轧制铜箔的制作方法
【专利摘要】本发明的课题是提供具备高耐弯曲性并且具备优异的耐弯折性的轧制铜箔。作为解决本发明课题的方法是一种轧制铜箔，与主表面平行的多个晶面包含{022}面、{002}面、{113}面、{111}面、和{133}面，由对主表面进行使用了2θ/θ法的X射线衍射测定而求出并以合计值成为100的方式换算得到的各晶面的衍射峰强度比为I{022}＋I{002}≥75.0，在描绘使用X射线极图（Pole－Figure）法测定的{111}面的衍射峰的平均强度而成的图中，连接倾斜角度为47°与53°时的{111}面的衍射峰的平均强度彼此的直线的纵轴截距[A]与倾斜角度为15°以上90°以下的范围内的{111}面的衍射峰的平均强度的最大值[B]为[A]/[B]＜1/4。
【专利说明】乳制铜箔
【技术领域】
[0001]本发明涉及轧制铜箔，特别涉及柔性印刷配线板所用的轧制铜箔。
【背景技术】
[0002]柔性印刷配线板(FPC:Flexible Printed Circuit)由于薄且挠性优异，因此对电子设备等的安装形态的自由度高。因此，FPC多数用于折叠式移动电话的弯折部，数码相机、打印机头等的活动部，以及硬盘驱动器(HDD:Hard Disk Drive)、数字通用光盘(DVD:Digital Versatile Disk)、压缩光盘(⑶:Compact Disk)等光盘相关设备的活动部的配线等。因此，对作为FPC、其配线材而使用的轧制铜箔要求高弯曲特性，即，耐受反复弯曲的优异耐弯曲性。
[0003]FPC用的轧制铜箔是经过热轧、冷轧等工序而制造的。轧制铜箔，在其后的FPC的制造工序中，介由粘接剂或直接与由聚酰亚胺等树脂形成的FPC的基膜(基材)通过加热等而贴合。基材上的轧制铜箔通过实施蚀刻等表面加工而成为配线。对于轧制铜箔的耐弯曲性，与被轧制而硬化了的冷轧后的硬质状态相比，在通过再结晶而软化了的退火后的状态下会显著提高。因此，例如上述的FPC的制造工序中，使用冷轧后的轧制铜箔，在避免伸长、褶皱等变形的同时裁切轧制铜箔，重叠在基材上。然后，通过也兼带轧制铜箔的再结晶退火而进行加热，从而使轧制铜箔与基材密合并一体化。
[0004]将上述的FPC的制造工序作为前提，对于耐弯曲性优异的轧制铜箔、其制造方法，迄今为止进行了各种研究，许多报告了:在轧制铜箔的表面上，使作为立方体方位的{002}面({200}面)越发达，则耐弯曲性越提高。
[0005]例如，专利文献I中，在再结晶粒的平均粒径为5 μ m~20 μ m的条件下进行最终冷轧前的退火。此外 ，使最终冷轧中的轧制加工度为90%以上。由此，获得在以成为再结晶组织的方式进行了调质的状态(再结晶退火后的状态)下，当将轧制面通过X射线衍射而求出的{200}面的强度设为I，将微粉末铜通过X射线衍射而求出的{200}面的强度设为I。时，1/10 > 20的立方体织构。
[0006]此外，例如，专利文献2中，提高最终冷轧前的立方体织构的发达度，使最终冷轧中的加工度为93%以上。进而通过实施再结晶退火，从而得到{200}面的积分强度为I/10 ^ 40的、立方体织构显著发达的轧制铜箔。
[0007]此外，例如，专利文献3中，使最终冷轧工序中的总加工度为94%以上，并且将每I道次的加工度控制为15%~50%。由此，在再结晶退火后，可得到规定的晶粒取向状态。即，通过X射线衍射极点图测定而得到的轧制面的{111}面相对于{200}面的面内取向度Λ β为10°以下。此外，轧制面中作为立方体织构的{200}面的标准化后的衍射峰强度[a]与{200}面的具有双晶关系的结晶区域的标准化后的衍射峰强度[b]之比为[a]/[b] ^ 3。
[0008]此外，例如，专利文献4中，如下规定了最终冷轧工序后且再结晶退火前的轧制铜箔。在通过对轧制面的X射线衍射2 Θ/Θ测定而得到的结果中，使铜晶体的衍射峰的80%以上为{220}&面({022}面)。此外，在通过使用以轧制面为基准的X射线极图法的测定而得到的结果中，对通过各倾斜角度时的面内旋转轴扫描而得到的Uiiku面衍射峰的标准化平均强度进行绘图时，形成以下的任一状态。即，形成倾斜角度为35°~75°的范围时的标准化平均强度不为阶梯状的状态。或者，具有实质上仅存在I个极大区域的晶粒取向状态。由此，在再结晶退火后得到立方体织构。
