专利名称：轧制铜箔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轧制铜箔，特别涉及一种在柔性印刷配线板中使用的轧制铜箔。
背景技术：
柔性印刷配线板(FPC:Flexible Printed Circuit)由于薄、可挠性优良，因而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折弯部分，数码相机、打印机头等的活动部分，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分的配线等。因此，对作为FPC、其配线材料而使用的轧制铜箔一直要求优异的弯曲特性。FPC用轧制铜箔经过热轧、冷轧等工序来制造，并通过粘接剂或通过加热等直接地与由聚酰亚胺等树脂构成的FPC的基膜(基材)贴合，实施蚀刻等表面加工而成为配线。通过退火后的再结晶而软化后的状态与冷轧后的加工硬化后的硬质状态相比，轧制铜箔的弯曲特性显著提高。因此可以采用如下的制造方法:例如在上述制造工序中，使用冷轧后的轧制铜箔，在避免伸长、折皱等变形的同时剪裁轧制铜箔，并叠合在基材上，之后，兼任轧制铜箔的再结晶退火而通过加热使轧制铜箔与基材密合而进行一体化。以上述FPC的制造工序为前提，关于弯曲特性优异的轧制铜箔、其制造方法，迄今为止进行了各种研究，很多报告指出在轧制铜箔的表面作为立方体方位的1002}面({200}面)越发达，则弯曲特性越提高。因此，例如在专利文献I中，在再结晶粒的平均粒径为5 μ πΓ20 μ m的条件下进行最终冷轧之前的退火，使最终冷轧的轧制加工度为90%以上。由此，得到在对再结晶组织进行了调质的状态 下，由轧制面的X射线衍射求出的{200}面的强度I相对于由微粉末铜的X射线衍射求出的{200}面的强度Itl为IAtl > 20的立方体织构。另外，例如在专利文献2中，通过提高最终冷轧前的立方体织构的发达度，将最终冷轧的加工度设为93%以上，并进一步实施再结晶退火，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。另外，例如在专利文献3中，将最终冷轧工序中的总加工度设为94%以上，且将每I道次的加工度控制为159Γ50%。由此，再结晶退火后，得到通过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△ β为10°以下、且[a]和[b]的比为[a]/[b] ^ 3的晶粒取向状态，所述[a]为轧制面中的作为立方体织构的{200}面标准化后的衍射峰强度，所述[b]为与{200}面存在孪晶关系的结晶区域标准化后的衍射峰强度。如此在以往技术中，通过提高最终冷轧工序的总加工度，在再结晶退火工序后使轧制铜箔的立方体织构发达，从而实现了弯曲特性的提高。专利文献1:日本专利第3009383号公报专利文献2:日本专利第3856616号公报专利文献3:日本专利第4285526号公报
发明内容
但是，像上述的专利文献f 3那样，即使表现出较多立方体织构，采取多晶结构的轧制铜箔中的作为立方体织构的1002}面也不会占到100%。即，轧制铜箔中除了主方位的{002}面以外，还不受抑制地混合存在多个{113}面、{111}面、{133}面等副方位的晶面。近年来，随着电子设备的小型化、薄型化，在小空间内组装入FPC的情况增加，从而必须在更小的空间内确保FPC、其配线材料的性能的可靠性。与之对应，对成为配线材料的轧制铜箔的弯曲特性的要求也提高，仅仅着眼于主方位的{002}面而提高立方体织构的比率那样的上述专利文献f 3的方法存在限度。本发明的目的是提供能够在再结晶退火工序后具有优良弯曲特性的轧制铜箔。根据本发明的第I方式，提供一种轧制铜箔，其具备主表面、且具有与所述主表面平行的多个晶面，是最终冷轧工序后、再结晶退火工序前的轧制铜箔，所述多个晶面包括{022}面、{002}面、{113}面、{111}面和{133}面,将对所述主表面利用2 Θ / Θ法进行X
射线衍射测定而得到的所述各晶面的衍射峰强度分别设为 I {022}、I {002}、I 13}、1(111}和工{133}
时，I {022}/(I {022}+1 {002}+1 {113} + 1 {111} + 1 {133}) >0.50，(I {002}+1 {113}) / (I {111}+1 {133}) <2.0，10 ≤I 細/1{_ ≤45，I {022}/I {113} ≤ 5.0，I 細/I 则≤120，I {022}/1 {133} ^ 25,I (002}/1 {113} ^ 5.0，I 则/I 細≤ 3.0，I 細/I 则≤ 5.0，1 (002)/1 (111} ≤ 8.0,1{_/1 細≤ 2.0，且I 細/I 細≤2.0。根据本发明的第2方式，提供第I方式中记载的轧制铜箔，其中以JIS C1020中规定的无氧铜或者JIS CllOO中规定的韧铜为主成分。根据本发明的第3方式，提供第I或者第2方式中记载的轧制铜箔，其中添加了银、硼、钛、锡中的至少任一种。根据本发明的第4方式，提供第广第3方式中任一项所记载的轧制铜箔，其中，通过总加工度为90%以上的所述最终冷轧工序使得厚度为20 μ m以下。根据本发明的第5方式，提供第f第4方式中任一项所记载的轧制铜箔，用于柔性印刷配线板。根据本发明，提供能够在再结晶退火工序后具有优良弯曲特性的轧制铜箔。
图1是显示本发明的一个实施方式的轧制铜箔的制造工序的流程图。
图2是测定本发明的实施例的轧制铜箔的弯曲特性的滑动弯曲试验装置的示意图。图3是纯铜型金属的反极点图，(a)为显示拉伸变形引起的晶体转动方向的反极点图，(b)为显示压缩变形引起的晶体转动方向的反极点图。图4为显示最终冷轧工序后、再结晶退火工序前的轧制铜箔的结晶方位的反极点图。符号说明10滑动弯曲试验装置11试样固定板12 螺钉13振动传达部14振荡驱动体F试样片
具体实施方式
本发明人等所得到的见解如上所述，为了得到在FPC用途中所要求的弯曲特性高的轧制铜箔，使轧制面的立方体方位越发达越好。本发明中，在例如对主方位的晶面进行控制而使得轧制面的立方体方位发达的基础上实现弯曲特性的进一步提高。关于主方位的晶面控制，本发明人等也一直进行用于使立方体方位的占有率增大的各种实验。并且，由迄今为止的实验结果确认出，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被调质成再结晶，则成为{002}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。另一方面，由于轧制铜箔为多晶，因此，轧制面整体不会在一个晶面占100%，例如在最终冷轧工序后的状态下，除了作为主方位的1022}面以外，还混合存在多个{113}面、{111}面、{133}面等副方位的晶面，认为这些具有多个晶面的晶粒会对轧制铜箔的各项特性产生各种影响。因此，本发明人等着眼于迄今为止一直被视作无用的副方位的晶面，在维持主方位的占有率而确保高的弯曲特性的同时，探讨了是否无法使这些副方位的晶面有助于弯曲特性的进一步提闻。这样认真研究的结果，本发明人等发现，通过控制{113}面、{111}面、{133}面等副方位的晶面的比率，能够进一步提高轧制铜箔的弯曲特性。即，在通过控制主方位的{022}面而已得到规定的弯曲特性的情况下，也能更加提高弯曲特性。本发明为基于发明人等所发现的上述见解的发明。本发明的一个实施方式(I)轧制铜箔的构成首先，说明有关本发明的一个实施方式所涉及的轧制铜箔的晶体结构等的构成。轧制铜箔概要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。该轧制铜箔是对例如以无氧铜(OFC:0xygen-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。即，本实施方式所涉及的轧制铜箔通过总加工度为90%以上、更优选94%以上的最终冷轧工序而构成为厚度20 μ m以下，其后，如上述那样实施例如兼任与FPC的基材的贴合工序的再结晶退火工序，试图通过再结晶而具备优异的弯曲特性，从而用于例如FPC的可挠性的配线材用途。成为原材料的无氧铜例如是JIS C1020、H3100等中规定的纯度为99.96%以上的铜材。氧含量可以不完全为零，例如可以含有几PPm左右的氧。另外，韧铜例如是JIS C1100、H3100等中规定的纯度为99.9%以上的铜材。韧铜的情况下，氧含量例如为100ppnT600ppm左右。有时也向这些铜材中微量添加银(Ag)等规定的添加材料而制成低浓度铜合金，从而制成调整了耐热性等各项特性的轧制铜箔。就本实施方式所涉及的轧制铜箔而言，可以含有纯铜和低浓度铜合金两者，原材料的铜材质、添加材料对本实施方式的效果几乎不产生影响。将最终冷轧工序前的加工对象物(铜的板材)的厚度设为TB、最终冷轧工序后的加工对象物的厚度设为Ta时，以总加工度(%) = [ (Tb-Ta) /Tb] X 100表示最终冷轧工序中的总加工度。通过将总加工度设为90%以上、更优选为94%以上，可以得到具有高的弯曲特性的轧制铜箔。轧制面的晶体结构上述轧制铜箔具有平行于轧制面的多个晶面。具体而言，在最终冷轧工序后、再结晶退火工序前的状态下，在多个晶面中包括{022}面、{002}面、{113}面、{111}面和{133}面。{022}面成为轧制面中的主方位，其它各晶面为副方位。将对轧制铜箔的轧制面利用2 Θ / Θ法进行X射线衍射测定而得到的各晶面的衍射峰强度分别设为 I {022}、I {002}、I {113}、I {111}和工{133} 时，各晶面的衍射峰强度存在以下的式(I广(12)全部成立的关系。I {022}/(I {022}+1 {002}+1 {113} + 1 {111} + 1 {133}) >0.50 …(I)(I {002}+1 {113}) / (I {111}+1 {133}) ^ 2.0...(2)10 < I 細/1{_ < 45 …(3)1 (022)/^113}≥ 5.0...(4)1{022}/1{111} ( 120...(5)1 (022)/^133}≤ 25…(6)1 (002)/^113} ( 5.0...(7)I 则/I 細≤ 3.0...(8)1{113}/1{111} ( 5.0...(9)1 (002)/1 (111} ^ 8.0- (10)1 (002)/1 (133} ^ 2.0- (11)1_/1 細≤ 2.0...(12)如上所述，本实施方式中的轧制铜箔构成为在再结晶退火工序后具有优良弯曲特性。晶体结构的作用如上所述，{022}面在再结晶退火工序后向{002}面变化，提高轧制铜箔的弯曲特性。上述式(I)显示出，该{022}面的衍射峰强度1{(122}与其以外的方位的晶面的衍射峰强度相比为5成以上，充分高。另外，最终冷轧工序等的轧制加工时，对轧制的铜材施加了压缩应力和比压缩应力更弱的拉伸应力。铜材中的铜晶体由于轧制工序时的应力而产生转动现象，通过数条路径向{022}面变化。压缩应力越大，越容易经由{002}面、{113}面，拉伸应力越大，越容易经由{111}面、{133}面，而分别向{022}面变化。即，上述的式⑵显示出，表示压缩应力成分的存在的与表示拉伸应
力成分的存在的(I {111} + 1 {133} )之间的平衡。另外，上述的式(3Γ(6)分别显示了转动到{022}面的衍射峰强度与转动不充分的{002}面、{113}面、{111}面和{133}面的衍射峰强度的比率。另外，上述的式(7)、(8)分别显示了在向{022}面变化的各自的路径所观察到的{002}面与{113}面、以及{111}面与{133}面的衍射峰强度的比率。另外，上述的式(9广(12)分别显示了在不同的路径所观察到的晶面彼此之间的衍射峰强度的比率。即，通过将式(9广(12)与上述的式(7)、(8) 一起考虑，全部显示了没有转动到1022}面的晶面彼此之间的衍射峰强度的比率。如上所述，基于本发明人等的实验经验，通过控制目前为止被认为如果比例少则可忽视其影响的副方位晶面，能够在使主方位的1022}面大量表现而得到规定弯曲特性的状态下，进一步提高弯曲特性。在再结晶退火工序中，作为主方位的{022}面向{002}面变化，但是作为副方位的{002}面、{113}面、{111}面和{133}面在再结晶退火工序前后几乎没有发生变化，副方位的各晶面的衍射峰强度的比率在再结晶退火工序后也大致相同。因此，对于最终冷轧工序后、再结晶退火工序前的本实施方式的轧制铜箔，只要控制好各副方位的晶面的衍射峰强度的比率以全部满足上述比例关系式即可。另外，需要注意的是，上述的式(1Γ(12)所示的各晶面的衍射峰强度的比例关系中，如果一个或者多个式子的范围发生变化，则其他的式子的范围也联动地发生变化。即，为了增大例如式(4)的下限，只要减小例如1{113}的值即可。但是，这时式(7)的分母也变小，式(7)的值很可能超过上限值的5.0。这样的关系适用上述的式(1Γ(12)的全部。(2)轧制铜箔制造方法然后，使用图1说明本发明的一个实施方式的轧制铜箔的制造方法。图1为显示本实施方式的轧制铜箔的制造工序的流程图。铸块的准备工序SlO如图1所示，首先将无氧铜(OFC:Oxygen-Free Copper)、韧铜等纯铜作为原材料进行铸造，准备铸块(铸锭)。铸块例如形成为具有规定厚度、规定宽度的板状。可以形成为了调整轧制铜箔的各项特性而在成为原材料的无氧铜、韧铜等纯铜中添加了规定的添加材料的低浓度铜合金。通过添加材料可调整的上述各项特性中，例如有耐热性。如上所述,对于FPC用轧制铜箔，用于得到 高弯曲特性的再结晶退火工序是兼任例如与FPC的基材的贴合工序而进行的。贴合时的加热温度例如根据FPC的由树脂等组成的基材的固化温度、使用的粘接剂的固化温度等来设定，温度条件的范围宽且多种多样。为了使轧制铜箔的软化温度与如此设定的加热温度相适应，有时会添加可调整轧制铜箔的耐热性的添加材料。以下的表I例示了添加材料为无添加的铸块、添加了几种类型的添加材料的铸块作为本实施方式中使用的铸块。表权利要求
1.一种轧制铜箔，其特征在于，其为具备主表面、且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， 所述多个晶面包括{022}面、{002}面、{113}面、{111}面和{133}面， 将通过对所述主表面利用2 Θ / Θ法进行X射线衍射测定而得到的所述各晶面的衍射峰强度分别设为 I {022} 、I {002} 、I {113}、I {111}和 I {133}时， I {022}/(I {022}+1 {002}+1 {113}+1 {111}+1 {133})≥0. 50， (I {002}+1 {113}) / (I {111}+1 {133}) ≤ 2. 0， 10 ≤ I {022}/I {002} ≤ 45， I {022}/I {113} ≥5. O， I {022}/I {111} ≤ 120， I {022}/I {133}≤25， I {002}/I {113}≤5. O， I {111}/工{133}≤3. O， I {113}/工{111}≤5. 0， I {002}/I {111} ≤^ 8. O、 I {002}/I {133} ≤ 2. O，且 I {113}/工{133} ≤ 2. O
2.根据权利要求1所述的乳制铜箔，其特征在于，以JISC1020中规定的无氧铜或者JIS CllOO中规定的韧铜为主成分。
3.根据权利要求I或2所述的乳制铜箔，其特征在于，添加有银、硼、钛、锡中的至少任一种。
4.根据权利要求广3中任一项所述的乳制铜箔，其特征在于，通过总加工度为90%以上的所述最终冷乳工序使得厚度为20 μ m以下。
5.根据权利要求Γ4中任一项所述的乳制铜箔，其特征在于，用于柔性印刷配线板。
全文摘要
本发明提供一种轧制铜箔，在再结晶退火工序后具有优良弯曲特性。与主表面平行的多个晶面的衍射峰强度为I{022}/(I{022}+I{002}+I{113}+I{111}+I{133})≥0.50，(I{002}+I{113})/(I{111}+I{133})≤2.0，10≤I{022}/I{002}≤45，I{022}/I{113}≥5.0，I{022}/I{111}≤120，I{022}/I{133}≤25，I{002}/I{113}≤5.0，I{111}/I{133}≤3.0，I{113}/I{111}≤5.0，I{002}/I{111}≤8.0，I{002}/I{133}≤2.0，且I{113}/I{133}≤2.0。
文档编号B21B1/40GK103255308SQ201210184249
公开日2013年8月21日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年2月17日
发明者室贺岳海, 关聪至 申请人:日立电线株式会社