KR20120070741A - Rolled cu alloy foil for flexible printed circuit board and the manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 0.0457~0.05중량%의 철(Fe), 0.005~0.0059중량%의 인(P)를 포함하며 나머지는 구리(Cu)로 구성되는 압연동합금에 관한 것으로, 85% IACS 이상의 도전율이 확보된 상태에서 300MPa 수준의 인장강도를 갖고, 또한 전도성 및 내열성을 가지며 초극박으로의 압연성을 포함하는 연성회로기판용 압연동합금 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a rolled copper alloy comprising 0.0457 to 0.05% by weight of iron (Fe), 0.005 to 0.0059% by weight of phosphorus (P), and the remainder is composed of copper (Cu), the conductivity of more than 85% IACS is secured The present invention relates to a rolled copper alloy for a flexible circuit board having a tensile strength of 300 MPa in a state, and having conductivity and heat resistance, and including rollability to ultra-thin foil, and a method of manufacturing the same.
본 발명은 본 발명은 철, 인, 구리의 합금을 소재로 한 연성회로기판 (Flexible printed circuit board 이하 FPCB라 함) 등의 도전재로 사용할 수 있는 연성회로기판용 압연동합금 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a rolled copper alloy for a flexible circuit board that can be used as a conductive material, such as a flexible printed circuit board (FPCB, hereinafter referred to as FPCB) made of an alloy of iron, phosphorus, and copper, and a manufacturing method thereof. will be.
유기물을 기본 재질로한 프린트 배선기판은 유리에폭시 및 종이페놀기판을 구성재료로 하는 경질구리 장적층판(張積層板) (리지드)과, 폴리이미드 및 폴리에스테르기판을 구성재료로 하는 가요성구리 장적층기판(張積層基板) (플렉시블)으로 대별되고, 프린트 배선기판의 도전재로서는 주로 동박(銅箔)이 사용되고 있다. 동박은 그 제조방법의 차이에 따라 전해동박과 압연동박으로 분류된다.Printed wiring boards based on organic materials include rigid copper clad laminates (rigid) composed of glass epoxy and paper phenolic substrates, and flexible copper sheets composed of polyimide and polyester substrates. A laminated substrate (flexible) is roughly classified, and copper foil is mainly used as a conductive material of a printed wiring board. Copper foil is classified into an electrolytic copper foil and a rolled copper foil according to the difference in the manufacturing method.
상기 프린트 배선기판 중에서 FPCB는 수지기판에 동박을 라미네이트하여 접착제 또는 가열가압에 의해 일체화하여 형성된다. 최근에는 고밀도 실장의 유효한 수단으로서 빌드업기판으로 불리는 다층배선기판이 많이 사용되고 있다. 이 FPCB 의 구성부재가 되는 동박에는 전해동박이 주로 사용되어 오고 있었으나 굴곡성이 요구되는 FPCB에는 압연동박의 적용이 확대되고 있는 실정이다.Among the printed wiring boards, the FPCB is formed by laminating a copper foil on a resin substrate and integrating it with an adhesive or heating and pressing. In recent years, a multilayer wiring board called a build-up board is widely used as an effective means of high density mounting. Electrolytic copper foil has been mainly used for the copper foil which becomes a component of this FPCB, but the application of the rolled copper foil is expanding to the FPCB which requires flexibility.
FPCB는 프린터의 헤드부나 하드디스크내의 구동부 등과 같은 가동부분에 대한 배선이 필요한 장소에 널리 사용되고, 100 만회 이상의 굴곡이 반복된다. 최근 장치의 소형화 및 고수준화에 수반되어 이 굴곡성에 대한 요구는 보다 고도화되고 있다.FPCB is widely used in a place where wiring for movable parts such as a head of a printer, a drive in a hard disk, and the like is required, and more than one million bends are repeated. With the recent miniaturization and high standardization of the device, the demand for this flexibility is becoming more advanced.
FPCB에 사용되는 압연동박의 소재로는 주로 터프피치구리 (Tough pitch copper)(산소함유량 100 내지 500 ppm) 가 사용된다. 이 터프피치동박은 잉곳(Ingot)을 열간압연한 후, 소정의 두께까지 냉간압연과 어닐링을 반복하여 제조된다.Tough pitch copper (oxygen content of 100 to 500 ppm) is mainly used as a material of the rolled copper foil used for FPCB. The tough pitch copper foil is produced by hot rolling an ingot and then repeatedly cold rolling and annealing to a predetermined thickness.
