铜箔及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铜箔及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 由裸铜形成的铜箔由于随着时间的流逝而氧化，表面会变成红褐色至黑色，外观 变差。此外，由镀Sn铜形成的铜箔为灰色，外观不好。
[0003] 因此，需要一种具有耐氧化性、能够维持铜系金属材料所具有的外观色调的铜箔。
[0004] 以提高铜、铜合金部件的耐腐蚀性为目的，存在下述方法：在铜材的表面上实施锌 (Zn)镀覆后，进行加热处理，使锌（Zn)扩散，从而形成锌（Zn)浓度为10~40 %的铜-锌 (Cu-Zn)的层（参照专利文献1)。
[0005] 此外，还有通过镀覆等在铜系部件的表面上形成镍（Ni)等的层的方法。
[0006] 此外，近年来，还有下述报告：非晶合金由于具有原子紧密堆积的结构而显示优异 的耐腐蚀性（参照专利文献2~6)。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开昭62-040361号公报
[0010] 专利文献2 :国际公开2007/108496号公报
[0011] 专利文献3 :日本特开2008-045203号公报
[0012] 专利文献4 :日本特开2004-176082号公报
[0013] 专利文献5 :日本特开2001-059198号公报
[0014] 专利文献6 :日本特开2010-163641号公报
【发明内容】
[0015] 发明所要解决的课题
[0016] 然而，根据本发明人等的研究，判明了：即使使用了专利文献1中记载的铜系部 件，例如在用作环境温度、或环境温度和工作温度相结合的温度达到KKTC以上的汽车、或 车辆用的动力和信号传输用电缆导体的情况下，制品所需要的要求性能、即对于高温下长 时间使用的耐氧化性，仍然无法让人十分满意。
[0017] 此外，如果在铜箔的表面上形成镍（Ni)等的层，则铜箔变厚变硬，因此，柔性降 低，操作性变差。
[0018] 此外，专利文献2~6中记载的非晶合金必须为利用多种金属元素合金化而成的 材料，因此存在制造工序复杂化的缺点，对于使用不进行合金化的锌元素形成非晶层的技 术尚未进行充分的研究。
[0019] 因此，本发明的目的在于，提供一种铜箔及其制造方法，所述铜箔耐氧化性优异， 能够维持铜系金属材料所具有的优异的外观色调，且操作性优异。
[0020] 用于解决课题的方法
[0021] 为了实现上述目的，本发明提供下述[1]~[9]的铜箔及其制造方法。
[0022] [1] -种铜箔，其具备含有铜作为主要成分的铜系金属板以及设于前述铜系金属 板上的表面处理层，所述表面处理层具有含有与氧的亲和性比铜高的金属和氧的非晶层， 前述铜系金属板和前述表面处理层的总厚度小于0. 55mm。
[0023] [2]根据前述[1]中记载的铜箔，前述铜系金属板的一面或两面上设有前述表面 处理层。
[0024] [3]根据前述[1]或前述[2]中记载的铜箔，前述非晶层进一步含有从前述铜系金 属板扩散出的铜。
[0025] [4]根据前述[1]~[3]中任一项记载的铜箔，前述表面处理层在前述非晶层之下 进一步具有扩散层，所述扩散层含有铜和与氧的亲和性比铜高的金属，或含有铜、与氧的亲 和性比铜高的金属和氧。
[0026] [5]根据前述[1]~[4]中任一项记载的铜箔，前述与氧的亲和性比铜高的金属为 锌。
[0027] [6]根据前述[1]~[5]中任一项记载的铜箔，前述表面处理层的厚度为3nm以上 300nm以下。
