887213B2 - 圧延銅箔、銅張積層板、フレキシブルプリント配線板、電子機器及び圧延銅箔の製造方法 - Google Patents
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T=473t C (但し、−0.03≦C≦−0.02)
を満たすT及びtにて熱処理を行う圧延銅箔の製造方法である。
本発明に用いることのできる圧延銅箔の材料としては、タフピッチ銅(JIS−H3100 C1100)や無酸素銅(JIS−H3100 C1020、JIS−H3510 C1011)が使用可能である。
さらには、タフピッチ銅及び無酸素銅をベースとした銅合金箔も使用可能である。タフピッチ銅及び無酸素銅をベースとした銅合金箔は、具体的には、Ag、Zn、Zr、Cr、Ti及びSnからなる群から選択された1種又は2種以上を合計で10質量ppm以上500質量ppm以下含む銅合金箔が挙げられる。
なお、本明細書において「銅箔」には銅合金箔も含まれ、「タフピッチ銅」及び「無酸素銅」で形成した銅箔には、タフピッチ銅及び無酸素銅をベースとした銅合金箔も含まれる。
圧延銅箔の製造プロセスは、電気銅を純銅の原料に使用し、必要に応じて合金元素を添
加した後、鋳造して厚み100〜300mmのインゴットを製造する。このインゴットを
熱間圧延して厚み5〜20mm程度とした後、冷間圧延と焼鈍を繰り返して、冷間圧延で
所定の厚みに仕上げる。このとき、最終圧延加工度が90%以上になるように圧延する。
最終圧延加工度とは、再結晶を伴う焼鈍後、製品の板厚まで加工する圧延の総加工度であ
る。最終圧延加工度が90%以上であると、銅箔の屈曲性及び折り曲げ性が良好となる。
続いて、最終圧延後に、温度T(K)及び時間t(秒)が、
T=473t C (但し、−0.03≦C≦−0.02)
を満たすT及びtにて熱処理を行う。当該熱処理は再結晶を伴わず、再結晶温度の1/2
〜3/4の温度にて行われている。熱処理時間は1〜30時間であるのが好ましい。当該
熱処理の温度が高い方が銅箔におけるひずみの蓄積を小さくする効果があり、ハンドリン
グ性向上の効果は大きいが、温度が高すぎると部分的に再結晶してハンドリング性が逆に
悪くなってしまう。すなわち、このような熱処理を行うことで、本発明の圧延銅箔の面積
AT及びBTの割合を制御することができる。
本発明の銅張積層板は、本発明の圧延銅箔に対し、必要であれば再結晶等の処理を行った後、絶縁基板を貼り合わせることで構成されている。また、本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、本発明の銅張積層板の圧延銅箔部分を加工して配線パターンを形成することで作製することができる。すなわち、本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、絶縁基板と、この絶縁基板の表面に形成された配線パターンとを備えている。ここで用いられる絶縁基板は、フレキシブルプリント配線板に適用可能な良好な屈曲性及び折れ曲げ性を有するものであれば特に制限を受けないが、例えば、ポリイミドフィルム、液晶ポリマーフィルム、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。絶縁基板の厚さは、12〜50μmが好ましい。厚さが12μm未満であるとハンドリングが悪くなり、50μm超であるとフレキシブル性が低下する。配線パターンは、上述のフレキシブルプリント配線板用圧延銅箔を用いて形成されている。配線パターンの形状は特に限定されず、どのようなものであってもよい。
T=473tC (T、t、Cは表1に記載)
を満たすように熱処理を行った。
上述のようにして作製した各銅箔に対して、電子顕微鏡JEOL FE−SEMを用い、TSL社製の解析ソフトを用いてEBSPをとってKAM値を算出した。これによって銅箔表面の500μm×500μmの範囲を測定し、当該測定面における上述の面積AT及び面積BTを求め、銅箔の表面面積に対する割合を算出した。なお、当該面積AT及び面積BTは、銅箔表面の500μm×500μmの範囲において、結晶粒数で625個程度の測定を行い、その平均を算出して求めた。
300℃に加熱した2つのロールを100kgf/cmのニップ圧にてニップさせ、その間に銅箔を、テンションフリー且つ2m/分の速度で通箔させた。このときにシワが消えないものを×、ライン張力の調整でシワが少なくなったものを○、シワが発生しなくなるものを◎とした。