그 후, 수지기판과의 접착성을 향상시키기 위하여 동박에는 표면에 조화(粗化)도금이 이루어진다. 조화도금후의 동박은 재단된 후, 수지기판과 접착된다. 동박과 수지의 접착에는 예컨대 에폭시 등의 열경화성수지로 이루어지는 접착제가 사용되며, 접착후 130 내지 170 ℃ 의 온도에서 1 내지 2 시간 가열하여 경화시킨다. 이어서, 동박을 에칭하여 여러가지 배선패턴을 형성한다.Thereafter, in order to improve the adhesiveness with the resin substrate, the copper foil is subjected to rough plating on the surface. The copper foil after the rough plating is cut and then bonded to the resin substrate. Adhesive for copper foil and resin is used, for example, an adhesive made of a thermosetting resin such as epoxy, followed by curing at a temperature of 130 to 170 ° C. for 1 to 2 hours. Next, copper foil is etched to form various wiring patterns.
동박의 굴곡성은 재결정어닐링을 실시함으로써 압연후 보다 현저하게 향상된다. 그래서 동박은 어닐링 상태에서 FPC의 구성부재로 사용되는데, 이 어닐링은 조화도금하여 재단한 후에 가열처리를 실시하거나, 동박을 수지기판과 접착시킬 때의 가열시에 겸한다. 이와 같이 어닐링상태의 동박을 처음부터 사용하지 않고 제조공정 중간에 어닐링을 하는 이유는 어닐링후의 연질상태에서는 재단이나 수지기판과 접착시킬 때에 동박이 변형되거나, 동박에 주름이 발생되기 때문이며, 압연후의 경질의 상태인 편이 FPCB의 제조 용이성 면에서 유리하기 때문이다.Flexibility of copper foil is remarkably improved after rolling by recrystallization annealing. Therefore, the copper foil is used as a constituent member of the FPC in the annealing state, and this annealing serves as a heat treatment after rough plating and cutting, or when heating the copper foil to bond to the resin substrate. The reason why the annealing is performed in the middle of the manufacturing process without using the annealing copper foil from the beginning is that in the soft state after the annealing, the copper foil is deformed or the wrinkles are generated when the copper foil is bonded to the cutting or resin substrate. It is because it is advantageous in terms of the ease of manufacturing FPCB.
FPCB의 굴곡성을 향상시키기 위해서는 그 소재가 되는 압연동박의 굴곡성을 향상시키는 것이 효과적이다. 어닐링후의 동박의 굴곡성은 입방체집합조직이 발달할 수록 향상된다. 또한 이 입방체집합조직을 발달시키기 위해서는 동박의 제조 공정에 있어서, 최종압연에서의 가공도를 높게 하는 것, 및 최종압연 직전의 어닐링에서의 결정입경을 작게 하는 것이 효과적이다. In order to improve the bendability of FPCB, it is effective to improve the bendability of the rolled copper foil used as the material. The bendability of the copper foil after annealing is improved as the cube assembly tissue develops. In addition, in order to develop this cube aggregate structure, it is effective to raise the workability in final rolling, and to reduce the crystal grain size in annealing just before final rolling in the manufacturing process of copper foil.
그런데, 이와 같은 공정으로 제조한 동박은 압연에서 축적되는 소성변형이 증대되기 때문에 연화온도가 현저하게 저하되고, 경우에 따라서는 실온에서 보관하더라도 보관기간이 길어지면 연화되는 경우가 있다. 상술한 바와 같이 이미 연화된 동박을 사용하여 FPCB를 제조하면 동박이 변형하는 등의 문제가 발생되어 FPC 의 제조 용이성이 현저하게 저하된다. 따라서 상기 제조공정을 선택하여 동박의 굴곡성을 향상시킬 경우, 동시에 동박의 연화온도를 적절하게 높게할 필요가 있다.By the way, the copper foil manufactured by such a process increases the plastic deformation accumulate | stored in rolling, and since softening temperature falls remarkably, in some cases, even if it is stored at room temperature, it may soften. When FPCB is manufactured using the copper foil already softened as mentioned above, problems, such as a deformation | transformation of copper foil generate | occur | produce, and the ease of manufacture of FPC falls remarkably. Therefore, when selecting the said manufacturing process and improving the flexibility of copper foil, it is necessary to raise the softening temperature of copper foil suitably simultaneously.
압연동박이 실온에서 보관중에 연화되는 문제는 일본 공개특허공보 평10-230303 호에서도 기재되어 있는데, 상기 문헌에서는 이 문제를 회피하는 수단으로서 50 내지 90 % 의 낮은 압연가공도로 동박을 제조하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이와 같은 낮은 압연가공도로 동박을 제조하면 동박의 굴곡성은 현저하게 저하되기 때문에 굴곡성이 우수한 동박을 제조하는 경우에 이 수단을 사용할 수는 없다. The problem that the rolled copper foil softens during storage at room temperature is also described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-230303, which proposes to produce copper foil with a low rolling process of 50 to 90% as a means of avoiding this problem. It is. However, when copper foil is manufactured by such a low rolling process, since the flexibility of copper foil falls remarkably, this means cannot be used when manufacturing copper foil excellent in flexibility.