[0009]现有技术中，如上所述，在再结晶退火工序后使轧制铜箔的立方体织构发达，从而实现了耐弯曲性的提高。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本专利第3009383号公报
[0013]专利文献2:日本专利第3856616号公报
[0014]专利文献3:日本专利第4285526号公报
[0015]专利文献4:日本专利第4215093号公报
【发明内容】
[0016]发明所要解决的课题
[0017]另一方面，近年来，随着电子设备的小型化、薄型化，将FPC弯折并向小空间装入的情况增多。特别是在智能型手机(smartphone)等的面板部分，也有时将形成有配线的FPC弯折成180°并装入。因此，对于轧制铜箔，容许小弯曲半径的耐弯折性的要求逐渐提闻。
[0018]这样，根据用途等的不同，可能产生耐受反复弯曲的耐弯曲性和耐受小弯曲半径的耐弯折性的不同要求。为了响应这些不同要求，以往，根据各种用途而将不同特性的轧制铜箔分开制造。然而，这样的状况从生产性方面考虑谈不上效率，存在收益性差这样的课题。
[0019]本发明的目的在于，提供在再结晶退火工序后，能够具备高耐弯曲性并且具备优异的耐弯折性的轧制铜箔。这样，如果能够实现兼备两特性的轧制铜箔，则在重视耐弯曲性的用途和重视耐弯折性的用途的任一用途中都能够适用。因此，无论是在轧制铜箔的制造中还是在FPC的制造中，都可以显著地提高生产效率。
[0020]用于解决课题的方法
[0021]根据本发明的第I方式，提供一种轧制铜箔，
[0022]其为具备主表面并具有与上述主表面平行的多个晶面的最终冷轧工序后、再结晶退火工序前的轧制铜箔，
[0023]上述多个晶面包含{022}面、{002}面、{113}面、{111}面、和{133}面，
[0024]将对上述主表面进行使用了 2 Θ / Θ法的X射线衍射测定求出并以合计值成为100的方式换算得到的上述各晶面的衍射峰强度比分别设为I {022}、I {002}、I {113}、I {111}、和工{133}时，1 (022}十 I {002} ^ 75.0，
[0025]使用以上述主表面为基准的X射线极图法，对于15°以上90°以下的范围内的多个倾斜角度，分别求出使上述主表面的面内旋转角度在0°以上360°以下的范围内变化而测定的{111}面的衍射峰的平均强度，
[0026]以上述倾斜角度为横轴，以衍射峰强度为纵轴，制作描绘上述{111}面的衍射峰的平均强度而成的图时，
[0027]当将连接上述倾斜角度为47°时的上述{111}面的衍射峰的平均强度与上述倾斜角度为53°时的上述{111}面的衍射峰的平均强度的直线的纵轴截距设为[A]，将上述倾斜角度为15°以上90°以下的范围内的上述{111}面的衍射峰的平均强度的最大值设为[B]时，
[0028][A] / [B] < 1/4。
[0029]根据本发明的第2方式，提供第I方式所述的轧制铜箔，
[0030]上述{111}面的衍射峰强度比为，
[0031]1{111}≤10.0。
[0032]根据本发明的第3方式，提供第I或第2方式所述的轧制铜箔，
[0033]上述主表面的表面粗糙度为，
[0034]十点平均粗糙度Rzjis ≤1.5 μ m,
[0035]算术平均粗糙度Ra≤0.4 μ m。
[0036]根据本发明的第4方式，提供第I~第3方式的任一项所述的轧制铜箔，以无氧铜、或韧铜为主成分。
[0037]根据本发明的第5方式，提供第I~第4方式的任一项所述的轧制铜箔，添加了银、硼、钛、锡中的至少任一种。
[0038]根据本发明的第6方式，提供第I~第5方式的任一项所述的轧制铜箔，厚度为20 μ m以下。
[0039]根据本发明的第7方式，提供第I~第6方式的任一项所述的轧制铜箔，用于柔性印刷配线板。