[0028] [7] -种铜箔的制造方法，其包括下述工序：在含有铜作为主要成分的铜系金属 板的表面上形成包含与氧的亲和性比铜高的金属的层，将所形成的该层以30°C以上300°C 以下的温度加热处理5秒以上60分钟以下的时间，从而形成表面处理层。
[0029] [8]根据前述[7]中记载的铜箔的制造方法，前述与氧的亲和性比铜高的金属为 锌。
[0030] [9]根据前述[7]或前述[8]中记载的铜箔的制造方法，前述表面处理层的厚度为 3nm以上300nm以下。
[0031] 发明的效果
[0032] 根据本发明，能够提供一种铜箔及其制造方法，所述铜箔耐氧化性优异，能够维持 铜系金属材料所具有的优异的外观色调，且操作性优异。
【附图说明】
[0033] 图1为示意性表示本发明的第1实施方式涉及的铜箔的截面图。
[0034] 图2为示意性表示本发明的第2实施方式涉及的铜箔的截面图。
[0035] 图3为表示本发明的实施例3涉及的试样在恒温（100°C )保持试验中的3600小 时试验品的、一边从表层开始反复溅射一边进行深度方向的俄歇（Auger)元素分析的结果 的图表。
[0036] 图4为表示本发明的实施例3和比较例1、4、5涉及的试样在恒温（100°C )保持试 验中距离表层的氧进入深度（氧化膜厚度）的时间变化的图表。
[0037] 图5为表示本发明的实施例3涉及的试样的RHEED分析结果的电子射线的衍射图 像。
[0038] 符号说明
[0039] I :Cu板；2 :表面处理层（非晶层）；3 :表面处理层；4 :扩散层；5 :非晶层；10、20 : 铜箔。
【具体实施方式】
[0040] (铜箔的构成）
[0041] 本发明的实施方式涉及的铜箔具备含有铜作为主要成分的铜系金属板和设于前 述铜系金属板上的表面处理层，所述表面处理层具有含有与氧的亲和性比铜高的金属和氧 的非晶层，前述铜系金属板和前述表面处理层的总厚度小于0. 55mm。前述表面处理层设于 前述铜系金属板的一面或两面。这里，本发明中的铜箔也包括铜合金箔。
[0042] 图1为示意性表示本发明的第1实施方式涉及的铜箔的截面图，图2为示意性表 示本发明的第2实施方式涉及的铜箔的截面图。
[0043] 图1所示的铜箔10具备具有矩形截面的Cu系金属板1 (以下有时简记为Cu板） 和设于其相对的一对面上的表面处理层2。
[0044] Cu板1以Cu为主要成分，Cu优选为90质量％以上。即，优选Cu单质、或杂质为 10质量％以下的Cu合金。例如,可以使用无氧铜、韧铜等纯铜、含有3~15质量ppm的硫、 2~30质量ppm的氧和5~55质量ppm的Ti的低浓度铜合金等。
[0045] Cu板1的厚度优选为10 μ m~500 μ m,更优选为10 μ m~400 μ m,进一步优选为 ΙΟμL?~300μπ?。如果厚度过薄，则铜板上容易产生皱纹等，操作性变差。另一方面，如果 厚度过厚，则难以加工成自由的形状。
[0046] 表面处理层2具有含有与氧的亲和性比铜高的金属和氧的非晶层。或者，表面处 理层2具有含有与氧的亲和性比铜高的金属、氧和从Cu板1扩散出的铜的非晶层。
[0047] 这里，作为第2实施方式（铜箔20)，如图2所示，表面处理层也可以为具有非晶层 5和形成于非晶层5之下的扩散层4的表面处理层3,所述扩散层4含有铜和与氧的亲和性 比铜高的金属，优选含有铜、与氧的亲和性比铜高的金属和氧。扩散层4为结晶性的层，在 这一点上与非晶层5不同。
[0048] 作为构成表面处理层2(非晶层）和非晶层5的、与氧的亲和性比铜高的金属，优 选锌。除了锌以外，还可以列举例如11、1%、21^1、？ 6、511^11等。尤其从循环利用的观点 出发，优选在制造铜时容易氧化除去的Ti、Mg和Zr。关于构成扩散层4的、与氧的亲和性 比铜高的金属，也与构成非晶层的、与氧的亲和性比铜高的金属的情况同样