各銅箔に対して、圧延方向が長手方向となるように試験片を12.7mm×100mm短冊状に切り出した。この試験片S1を長手方向の両端同士が合うように中央部でU字状に曲げ、長手方向が水平になるように横に向けて逆C字状にした状態で、圧縮試験機(島津製作所製の万能試験機 AGS−5kN)にセットした(図2(a))。具体的には、試験片S1を圧縮試験機の台座12上に載置し、試験片S1の上方のクロスヘッド11を荷重98kN(10kgf)、50mm/分の速度で下降させ、荷重を加えてから5秒保持して試験片S1を完全に潰した(試験片S1を完全に潰す回数を折り曲げ回数とした。)その後、クロスヘッド11を上昇させ、U字部が潰れた試験片S2を取り出し、長手方向が上下になるよう向きを変えて試験片S3とした(図2(b))。試験片S2、S3は、U字部が潰れた突状の曲げ部Cを有する。曲げ部C外面を観察し割れの有無を確認した。割れが見つかなかったら、曲げ部Cが上向きになるようにして試験片S3を上記圧縮試験機の台座12上に載置し、曲げ部Cの上方のクロスヘッド11を上記と同様の荷重及び速度で下降させ、荷重を加えてから5秒保持して試験片S3を完全に潰した(図2(c)、(d))。その後、クロスヘッド11を上昇させ、曲げ部Cが潰れてほぼ平坦になった試験片S4を取り出した。試験片S4を試験片S1として折り曲げ回数が3回になるまで続け、割れの有無をCCDカメラで確認する。3回曲げても割れないものを○、割れるものを×とした。
測定条件及び結果を表1に示す。
実施例1〜29は、ATが銅箔の表面面積に対し20%以上45%以下であり、ハンドリング性及び折り曲げ性が良好であった。
比較例1、3、5は、ATが銅箔の表面面積に対し45%超であり、ハンドリング性が不良であった。
比較例2、4は、ATが銅箔の表面面積に対し20%未満であり、折り曲げ性が不良であった。
12 台座
S1 試験片
S2 試験片
S3 試験片
S4 試験片
C 曲げ部
Claims (10)
- 最終圧延後、且つ、再結晶前の圧延銅箔であって、銅箔表面において結晶の金属組織の測定点aに電子線を照射して得られた結晶方位と、前記測定点aの周囲に200nm離間して位置する複数の隣接測定点に電子線を照射して得られた結晶方位との方位角度差の平均値が1.5°以上2.0°未満である前記測定点aを中心とし(ここで、測定点と隣接測定点との結晶方位との方位角度差が2.0°以上である隣接測定点は結晶粒界であると判定し、前記方位角度差の平均値の算出においては考慮しない)、前記測定点aと各辺との距離がそれぞれ100nmである正六角形の面積を面積Aとし、前記面積Aの合計を面積ATとしたとき、前記ATが銅箔の表面面積に対し20%以上45%以下である圧延銅箔。
- 前記ATが銅箔の表面面積に対し20%以上30%以下である請求項1に記載の圧延銅箔。
- 最終圧延後、且つ、再結晶前の圧延銅箔であって、銅箔表面において結晶の金属組織の測定点bに電子線を照射して得られた結晶方位と、前記測定点bの周囲に200nm離間して位置する複数の隣接測定点に電子線を照射して得られた結晶方位との方位角度差の平均値が0.3°以上0.9°未満である前記測定点bを中心とし、前記測定点bと各辺との距離がそれぞれ100nmである正六角形の面積を面積Bとし、前記面積Bの合計を面積BTとしたとき、前記BTが銅箔の表面面積に対し20%以上50%以下である請求項1又は2に記載の圧延銅箔。
- 前記BTが銅箔の表面面積に対し30%以上50%以下である請求項3に記載の圧延銅箔。
- 厚みが3μm以上15μm以下である請求項1〜4のいずれか一項に記載の圧延銅箔。
- Ag、Zn、Zr、Cr、Ti及びSnからなる群から選択された1種又は2種以上を合計で10質量ppm以上500質量ppm以下含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の圧延銅箔。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の圧延銅箔を使用して作製された銅張積層板。
- 請求項7に記載の銅張積層板を使用して作製されたフレキシブルプリント配線板。
- 請求項8に記載のフレキシブルプリント配線板を使用して作製された電子機器。
- 最終圧延後に温度T(K)及び時間t(秒)が、
T=473tC (但し、−0.03≦C≦−0.02)
を満たすT及びtにて熱処理を行う請求項1に記載の圧延銅箔の製造方法。
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