또 다른 문헌으로 등록특허 10-0333567를 들 수 있는 데, 상기 문헌은 Ag 가 0.0100 내지 0.0400 wt%, 산소가 0.0100 내지 0.0500 wt%, 잔부가 구리 및 불가피한 불순물이며, 상기 불가피한 불순물중의 S, As, Sb, Bi, Se, Te, Pb 및 Sn 의 각 성분중 1 종 이상의 합계량이 0.0030 wt% 이하이고, 두께가 5 내지 50 ㎛ 이고, 120 내지 150 ℃ 의 반연화온도를 가지고, 실온에서 계속하여 300 N/㎟ 이상의 인장강도를 유지하여, 우수한 굴곡성과 적절한 연화특성을 갖는 플렉시블 프린트 회로기판용 압연동박을 제공한다.Another document may include Patent 10-0333567, which contains 0.0100 to 0.0400 wt% of Ag, 0.0100 to 0.0500 wt% of oxygen, the balance of copper and inevitable impurities, and S, As among the inevitable impurities. , The total amount of at least one of each of Sb, Bi, Se, Te, Pb, and Sn is 0.0030 wt% or less, the thickness is 5 to 50 µm, has a semi-softening temperature of 120 to 150 ° C, and is continued at room temperature. It provides a rolled copper foil for a flexible printed circuit board having excellent flexural properties and softening properties by maintaining a tensile strength of 300 N / mm 2 or more.
그러나 상기한 기술 또한 합금시 연화온도의 상승, 전기전도도의 저하의 문제를 해결하기에는 만족스럽지 못할 뿐만 아니라 인쇄회로기판을 제조할 때 제조공정을 변경해야 하는 문제와 제품성능이 저하되는 치명적인 문제점을 야기하고 있다.
However, the above-described techniques are not satisfactory to solve the problems of the increase in softening temperature and the drop in electrical conductivity of alloys, but also cause a fatal problem of changing manufacturing process and degrading product performance when manufacturing printed circuit boards. Doing.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 제안된 것으로, The present invention is proposed to solve the above problems,
본 발명의 목적은 종래의 FPCB용 압연동박의 문제점인 Ag의 첨가에 의한 높은 소재비용, 낮은 전기전도도, 압연성 저하의 문제점을 해결하여 85 IACS 이상의 전기전도도와 300MPa 이상의 인장강도와 150~200의 연화온도를 갖고 두께가 12㎛이하인 극박의 동합금으로 제조하는데 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to solve the problems of high material cost, low electrical conductivity, and reduced rolling property by adding Ag, which is a problem of the conventional rolled copper foil for FPCB, so that the electrical conductivity of 85 IACS or higher and the tensile strength of 300 MPa or higher are 150-200. Its purpose is to produce ultra-thin copper alloys with a softening temperature and a thickness of 12 µm or less.
본 발명의 다른 목적은 프린트 배선판에서 필요한 접착강도는 전자기기의 제조조건이나 사용환경에 따라서도 달라지는데, 일반적으로 180°박리 강도가 5.0 N/cm 이상이면 실용화가 가능하다고 알려져 있는데, 본 발명에서는 접착강도의 목표치를 135°박리 강도가 5.0 N/cm 이상으로 하였다. 또한, 도전성의 목표치는 액정 폴리머와의 열융착, 전자부품과의 납땜을 고려하여 1 시간의 가열을 행했을 때의 인장강도가 가열전의 인장강도의 1/2이 되는 온도가 250 ℃ 이상인 것을 목적으로 한다.
Another object of the present invention is that the bonding strength required in the printed wiring board also varies depending on the manufacturing conditions and the use environment of the electronic device, in general, it is known that the practical use if the 180 ° peeling strength is 5.0 N / cm or more. 135 degree of peeling strength was made into 5.0 N / cm or more. The target value of the conductivity is that the temperature at which the tensile strength is 1/2 of the tensile strength before heating in consideration of thermal fusion with the liquid crystal polymer and soldering with the electronic component is 250 ° C. or higher. It is done.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해 구현된다The present invention is implemented by the embodiment having the following configuration to achieve the above object.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 철(Fe), 인(P)를 포함하며 나머지는 구리(Cu)를 혼합가공한 후 압연하여 성형하여 전기전도도와 인장강도가 우수한 것을 특징으로 한다.
