热轧铜板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种适合使用于瓣射用祀材、垫板、Steve模（Stevemold)、加速器用 电子管、磁控管、超导稳定化材料、散热基板、真空部件、热交换机的管板、导电条、电极材、 电锻用阳极等的铜加工品的热社铜板。
[0002] 本申请主张基于2013年4月8日在日本申请的专利申请2013-080844号的优先 权，并将其内容援用于此。
【背景技术】
[0003] W往，作为使用于上述铜加工品的由纯铜构成的铜板，一般通过如下工序来制造， 良P，制造纯铜的铸锭的铸造工序、对该铸锭进行热加工（热社或热锻）的热加工工序、进行 冷加工（冷社或冷锻）的冷加工工序、W及进行用于使晶粒微细化或减轻应变的热处理的 热处理工序。另外，有时根据需要反复进行冷加工工序与热处理工序。
[0004] 运种铜板通过进行锐削或钻孔等的切削加工、弯曲等的塑性加工等，被加工成所 希望的形状的产品。在此，在上述铜板中，为了抑制加工时的挤裂、变形，要求使结晶粒径微 细化、及减少残余应变。 阳〇化]并且，最近，上述铜板作为用于半导体元件的配线材料的瓣射用祀材使用。作为该 瓣射用祀材，为了将所成膜的配线的电阻抑制得较低，使用对杂质含量进行了限制的高纯 度的铜板。并且，为了形成均匀的瓣射膜，要求对结晶粒径及结晶取向性的偏差进行了抑制 的铜板。
[0006] 为了获得使用于上述瓣射用祀材等的铜板，W往，提出有例如专利文献1~3中公 开的方法。
[0007] 专利文献1中公开有如下方法，即，通过对纯度为99. 995wt%W上的纯铜的铸锭 进行热加工，然后W900°CW下的溫度进行退火，接着W40%W上的社制率进行冷社之后， W500°CW下的溫度进行再结晶退火，由此获得具有基本再结晶组织，平均结晶粒径为80 微米W下，且维氏硬度为100W下的瓣射用祀材。
[0008] 并且，专利文献2中公开有如下方法，即，通过对纯度6NW上的高纯度铜铸锭进行 热锻或热社等加工率50%W上的热加工之后，进一步进行冷社或冷锻等加工率30%W上 的冷加工，W350~500°C进行1~2小时的热处理，由此获得除气体成分W外的铜的含量 为99.999%^上，而且，瓣射面的平均粒径为250ymW下，且平均粒径的偏差在±20%W 内，X射线衍射强度比imiVl(200)在瓣射面中为2.4W上且其偏差为±20%W内的瓣 射用祀材。
[0009] 而且，专利文献3中公开有，去除由纯度6NW上的高纯度铜及添加元素构成的铸 锭的表面层，经过热锻、热社、冷社、热处理工序而获得的瓣射用祀材。尤其，在实施例中记 载有，去除所制造的铸锭的表面层并设为0160x601之后，W 400°C进行热锻并设为0200,然 后，W 400°C进行热社来社制至於7〇x20t，进一步通过进行冷社，社制至036〇xl〇t，W 500°C 进行1小时的热处理后，对整个祀材进行快速冷却来作为祀材原料。
[0010] 作为代表运种瓣射用祀材的制造方法，在W往的铜板制造方法中，对纯铜铸锭进 行热加工（热锻或热社）之后，进行冷加工（冷锻及冷社）及热处理，由此控制结晶粒径或 结晶的取向性等。另外，对于结晶粒径或结晶的取向性等，受冷加工条件及热处理条件的影 响较大，因此在专利文献1~3中，冷加工条件及热处理条件受到规定。
[0011] 专利文献1 :日本专利公开平11-158614号公报
[0012] 专利文献2 :日本专利公开平10-330923号公报
[0013] 专利文献3 :日本专利公开2009-114539号公报
[0014] 然而，在上述的W往铜板（瓣射用祀材）中，对纯铜铸锭进行热加工（热锻及热 牵L)之后，需要进行冷加工（冷锻及冷社）、热处理，存在工序数较多，制造成本变高的问题。 并且，为了进行冷加工（冷锻及冷社），存在难W将铜板的残余应力抑制得较低的缺点。
[0015] 而且，在上述铜板中，虽然使晶粒微细化，但如散热基板会随着冷热循环，反复负 荷应力时的疲劳特性并不充分。并且，作为瓣射用祀材使用上述铜板时，无法充分抑制W高 输出功率进行瓣射时的异常放电。
【发明内容】
[0016] 本发明是鉴于前述情况而完成的，其目在于提供一种即使为通过热社而制造的热 社铜板，加工性及疲劳特性优异，且即使在作为瓣射用祀材使用时也能够充分抑制异常放 电的热社铜板。
[0017] 为了解决上述课题，（1)本发明的一方式的热社铜板由纯度为99. 99质量％ ^上 的纯铜构成，平均结晶粒径为40ymW下，且W邸SD法测定的结晶晶界总长度^与X3晶 界长度L〇3及S9晶界长度L〇9之和L(〇3+〇9)的比率，即（5：3+S9)晶界长度比率 化（0 3+0 9)/L)为 28%W上。
[0018] 在该结构的热社铜板中，由于平均结晶粒径为40ymW下，因此在切削加工时能 够抑制产生挤裂。并且，也提高在弯曲等的塑性加工时的加工性。
[0019] 并且，在瓣射用祀材中，由于瓣射效率随着结晶方位而不同，因此随着瓣射的进行 而在每个晶粒中产生凹凸，成为异常放电的原因。在此，在本发明的热社铜板中，由于平均 结晶粒径为40ymW下，因此瓣射时的凹凸变得微细，能够抑制产生异常放电。
[0020] 并且，本发明的热社铜板由纯度99. 99mss%w上的纯铜构成。纯铜中的杂质 具有降低（X3+5：9)晶界长度比率化（03+0 9)/L)的作用，因此通过将铜的纯度设为 99.9911133%^上，能够使（5：3+5：9)晶界长度比率化（〇3+〇9)/1)成为28%^上。另外， 关于铜的纯度，根据JISH1051(2005)中规定的方法进行测定。
[0021] 并且，在本发明的热社铜板中，W邸SD法测定的结晶晶界总长度^与S3晶界 长度L〇3及5：9晶界长度L〇9之和L(〇3+〇9)的比率，即（5：3+5：9)晶界长度比率 (L(〇3+〇9)/L)为28%W上，因此存在较多的S3晶界与S9晶界。如此，（S3+S9)晶 界长度比率化（0 3+0 9)/L)较高的情况下，结晶性较高的晶界（原子排列的素乱较少的晶 界）增加，使结晶晶界与晶粒内的特性的差异变小，使瓣射效率等均匀化，能够抑制异常放 电。并且，在（23+5：9)晶界长度比率化（0 3+0 9)/L)较高的情况下，结晶晶界的整合性 (coherency)提高，即使错位累积也不易断裂，使疲劳特性大幅提高。尤其，存在较多X9晶 界，则使无规晶界分断，因此能够抑制无规晶界的影响。
[0022] 另外，本发明的（S3+S9)晶界长度比率化（〇3+〇9)/L)，通过利用场发射型扫 描电子显微镜的邸SD测定装置，对结晶晶界、S3晶界、X9晶界进行确定，并通过计算其长 度来获得。
[0023] 结晶晶界被定义为，观察二维剖面的结果，相邻的两个结晶间的取向方位差成为 15°W上时的该结晶间的边界。
[0024] 并且，S3晶界及S9晶界被定义为，根据结晶学上C化理论（Kronbergetal: Trans.Met.Soc.AIME，185,501(1949))定义的X值为3及9的对应晶界，且作为在该对 应晶界中的固有对应部位晶格方位缺陷Dq满足Dq《15° /5：1/2化G.化andon:Acta. Metallurgica.Vol. 14,p. 1479, (1966))的结晶晶界。
[0025] 另一方面，无规晶界是指，除了X值为29W下的对应方位关系且满足Dq《15° / X1/2的特殊晶界W外的晶界。
[0026] 似本发明的另一方式的热社铜板为（1)所述的热社铜板，所述纯铜的导电率为 101%IACSW上。
[0027] 另外，导电率根据JISH2123(2009)中规定的方法测定。并且，IACS为国际退火 铜标准（InternationalAnne曰ledCopperStandard)的简称。
[0028] 如上所述，纯铜中的杂质具有降低（X3+5：9)晶界长度比率化（0 3+0 9)/L)的作 用。并且，若纯铜中的杂质较多，则导电率下降。因此，通过将导电率规定为如上，能够将纯 铜中的杂质量抑制得较少，且能够可靠地使（S3+X9)晶界长度比率化（0 3+0 9)/L)成为 28% 社。
[0029] 作为运种纯铜，可举出C10100、美国规格ASTMF68的Classl等。
[0030] (3)本发明的另一方式的热社铜板为（1)或（2)所述的热社铜板，所述纯铜为如 下组成，即，W0. 0003质量％W下的范围含有Fe、W0. 0002质量％W下的范围含有0、W 0.0005质量％W下的范围含有S、W0.0001质量％W下的范围含有P，且剩余部分为铜及不 可避免的杂质。
[003U前述纯铜的杂质中元素Fe、0、S、P，尤其具有降低（23+S9)晶界长度比 率化（0 3+0 9)/L)的作用，因此通过将运些元素的含量规定为如上，能够可靠地使 (23+5:9)晶界长度比率（L(0 3+0 9)/L)成为28%W上。
[0032] (4)本发明的另一方式的热社铜板为（1)~（3)中任一项所述的热社铜板，其维氏 硬度为80W下。
[0033] 在维氏硬度为80W下的较低的情况下，热社铜板中的应变量降低。在此，将应变 量降低的热社铜板作为瓣射用祀材使用时，能够抑制因瓣射时的应变的释放而导致的粗大 团簇的产生及因此而引起的凹凸的产生，并能够抑制异常放电的产生。
[0034] (5)本发明的另一方式的热社铜板为（1)~（4)中任一项所述的热社铜板，优选W EBSD法测定的反极图的各个面方位的强度的最大值低于5。
[0035] 反极图的强度表示，相对于所有的结晶方位W相同的机率出现的状态下（完全无 规取向的组织），其面方向W几倍的频率出现在测定