[0040]发明的效果
[0041]根据本发明，提供在再结晶退火工序后，能够具备高耐弯曲性并且具备优异的耐弯折性的轧制铜箔。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1是显示本发明的一实施方式所涉及的轧制铜箔的制造工序的流程图。
[0043]图2是显示本发明的实施例和比较例中的X射线衍射的测定方法的概要的图。
[0044]图3是使用了 2 Θ / Θ法的X射线衍射的测定结果，(a)是本发明的实施例1所涉及的轧制铜箔的X射线衍射图，(b)是实施例2所涉及的轧制铜箔的X射线衍射图，(C)是比较例I所涉及的轧制铜箔的X射线衍射图。
[0045]图4是描绘本发明的实施例1所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0046]图5是描绘本发明的实施例2所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0047]图6是描绘本发明的实施例3所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0048]图7是描绘本发明的实施例4所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。[0049]图8是描绘本发明的实施例5所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0050]图9是描绘比较例I所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0051]图10是描绘比较例2所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0052]图11是描绘比较例3所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0053]图12是描绘比较例4所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0054]图13是描绘比较例5所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0055] 图14是测定本发明的实施例所涉及的轧制铜箔的耐弯曲性的滑动弯曲试验装置的示意图。
[0056]图15是显示本发明的实施例所涉及的轧制铜箔的耐弯折性的试验方法的概要的图。
[0057]图16是描绘本发明的实施例6所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0058]图17是描绘实施例7所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0059]图18是描绘比较例6所涉及的{111}面的衍射峰的平均强度而作成的图。
[0060]图19是纯铜型金属的反极点图，(a)是显示由拉伸变形引起的结晶旋转方向的反极点图，(b)是显示由压缩变形引起的结晶旋转方向的反极点图。
[0061]图20是在一般的反极点图中加描了 {013}面、{023}面和与这些晶面的方位差较小的晶面的区域而成的图。
[0062]符号说明
[0063]10滑动弯曲试验装置
[0064]11试样固定板
[0065]12螺丝
[0066]13振动传递部
[0067]14振荡驱动体
[0068]20隔离物
[0069]50,51 试样片
【具体实施方式】
[0070]<本发明人等所得到的认识>
[0071]如上所述，为了得到FPC用途中所要求的优异的耐弯曲性的轧制铜箔，使轧制面的立方体方位越发达越好。本发明人等也为了使立方体方位的占有率增大而进行了各种实验。并且，由此前的实验结果确认了，在最终冷轧工序后存在的{022}面，如果通过其后的再结晶退火工序而被调质成再结晶，则成为1002}面，即立方体方位。即，在最终冷轧工序后、再结晶退火工序前，优选1022}面成为主方位。
[0072]另一方面，如上述的专利文献I~4所记载的那样，以及如本发明人等所尝试的那样，即使大量表现出立方体织构，在采用多晶结构的轧制铜箔中作为立方体织构的1002}面也不会占据100%。这在再结晶退火工序前也是相同的，除了在再结晶退火工序前的状态下作为主方位的{022}面、在再结晶前后保持结晶方位的{002}面以外，{113}面、{111}面、{133}面、{013}面、{023}面等副方位的晶面不受控制而混合存在多个。基于这样的前提，像例如专利文献4那样，为了将{022}面的占有率控制为80%以上，需要高度的轧制技术、设备。
[0073]此外，认为具有这些多个晶面的晶粒对轧制铜箔的各特性有各种影响。因此，本发明人等着眼于迄今为止被认为无用的副方位的晶面，研究了是否能够不使主方位的占有率减少而维持高耐弯曲性，同时通过控制这些副方位的晶面的占有率来使轧制铜箔提高其它特性，例如近年来可见要求提高的耐弯折性。
[0074]在上述研究中，本发明人等进行了包含{113}面、{111}面、{133}面、{013}面、{023}面等副方位的晶面的、轧制铜箔的主表面的衍射峰的解析。衍射峰显示各副方位的存在，由其强度比可以获知各副方位的占有率。这样的深入研究的结果是，本发明人等发现，通过对上述的衍射峰的状态进行各种规定并对它们进行控制，即使在通过主方位的{022}面的控制而已经得到高耐弯曲性的状况下，也可以进一步使耐弯折性提高。
[0075]此外，与此同时，本发明人等为了得到FPC用途中所要求的耐弯折性高的轧制铜箔，进一步进行了深入研究。其结果发现，对于耐弯折性，不仅结晶方位，而且轧制铜箔的主表面的凹凸的状态也有较大的影响。
[0076]本发明是基于发明人等发现的这些认识而作出的。
[0077]<本发明的一实施方式>
[0078](I)轧制铜箔的构成
[0079]首先对本发明的一实施方式所涉及的轧制铜箔的晶体结构等的构成进行说明。
[0080](轧制铜箔的概要)
[0081]本实施方式所涉及的轧制铜箔，例如构成为具备作为主表面的轧制面的板状。该轧制铜箔是，例如对以无氧铜(0FC:Oxygen-Free Copper)、韧铜等纯铜为原材料的铸块实施后述的热轧工序、冷轧工序等而制成规定厚度的、最终冷轧工序后再结晶退火工序前的轧制铜箔。
[0082]本实施方式所涉及的轧制铜箔，例如为了用于FPC的挠性的配线材用途，通过总加工度为90%以上、更优选为94%以上的最终冷轧工序而构成为厚度为20 μ m以下。上述轧制铜箔在之后，如上所述，例如试图通过兼带与FPC的基材贴合的工序而实施再结晶退火工序，进行再结晶而具备优异的耐弯曲性。
[0083]成为原材料的无氧铜是例如JIS C1020，H3100等所规定的纯度为99.96%以上的铜材。氧含量可以不完全为零，例如可以包含数PPm左右的氧。此外，韧铜是例如JIS C1100，H3100等所规定的纯度为99.9%以上的铜材。在韧铜的情况下，氧含量为例如IOOppm?600ppm左右。也有时在这些铜材中微量地添加银(Ag)等规定的添加材而制成低浓度铜合金，从而制成耐热性等各特性得到了调整的轧制铜箔。本实施方式所涉及的轧制铜箔中可以包含纯铜和低浓度铜合金这两者，原材料的铜材质、添加材对本实施方式的效果几乎不产生影响。
[0084]对于最终冷轧工序中的总加工度，如果将最终冷轧工序前的加工对象物(铜的板材)的厚度设为TB，将最终冷轧工序后的加工对象物的厚度设为Ta，则以总加工度(%)=[(Tb — TA)/TB] X 100表示。通过使总加工度为90%以上、更优选为94%以上，可得到耐弯曲性优异的轧制铜箔。[0085](轧制面的晶体结构)
[0086]此外，本实施方式所涉及的轧制铜箔具有与轧制面平行的多个晶面。具体而言，在最终冷轧工序后、再结晶退火工序前的状态下，多个晶面包含{022}面、{002}面、{113}面、{111}面、和{133}面。{022}面成为轧制面的主方位，其它各晶面为副方位。
[0087]如上所述，上述各晶面的状态可通过规定了对各晶面测定的衍射峰强度等的状态的比例关系式而进行控制。各晶面的衍射峰强度可以由对轧制铜箔的轧制面的使用了 2 Θ /Θ法的X射线衍射测定求出。这里，对于使用了 2Θ/Θ法的X射线衍射测定的概略，参照后述的实施例和比较例所涉及的图2进行说明。另外，对于X射线衍射测定的详细内容，如后所述。
[0088]如图2所示，将轧制铜箔等的试样片50以能够绕Θ轴、ψ轴、φ轴这3个扫描轴旋转的方式配置。使用了 2Θ/Θ法的X射线衍射测定中，使试样片50绕Θ轴旋转，相对于试样片50以角度Θ将入射X射线入射。此外，检测相对于入射X射线的入射方向以角度2Θ衍射的衍射X射线。由此，相对于试样片50的主表面平行的各晶面的衍射峰以与主表面上的各晶面的占有率对应的强度来得到。
[0089]将通过这样的X射线衍射而测定的上述5个晶面的衍射峰强度换算成合计值成为100那样的比而得的值为各晶面的衍射峰强度比
I {022}、I {002}、I {113}、I {111}、和 I {133} ° 上述衍
射峰强度比与轧制面中的各晶面的占有率大致相等。
[0090]以下显示由各晶面的衍射峰强度求出作为代表的{022}面的衍射峰强度比的换算式(A)。这里，将各晶面的衍射峰强度分别设为
I {022}、I {002}、I {113}、I {111}、和 I {133}。
[0091][数I]
[0092]
【权利要求】
1.一种轧制铜箔，其为具备主表面并具有与所述主表面平行的多个晶面的最终冷轧工序后、再结晶退火工序前的轧制铜箔，其特征在于， 所述多个晶面包含{022}面、{002}面、{113}面、{111}面、和{133}面， 将通过对所述主表面进行使用了 2 Θ / Θ法的X射线衍射测定而求出的、并以合计值为100的方式换算得到的所述各晶面的衍射峰强度比分别设为1{(122}、1{_、1{113}、1{111}、和1{133}时，
1 (022}十 I {002} ^ 75.0， 使用以所述主表面为基准的X射线极图法，对于15°以上90°以下的范围内的多个倾斜角度，分别求出使所述主表面的面内旋转角度在0°以上360°以下的范围内变化而测定的{111}面的衍射峰的平均强度， 以所述倾斜角度为横轴，以衍射峰强度为纵轴，制作描绘所述{111}面的衍射峰的平均强度而成的图时， 当将连接所述倾斜角度为47°时的所述{111}面的衍射峰的平均强度与所述倾斜角度为53°时的所述{111}面的衍射峰的平均强度的直线的纵轴截距设为[A]，将所述倾斜角度为15°以上90°以下的范围内的所述{111}面的衍射峰的平均强度的最大值设为[B]时，
[A]/[B] < 1/4。
2.根据权利要求1所述的轧制铜箔，其特征在于，所述{111}面的衍射峰强度比为，1{111} ( 10.0。
3.根据权利要求1或2所述的轧制铜箔，其特征在于，所述主表面的表面粗糙度为， 十点平均粗糙度Rzjis ( 1.5 μ m, 算术平均粗糙度Ra < 0.4 μ Lm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的轧制铜箔，其特征在于，以无氧铜、或韧铜为主成分。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的轧制铜箔，其特征在于，添加了银、硼、钛、锡中的至少任一种。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的轧制铜箔，其特征在于，厚度为20μ m以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的轧制铜箔，其特征在于，用于柔性印刷配线板。
【文档编号】H05K1/09GK103547067SQ201310055208
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年2月21日 优先权日:2012年7月17日
【发明者】室贺岳海, 关聪至 申请人:株式会社Sh铜业