According to one embodiment of the present invention, iron (Fe), phosphorus (P) and the remainder is characterized by excellent electrical conductivity and tensile strength by mixing and rolling the copper (Cu) after mixing.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 철(Fe), 인(P) 및 잔부 구리(Cu)의 배합비로 원자재를 배합하는 원자재 배합단계; 배합된 원자재를 진공용해법 혹은 환원성 분위기가 유지되는 샤프트로 용해법으로 1300~1400의 온도로 용해하는 원자재 용해 단계; 상기 원자재 용해 단계에서 주조된 주괴를 공냉하여 높은 강도의 동합금을 얻을 수 있도록 하는 균질화(homogenization) 단계 ; 상기 균질화 단계에서 균질화 처리한 주괴를 600의 온도에서 가열한 후 열간압연과 냉각을 거치는 열간압연 및 냉각단계; 열간압연후 단면소율 50%로 상온에서 냉간 압연하여 두께 50μm 이하의 두께를 갖는 압연 동극박을 제조하는 냉간 압연단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, a raw material compounding step of blending the raw materials in the mixing ratio of iron (Fe), phosphorus (P) and the balance copper (Cu); A raw material dissolving step of dissolving the blended raw materials at a temperature of 1300 to 1400 by a dissolution method in a shaft in which a vacuum dissolution method or a reducing atmosphere is maintained; A homogenization step of air cooling the ingot cast in the raw material dissolution step to obtain a high strength copper alloy; A hot rolling and cooling step of heating the ingot homogenized in the homogenizing step at a temperature of 600 and then undergoing hot rolling and cooling; Cold rolling step of cold rolling at room temperature with a 50% cross-sectional fraction after hot rolling to produce a rolled copper foil having a thickness of 50 μm or less; And a control unit.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 원자재 배합 단계에서 이루어지는 원자재의 배합비는 0.0457~0.05중량%의 철(Fe), 0.005~0.0059중량%의 인(P) 및 잔부 구리(Cu)로 형성되는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the compounding ratio of the raw material made in the raw material compounding step is formed of 0.0457 ~ 0.05% by weight of iron (Fe), 0.005 ~ 0.0059% by weight of phosphorus (P) and the balance copper (Cu) It is characterized by.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 균질화(homogenization) 단계는 용해 단계를 거친 주괴를 900이상의 온도에서 24시간 유지한 후 공냉하여 균질화(homogenization)를 행하는 것으로 가열 후 급랭을 하므로 사용자가 원하는 강도를 얻을 수 있어 재료의 균질화를 이룰 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the homogenization step maintains the ingot undergoing dissolution step at a temperature of 900 or more for 24 hours and then air-cools to perform homogenization (homogenization), so that the user wants strength after the heating. It is characterized in that to achieve a homogenization of the material can be obtained.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 열간압연 및 냉각단계는 균질화된 합금을 600의 온도에서 열간압연을 행하는데, 열간압연은 금속재료를 재결정온도(再結晶溫度) 이상의 온도에서 하는 압연으로 단면감소율 40%이상의 큰 압감(壓減)을 도모할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the hot rolling and cooling step are performed by hot rolling the homogenized alloy at a temperature of 600, wherein the hot rolling is a rolling of the metal material at a temperature above the recrystallization temperature. It is characterized by enabling a large pressure reduction of 40% or more in cross-sectional reduction rate.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 냉간압연단계는 12-50μm의 두께를 갖는 압연 동극박이 제조될 수 있도록 9회이상으로 수차례 반복처리하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the cold rolling step is characterized in that it is produced by repeated treatment several times or more times so that a rolled copper foil having a thickness of 12-50 μm can be produced.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 냉각압연단계에서 형성된 두께 50um의 압연된 박판은 150 ~ 200도 사이에서 연화점이 형성되는 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the 50 mm thick rolled sheet formed in the cold rolling step is characterized in that the softening point is formed between 150 ~ 200 degrees.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 연성회로기판용 압연동합금은 250도의 온도에서 1시간 가열하여도 인장강도가 300 MPa 인 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the rolled copper alloy for flexible printed circuit board is characterized in that the tensile strength is 300 MPa even if heated for 1 hour at a temperature of 250 degrees.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 연성회로기판용 압연동합금의 전기전도도는 85IACS인 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the electrical conductivity of the rolled copper alloy for flexible circuit board is characterized in that 85IACS.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 연성회로기판용 압연동합금의 연신율은 40%인 것을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the elongation of the rolled copper alloy for flexible circuit board is characterized in that 40%.
본 발명은 앞서 본 구성에 의해 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be achieved by this configuration.
