KR20220088412A - Copper plate material, manufacturing method thereof, and insulated substrate with copper plate material - Google Patents

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쇼우이치 단죠
마사루 히구치
츠카사 타카자와
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후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

실시형태의 구리 판재는, 99.96질량% 이상의 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, SEM-EBSD법의 결정 방위 해석 데이터로부터 얻어지는 GAM값이, 0.5° 미만인 결정립의 면적 비율은 5% 이하이고, 또, 0.5° 이상 1.0° 미만인 결정립의 면적 비율은 50% 이상이다.The copper plate material of the embodiment has a composition consisting of 99.96 mass% or more of Cu and unavoidable impurities, and the area ratio of crystal grains whose GAM value obtained from the crystal orientation analysis data of the SEM-EBSD method is less than 0.5° is 5% or less, and The area ratio of the crystal grains that are 0.5° or more and less than 1.0° is 50% or more.

Description

구리 판재 및 그 제조 방법과 구리 판재 부착 절연 기판Copper plate material, manufacturing method thereof, and insulated substrate with copper plate material

본 발명은, 구리 판재 및 그 제조 방법과 구리 판재 부착 절연 기판에 관한 것이다.This invention relates to a copper plate material, its manufacturing method, and an insulating substrate with a copper plate material.

일반적으로, 인버터나 컨버터와 같은 전력 변환기 등에 이용되는 반도체 소자인 파워 디바이스에서는, 고전압·대전류를 사용하기 때문에, 많은 열이 발생하여, 그에 따른 재료의 열화가 과제이다. 이 과제에 대해서, 최근, 절연성 및 방열성이 뛰어난 세라믹스 기판 등의 절연 기판을 구리 판재에 접합시킨 구리 판재 부착 절연 기판을 사용함으로써, 파워 디바이스의 절연·방열 대책이 이루어지고 있다.In general, a power device that is a semiconductor element used in a power converter such as an inverter or a converter uses a high voltage and a large current, so a lot of heat is generated, and deterioration of the material is a problem. With respect to this subject, in recent years, measures for insulation and heat dissipation of power devices have been made by using an insulating substrate with a copper plate in which an insulating substrate such as a ceramic substrate having excellent insulation and heat dissipation properties is bonded to a copper plate.

구리 판재 부착 절연 기판은 예를 들면, 제품 출하 전의 결함 검사로서, 구리 기판과 절연 기판의 계면에 존재하는 수십㎛ 정도의 보이드 유무를 초음파 탐상검사로 조사한다. 초음파의 특성으로서, 초음파의 감쇠 계수는 결정립 지름의 3승 에 비례한다. 구리 판재 부착 절연 기판의 구리 판재 내에 조대한 결정립(이하, 조대립이라고도 함)이 존재할 경우, 조대립의 주위와 비교하여, 조대립에 대한 초음파의 감쇠 계수가 커진다. 그 결과, 초음파 탐상 검사에서는, 보이드와 더불어 조대립에 대해서도 결함으로서 인식되어버리는 경우가 있어, 구리 판재 내의 조대립은, 구리 판재 부착 절연 기판의 품질 관리에 있어서의 외란 인자가 된다. 초음파 탐상 검사에서는, 서브㎜ 오더의 영역을 스캔하여 보이드 유무를 조사하기 때문에, 스캔 영역에 조대립이 존재하면, 외란 요인이 되어, 초음파 탐상 검사의 정밀도에 영향을 미치는 경우가 있다.The insulated substrate with a copper plate is, for example, as a defect inspection before product shipment, the presence or absence of voids of about several tens of micrometers existing at the interface between a copper substrate and an insulating substrate is investigated by ultrasonic flaw inspection. As a characteristic of ultrasonic waves, the attenuation coefficient of ultrasonic waves is proportional to the third power of the grain diameter. When coarse crystal grains (hereinafter, also referred to as coarse grains) exist in the copper sheet of the insulating substrate with a copper sheet, the attenuation coefficient of the ultrasonic wave with respect to the coarse grains becomes large compared with the surroundings of the coarse grains. As a result, in ultrasonic flaw inspection, it may be recognized as a defect also about a coarse grain together with a void, and the coarse grain in a copper plate material becomes a disturbance factor in quality control of an insulating substrate with a copper plate material. In the ultrasonic inspection, a sub-mm order area is scanned to examine the presence or absence of voids. Therefore, the presence of coarse grains in the scan region may become a disturbance factor and may affect the precision of the ultrasonic inspection.

여기서, 절연 기판과 구리 판재의 접합 방법으로서는, 은계 납재 등의 납재를 통해 접합하는 방법이나, 납재를 통하지 않고, 구리의 공정(共晶) 반응을 이용하여 접합하는 방법 등이 있다. 그렇지만, 이러한 접합 방법에서는, 700℃ 이상의 고온에서의 열 처리가 필요하다. 이 열 처리 온도는 구리의 결정립 성장을 현저하게 진행시키는 온도역이다. 그 결과, 구리 판재 부착 절연 기판의 구리 판재 내에 조대립이 형성되는 경우가 있어, 초음파 탐상 검사의 정밀도가 저하된다.Here, as a bonding method of an insulating substrate and a copper plate material, there are a method of bonding through a brazing material such as a silver-based brazing material, and a method of bonding using a copper eutectic reaction without passing through a brazing material. However, in this bonding method, heat treatment at a high temperature of 700°C or higher is required. This heat treatment temperature is a temperature range in which copper grain growth remarkably advances. As a result, coarse grains may be formed in the copper plate material of the insulating substrate with a copper plate material, and the precision of an ultrasonic flaw inspection falls.

그 때문에, 종래부터, 고온에서의 열 처리 후의 결정립 성장을 억제하기 위해서, 구리 판재의 결정 방위를 매크로적으로 제어하는 수법이 시도되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 압연면에 있어서 특정 결정면 및 특정 회절 피크 강도비가 있고, 특정 조건으로 열 처리를 한 후의 평균 결정립 지름이 0.4㎜ 이하인 무산소 구리판과, 이 무산소 구리판을 구비한 세라믹스 배선 기판이 기재되어 있다. 그렇지만, 특허문헌 1과 같은 서브㎜ 오더의 매크로적 제어 수법으로는, 구리 판재의 국소적 결정립의 조대화를 억제하는 것이 곤란하여, 초음파 탐상 검사의 정밀도가 저하되는 경우가 있다.Therefore, conventionally, in order to suppress the crystal grain growth after heat processing at high temperature, the method of macroscopically controlling the crystal orientation of a copper plate material is tried. For example, in Patent Document 1, an oxygen-free copper plate having a specific crystal plane and a specific diffraction peak intensity ratio in the rolled plane, and having an average crystal grain diameter of 0.4 mm or less after heat treatment under specific conditions, and a ceramic wiring including the oxygen-free copper plate A substrate is described. However, it is difficult to suppress the coarsening of the local crystal grains of a copper plate material by the macro control method of sub-mm order like patent document 1, and the precision of an ultrasonic flaw inspection may fall.

일본 공개특허공보 특개 제2018-204108호Japanese Patent Laid-Open No. 2018-204108

본 발명의 목적은 열 처리를 하여, 절연 기판과 접합해도, 초음파 탐상 검사의 정밀도가 뛰어난 구리 판재 및 그 제조 방법과 구리 판재 부착 절연 기판을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a copper plate material excellent in the precision of ultrasonic flaw inspection even when subjected to heat treatment and bonding to an insulating substrate, a method for manufacturing the same, and an insulating substrate with a copper plate material.

본 발명의 요지 구성은 이하와 같다.The configuration of the gist of the present invention is as follows.

[1] 99.96질량% 이상의 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, SEM-EBSD법의 결정 방위 해석 데이터로부터 얻어지는 GAM값이, 0.5° 미만인 결정립의 면적 비율은 5% 이하이고, 또, 0.5° 이상 1.0° 미만인 결정립의 면적 비율은 50% 이상인 것을 특징으로 하는, 구리 판재.[1] The area ratio of crystal grains having a composition consisting of 99.96 mass% or more of Cu and unavoidable impurities and having a GAM value obtained from crystal orientation analysis data of the SEM-EBSD method of less than 0.5° is 5% or less, and 0.5° or more and 1.0 A copper sheet material, characterized in that the area ratio of grains less than ° is 50% or more.

[2] 상기 SEM-EBSD법으로 얻어지는 결정 방위 해석 데이터로부터 얻어지는 GAM값이 1.0° 이상인 결정립의 면적 비율은 40% 이하인, 상기 [1]에 기재된 구리 판재.[2] The copper sheet material according to the above [1], wherein the area ratio of the crystal grains having a GAM value of 1.0° or more obtained from the crystal orientation analysis data obtained by the SEM-EBSD method is 40% or less.

[3] Cu의 함유량은 99.99질량% 이상인, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 구리 판재.[3] The copper sheet material according to [1] or [2], wherein the content of Cu is 99.99% by mass or more.

[4] 상기 구리 판재는, 800℃에서 10분의 조건으로 가열한 후의 결정립의, 평균 결정립 지름(r)이 10㎛ 이상 300㎛ 이하, 최대 결정립 지름(R)이 1000㎛ 미만이고, 또, 상기 평균 결정립 지름(r)에 대한 상기 최대 결정립 지름(R)의 비(R/r)가 5.0이하인, 상기 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 구리 판재.[4]  The copper plate material has an average grain diameter (r) of 10 µm or more and 300 µm or less, and a maximum grain size (R) of less than 1000 µm, of crystal grains after heating at 800 ° C. for 10 minutes, The copper sheet material according to any one of [1] to [3], wherein a ratio (R/r) of the maximum grain size (R) to the average grain size (r) is 5.0 or less.

[5] 절연 기판과, 상기 절연 기판 상에 적층 형성되어, 99.96질량% 이상의 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 평균 결정립 지름(r)이 10㎛ 이상 300㎛ 이하, 최대 결정립 지름(R)이 1000㎛ 미만이고, 또, 상기 평균 결정립 지름(r)에 대한 상기 최대 결정립 지름(R)의 비(R/r)가 5.0이하인 구리 판재를 구비한, 구리 판재 부착 절연 기판.[5]   an insulating substrate, laminated on the insulating substrate, has a composition consisting of 99.96 mass % or more of Cu and unavoidable impurities, and has an average grain size (r) of 10 µm or more and 300 µm or less, and a maximum grain size (R) It is less than 1000 micrometers, and the ratio (R/r) of the said maximum grain diameter (R) with respect to the said average grain diameter (r) was 5.0 or less equipped with the copper plate material, The insulation board|substrate with a copper plate material.

[6] 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 구리 판재의 제조 방법으로서, 구리 소재로부터 구리 주괴를 얻는 주조 공정(공정 1)과, 상기 주조 공정(공정 1) 후에, 상기 구리 주괴에 대해서 균질화 열 처리를 실시하는 균질화 열 처리 공정(공정 2)과, 상기 균질화 열 처리 공정(공정 2) 후에, 열간 압연을 실시하는 열간 압연 공정(공정 3)과, 상기 열간 압연 공정(공정 3) 후에, 냉각을 실시하는 냉각 공정(공정 4)과, 상기 냉각 공정(공정 4) 후에, 냉각된 압연재의 표면을 면삭하는 면삭 공정(공정 5)과, 상기 면삭 공정(공정 5) 후에, 총가공율이 75% 이상인 냉간 압연을 실시하는 제1 냉간 압연 공정(공정 6)과, 상기 제1 냉간 압연 공정(공정 6) 후에, 200℃ 이상 500℃ 이하의 가열 조건에서 열 처리를 하는 소둔 공정(공정 7)과, 상기 소둔 공정(공정 7) 후에, 압하율이 5% 이상 25% 이하인 냉간 압연을, 1패스 및 1방향으로 실시하는 제2 냉간 압연 공정(공정 8)과, 상기 제2 냉간 압연 공정(공정 8) 후에, 텐션 레벨러에 의해, 상기 제2 냉간 압연 공정(공정 8)의 압연 방향과는 역방향으로, 0.1% 이상 1.0% 이하 범위 내의 신장율로 교정을 하는 교정 공정(공정 9)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 구리 판재의 제조 방법.[6]   The method for manufacturing a copper plate material according to any one of [1] to [4], wherein the copper ingot is obtained through a casting step (step 1) of obtaining a copper ingot from a copper material, and after the casting step (step 1), the copper ingot The homogenization heat treatment step (step 2) of performing a homogenization heat treatment for ), after the cooling step (step 4), and after the cooling step (step 4), the chamfering step (step 5) of chamfering the surface of the cooled rolled material after the chamfering step (step 5), The first cold rolling step (step 6) of performing cold rolling in which the total working ratio is 75% or more, and after the first cold rolling step (step 6), annealing in which heat treatment is performed under heating conditions of 200°C or more and 500°C or less A second cold rolling step (step 8) of performing cold rolling having a reduction ratio of 5% or more and 25% or less in one pass and one direction after the step (step 7) and the annealing step (step 7); 2 After the cold rolling step (step 8), a calibration step (step 8) of correcting with a tension leveler at an elongation rate within the range of 0.1% or more and 1.0% or less in the opposite direction to the rolling direction of the second cold rolling step (step 8) 9), characterized in that it includes, a method of manufacturing a copper plate material.

본 발명에 따르면, 열 처리를 하여, 절연 기판과 접합해도, 초음파 탐상 검사의 정밀도가 뛰어난 구리 판재 및 그 제조 방법과 구리 판재 부착 절연 기판을 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it heat-processes and joins with an insulating substrate, the copper plate material excellent in the precision of an ultrasonic flaw inspection, its manufacturing method, and an insulating substrate with a copper plate material can be provided.

도 1은 품질 검사성 평가에 있어서, 비파괴 검사와 파괴 검사의 결과가 일치하여, 양호한 검사성을 갖는 일례이다.
도 2는 품질 검사성 평가에 있어서, 비파괴 검사와 파괴 검사의 결과에 차이가 생겨, 검사성이 불충분한 일례이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In quality inspection property evaluation, the result of a non-destructive test and a destructive test agrees, and it is an example which has favorable test|inspection property.
2 : is an example in which a difference arises in the result of a non-destructive test and a destructive test in quality inspection property evaluation, and testability is insufficient.

이하, 본 발명을 실시형태에 근거하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail based on embodiment.

본 발명자들은 열심히 연구를 거듭한 결과, 구리 판재의 열 처리 시에, 결정립 성장의 구동력이 되는 결정립 내 방위차(GAM값)를 고정밀도로 제어함으로써, 열 처리 후의 구리 판재에서 결정립의 평균 결정립 지름과 최대 결정립 지름을 동시에 제어할 수 있으며, 그 결과, 초음파 탐상 검사의 정밀도를 향상시킬 수 있는 것을 찾아내서, 이러한 지견에 근거하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.As a result of repeated research by the present inventors, the average grain diameter of the crystal grains in the copper plate material after heat treatment and The maximum crystal grain diameter can be simultaneously controlled, and as a result, it is found that the precision of ultrasonic inspection can be improved, and based on this knowledge, the present invention has been completed.

실시형태의 구리 판재에 대해서 설명한다. 실시형태의 구리 판재는, 99.96질량% 이상의 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, SEM-EBSD법의 결정 방위 해석 데이터로부터 얻어지는 GAM값이, 0.5° 미만인 결정립의 면적 비율은 5% 이하이고, 또, 0.5° 이상 1.0° 미만인 결정립의 면적 비율은 50% 이상이다.The copper plate material of embodiment is demonstrated. The copper plate material of the embodiment has a composition consisting of 99.96 mass% or more of Cu and unavoidable impurities, and the area ratio of crystal grains whose GAM value obtained from the crystal orientation analysis data of the SEM-EBSD method is less than 0.5° is 5% or less, and The area ratio of the crystal grains that are 0.5° or more and less than 1.0° is 50% or more.

우선, 구리 판재의 조성에 대해서 설명한다. 구리 판재의 조성은 99.96질량% 이상의 Cu(구리) 및 불가피 불순물로 이루어지며, 바람직하게는 99.99질량% 이상의 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진다. Cu의 함유량이 99.96질량% 이상이면, 구리 판재의 열 전도율이 향상하여, 원하는 방열성을 얻을 수 있다. 이러한 관점에서, Cu의 함유량이 많을수록 바람직하다. 구리 판재는 예를 들면, 무산소 구리이다.First, the composition of a copper plate material is demonstrated. The composition of the copper plate material consists of Cu (copper) of 99.96 mass % or more and unavoidable impurities, and preferably consists of 99.99 mass % or more of Cu and unavoidable impurities. The thermal conductivity of a copper plate material improves that content of Cu is 99.96 mass % or more, and desired heat dissipation can be acquired. From this viewpoint, it is so preferable that there is much content of Cu. The copper plate material is, for example, oxygen-free copper.

또한, 구리 판재에 대해서, Cu 이외의 잔부는 불가피 불순물이다. 불가피 불순물은 제조 공정상, 불가피적으로 포함될 수 있는 것도 있고, 함유량에 따라서는, 구리 판재의 도전율을 저하시켜서 방열성을 해치는 요인도 될 수 있기 때문에, 불가피 불순물의 함유량은 적은 것이 바람직하다. 불가피 불순물로서는, 예를 들면, Al(알루미늄), Be(베릴륨), Cd(카드뮴), Mg(마그네슘), Pb(납), Ni(니켈), P(인), Sn(주석), Cr(크롬), Zn(아연), Bi(비스무트), Hg(수은), Se(셀렌), Te(텔루르) 등의 원소를 들 수 있다. 또한, 상기 불가피 불순물의 함유량 상한은, 상기 원소의 합계로, 바람직하게는 10ppm 이하, 보다 바람직하게는 2.0ppm 이하이다. 또한, 불가피 불순물로서 S(유황)이 포함되는 경우도 있으며, 이 경우의 S의 함유량 상한은 20ppm 이하이다. 또한, 불가피 불순물로서 O(산소)가 포함되는 경우도 있으며, 이 경우의 O의 함유량 상한은 10ppm 이하이다.In addition, with respect to a copper plate material, remainder other than Cu is an unavoidable impurity. Since some unavoidable impurities may be unavoidably contained in a manufacturing process, and depending on content may also reduce the electrical conductivity of a copper plate material and impair heat dissipation, it is preferable that content of an unavoidable impurity is small. Examples of the unavoidable impurities include Al (aluminum), Be (beryllium), Cd (cadmium), Mg (magnesium), Pb (lead), Ni (nickel), P (phosphorus), Sn (tin), Cr ( chromium), Zn (zinc), Bi (bismuth), Hg (mercury), Se (selene), and Te (tellurium). The upper limit of the content of the unavoidable impurities is preferably 10 ppm or less, more preferably 2.0 ppm or less, in total of the elements. Moreover, S (sulfur) may be contained as an unavoidable impurity, and the upper limit of content of S in this case is 20 ppm or less. Moreover, O (oxygen) may be contained as an unavoidable impurity, and the upper limit of the content of O in this case is 10 ppm or less.

또한, 구리 판재의 두께는 예를 들면, 0.1㎜ 이상 1. 5㎜ 이하이다. 구리 판재의 두께가 상기 범위 내이면, 구리 판재를 절연 기판에 용이하게 접합 가능하여, 양호한 방열성을 나타낼 수 있다.Moreover, the thickness of a copper plate material is 0.1 mm or more and 1.5 mm or less, for example. When the thickness of the copper plate material is within the above range, the copper plate material can be easily bonded to the insulating substrate, and good heat dissipation can be exhibited.

다음으로, GAM값에 대해서 설명한다. GAM(grain average misorientation) 값은 SEM-EBSD법의 결정 방위 해석 데이터로부터 얻어지는 값이며, 15° 이상의 방위차를 갖는 대각도 입계로 구별되는 결정립 내에 있어서, 측정점간의 거리(이하, 스텝 사이즈라고도 함)를 1㎛로 측정하고, 서로 이웃한 측정점마다의 방위차를 계산하여, 계산된 방위차를 동일 결정립 내에서 평균치로서 산출한 값이다.Next, the GAM value will be described. The GAM (grain = average = misorientation) value is a value obtained from the crystal orientation analysis data of the SEM-EBSD method, and the distance between the measurement points within the grain boundaries separated by diagonal grain boundaries with an orientation difference of 15° or more (hereinafter also referred to as step size) is a value calculated by measuring the azimuth at 1 μm, calculating the orientation difference for each adjacent measurement point, and calculating the calculated orientation difference as an average value within the same crystal grain.

GAM값이 작다란, 결정립 내의 평균 방위차가 작은, 변형이 매우 적은 균일한 결정립인, 연속적 방위 구배를 갖는, 등을 의미하며, 1개의 결정립 내 국소적 변형이 작은 것을 나타낸다. 한편, GAM값이 크다란, 결정립 내의 평균 방위차가 큰 것을 의미하고, 1개의 결정립 내 국소적 변형이 큰 것을 나타낸다.A small GAM value means a small average orientation difference within a grain, a uniform grain with very little deformation, a continuous orientation gradient, etc., and indicates that the local deformation within one grain is small. On the other hand, a large GAM value means that the average orientation difference within a crystal grain is large, and shows that the local strain within one crystal grain is large.

구리 판재를 SEM-EBSD법으로 관찰하여 얻어지는 결정 방위 해석 데이터에 있어서, GAM값이 0.5° 미만인 결정립의 면적 비율은 5% 이하이다. 해당 면적 비율이 5% 이하이면, 후술하는 절연 기판과의 적층 형성 시의 열 처리에 있어서, 구리 판재에 있어서의 불균일한 결정립 성장을 피할 수 있기 때문에, 열 처리를 한 구리 판재이더라도, 결정립의 최대 결정립 지름(R)이 1000㎛ 이상인 이상(異常)립 성장을 억제 가능하다. 그 결과, 열 처리를 하여, 구리 판재와 절연 기판을 접합시킨 구리 판재 부착 절연 기판에 대하여, 양호한 초음파 탐상 검사를 실시할 수 있다. 해당 면적 비율이 5%보다 크면, 열 처리 후의 구리 판재에서 결정립의 최대 결정립 지름(R)이 1000㎛ 이상이 되는 경우가 있어, 구리 판재 부착 절연 기판의 초음파 탐상 검사의 정밀도가 저하된다.In the crystal orientation analysis data obtained by observing the copper plate material by the SEM-EBSD method, the area ratio of the crystal grains having a GAM value of less than 0.5° is 5% or less. If the area ratio is 5% or less, in the heat treatment at the time of lamination with an insulating substrate described later, non-uniform grain growth in the copper sheet can be avoided, so even in the case of a heat-treated copper sheet, the maximum grain size It is possible to suppress the growth of abnormal grains having a crystal grain diameter (R) of 1000 µm or more. As a result, a favorable ultrasonic flaw inspection can be performed with respect to the insulating board|substrate with a copper plate material which heat-processed and bonded the copper plate material and the insulating substrate together. When the area ratio is larger than 5%, the maximum crystal grain diameter (R) of crystal grains in the copper sheet material after heat treatment may be 1000 µm or more, and the precision of the ultrasonic flaw inspection of the insulating substrate with a copper sheet material falls.

또한, 구리 판재를 SEM-EBSD법으로 관찰하여 얻어지는 결정 방위 해석 데이터에 있어서, GAM값이 0.5° 이상 1.0° 미만인 결정립의 면적 비율은 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상이다. 해당 면적 비율이 50% 이상이면, 미소한 변형을 갖는 결정립이 구리 판재 전체의 결정립 중, 반 이상을 차지하며, 후술하는 절연 기판과의 적층 형성 시의 열 처리에 있어서, 구리 판재에 있어서의 균일적인 정상립 성장을 초래하기 때문에, 열 처리를 한 구리 판재이더라도, 결정립의 평균 결정립 지름(r)을 10㎛ 이상 300㎛ 이내의 범위 내로 제어할 수 있다. 그 결과, 조대립이 열 처리 후의 구리 판재에 형성되는 것을 억제 가능하기 때문에, 구리 판재 부착 절연 기판에 대해서 양호한 초음파 탐상 검사를 실시할 수 있다. 해당 면적 비율이 50% 미만이면, 열 처리 후의 구리 판재에서 평균 결정립 지름(r)이 300㎛보다 커지는 경우가 있어, 구리 판재 부착 절연 기판의 초음파 탐상 검사의 정밀도가 저하된다.In addition, in the crystal orientation analysis data obtained by observing the copper plate material by the SEM-EBSD method, the area ratio of crystal grains having a GAM value of 0.5° or more and less than 1.0° is 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70 % or more When the area ratio is 50% or more, crystal grains with minute deformation occupies more than half of the entire crystal grains of the copper plate material, and in the heat treatment at the time of lamination with an insulating substrate to be described later, uniformity in the copper plate material Since normal normal grain growth is caused, even in the case of a heat-treated copper plate, the average grain diameter (r) of crystal grains can be controlled within a range of 10 µm or more and 300 µm or less. As a result, since it can suppress that a coarse grain is formed in the copper plate material after heat processing, a favorable ultrasonic flaw inspection can be performed with respect to the insulating board|substrate with a copper plate material. The average grain diameter r may become larger than 300 micrometers in the copper plate material after heat processing that the said area ratio is less than 50 %, and the precision of the ultrasonic flaw inspection of the insulating substrate with a copper plate material falls.

또한, 구리 판재에 대해서, SEM-EBSD법으로 얻어지는 결정 방위 해석 데이터로부터 얻어지는 GAM값이 1.0° 이상인 결정립의 면적 비율은 바람직하게는 40% 이하, 보다 바람직하게는 30% 이하이다. 해당 면적 비율이 40% 이하이면, 구리 판재의 고변형 상태를 완화, 즉, 결정립 성장의 구동력이 큰 결정립이 차지하는 면적 비율을 저감시킬 수 있기 때문에, 열 처리 후의 구리 판재에서 결정립의 평균 결정립 지름(r), 최대 결정립 지름(R) 및 평균 결정립 지름(r)에 대한 최대 결정립 지름(R)의 비(R/r)를 소정 범위 내로 제어하는 것이 용이해진다. 그 결과, 구리 판재 부착 절연 기판에 대한 초음파 탐상 검사의 정밀도가 더욱 향상한다.Moreover, with respect to a copper plate material, the area ratio of the crystal grains whose GAM value obtained from the crystal orientation analysis data obtained by the SEM-EBSD method is 1.0 degrees or more becomes like this. Preferably it is 40 % or less, More preferably, it is 30 % or less. If the area ratio is 40% or less, the high strain state of the copper plate material can be alleviated, that is, the area ratio occupied by crystal grains having a large driving force for grain growth can be reduced. r), the maximum grain size R, and the ratio (R/r) of the maximum grain size R to the average grain size r can be easily controlled within a predetermined range. As a result, the precision of the ultrasonic flaw inspection with respect to the insulated board|substrate with a copper plate material improves further.

이와 같이, 가열 후의 구리 판재에서 결정 상태(평균 결정립 지름(r), 최대 결정립 지름(R) 및 비(R/r))는, 가열 전 구리 판재의 결정 조직에 의존한다. 특히, 열 처리 전의 결정립 내 국소적 변형은, 열 처리 후에 조대한 결정립을 산출하는 구동력이 될 수 있다. 그 때문에, 본 실시형태에서는, 열 처리 전의 구리 판재에 대해서, 소정의 GAM값을 갖는 결정립의 면적 비율을 소정 범위 내로 조정함으로써, 결정 조직을 제어한다.In this way, the crystal state (average grain size (r), maximum grain size (R), and ratio (R/r)) in the copper sheet material after heating depends on the crystal structure of the copper sheet material before heating. In particular, the local strain in the grains before the heat treatment can be a driving force for producing coarse grains after the heat treatment. Therefore, in this embodiment, the crystal structure is controlled by adjusting the area ratio of the crystal grains having a predetermined GAM value to the copper sheet material before heat treatment within a predetermined range.

GAM값은 고분해능 주사형 분석 전자현미경(일본 전자 주식회사 제조, JSM-7001FA)에 부속된 EBSD 검출기를 이용하여 연속해서 측정한 결정 방위 데이터로부터, 해석 소프트웨어(TSL사 제조, OIM Analysis)를 이용하여 산출한 결정 방위 해석 데이터로부터 얻을 수 있다. 「EBSD」란, Electron BackScatter Diffraction의 약어로서, 주사형 전자현미경(SEM) 내에서 시료인 구리 판재에 전자선을 조사하였을 때에 생기는 반사 전자 키쿠치선 회절을 이용한 결정 방위 해석 기술인 것이다. 「OIM Analysis」란, EBSD에 의해 측정된 데이터의 해석 소프트웨어이다. 측정은 약 400㎛×800㎛ 시야에서, 스텝 사이즈 1㎛로 실시한다. 측정 영역은, 구리 판재의 표면에 대해서, 전해 연마로 경면 마무리된 표면이다. 소정 범위 내의 GAM값의 결정립의 면적 비율은 0° 이상 0.25° 미만의 GAM값을 제1 구분으로 하고, 0.25°씩 15구분, 0° 이상 3.75° 미만까지의 GAM값을 측정 대상으로 하여, SEM-EBSD법으로 얻을 수 있는 SEM 화상 전체에서 차지하는 각 구분의 결정립의 면적 비율의 합계로부터 산출할 수 있다.The GAM value is calculated from crystal orientation data continuously measured using the EBSD detector attached to a high-resolution scanning analytical electron microscope (manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd., JSM-7001FA) using analysis software (manufactured by TSL, OIM Analysis). It can be obtained from one crystal orientation analysis data. "EBSD" is an abbreviation of Electron BackScatter Diffraction, and is a crystal orientation analysis technique using reflected electron Kikuchi ray diffraction generated when an electron beam is irradiated to a copper plate material as a sample in a scanning electron microscope (SEM). "OIM Analysis" is analysis software for data measured by EBSD. The measurement is performed with a step size of 1 µm in an approximately 400 µm×800 µm field of view. A measurement area|region is the surface mirror-finished by electrolytic polishing with respect to the surface of a copper plate material. As for the area ratio of grains of GAM values within a predetermined range, GAM values of 0° or more and less than 0.25° are the first division, 15 divisions of 0.25° each, GAM values of 0° or more and less than 3.75° are the measurement targets, and SEM - It can be calculated from the sum of the area ratios of the crystal grains of each division occupied in the whole SEM image obtained by EBSD method.

상기한 바와 같이, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율을 소정 범위 내가 되도록 조정한 구리 판재는, 후술하는 열 처리를 실시함으로써, 절연 기판에 적층 형성된다. 일반적으로 실시되고 있는 열 처리 조건으로서, 가열 분위기는 아르곤 분위기, 가열 온도는 800℃, 가열 시간은 10분, 승온 온도는 10℃/분이다. 열 처리 후의 구리 판재의 결정 상태에 대해서, 결정립의 평균 결정립 지름(r)은 10㎛ 이상 300㎛ 이하, 바람직하게는 10㎛ 이상 200㎛ 이하, 결정립의 최대 결정립 지름(R)은 1000㎛ 미만, 평균 결정립 지름(r)에 대한 최대 결정립 지름(R)의 비(R/r)는 5.0이하이다.As mentioned above, the copper plate material which adjusted the area ratio of the crystal grains of a predetermined GAM value so that it might become in a predetermined range is laminated|stacked on the insulating substrate by performing the heat processing mentioned later. As general heat treatment conditions, the heating atmosphere is an argon atmosphere, the heating temperature is 800°C, the heating time is 10 minutes, and the temperature rise temperature is 10°C/min. Regarding the crystal state of the copper plate material after heat treatment, the average grain diameter (r) of the crystal grains is 10 µm or more and 300 µm or less, preferably 10 µm or more and 200 µm or less, and the maximum grain size (R) of the crystal grains is less than 1000 µm, The ratio (R/r) of the maximum grain size (R) to the average grain size (r) is 5.0 or less.

이와 같이, 실시형태의 구리 판재는, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율을 소정 범위 내가 되도록 조정하였다. 그 결과, 상기 조건으로 구리 판재를 가열해도, 가열 후의 구리 판재에 형성되는 조대립이 억제되어, 800℃ 10분의 열 이력 후의 결정립이, 상기 소정 범위 내의 결정 상태로 할 수 있기 때문에, 가열 후의 구리 판재에 대해서 양호한 초음파 탐상 검사를 실시할 수 있다.Thus, the copper plate material of embodiment adjusted the area ratio of the crystal grains of a predetermined GAM value so that it might become in a predetermined range. As a result, even when the copper sheet material is heated under the above conditions, coarse grains formed in the copper sheet material after heating are suppressed, and the crystal grains after a thermal history of 800°C for 10 minutes can be made into a crystal state within the predetermined range, so that after heating A good ultrasonic flaw inspection can be performed with respect to a copper plate material.

한편, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율을 소정 범위 내가 되도록 조정하지 않은 종래의 구리 판재에 대해서 상기 조건으로 가열을 하면, 가열 후의 구리 판재에는 조대립이 다수 존재하기 때문에, 가열 후의 구리 판재에 대한 초음파 탐상 검사의 정밀도는 저하된다.On the other hand, if the conventional copper plate material in which the area ratio of crystal grains having a predetermined GAM value is not adjusted to be within the predetermined range is heated under the above conditions, since a large number of coarse grains exist in the copper plate material after heating, the copper plate material after heating The precision of ultrasonic inspection is reduced.

다음으로, 실시형태의 구리 판재의 제조 방법에 대해서 설명한다. 실시형태의 구리 판재의 제조 방법은, 구리 소재로부터 구리 주괴를 얻는 주조 공정(공정 1)과, 주조 공정(공정 1) 후에, 구리 주괴에 대해서 균질화 열 처리를 실시하는 균질화 열 처리 공정(공정 2)과, 균질화 열 처리 공정(공정 2) 후에, 열간 압연을 실시하는 열간 압연 공정(공정 3)과, 열간 압연 공정(공정 3) 후에, 냉각을 실시하는 냉각 공정(공정 4)과, 냉각 공정(공정 4) 후에, 냉각된 압연재의 표면을 면삭하는 면삭 공정(공정 5)과, 면삭 공정(공정 5) 후에, 총가공율이 75% 이상인 냉간 압연을 실시하는 제1 냉간 압연 공정(공정 6)과, 제1 냉간 압연 공정(공정 6) 후에, 200℃ 이상 500℃ 이하의 가열 조건에서 열 처리를 하는 소둔 공정(공정 7)과, 소둔 공정(공정 7) 후에, 압하율이 5% 이상 25% 이하인 냉간 압연을, 1패스 및 1방향으로 실시하는 제2 냉간 압연 공정(공정 8)과, 제2 냉간 압연 공정(공정 8) 후에, 텐션 레벨러에 의해, 제2 냉간 압연 공정(공정 8)의 압연 방향과는 역방향으로, 0.1% 이상 1.0% 이하 범위 내의 신장율로 교정을 하는 교정 공정(공정 9)을 포함한다.Next, the manufacturing method of the copper plate material of embodiment is demonstrated. The manufacturing method of the copper plate material of embodiment is a homogenization heat treatment process (process 2) of a casting process (process 1) which obtains a copper ingot from a copper raw material, and homogenization heat processing with respect to a copper ingot after a casting process (process 1) ) and after the homogenization heat treatment process (process 2), a hot rolling process (process 3) of performing hot rolling, a cooling process (process 4) of performing cooling after the hot rolling process (process 3), and a cooling process After (Step 4), the chamfering step (Step 5) of chamfering the surface of the cooled rolled material, and the first cold rolling step (Step 5) of performing cold rolling with a total working ratio of 75% or more after the chamfering step (Step 5) 6) and after the first cold rolling step (step 6), an annealing step (step 7) in which heat treatment is performed under heating conditions of 200° C. or more and 500° C. or less, and after the annealing step (step 7), the rolling reduction is 5% 2nd cold rolling process (process 8) which performs cold rolling of 25% or more in one pass and one direction, and 2nd cold rolling process (process 8), by a tension leveler, 2nd cold rolling process (process) In the direction opposite to the rolling direction of 8), a calibration step (step 9) of performing calibration at an elongation rate within the range of 0.1% or more and 1.0% or less is included.

주조 공정(공정 1)에서는, 구리 소재를 용해하고, 주조함으로써, 소정 형상의 구리 주괴를 얻는다. 예를 들면, 용해는 고주파 용해로를 이용하여 대기하에서 실시한다. 얻어지는 구리 주괴가 99.96질량% 이상의 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 갖도록, 구리 소재의 종류, 주조 조건 등은 적절히 설정된다.In a casting process (process 1), a copper ingot of a predetermined shape is obtained by melt|dissolving and casting a copper raw material. For example, melting is performed in the atmosphere using a high frequency melting furnace. The kind of copper material, casting conditions, etc. are suitably set so that the copper ingot obtained may have a composition which consists of Cu of 99.96 mass % or more and an unavoidable impurity.

균질화 열 처리 공정(공정 2)에서는, 주조 공정(공정 1)에서 얻어진 구리 주괴에 대해서, 700℃ 이상 1000℃ 이하, 10분간 이상 10시간 이하의 가열 조건에서 균질화 열 처리를 한다. 균질화 열 처리 공정(공정 2)은 예를 들면, 불활성 가스 분위기하에서 실시한다.In the homogenization heat treatment step (step 2), the copper ingot obtained in the casting step (step 1) is subjected to a homogenization heat treatment under heating conditions of 700°C or more and 1000°C or less, 10 minutes or more and 10 hours or less. The homogenization heat treatment step (Step 2) is performed, for example, in an inert gas atmosphere.

열간 압연 공정(공정 3)에서는, 총가공율이 10% 이상 98% 이하, 바람직하게는, 90% 이상 98% 이하가 되도록 열간 압연 가공을 한다.In the hot-rolling process (process 3), a hot-rolling process is performed so that the total working ratio may be 10% or more and 98% or less, Preferably, it may become 90% or more and 98% or less.

냉각 공정(공정 4)에서는, 10℃/초 이상의 냉각 속도로 냉각한다.In a cooling process (process 4), it cools at a cooling rate of 10 degrees C/sec or more.

면삭 공정(공정 5)에서는, 냉각된 압연재의 표면으로부터, 예를 들면, 1㎜ 이상 2㎜ 정도의 소정 두께의 면삭을 실시한다. 면삭 공정(공정 5)을 실시함으로써, 냉각된 압연재의 표면으로부터 산화 피막을 제거한다.In a chamfering process (process 5), a predetermined thickness of about 1 mm or more and about 2 mm is chamfered from the surface of the cooled rolling material, for example. By performing the chamfering process (process 5), an oxide film is removed from the surface of the cooled rolling material.

제1 냉간 압연 공정(공정 6)에서는, 총가공율이 75% 이상이 되도록 냉간 압연을 한다.In the 1st cold rolling process (process 6), cold rolling is performed so that a total working ratio may become 75 % or more.

소둔 공정(공정 7)에서는, 200℃ 이상 500℃ 이하의 가열 조건에서 열 처리를 한다. 예를 들면, 승온 속도는 1℃/초 이상 100℃/초 이하, 상기 열 처리 온도의 유지 시간은 10초 이상 5시간 이내, 냉각 속도는 1℃/초 이상 50℃/초 이하이다. 소둔 공정(공정 7)을 실시함으로써, 균일한 재결정립을 얻을 수 있다.In the annealing step (step 7), heat treatment is performed under heating conditions of 200°C or higher and 500°C or lower. For example, the temperature increase rate is 1°C/sec or more and 100°C/sec or less, the holding time of the heat treatment temperature is 10 seconds or more and less than 5 hours, and the cooling rate is 1°C/sec or more and 50°C/sec or less. Uniform recrystallization grains can be obtained by implementing an annealing process (process 7).

제2 냉간 압연 공정(공정 8)에서는, 5% 이상 25% 이하 압하율의 냉간 압연 가공을 1패스 및 1방향으로만 한다. 제2 냉간 압연 공정(공정 8)을 실시함으로써, 압연재 중에 변형이 균일하게 도입된다. 압하율이 5% 미만이면, 제조되는 구리 판재에 대해서, GAM값이 0.5° 미만인 결정립의 면적 비율이 5%보다 커진다. 또한, 압하율이 25%보다 크면, GAM값이 1.0° 이상인 결정립의 면적 비율이 증가한다. 또한, 여러 패스로 냉간 압연 가공을 실시하면, 구리 판재 내의 변형이 분산되어, 변형의 불균일성이 생기기 때문에, GAM값이 0.5° 미만인 결정립의 면적 비율과, GAM값이 1.0° 이상인 결정립의 면적 비율이 각각 증가한다.In the 2nd cold rolling process (process 8), the cold rolling process of 5% or more and 25% or less is made into only one pass and one direction. By implementing the 2nd cold rolling process (process 8), distortion is introduce|transduced uniformly in a rolling material. When the reduction ratio is less than 5%, the area ratio of crystal grains having a GAM value of less than 0.5° with respect to the copper sheet material to be manufactured becomes greater than 5%. Further, when the reduction ratio is larger than 25%, the area ratio of the crystal grains having a GAM value of 1.0° or more increases. In addition, when cold rolling is performed in multiple passes, the strain in the copper sheet material is dispersed and the non-uniformity of strain occurs. Therefore, the area ratio of grains with a GAM value of less than 0.5° and the area ratio of crystal grains with a GAM value of 1.0° or more each increase

교정 공정(공정 9)에서는, 텐션 레벨러에 의해, 제2 냉간 압연 공정(공정 8)의 압연 방향과는 역방향을 따라, 0.1% 이상 1.0% 이하 범위 내의 신장율이 되도록 교정을 한다. 제2 냉간 압연 공정(공정 8)만, 즉, 교정 공정(공정 9)을 실시하지 않을 경우, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율에 대해서, 소정 범위 내가 되는 비율은 작다. 그 때문에, 교정 공정(공정 9)을 실시함으로써, 변형을 조정하여, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율이 소정 범위 내가 되는 비율을 증가시킬 수 있다. 제2 냉간 압연 공정(공정 8)의 압연 방향과 순방향으로 교정하면, 결정립 내의 방위차가 가산되어, 구리 판재에 있어서의 GAM값이 1.0° 이상인 결정립의 면적 비율이 증가한다. 또한, 신장율이 0.1% 미만이면, 구리 판재의 GAM값이 조정되지 않아, GAM값이 0.5° 미만인 결정립의 면적 비율을 5% 이하로 제어하는 것이 곤란해진다. 또한, 신장율이 1.0%보다 크면, GAM값이 1.0° 이상인 결정립의 면적 비율이 증가한다.In a correction process (process 9), a tension leveler corrects so that it may become the elongation rate within the range of 0.1 % or more and 1.0 % or less along a direction opposite to the rolling direction of a 2nd cold rolling process (process 8). When only the 2nd cold rolling process (process 8), ie, a correction process (process 9) is not implemented, the ratio which becomes in the predetermined range with respect to the area ratio of the crystal grains of a predetermined GAM value is small. Therefore, by implementing a correction process (process 9), a distortion can be adjusted and the ratio at which the area ratio of the crystal grains of a predetermined GAM value becomes in a predetermined range can be increased. When the correction is performed in the rolling direction and the forward direction of the second cold rolling step (step 8), the orientation difference within the crystal grains is added, and the area ratio of the crystal grains having a GAM value of 1.0° or more in the copper sheet material increases. Moreover, when the elongation is less than 0.1%, the GAM value of the copper sheet material is not adjusted, and it becomes difficult to control the area ratio of the crystal grains having a GAM value of less than 0.5° to 5% or less. Further, when the elongation is greater than 1.0%, the area ratio of the crystal grains having a GAM value of 1.0° or more increases.

다음으로, 실시형태의 구리 판재 부착 절연 기판에 대해서 설명한다. 실시형태의 구리 판재 부착 절연 기판은, 절연 기판과, 절연 기판 상에 적층 형성되어, 99.96질량% 이상의 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 평균 결정립 지름(r)이 10㎛ 이상 300㎛ 이하, 최대 결정립 지름(R)이 1000㎛ 미만이고, 또, 상기 평균 결정립 지름(r)에 대한 상기 최대 결정립 지름(R)의 비(R/r)가 5.0이하인 구리 판재를 구비한다.Next, the insulated board|substrate with a copper plate of embodiment is demonstrated. The insulating substrate with a copper plate of embodiment is laminated|stacked on an insulating substrate and an insulating substrate, has a composition which consists of 99.96 mass % or more Cu and unavoidable impurity, and has an average crystal grain diameter r of 10 micrometers or more and 300 micrometers or less, maximum A copper plate material having a grain size (R) of less than 1000 µm and a ratio (R/r) of the maximum grain size (R) to the average grain size (r) of 5.0 or less is provided.

구리 판재를 지지하는 절연 기판은 세라믹스 기판 등의 전기 절연성을 갖는 기판이다. 세라믹스 기판으로서는, 예를 들면, 질화알루미늄, 질화규소, 알루미나 및 산화지르코늄으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 세라믹스를 주성분으로 한 기판인 것이 바람직하다. 세라믹스 기판의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 바람직하게는 0.05㎜ 이상 2.00㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.20㎜ 이상 1.00㎜ 이하이다.The insulating substrate supporting the copper plate material is a substrate having electrical insulation properties, such as a ceramic substrate. The ceramic substrate is preferably a substrate mainly composed of at least one type of ceramic selected from the group consisting of aluminum nitride, silicon nitride, alumina and zirconium oxide, for example. Although the thickness of a ceramic substrate is not specifically limited, For example, Preferably they are 0.05 mm or more and 2.00 mm or less, More preferably, they are 0.20 mm or more and 1.00 mm or less.

절연 기판의 표면에는 구리 판재가 마련된다. 구리 판재는, 납재나 땜납 등의 접합재를 통해 절연 기판과 접합해도 되고, 접합재를 통하지 않고, 구리 판재의 공정 반응을 이용하여 절연 기판과 직접적으로 접합해도 된다. 또한, 절연 기판의 이면에도 구리 판재가 적층 형성되어도 된다.A copper plate is provided on the surface of the insulating substrate. The copper plate material may be joined to the insulating substrate through a bonding material such as a brazing material or solder, or may be directly bonded to the insulating substrate by using the eutectic reaction of the copper sheet material without passing through the bonding material. Moreover, a copper plate material may be laminated|stacked also on the back surface of an insulating substrate.

절연 기판의 표면에 구리 판재를 적층 형성하는 방법으로서는, 접합재를 사용할 경우에는, 접합재를 통해 절연 기판의 표면에 구리 판재를 설치하거나, 또는 접합재를 사용하지 않을 경우에는, 절연 기판의 표면에 구리 판재를 직접 설치하고, 그 후, 소정 조건의 열 처리를 실시한다. 일반적인 열 처리 조건으로서는, 아르곤 분위기의 관 형상 로(爐)에서, 800℃ 이상 850℃ 이하의 온도, 10분 이상 60분 이내의 시간, 2∼20℃/분의 승온 속도의 조건에서 가열을 실시함으로써, 구리 판재가 절연 기판의 표면 상에 접합된다. 절연 기판 상에 접합된 구리 판재는 상기와 같이, 99.96질량% 이상의 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 갖는다. 더욱이, 구리 판재는, 평균 결정립 지름(r)이 10㎛ 이상 300㎛ 이하이고, 최대 결정립 지름(R)이 1000㎛ 미만이며, 평균 결정립 지름(r)에 대한 최대 결정립 지름(R)의 비(R/r)가 5.0이하이다. 평균 결정립 지름(r), 최대 결정립 지름(R) 및 비(R/r)가, 상기 범위 내로 제어된 구리 판재 부착 절연 기판의 구리 판재 내에서는, 조대립의 형성이 억제되기 때문에, 구리 판재 부착 절연 기판에 대해서 양호한 초음파 탐상 검사를 실시할 수 있다. 나아가서는, 구리 판재 부착 절연 기판의 구리 판재의 결정립은 미세하고 균일하며, 구리 판재 내의 결정립계 밀도가 균일하기 때문에, 구리 판재 부착 절연 기판에 있어서의 구리 판재와 절연 기판의 양호한 접합성을 나타낸다. 이 구리 판재 부착 절연 기판은, 초음파 탐상 검사의 정밀도가 요구되는 파워 디바이스용 반도체 소자에 적합하게 이용된다.As a method of laminating a copper plate material on the surface of an insulating substrate, when a bonding material is used, a copper sheet is installed on the surface of the insulating substrate through a bonding material, or when a bonding material is not used, a copper sheet material on the surface of the insulating substrate is directly installed, and thereafter, heat treatment under predetermined conditions is performed. As general heat treatment conditions, in an argon atmosphere tubular furnace, heating is carried out at a temperature of 800°C or more and 850°C or less, a time period of 10 minutes or more and 60 minutes or less, and a temperature increase rate of 2-20°C/min. Thereby, a copper plate material is joined on the surface of an insulating substrate. The copper plate material joined on the insulating substrate has a composition consisting of 99.96 mass % or more of Cu and an unavoidable impurity as mentioned above. Moreover, the copper plate material has an average grain diameter (r) of 10 µm or more and 300 µm or less, a maximum grain diameter (R) of less than 1000 µm, and the ratio of the maximum grain diameter (R) to the average grain diameter (r) ( R/r) is 5.0 or less. Since the formation of coarse grains is suppressed in the copper plate material of the insulated substrate with a copper plate material whose average crystal grain diameter (r), maximum grain diameter (R), and ratio (R/r) are controlled within the said range, since formation of a copper plate material adheres A good ultrasonic flaw inspection can be performed with respect to an insulated substrate. Furthermore, since the crystal grains of the copper plate material of the insulated substrate with a copper plate material are fine and uniform, and the crystal grain boundary density in a copper plate material is uniform, the favorable bondability of the copper plate material in an insulating substrate with a copper plate material and an insulating substrate is shown. This insulated substrate with a copper plate material is used suitably for the semiconductor element for power devices by which the precision of an ultrasonic flaw inspection is calculated|required.

이상 설명한 실시형태에 따르면, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율을 소정 범위 내가 되도록 제어된 구리 판재를 제조할 수 있다. 구리 판재에 대해서 상기 소정 조건으로 열 처리를 해도, 가열된 구리 판재에 있어서, 결정립의 평균 결정립 지름(r), 최대 결정립 지름(R) 및 비(R/r)가 작은, 즉, 조대립의 형성이 억제된다. 그 때문에, 은계 납재 등의 납재를 통해, 또는 납재를 통하지 않고, 구리의 공정 반응을 이용하여, 구리 판재와 절연 기판을 접합해도, 얻어지는 구리 판재 부착 절연 기판은 구리 판재와 절연 기판의 접합성이 뛰어나, 초음파 탐상 검사에 의한 품질 검사의 정확성을 높일 수 있다.According to the embodiment described above, it is possible to manufacture a copper sheet material controlled so that the area ratio of crystal grains having a predetermined GAM value is within a predetermined range. Even if the copper plate material is heat-treated under the predetermined conditions, in the heated copper plate material, the average grain diameter (r), the maximum grain diameter (R) and the ratio (R/r) of the crystal grains are small, that is, the coarse grains formation is inhibited. Therefore, even if a copper plate material and an insulated substrate are joined using a copper eutectic reaction through or without a brazing material such as a silver-based brazing material, the obtained insulating substrate with a copper plate material is excellent in bonding properties between the copper plate material and the insulating substrate. , it is possible to increase the accuracy of quality inspection by ultrasonic inspection.

이상, 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 개념 및 특허 청구범위에 포함되는 모든 양태를 포함하며, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지로 개변할 수 있다.As mentioned above, although the embodiment has been described, the present invention is not limited to the above embodiment, but includes all aspects included in the concept and claims of the present invention, and various modifications can be made within the scope of the present invention. have.

[실시예][Example]

다음으로, 실시예 및 비교예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Next, although an Example and a comparative example are demonstrated, this invention is not limited to these Examples.

(실시예 1∼9 및 비교예 1∼6)(Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6)

대기하에서 고주파 용해로에 의해, 구리 소재를 용해하고, 이것을 주조하여, 표 1에 나타내는 Cu 및 불가피 불순물 함유량의 구리 주괴를 얻었다. 다음으로, 구리 주괴에 대해서, 700℃ 이상 1000℃ 이하, 10분간 이상 10시간 이하의 가열 조건에서 균질화 열 처리를 한 후, 총가공율이 90% 이상 98% 이하가 되도록 열간 압연 가공을 하여, 10℃/초 이상의 냉각 속도로 실온까지 냉각하였다. 냉각한 압연재의 표면에는 산화 피막이 형성되어 있기 때문에, 이 산화 피막을 면삭하였다. 다음으로, 총가공율이 75% 이상이 되도록 냉간 압연을 한 후, 200℃ 이상 500℃ 이하에서 2시간의 가열 조건에서 열 처리를 하였다. 그 후, 표 2에 나타내는 압하율 및 패스수로 1방향으로 제2 냉간 압연 공정(공정 8)을 실시한 후, 텐션 레벨러에 의해, 표 2에 나타내는 방향 및 신장율로 교정 공정(공정 9)을 실시하여, 두께 0.5㎜의 구리 판재를 얻었다. 계속해서, 절연 기판인 질화규소판의 한쪽 면에, Ag-Cu-Ti계 납재를 통해, 길이 50㎜, 폭 50㎜로 절단한 구리 판재를 설치하고, 아르곤 분위기의 로(爐)에서, 실온으로부터 승온 속도 10℃/분으로 가열하여, 800℃에 도달 후, 10분 유지 후, 냉각 속도 10℃/분에서 냉각하여, 구리 판재 부착 절연 기판을 얻었다. 또한, 표 1 중 「-」는 측정의 검출 한계치 미만인 것을 나타낸다.A copper raw material was melt|dissolved with the high frequency melting furnace under air|atmosphere, this was cast, and the copper ingot of Cu and unavoidable impurity content shown in Table 1 was obtained. Next, for the copper ingot, after homogenizing heat treatment under heating conditions of 700 ° C or more and 1000 ° C or less, 10 minutes or more and 10 hours or less, hot rolling is performed so that the total working rate is 90% or more and 98% or less, It was cooled to room temperature at a cooling rate of 10° C./sec or more. Since the oxide film was formed on the surface of the cooled rolling material, this oxide film was chamfered. Next, after cold-rolling so that the total working ratio is 75% or more, heat treatment was performed under heating conditions of 200°C or more and 500°C or less for 2 hours. After that, after performing the second cold rolling step (step 8) in one direction with the reduction ratio and number of passes shown in Table 2, the calibration step (step 9) is performed with a tension leveler in the direction and elongation ratio shown in Table 2 Thus, a copper plate material having a thickness of 0.5 mm was obtained. Next, a copper plate cut to a length of 50 mm and a width of 50 mm through an Ag-Cu-Ti-based brazing material is placed on one side of the silicon nitride plate, which is an insulating substrate, from room temperature in an argon atmosphere furnace. After heating at a temperature increase rate of 10°C/min and reaching 800°C, after holding for 10 minutes, it was cooled at a cooling rate of 10°C/min to obtain an insulating substrate with a copper plate material. In addition, in Table 1, "-" indicates that it is less than the detection limit of the measurement.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
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[평가][evaluation]

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 구리 판재 및 구리 판재 부착 절연 기판에 대해서, 하기 평가를 실시하였다. 결과를 표 3에 도시한다.The following evaluation was performed about the copper plate material obtained by the said Example and the comparative example, and the insulating board|substrate with a copper plate material. The results are shown in Table 3.

[1] GAM값 및 면적 비율[1] GAM value and area ratio

GAM값은 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 교정 공정 후의 구리 판재에 대하여, 고분해능 주사형 분석 전자현미경(일본 전자 주식회사 제조, JSM-7001FA)에 부속된 EBSD 검출기를 이용하여 연속해서 측정한 결정 방위 데이터로부터, 해석 소프트웨어(TSL사 제조, OIM Analysis)를 이용하여 산출한 결정 방위 해석 데이터로부터 얻었다. 측정은 400㎛×800㎛ 시야에서, 스텝 사이즈 1㎛로 실시하였다. 측정 영역은 구리 판재의 표면에 대해서, 전해 연마로 경면 마무리된 표면으로 하였다. 소정 범위 내의 GAM값의 결정립의 면적 비율은 0° 이상 0.25° 미만의 GAM값을 제1 구분으로 하고, 0.25°씩 15구분, 0° 이상 3.75° 미만까지의 GAM값을 측정 대상으로 하여, SEM-EBSD법으로 얻어지는 SEM 화상 전체에서 차지하는 각 구분의 결정립의 면적 비율의 합계로부터 산출하였다. 면적 비율은 임의의 5개소를 측정하여, 그 평균치로 하였다.The GAM value is crystal orientation data continuously measured using an EBSD detector attached to a high-resolution scanning analytical electron microscope (manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd., JSM-7001FA) for the copper plate after the calibration process obtained in the above examples and comparative examples. from the crystal orientation analysis data calculated using analysis software (manufactured by TSL, OIM Analysis). The measurement was performed with a step size of 1 µm in a 400 µm×800 µm field of view. The measurement area|region was made into the surface mirror-finished by electrolytic polishing with respect to the surface of a copper plate material. As for the area ratio of grains of GAM values within a predetermined range, GAM values of 0° or more and less than 0.25° are the first division, 15 divisions of 0.25° each, GAM values of 0° or more and less than 3.75° are the measurement targets, SEM - It was computed from the sum total of the area ratio of the crystal grain of each division which occupies for the whole SEM image obtained by EBSD method. The area ratio measured 5 arbitrary places, and made it the average value.

[2] 열 처리 후의 평균 결정립 지름(r)[2] Average grain diameter after heat treatment (r)

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 구리 판재 부착 절연 기판에 있어서의 구리 판재의 표면을 경면 연마, 계속해서, 크롬산 수용액에 의한 에칭 처리를 한 후, 금속 현미경(올림퍼스 주식회사 제조, 시스템 도립 금속 현미경 GX53)을 이용하여 관찰하였다. 얻어진 현미경 화상으로부터, JIS H0501의 절단법에 따라, 압연 방향과 압연 방향에 대하여 수직인 방향으로, 각각 선분에 의해 완전히 잘리는 결정립수를 세어서, 평균치를 산출하였다. 그리고, 임의의 5개소를 측정하여, 그 평균치를 평균 결정립 지름(r)으로 하였다. 또한, 평균 결정립 지름(r)에 대해서, 이하의 순위매김을 하였다. 평균 결정립 지름(r)이 10㎛ 이상 300㎛ 이내인 경우, 구리 판재 부착 절연 기판의 구리 판재에서의 조대립 형성이 억제된다. 특히, 평균 결정립 지름(r)이 10㎛ 이상 200㎛ 이내인 경우, 구리 판재에서의 조대립 형성은 더욱 억제된다. 한편, 평균 결정립 지름(r)이 300㎛ 초과인 경우, 구리 판재 부착 절연 기판의 구리 판재에는 조대립이 형성되기 쉽다.After mirror-polishing the surface of the copper plate material in the insulating substrate with copper plate material obtained in the above Examples and Comparative Examples, followed by etching with an aqueous chromic acid solution, a metallurgical microscope (manufactured by Olympus Co., Ltd., System Inverted Metallurgical Microscope GX53) was observed using From the obtained microscope image, in accordance with the cutting method of JIS H0501, the number of crystal grains completely cut by a line segment was counted in the rolling direction and the direction perpendicular to a rolling direction, respectively, and the average value was computed. And five arbitrary places were measured, and the average value was made into the average crystal grain diameter (r). In addition, with respect to the average grain size (r), the following ranking was made. When the average grain size r is 10 µm or more and less than 300 µm, coarse grain formation in the copper plate material of the insulating substrate with a copper plate material is suppressed. In particular, when the average grain diameter (r) is 10 µm or more and less than 200 µm, coarse grain formation in the copper plate material is further suppressed. On the other hand, when the average grain size r is more than 300 µm, coarse grains are easily formed in the copper plate material of the insulating substrate with a copper plate material.

◎: 평균 결정립 지름(r)이 10㎛ 이상 200㎛ 이하◎: average grain diameter (r) of 10 µm or more and 200 µm or less

○: 평균 결정립 지름(r)이 200㎛ 초과 300㎛ 이하○: Average grain diameter (r) is more than 200㎛ 300㎛ or less

×: 평균 결정립 지름(r)이 300㎛ 초과×: the average grain diameter (r) exceeds 300㎛

[3] 열 처리 후의 최대 결정립 지름(R)[3] Maximum grain diameter after heat treatment (R)

상기 평균 결정립 지름(r)에서 이용한 현미경 화상으로부터, 결정립 지름이 최대가 되는 것을 대상으로 해당 결정립의 절단 길이를 구하여, 그 값을 최대 결정립 지름(R)으로 하였다.From the microscope image used for the average crystal grain diameter (r), the cut length of the crystal grain was determined for the one having the largest crystal grain diameter, and the value was set as the maximum crystal grain diameter (R).

[4] 품질 검사성[4] Quality inspection

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 구리 판재 부착 절연 기판에 대해서, 초음파 영상 장치(주식회사 히다치 파워 솔루션즈 제조, FineSAT III)를 사용하여, 초음파 탐상법에 따른 품질 검사를 실시하였다. 검사는 구리 판재 부착 절연 기판을 초음파 영상 장치의 수조 내에 세팅한 후, 절연 기판과 구리 판재의 계면에 초점을 맺도록 프로브 높이 등을 조정하여, 구리 판재 부착 절연 기판의 전체를 주사하여, 초음파 탐상 화상을 얻었다. 주파수 25㎒용 프로브를 사용하였다.The insulated substrates with copper plates obtained in Examples and Comparative Examples were subjected to quality inspection according to the ultrasonic flaw detection method using an ultrasonic imaging apparatus (manufactured by Hitachi Power Solutions, FineSAT III). After setting the insulating substrate with a copper plate in the water tank of the ultrasonic imaging device, the probe height is adjusted to focus on the interface between the insulating substrate and the copper plate, and the entire insulating substrate with a copper plate is scanned, ultrasonic flaw detection got a burn A probe for a frequency of 25 MHz was used.

여기서, 비파괴 검사인 초음파 탐상법에서는, 조대립이나 수십㎛ 정도의 보이드가 존재하면, 물질의 밀도차에서 기인하여, 조대립이나 보이드에서는, 초음파가 강하게 반사되며, 결과적으로, 조대립이나 보이드는 초음파 탐상 화상 상에 백색 점으로서 표시된다. 그래서, 파괴 검사로서, 초음파 탐상 화상 상의 백색 점 10개소에 대해서, SEM에 의한 단면 관찰을 실시하고, 백색 점이 조대립 또는 보이드의 단정을 실시하였다. SEM에 의한 단면 관찰에서, 구리 기판(1)과 세라믹스 기판(2)의 계면에 있어서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 구리 기판(1)에 폭 10㎛ 이상이고 높이 10㎛ 이상인 보이드(3)가 관찰된 경우, 백색 점이 보이드이며, 비파괴 검사와 파괴 검사의 결과가 일치하여, 품질 검사성이 양호하다고 판단하고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 구리 기판에 폭 10㎛ 이상이고 높이 10㎛ 이상인 보이드가 관찰되지 않은 경우, 백색 점이 조대립이며, 비파괴 검사와 파괴 검사의 결과에 차이가 생겨, 품질 검사성이 불량하다고 판단하였다. 그리고, 품질 검사성에 대해서, 이하의 순위매김을 하였다. 9개의 백색 점이 보이드, 즉, 1개의 백색 점이 조대립인 경우, 그리고, 모든 백색 점이 보이드, 즉, 모든 백색 점이 조대립이 아닌 경우, 초음파 탐상법에 따른 품질 검사가 정상으로 실시되었다고 판단하였다. 한편, 8개 이하의 백색 점이 보이드, 즉, 2개 이상의 백색 점이 조대립인 경우, 초음파 탐상법에 따른 품질 검사가 정상으로 실시되지 않았다고 판단하였다.Here, in the ultrasonic flaw detection method, which is a non-destructive test, if coarse grains or voids of about several tens of μm exist, due to the difference in material density, ultrasonic waves are strongly reflected in the coarse grains or voids, and as a result, coarse grains or voids are It is displayed as a white dot on the ultrasonic flaw image. Then, as a destructive inspection, cross-sectional observation by SEM was performed about 10 white spots on an ultrasonic flaw detection image, and the white point performed coarse grain or void determination. In cross-sectional observation by SEM, at the interface between the copper substrate 1 and the ceramic substrate 2, as shown in FIG. 1, a void 3 in the copper substrate 1 with a width of 10 µm or more and a height of 10 µm or more. is observed, the white point is a void, the results of the non-destructive inspection and the destructive inspection match, and the quality inspection property is judged to be good, and as shown in FIG. 2 , the copper substrate has a width of 10 µm or more and a height of 10 µm or more When no voids were observed, the white dots were coarse grains, and the results of the non-destructive and destructive tests differed, and it was judged that the quality inspection properties were poor. And the following ranking was performed about quality inspection property. When 9 white dots were voids, that is, when one white dot was coarse, and all white dots were voids, ie, all white dots were not coarse, it was judged that the quality inspection according to the ultrasonic inspection was performed normally. On the other hand, when less than 8 white dots are voids, that is, when two or more white dots are coarse grains, it was determined that the quality inspection according to the ultrasonic flaw detection method was not performed normally.

◎: 모든 백색 점이 보이드◎: all white dots are voids

○: 9개의 백색 점이 보이드○: 9 white dots are voids

×: 8개 이하의 백색 점이 보이드×: 8 or less white dots are voids

Figure pct00003
Figure pct00003

표 1∼3에 나타내는 바와 같이, 실시예 1∼9에서는, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율이 소정 범위 내로 제어되고, 평균 결정립 지름(r), 최대 결정립 지름(R) 및 비(R/r)가 각각 소정 범위 내로 제어되었기 때문에, 품질 검사성이 양호하였다.As shown in Tables 1 to 3, in Examples 1 to 9, the area ratio of crystal grains with a predetermined GAM value is controlled within a predetermined range, and the average crystal grain diameter (r), the maximum crystal grain diameter (R), and the ratio (R/r) ) were controlled within a predetermined range, so the quality inspection property was good.

한편, 비교예 1에서는, 제2 냉간 압연 공정(공정 8)의 압하율이 5% 미만이었기 때문에, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율 및 최대 결정립 지름(R)이 소정 범위내로 제어되지 않아, 품질 검사성이 불량이었다. 또한, 비교예 2에서는, 제2 냉간 압연 공정(공정 8)의 압하율이 25% 초과였기 때문에, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율, 평균 결정립 지름(r), 최대 결정립 지름(R) 및 비(R/r)가 소정 범위 내로 제어되지 않아, 품질 검사성이 불량이었다. 또한, 비교예 3에서는, 제2 냉간 압연 공정(공정 8)의 패스수는 동일 방향이지만, 여러 패스였기 때문에, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율 및 최대 결정립 지름(R)이 소정 범위 내로 제어되지 않아, 품질 검사성이 불량이었다. 또한, 비교예 4에서는, 교정 공정(공정 9)의 방향이 순방향이었기 때문에, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율 및 최대 결정립 지름(R)이 소정 범위 내로 제어되지 않아, 품질 검사성이 불량이었다. 또한, 비교예 5에서는, 교정 공정(공정 9)의 신장율이 0.1% 미만이었기 때문에, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율, 최대 결정립 지름(R) 및 비(R/r)가 소정 범위 내로 제어되지 않아, 품질 검사성이 불량이었다. 또한, 비교예 6에서는, 교정 공정(공정 9)의 신장율이 1.0% 초과였기 때문에, 소정 GAM값의 결정립의 면적 비율, 평균 결정립 지름(r), 최대 결정립 지름(R) 및 비(R/r)가 소정 범위 내로 제어되지 않아, 품질 검사성이 불량이었다. On the other hand, in Comparative Example 1, since the reduction ratio of the second cold rolling process (Step 8) was less than 5%, the area ratio of the crystal grains of the predetermined GAM value and the maximum grain diameter (R) were not controlled within the predetermined range, and the quality Inspection was poor. Further, in Comparative Example 2, since the reduction ratio in the second cold rolling step (Step 8) was more than 25%, the area ratio of the crystal grains of the predetermined GAM value, the average crystal grain diameter (r), the maximum crystal grain diameter (R) and the ratio (R/r) was not controlled within a predetermined range, and the quality inspection property was poor. Further, in Comparative Example 3, the number of passes in the second cold rolling process (Step 8) was in the same direction, but since there were multiple passes, the area ratio of grains with a given GAM value and the maximum grain diameter (R) are not controlled within a prescribed range. No, the quality inspection performance was poor. In Comparative Example 4, since the direction of the calibration step (step 9) was forward, the area ratio of crystal grains with a predetermined GAM value and the maximum crystal grain diameter R were not controlled within the predetermined range, resulting in poor quality inspection properties. Further, in Comparative Example 5, since the elongation rate in the calibration step (Step 9) was less than 0.1%, the area ratio of the crystal grains of the predetermined GAM value, the maximum crystal grain diameter (R), and the ratio (R/r) were not controlled within the predetermined range. No, the quality inspection performance was poor. Further, in Comparative Example 6, since the elongation rate in the calibration step (step 9) was more than 1.0%, the area ratio of the crystal grains of the predetermined GAM value, the average crystal grain diameter (r), the maximum crystal grain diameter (R), and the ratio (R/r) ) was not controlled within a predetermined range, resulting in poor quality inspection properties.

Claims (6)

99.96질량% 이상의 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 갖고,
SEM-EBSD법의 결정 방위 해석 데이터로부터 얻어지는 GAM값이, 0.5° 미만인 결정립의 면적 비율은 5% 이하이고, 또, 0.5° 이상 1.0° 미만인 결정립의 면적 비율은 50% 이상인 것을 특징으로 하는, 구리 판재.
It has a composition consisting of 99.96 mass % or more of Cu and unavoidable impurities,
The area ratio of grains whose GAM value obtained from the crystal orientation analysis data of the SEM-EBSD method is less than 0.5° is 5% or less, and the area ratio of crystal grains that are 0.5° or more and less than 1.0° is 50% or more, Copper, characterized in that plate.
제1항에 있어서,
상기 SEM-EBSD법으로 얻어지는 결정 방위 해석 데이터로부터 얻어지는 GAM값이 1.0° 이상인 결정립의 면적 비율은 40% 이하인, 구리 판재.
The method of claim 1,
The area ratio of the crystal grains having a GAM value of 1.0° or more obtained from the crystal orientation analysis data obtained by the SEM-EBSD method is 40% or less, a copper sheet material.
제1항 또는 제2항에 있어서,
Cu의 함유량은 99.99질량% 이상인, 구리 판재.
3. The method of claim 1 or 2,
Copper sheet material whose content of Cu is 99.99 mass % or more.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구리 판재는, 800℃에서 10분의 조건으로 가열한 후의 결정립의, 평균 결정립 지름(r)이 10㎛ 이상 300㎛ 이하, 최대 결정립 지름(R)이 1000㎛ 미만이고, 또, 상기 평균 결정립 지름(r)에 대한 상기 최대 결정립 지름(R)의 비(R/r)가 5.0이하인, 구리 판재.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The copper plate material has an average grain diameter (r) of 10 µm or more and 300 µm or less, and a maximum grain size (R) of less than 1000 µm, of crystal grains after heating at 800° C. for 10 minutes, and the average grain size The ratio (R/r) of the maximum grain diameter (R) to the diameter (r) is 5.0 or less, a copper sheet material.
절연 기판과, 상기 절연 기판 상에 적층 형성되어, 99.96질량% 이상의 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 평균 결정립 지름(r)이 10㎛ 이상 300㎛ 이하, 최대 결정립 지름(R)이 1000㎛ 미만이고, 또, 상기 평균 결정립 지름(r)에 대한 상기 최대 결정립 지름(R)의 비(R/r)가 5.0이하인 구리 판재를 구비한, 구리 판재 부착 절연 기판.An insulating substrate and laminated formation on the insulating substrate, having a composition consisting of 99.96 mass % or more of Cu and unavoidable impurities, and an average grain size (r) of 10 µm or more and 300 µm or less, and a maximum grain size (R) of less than 1000 µm and a copper plate having a ratio (R/r) of the maximum grain diameter (R) to the average grain diameter (r) of 5.0 or less. 구리 소재로부터 구리 주괴를 얻는 주조 공정(공정 1)과,
상기 주조 공정(공정 1) 후에, 상기 구리 주괴에 대해서 균질화 열 처리를 실시하는 균질화 열 처리 공정(공정 2)과,
상기 균질화 열 처리 공정(공정 2) 후에, 열간 압연을 실시하는 열간 압연 공정(공정 3)과,
상기 열간 압연 공정(공정 3) 후에, 냉각을 실시하는 냉각 공정(공정 4)과,
상기 냉각 공정(공정 4) 후에, 냉각된 압연재의 표면을 면삭하는 면삭 공정(공정 5)과,
상기 면삭 공정(공정 5) 후에, 총가공율이 75% 이상인 냉간 압연을 실시하는 제1 냉간 압연 공정(공정 6)과,
상기 제1 냉간 압연 공정(공정 6) 후에, 200℃ 이상 500℃ 이하의 가열 조건에서 열 처리를 하는 소둔 공정(공정 7)과,
상기 소둔 공정(공정 7) 후에, 압하율이 5% 이상 25% 이하인 냉간 압연을, 1패스 및 1방향으로 실시하는 제2 냉간 압연 공정(공정 8)과,
상기 제2 냉간 압연 공정(공정 8) 후에, 텐션 레벨러에 의해, 상기 제2 냉간 압연 공정(공정 8)의 압연 방향과는 역방향으로, 0.1% 이상 1.0% 이하 범위 내의 신장율로 교정을 하는 교정 공정(공정 9),
을 포함하는 것을 특징으로 하는,
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 구리 판재의 제조 방법.
A casting process (process 1) of obtaining a copper ingot from a copper material;
A homogenization heat treatment step (step 2) of performing a homogenization heat treatment on the copper ingot after the casting step (step 1);
After the homogenization heat treatment step (Step 2), a hot rolling step of performing hot rolling (Step 3);
A cooling step (step 4) of performing cooling after the hot rolling step (step 3);
After the cooling step (step 4), a chamfering step (step 5) of chamfering the surface of the cooled rolled material;
A first cold rolling step (step 6) of performing cold rolling with a total working ratio of 75% or more after the chamfering step (step 5);
After the first cold rolling step (Step 6), an annealing step (Step 7) of performing heat treatment under heating conditions of 200°C or higher and 500°C or lower;
a second cold rolling step (step 8) of performing cold rolling with a reduction ratio of 5% or more and 25% or less in one pass and one direction after the annealing step (step 7);
After the second cold rolling process (Step 8), a tension leveler is used in the direction opposite to the rolling direction of the second cold rolling process (Step 8), a calibration step of correcting at an elongation rate within the range of 0.1% or more and 1.0% or less (Process 9),
characterized in that it comprises,
The manufacturing method of the copper plate material in any one of Claims 1-4.
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