본 발명에 따른 연성회로기판용 압연동합금 및 그 제조방법에 있어서, FPCB용 압연동박은 전기전도도와 인장강도가 우수하고 12μm이하인 극박으로 제조가 가능하여 가공성이 우수하여 연간 2000억원 이상의 시장규모를 갖는 FPCB용 압연동박에 대한 수요를 충족시킬 수 있고 2차 전지 밧데리용 foil로도 적용이 가능한 효과를 도모할 수 있다.
In the rolled copper alloy for flexible circuit board according to the present invention and the method for manufacturing the same, the rolled copper foil for FPCB is excellent in electrical conductivity and tensile strength and can be manufactured in ultra-thin which is 12μm or less, which has excellent workability and has a market size of more than 200 billion won per year. It can meet the demand for rolled copper foil for FPCB and can be applied as a secondary battery battery foil.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may make the present invention obscure, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명에 따른 연성회로기판용 압연동합금은 철(Fe), 인(P)를 포함하며 나머지는 구리(Cu)를 혼합가공한 후 압연하여 성형된다.
Rolled copper alloy for a flexible circuit board according to the present invention includes iron (Fe), phosphorus (P) and the remainder is formed by mixing and rolling copper (Cu).
본 발명의 제조방법을 살펴보면, 0.0457~0.05중량%의 철(Fe), 0.005~0.0059중량%의 인(P) 및 잔부 구리(Cu)의 배합비로 원자재를 배합하는 단계; 배합된 원자재를 진공용해법 혹은 환원성분위기가 유지되는 샤프트로 용해법으로 1300~1400의 온도로 용해하는 단계; 주조된 주괴를 900이상의 온도에서 24시간 유지한후 공냉하는 균질화(homogenization) 단계 ; 균질화 처리한 주괴를 600의 온도에서 가열한 후 단면감소율 40%로 열간압연과 냉각을 거치는 단계; 열간압연후 단면소율 50%로 상온에서 냉각압연하여 두께 50um 이하의 두께를 갖는 압연 동극박을 제조함에 있어 상기 냉간압연 및 열처리를 수차례 반복처리하여 12μm이하인 극박으로 제조하는 것을 특징으로 한다.
Looking at the manufacturing method of the present invention, the step of blending the raw material with a compounding ratio of 0.0457 ~ 0.05% by weight of iron (Fe), 0.005 ~ 0.0059% by weight of phosphorus (P) and the balance copper (Cu); Dissolving the blended raw materials at a temperature of 1300 to 1400 by a dissolution method using a shaft for maintaining a vacuum dissolution method or a reducing component crisis; Homogenization step of maintaining the cast ingot for 24 hours at a temperature of 900 or more and air-cooled; Heating the homogenized ingot at a temperature of 600 and then performing hot rolling and cooling at a cross-sectional reduction rate of 40%; Cold rolling at room temperature with a 50% cross-sectional small fraction after hot rolling to produce a rolled copper foil having a thickness of 50 μm or less is characterized in that the cold rolling and heat treatment are repeated several times to produce ultra-thin which is 12 μm or less.
상기 원자재 배합단계를 살펴보면, 본 발명은 철(Fe), 인(P), 구리(Cu)를 포함하며 각각의 조성물을 한정하는 이유를 구체적으로 설명하고자 한다.
Looking at the raw material blending step, the present invention will be described in detail the reason for containing iron (Fe), phosphorus (P), copper (Cu) and limit each composition.
철(Fe): 철(Fe)성분은 구리(Cu) 기지(matrix)에 고용화(solid solved)되어 P와의 화합물을 형성함으로써 합금의 강도(strength)와 경도(hardness)를 증가시킨다. 그러나, 철(Fe)함량이 0.05 중량% 미만이면, 상기 효과가 요구하는 정도까지 달성될 수 없고, 반면, 철(Fe)함량이 0.5 중량%를 초과하면, 합금이 표면의 불연속성 때문에 급격히 저하된 플랫터빌러티(platability)를 가지게 되고, 더욱이, 전기전도도와 가공성(workability)이 모두 저하된다. 따라서, Fe함량은 0.5 내지 0.05 중량%의 범위, 바람직하게는 0.0457 내지 0.05 중량%의 범위로 제한되었다.
Iron (Fe): The iron (Fe) component is solid solved in a copper matrix to form a compound with P, thereby increasing the strength and hardness of the alloy. However, if the iron (Fe) content is less than 0.05% by weight, the effect cannot be achieved to the extent required, whereas if the iron (Fe) content is more than 0.5% by weight, the alloy is sharply lowered due to surface discontinuity. It has platformability, and furthermore, both electrical conductivity and workability are degraded. Therefore, the Fe content was limited in the range of 0.5 to 0.05% by weight, preferably in the range of 0.0457 to 0.05% by weight.
인(P) : 인(P)성분은 탈산(deoxidation) 효과를 가지고, 또한 철(Fe)와 화합물을 형성하여 합금의 강도를 증대시킨다. 그러나, 인(P)의 함량이 0.005 중량% 미만이면, 상기 효과가 요구하는 정도까지 달성될 수 없고, 반면, 인(P)의 함량이 0.08 중량%를 초과하면 합금의 전기전도도와 가공성이 떨어진다. 따라서, 인(P) 함량은 0.005 내지 0.08 중량%의 범위, 바람직하게는 0.05 내지 0.0059 중량%의 범위로 제한되었다.
Phosphorus (P): The phosphorus (P) component has a deoxidation effect and also increases the strength of the alloy by forming a compound with iron (Fe). However, if the content of phosphorus (P) is less than 0.005% by weight, the effect cannot be achieved to the extent required, whereas if the content of phosphorus (P) exceeds 0.08% by weight, the electrical conductivity and workability of the alloy are poor. . Therefore, the phosphorus (P) content was limited to the range of 0.005 to 0.08% by weight, preferably 0.05 to 0.0059% by weight.
상기 원자재 용해단계는 0.0457~0.05중량%의 철(Fe), 0.005~0.0059중량%의 인(P) 및 잔부 구리(Cu)의 배합비로 배합된 원자재를 진공용해법 혹은 환원성분위기가 유지되는 샤프트로 용해법으로 1300?1400℃의 온도로 용해하는 단계로서, 진공용해주조는 진공 또는 비활성기체 속에서 금속을 용해?조괴(造塊)하는 일로 지금(地金)을 대기 속에서 녹인 후, 감압용기 속에 넣어 녹은 금속의 표면에서 가스를 뽑아 진공주조를 하는 경우도 있으나, 지금을 녹여야 하므로 감압용기 속에서 행하여 그대로 같은 용기 내에서 옆에 놓은 주형에 흘려 넣는 방법도 있다.
The raw material dissolving step is a method of dissolving the raw material blended with the mixing ratio of 0.0457 ~ 0.05% by weight of iron (Fe), 0.005 ~ 0.0059% by weight of phosphorus (P) and the balance of copper (Cu) to a shaft which is maintained by vacuum melting or reducing component crisis As a step of dissolving at a temperature of 1300 ~ 1400 ℃, the vacuum melting bath dissolves and ingots metal in a vacuum or inert gas and melts it in the air, and then puts it in a reduced pressure vessel. In some cases, vacuum casting may be performed by extracting gas from the surface of the molten metal, but since the present invention must be melted, it may be carried out in a pressure-reduced container and poured into a mold placed in the same container as it is.
상기 용해 단계를 거친 주괴는 900이상의 온도에서 24시간 유지한 후 공냉하는 균질화(homogenization)를 행하는 것으로 가열 후 급랭을 하므로 사용자가 원하는 강도를 얻을 수 있어 재료의 균질화를 이룰 수 있도록 한다. 상기 주조 및 균질화를 처리한 합금은 하기에 표시된 그림1와 같다. After the melting step, the ingot is maintained at a temperature of 900 or more for 24 hours, followed by homogenization of air-cooling to quench after heating, so that the user can obtain the desired strength to achieve homogenization of the material. The cast and homogenized alloy is shown in Figure 1 below.
상기 균질화된 합금은 600의 온도에서 열간압연을 행하는데, 열간압연은 금속재료를 재결정온도(再結晶溫度) 이상의 온도에서 하는 압연으로 단면감소율 40%이상의 큰 압감(壓減)을 도모할 수 있도록 한다. 상기 열간압연까지 행한 합금은 일정한 온도로 가열한 다음에 천천히 공랭하여 내부 조직을 고르게 하고 응력(물질의 한 점에서 단위면적에 작용하는 힘의 극한)을 제거하는 열처리 조작을 한다. 본 발명에서 열간압연한 합금은 하기에 표시된 그림2와 같다. The homogenized alloy is subjected to hot rolling at a temperature of 600. The hot rolling is a rolling of a metal material at a temperature above the recrystallization temperature, so that a large pressure reduction of 40% or more can be achieved. do. The alloy, which has been subjected to hot rolling, is heated to a constant temperature and then slowly air cooled to even out the internal structure and perform a heat treatment operation to remove stress (extreme of the force acting on the unit area at one point of the material). Hot rolled alloy in the present invention is shown in Figure 2 shown below.
상기 열간압연후에는 소비자가 원하는 두께로 동극박을 제조하기 위하여 냉간압연을 하는 데, 냉간압연은 상기 열간압연한 판재에 화학처리(산세, 염산 HCL 사용)하여 표면의 산화 스케일을 제거하고 상온에서 수차례 압연 및 소둔을 반복하여 고객이 요구하는 수준의 두께 재질 표면사상 및 형상을 조정하여 만들기 위한 것으로 상기 냉간압연 및 열처리를 9회 정도 반복처리하여 12μm이하인 극박으로 제조하는 것을 특징으로 한다.
After the hot rolling, cold rolling is performed to produce copper foil at a thickness desired by the consumer. Cold rolling is chemically treated with the hot rolled sheet (pickling and hydrochloric acid using HCL) to remove the oxidation scale of the surface at room temperature. Repeated rolling and annealing several times to adjust the surface material shape and shape of the thickness of the level required by the customer, characterized in that the cold rolling and heat treatment is repeated nine times to produce an ultra-thin 12μm or less.
본 발명의 동합금은 상술한 바와 같이 연성회로기판에 적합한 동합금재이므로 그 사용에 알맞도록 최종 두께가 12μm이하의 박판으로 제조되어야 한다. 따라서 제조공정은 크게 주조 및 12μm이하 수준의 박판으로 제조하기 위한 압연과 어닐링공정으로 나눌 수 있다.
Since the copper alloy of the present invention is a copper alloy material suitable for a flexible circuit board as described above, it should be made of a thin plate having a final thickness of 12 μm or less to suit its use. Therefore, the manufacturing process can be largely divided into casting and rolling and annealing processes to produce a sheet of less than 12μm level.
0.0457~0.05중량%의 철(Fe), 0.005~0.0059중량%의 인(P) 및 잔부 구리(Cu)의 배합비로 배합된 원자재를 1300~1400의 온도로 용해하여 주괴를 제조하고 상기의 공정조건으로 두께 50um의 압연된 박판을 소정의 온도에서 1시간 유지한 후, 경도를 살펴본 결과 표1에 기재된 바와 같이 150 ~ 200도 사이에서 연화점이 형성되는 것을 알 수 있다. Ingots are prepared by dissolving raw materials at a temperature of 1300 to 1400 at a mixing ratio of 0.0457 to 0.05% by weight of iron (Fe), 0.005 to 0.0059% by weight of phosphorus (P) and balance copper (Cu). After maintaining the rolled thin plate having a thickness of 50um for 1 hour at a predetermined temperature, as a result of looking at the hardness it can be seen that the softening point is formed between 150 ~ 200 degrees.
[표 1][Table 1]
또한, 철(Fe),인(P) 및 구리(Cu)를 포함하는 동합금의 인장강도를 살펴보면, 표 2에 기재된 바와 같이 주조단계에서는 152MPa이고, 압연시에는 433MPa정도이고 250도 이하의 온도에서 1시간 유지하여도 300 MPa 이상인 것을 알 수 있다. In addition, when looking at the tensile strength of the copper alloy containing iron (Fe), phosphorus (P) and copper (Cu), as shown in Table 2, it is 152MPa in the casting step, 433MPa when rolling at a temperature of 250 degrees or less It turns out that it is 300 MPa or more even if it hold | maintains for 1 hour.
[표 2][Table 2]
상기 인장시험에서 측정되어진 물질의 연성정도, 표점거리의 증가량(파단후에 측정)을 표점거리로 나누어준 것으로 높은 연신율은 높은 연성을 의미하며, 연신율이 크다는 것은 파괴될 때까지 잘 늘어나는 성질이 좋다는 것으로 표3에 기재된 바와 같이 본 발명의 연신율은 40%이상인 것을 알 수 있다. The elongation of the material measured in the tensile test, the amount of increase in the gage distance (measured after fracture) is divided by the gage distance. High elongation means high ductility. As shown in Table 3, it can be seen that the elongation of the present invention is 40% or more.
[표 3][Table 3]
또한 상기에서 서술한 박판의 전기전도도는 공정조건의 변화에 상관없이 85%IACS 이상을 나타냄을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the electrical conductivity of the above-described thin plate shows more than 85% IACS regardless of the change of process conditions.
[표 4][Table 4]
따라서, 본 발명은 0.0457~0.05중량%의 철(Fe), 0.005~0.0059중량%의 인(P)를 포함하며 나머지는 구리(Cu)로 구성되어 전기전도도와 인장강도가 우수하고 12μm이하인 극박으로 제조가 가능하여 가공성이 우수하며, 납땜성, 도금성, 및 내열성 등과 같은 작업성이나 장기 신뢰성 측면에서 우수한 특성을 보이는 연성회로기판용 압연동합금 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Therefore, the present invention comprises 0.0457 ~ 0.05% by weight of iron (Fe), 0.005 ~ 0.0059% by weight of phosphorus (P) and the remainder is composed of copper (Cu) excellent in electrical conductivity and tensile strength and less than 12μm The present invention relates to a rolled copper alloy for a flexible circuit board and a method of manufacturing the same, which are excellent in workability and excellent in terms of workability and long-term reliability, such as solderability, plating property, and heat resistance.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the technical field of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
Claims (10)
상기 원자재 배합 단계에서 이루어지는 원자재의 배합비는 0.0457~0.05중량%의 철(Fe), 0.005~0.0059중량%의 인(P) 및 잔부 구리(Cu)로 형성되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판용 압연동합금의 제조방법The method of claim 2,
The blending ratio of the raw materials made in the raw material blending step is 0.0457 ~ 0.05% by weight of iron (Fe), 0.005 ~ 0.0059% by weight of phosphorus (P) and the balance copper (Cu), characterized in that the rolled copper alloy Manufacturing Method
상기 균질화(homogenization) 단계는 용해 단계를 거친 주괴를 900이상의 온도에서 24시간 유지한 후 공냉하여 균질화(homogenization)를 행하는 것으로 가열 후 급랭을 하므로 사용자가 원하는 강도를 얻을 수 있어 재료의 균질화를 이룰 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판용 압연동합금의 제조방법The method of claim 2,
The homogenization step is to maintain the ingot that passed through the dissolution step at a temperature of 900 or more for 24 hours and then air-cooled to perform homogenization (homogenization) so that the user can obtain the desired strength because the user can obtain the desired strength. Method for producing a rolled copper alloy for flexible circuit boards characterized in that
상기 열간압연 및 냉각단계는 균질화된 합금을 600의 온도에서 열간압연을 행하는데, 열간압연은 금속재료를 재결정온도(再結晶溫度) 이상의 온도에서 하는 압연으로 단면감소율 40%이상의 큰 압감(壓減)을 도모할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판용 압연동합금의 제조방법The method of claim 2,
In the hot rolling and cooling step, the homogenized alloy is hot rolled at a temperature of 600. The hot rolling is a rolling of a metal material at a temperature above the recrystallization temperature, and a large pressure reduction of 40% or more in sectional reduction rate is achieved. Method for manufacturing a rolled copper alloy for flexible circuit boards characterized in that
상기 냉각압연단계는 50μm의 두께를 갖는 압연 동극박이 12μm의 극박으로 제조될 수 있도록 9회 반복처리하여 제조하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판용 압연동합금의 제조방법The method of claim 2,
The cold rolling step is a method of manufacturing a rolled copper alloy for a flexible circuit board, characterized in that the rolling copper foil having a thickness of 50μm is produced by repeated treatment 9 times to be produced with an ultrathin of 12μm.
상기 냉각압연단계에서 형성된 두께 50um의 압연된 박판은 150 ~ 200도 사이에서 연화점이 형성되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판용 압연동합금의 제조방법The method of claim 2,
The rolled thin plate having a thickness of 50 um formed in the cold rolling step is a method for manufacturing a rolled copper alloy for a flexible circuit board, wherein a softening point is formed between 150 and 200 degrees.
상기 연성회로기판용 압연동합금은 250도의 온도에서 1시간 가열하여도 인장강도가 300 MPa 인 것을 특징으로 하는 연성회로기판용 압연동합금의 제조방법The method of claim 2,
The rolled copper alloy for flexible printed circuit boards has a tensile strength of 300 MPa even when heated at a temperature of 250 degrees for 1 hour.
상기 연성회로기판용 압연동합금의 전기전도도는 85IACS인 것을 특징으로 하는 연성회로기판용 압연동합금의 제조방법The method of claim 2,
The electrical conductivity of the rolled copper alloy for flexible circuit board is a manufacturing method of a rolled copper alloy for flexible circuit board, characterized in that 85IACS.
상기 연성회로기판용 압연동합금의 연신율은 40%인 것을 특징으로 하는 연성회로기판용 압연동합금의 제조방법The method of claim 2,
A method of manufacturing a rolled copper alloy for a flexible circuit board, wherein the elongation of the rolled copper alloy for a flexible circuit board is 40%.
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| CN116197235A (en) * | 2023-04-28 | 2023-06-02 | 太原晋西春雷铜业有限公司 | Mixed hot rolling method for C19400 and C19210 cast ingots |
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| CN116197235A (en) * | 2023-04-28 | 2023-06-02 | 太原晋西春雷铜业有限公司 | Mixed hot rolling method for C19400 and C19210 cast ingots |
| CN116197235B (en) * | 2023-04-28 | 2023-06-30 | 太原晋西春雷铜业有限公司 | Mixed hot rolling method for C19400 and C19210 cast ingots |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment |