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JP6147077B2 - 圧延銅箔および圧延銅箔の製造方法 - Google Patents

圧延銅箔および圧延銅箔の製造方法 Download PDF

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JP6147077B2 JP2013100629A JP2013100629A JP6147077B2 JP 6147077 B2 JP6147077 B2 JP 6147077B2 JP 2013100629 A JP2013100629 A JP 2013100629A JP 2013100629 A JP2013100629 A JP 2013100629A JP 6147077 B2 JP6147077 B2 JP 6147077B2
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Description

本発明は、銅または銅合金からなる丸線材が圧延された圧延銅箔およびその製造方法に係り、特に自動車用部品等において繰返して屈曲運動が行われるフレキシブルフラットケーブル等に用いられる圧延銅箔およびその製造方法に関する。
フレキシブルフラットケーブル(FFC)は、厚みが薄く可撓性に優れる特長から、電子機器等への実装形態における自由度が高く、様々な用途に用いられている。例えば、自動車におけるエアバックシステムの構成部品であるステアリング・ロール・コネクタ(SRC)、折り畳み式携帯電話の折り曲げ部、デジタルカメラ、プリンターヘッドなどの可動部、HDD(Hard Disk Drive)やDVD(Digital Versatile Disc)、CD(Compact Disk)など、ディスク関連機器の可動部の配線等に広く用いられている。
尚、フレキシブルフラットケーブルの導体部分には、従来から広く圧延銅箔が用いられている。
ここで、特許文献1には、導体が導電率95%以上のCu濃度99.9%以上の純銅からなり、その引張強さが350MPa以上400MPa以下の範囲である平角導体が開示されている。この平角導体は85℃もしくはそれ以上の高温環境になりうる自動車などに使用され、価格低減および導体強度の維持が達成される。
また、特許文献2には、最終冷間圧延工程の後で再結晶焼鈍前の圧延銅箔であって、圧延面を基準としたX線回折極点図測定による銅結晶の{220}Cu面回折の正極点図結果で、α角度が40〜50°の範囲において、β角度の少なくとも90±5°毎に存在して4回対称性を示す結晶粒群に起因する回折ピークが存在し、さらに、前記β角度の90±10°毎に存在して4回対称性を示す別の結晶粒群に起因する回折ピークが存在する圧延銅箔が開示されている。この特許文献2は、フレキシブルプリント配線板等の可撓性配線部材に対する更なる高屈曲特性の要求に対応するために、優れた屈曲特性を有する圧延銅箔を提供するものである。
特許文献3には、タフピッチ銅または無酸素銅のインゴットを熱間圧延した後、冷間圧延と焼鈍とを繰り返して、最後に冷間圧延で厚さを0.0050mm以下に仕上げる圧延銅箔において、(1)加工度90%以上の冷間圧延、(2)150〜250℃の炉温での1〜10時間の再結晶焼鈍、または、500℃〜800℃の炉温での5〜60秒間の再結晶焼鈍、(3)加工度5〜40%の冷間圧延を順次行ない、再結晶焼鈍を行ったときに立方体集合組識が極度に発達する圧延銅箔の製造方法が開示されている。この特許文献3も、フレキシブルプリント回路基板等の可撓性配線用部材の用途として好適な銅箔を提供するものである。
特開2009−048819号公報 特開2010−150578号公報 特開2001−262296号公報
しかし、特許文献1のような導体は強度が高すぎるために、絶縁性のフィルム等でラミネートする際に付与される熱や、使用環境下で受ける熱などによって強度の低下が生じる。
また、特許文献2は、最終の平角導体を得るまでに、条を連続して圧延させて製造することから、線引き加工された丸線を最終段階で圧延する製法に比べて高コストとなる問題を抱えている。
さらに、特許文献3は、条圧延による高コスト化、冷間加工と焼鈍を繰り返すことによる高コスト化のほか、平均粒径が大きく、FFC用として必要な強度ならびに屈曲特性を満足しないとの問題がある。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、引張強度および耐熱性に優れ、コバ部(短手方向の端部)の形状が滑らかで、且つ繰返し屈曲変形が加えられた場合にもクラックの発生が抑制される圧延銅箔およびその製造方法の提供を目的とする。
本発明の上記課題は下記の手段によって解決された。
<1> 銅または銅合金からなる丸線材が圧延された圧延銅箔であって、
前記圧延銅箔の表面の平均結晶粒径の比率が前記圧延銅箔の厚みに対して1%以上6%以下であり、
且つ前記圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における下記式(1)により求められる粒内歪み率が10%を超え50%未満である圧延銅箔。
式(1) 粒内歪み率(%)=(A)/(B)×100
(上記式(1)において、(A)は、画像解析により方位差1度以上15度以下と識別される領域の面積を、(B)は、画像解析により方位差0度以上15度以下と識別される領域の面積を、表す。)
<2> 前記表面の平均結晶粒径が3μm以下である前記<1>に記載の圧延銅箔。
<3> 前記圧延銅箔の厚みが0.02mm以上0.2mm以下である前記<1>または<2>に記載の圧延銅箔。
<4> 前記<1>〜<3>の何れか1項に記載の圧延銅箔の製造方法であって、
銅または銅合金からなる丸線材を圧延して箔とする第一圧延工程と、
300℃以上500℃以下の温度範囲で、1秒以上10秒以下の熱処理を施す中間焼鈍工程と、
最終的な箔厚まで圧延する第二圧延工程と、
をこの順で行う圧延銅箔の製造方法。
<5> 前記第二圧延工程後に、100℃以上300℃以下の温度範囲で、1秒以上10秒以下の熱処理を施す最終焼鈍工程を行う前記<4>に記載の圧延銅箔の製造方法。
本発明によれば、引張強度および耐熱性に優れ、コバ部(短手方向の端部)の形状が滑らかで、且つ繰返し屈曲変形が加えられた場合にもクラックの発生が抑制される圧延銅箔が提供される。
圧延銅箔のEBSD解析をもとに、横軸に隣り合う領域の方位差を、縦軸にその方位差を有する領域の割合をプロットした図の一例である。 圧延銅箔のEBSD解析をもとに、横軸に隣り合う領域の方位差を、縦軸にその方位差を有する領域の割合をプロットした図の一例である。 本発明の実施形態に係る圧延銅箔を示す概略斜視図である。 実施例での耐屈曲性試験に用いる屈曲試験機に圧延銅箔を固定した状態を示す概略図である。
本発明に係る圧延銅箔は、銅または銅合金からなる丸線材が圧延され、且つ以下の要件を満たす。
・表面の平均結晶粒径の比率が前記圧延銅箔の厚みに対して1%以上6%以下
・前記圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における下記式(1)により求められる粒内歪み率が10%を超え50%未満
式(1) 粒内歪み率(%)=(A)/(B)×100
(上記式(1)において、(A)は、画像解析により方位差1度以上15度以下と識別される領域の面積を、(B)は、画像解析により方位差0度以上15度以下と識別される領域の面積を、表す。)
上記の通り本発明に係る圧延銅箔は、粒内歪み率が10%を超え50%未満である。この粒内歪み率は、前記式(1)に示す通り、方位差0度以上15度以下の領域の面積に対する方位差1度以上15度以下の領域の面積の比率であり、粒内歪みとして認識される方位差0度以上15度以下の領域のうち、方位差が1度以上15度以下の比率が特定の範囲であることを表している。
また上記の通り、表面の平均結晶粒径が圧延銅箔の厚みに対する比率で1%以上6%以下であり、最表面の結晶粒子の粒子径が圧延銅箔の厚みに対して非常に小さい。
上記の構成を満たす本発明に係る圧延銅箔は、繰返して屈曲変形が加えられた場合であってもクラックの発生が抑制され、その結果長寿命化が達成される。
また、適度な引張強度を有するため、本発明の圧延銅箔を絶縁性のフィルム等でラミネートする際の熱処理や、使用環境下にて受ける熱等による強度の低下が抑制される。更に、適度な引張強度を有するため、圧延にて製造する際に圧延ロールへのダメージが抑制され圧延ロールの長寿命化も図れる。
尚、矩形の銅条(板材)を圧延して得た銅箔を更にスリット加工して得た圧延銅箔では、粒内歪み率が10%以下であっても引張強度に優れ且つ繰返し屈曲変形が加えられた場合にもクラックの発生を抑制できる圧延銅箔が得られる。しかし、スリット加工によって得た粒内歪み率が10%以下である圧延銅箔では、コバ部(短手方向の端部)に「ばり」が生じ、絶縁性のフィルム等でラミネートする際の密着性に劣る。これに対し、上記の構成を満たす本発明に係る圧延銅箔は、コバ部(短手方向の端部/図3に示す圧延銅箔2であれば側面10およびその近傍)でのばりの発生が抑制されて滑らかな形状とすることができ、絶縁性のフィルム等でラミネートする際の密着性にも優れる。
−粒内歪み率−
本発明においては、圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における前記式(1)により求められる粒内歪み率が10%を超え50%未満である。粒内歪み率が50%以上の場合、例えば105℃、48時間程度の熱負荷を受けると強度が低下する欠点を生じる。一方、10%以下の場合、引張り強度が低くなるため、絶縁性のフィルム等でラミネートする際の導体張力に耐えられずに、導体が伸び、変形、破断などが起きやすくなる欠点を生じる。
尚、上記粒内歪み率としては更に15%以上40%以下であることが好ましく、20%以上30%以下であることがより好ましい。
上記粒内歪み率は、以下の方法により測定される。
圧延銅箔を長手方向に直行する方向に切断しその断面についてEBSD(electron backscatter diffraction)解析を行う。EBSD解析によって、隣り合う測定領域の方位差が15度を超える部分は結晶粒界と識別し、且つ、方位差が15度までのものを粒内歪みと認定する。ただし、0度以上1度未満と測定される方位差については、問題とならない程度の粒内歪みと捉える。その理由は、この範囲の歪みは、通常、焼鈍処理等を行っても消失することが少ないためである。そこで、0度から15度までの方位差を有する領域のうち、1度以上15度以下の領域を計算することによって圧延銅箔の歪み状態を評価する。
そこで、方位差が0度から15度までの部分を抽出して、前記断面における方位差1度以上15度以下の領域の面積と、方位差0度以上15度以下の領域の面積を測定し、前記式(1)により粒内歪み率を求める。この粒内歪み率の値が小さいほど、圧延銅箔に存在する粒内歪みは小さいと言える。
図1は、隣り合う測定領域の方位差とその存在割合の一例を示したものである。この図1において、領域Iが、方位差0度以上1度未満の存在割合であり、領域IIが方位差1度以上15度以下の存在割合を示す。したがって、上記式(1)との関係においては、(A)が領域IIに対応し、(B)が領域Iと領域IIとを足しあわせた領域に対応している。すなわち、(A)で示す領域IIが小さければ小さいほど、粒内歪み率は小さいと解する。図2も隣り合う測定領域の方位差とその存在割合の一例を示したものであるが、この図2の例では、領域IIが図1の例よりも広くなっている。すなわち、このような状態の圧延銅箔は、上記式(1)における(A)が大きいので、図1の例よりも粒内歪み率が高い。
本発明者らはこのような検討により、粒内歪み率が所定の値を満たすと、引張強度および耐熱性に優れ、コバ部(短手方向の端部)の形状が滑らかで、且つ繰返し屈曲変形が加えられた場合にもクラックの発生が抑制される圧延銅箔が提供されることを見出したのである。
−平均結晶粒径−
本発明においては、圧延銅箔の表面を構成する結晶粒子の平均結晶粒径の圧延銅箔の厚みに対する比率が1%以上6%以下である。前記平均結晶粒径の比率が6%を超える場合、繰返して屈曲変形が加えられた際にクラックの発生が問題となる。一方、前記平均結晶粒径の比率が1%未満である場合、圧延銅箔は柔軟性に劣り容易に配索できない問題が生じる。
尚、良好な屈曲性という視点では、繰返して屈曲変形が加えられた際のクラックの発生がより効果的に抑制される観点から、前述の平均結晶粒径の比率がより小さい以下の範囲の順(1%以上2%以下、2%を超え3%未満、3%以上6%以下)に優れる。
一方、良好な柔軟性という視点では、前述の平均結晶粒径の比率が大きいほど耐力が低く柔軟であるという観点から、平均結晶粒径の比率が大きい以下の範囲の順(3%以上6%以下、2%を超え3%未満、1%以上2%以下)に優れる。
また本発明においては、表面を構成する前記結晶粒子の平均結晶粒径が6μm以下であることが好ましく、3μm以下であることがより好ましく、2μm以下であることが更に好ましい。前記平均結晶粒径が上記範囲であることにより、繰返して屈曲変形が加えられた際のクラックの発生がより効果的に抑制される。
一方、前記平均結晶粒径が0.2μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であることがより好ましく、1.0μm以上であることが更に好ましい。前記平均結晶粒径が上記範囲であることにより、圧延銅箔の柔軟性が得られ配索をより容易に行うことができる。
上記平均結晶粒径および上記平均結晶粒径の比率は、以下の方法により測定される。
圧延銅箔を長手方向に直行する方向に切断しその断面についてEBSD解析を行う。EBSD解析によって、方位差が15度を超える部分を粒界と識別し、結晶粒子の画像を得る。この画像において、特定の幅方向長さ(H)(少なくとも40μm以上)内における最表面を構成する結晶粒子の数(K)を求め、前記幅方向長さ(H)を前記結晶粒子の数(K)で割ることで、表面を構成する結晶粒子の平均結晶粒径を求める。更にこの平均結晶粒径の値を圧延銅箔の厚みで割ることで、圧延銅箔の厚みに対する表面を構成する結晶粒子の平均結晶粒径の比率が求められる。
−圧延銅箔の製造方法−
本発明に係る圧延銅箔の製造においては、銅または銅合金からなる丸線材(丸線型の銅材)を圧延によって所定の銅箔状に成形(圧延工程)することで製造する。
尚、前記所定の銅箔状に成形する工程では、前記圧延は多段階で行なってもよく、また圧延以外の方法を併用して成形を行なってもよい。ただし、前記所定の銅箔状に成形する前(最終的な形状に成形する前)の工程で熱処理を施す。特に、第一の圧延工程と第二の圧延工程との間に熱処理(焼鈍)工程を設ける。更に、所定の銅箔状に成形した後に熱処理(焼鈍)および冷却を行う工程(焼鈍工程)を設けてもよい。
また、前記銅または銅合金からなる丸線材(丸線型の銅材)としては、銅からなる材料に加え銅合金からなる材料を用いることができる。なお、これらの材料は導電率が90%IACS以上であることが好ましい。前記銅からなる材料および銅合金からなる材料における銅としては、例えばタフピッチ銅、無酸素銅、銀(Ag)やスズ(Sn)などを微量添加した銅合金などが挙げられる。なお、導電率が90%IACSを下回らないようにするために、Ag単体の添加ならば0.50質量%以下、Sn単体の添加ならば0.30質量%以下とすることが好ましい。また、導電率を損なわない範囲であれば、銅または銅合金中には微小な析出相や介在物等があってもよい。さらに、銅または銅合金中には、精錬や鋳造等での工程上、混入が回避できない不可避不純物も含まれる。
尚、ここで重要となるのが圧延の際の減面率を調整すること、及び熱処理(焼鈍)における温度、時間といった条件や熱処理を施すタイミングを調整することである。
本発明の圧延銅箔は、表面を構成する前記結晶粒子の平均結晶粒径の圧延銅箔の厚みに対する比率、および粒内歪み率が前述の範囲である。例えば、前記圧延の際の減面率を高くしつまり圧延による断面積の減少量を高くするほど上記粒内歪み率が大きくなる傾向にある。また、銅箔に対し熱が付与されると粒内歪みは除去される傾向があり、特に最終的な形状に成形した後つまり全ての圧延工程が済んだ後においては、加熱による粒内歪みの除去への影響が強くなる傾向にある。また、加熱温度を低くするほど、加熱時間を短くするほど結晶粒子の平均結晶粒径が小さく保持される傾向にあり、つまり結晶粒子の平均結晶粒径の圧延銅箔の厚みに対する比率が小さくなる傾向にある。
従って、圧延前の投入線径の調質、線径、圧延後の板厚等に応じた適切な条件設定が必要である。
以上の点から、具体的に前記結晶粒子の平均結晶粒径の比率および粒内歪み率を前記範囲に制御する方法として、まず、第一圧延工程によって出来うる限り幅出し制御を行い、第一圧延工程後に歪みを含んだ結晶組織を再結晶による結晶粒の粗大化を出来る限り避けつつ、結晶粒内の歪を除去するために必要な最低限の熱処理を施す中間焼鈍工程を設け、その後の第二圧延工程によって所望の平角導体形状を得る。尚、さらに歪を少なくして屈曲性を向上させたい場合には、第二圧延工程にて加わった歪を再度除去するための最終熱処理を施す最終焼鈍工程を設ける方法が好適に挙げられる。しかし、ここで中間焼鈍工程で与えた熱負荷と同程度の熱負荷を与えてしまうと、導体が所望の強度より軟らかくなりすぎるため、最終焼鈍工程を設ける場合は軽度の熱負荷を与えることが望ましい。
ここで、複数の例を挙げて、本発明に係る圧延銅箔の作製について詳述する。
−第1の製造例−
・第一圧延工程
まず所定の径(例えばΦ0.24mm)を有する軟銅線(丸線型)を準備する。例えば上記Φ0.24mmの軟銅線は、それよりも径の大きい軟銅線(例えばΦ8.0mm)を伸線した後、更に熱処理を施す(例えば300℃2時間)ことで形成することができる。
前記所定の径(例えばΦ0.24mm)の軟銅線に第一の圧延を施して、銅箔状(例えば厚さ0.050mm×幅0.74mmの箔状)に成形する。
・中間焼鈍工程
次いで、第一の圧延によって銅箔状に成形されたものに中間熱処理(中間焼鈍)を施す。熱処理の条件としては、300℃以上500℃以下の温度範囲で、加熱時間1秒以上10秒以下で行う(例えば、加熱温度300℃で加熱時間5秒の条件で行われる)。その後、冷却する。尚、冷却の方法としては水冷等の急冷却の方法が好ましい。この水冷等の急冷却を施すことで、結晶粒径の粗大化を防ぐことができる。
・第二圧延工程
次いで、中間焼鈍工程を経た銅箔(例えば厚さ0.050mm×幅0.74mmの箔状)に第二の圧延を施して、最終的な銅箔状(例えば厚さ0.035mm×幅0.8mmの箔状)に成形することで、図3に示すような圧延銅箔2が作製される。
−第2の製造例(最終焼鈍を行う方法)−
・第一圧延工程
まず所定の径(例えばΦ0.20mm)を有する軟銅線(丸線型)を準備する。例えば上記Φ0.20mmの軟銅線は、それよりも径の大きい軟銅線(例えばΦ8.0mm)を伸線した後、更に熱処理を施す(例えば300℃2時間)ことで形成することができる。
次いで、前記所定の径(例えばΦ0.20mm)の軟銅線に第一の圧延を施して、銅箔状(例えば厚さ0.040mm×幅0.70mmの箔状)に成形する。
・中間焼鈍工程
次いで、第一の圧延によって銅箔状に成形されたものに中間熱処理(中間焼鈍)を施す。中間焼鈍の条件としては、300℃以上500℃以下の温度範囲で、1秒以上10秒以下の範囲で行う(例えば、加熱温度300℃で加熱時間5秒の条件で行われる)。その後、冷却する。尚、冷却の方法としては水冷等の急冷却の方法が好ましい。この水冷等の急冷却を施すことで、結晶粒径の粗大化を防ぐことができる。
・第二圧延工程
次いで、中間焼鈍工程を経た銅箔(例えば厚さ0.040mm×幅0.70mmの箔状)に第二の圧延を施して、最終的な銅箔状(例えば厚さ0.035mm×幅0.8mmの箔状)に成形する。
・最終焼鈍工程
次いで、第二の圧延によって最終的な銅箔状に成形されたものに最終熱処理(最終焼鈍)を施す。最終焼鈍の条件としては、前記中間焼鈍よりも加熱温度を低くしたり加熱時間を短くするなどして付与される総熱量を下げて行われ、具体的には100℃以上300℃以下の温度範囲で、1秒以上10秒以下の範囲で行う(例えば、加熱温度100℃で加熱時間5秒の条件で行われる)。
その後、冷却することで図3に示すような圧延銅箔2が作製される。尚、冷却の方法としては水冷等の急冷却の方法が好ましい。この水冷等の急冷却を施すことで、結晶粒径の粗大化を防ぐことができる。
上記第1〜第2の製造例に示した圧延の方法としては、2つあるいは複数の回転するロールの間に前記銅線を通すことで加工する方法が挙げられる。尚、ロールの径や、パス数、潤滑剤の有無等は適宜調整される。
また、熱処理(焼鈍)を行う方法としては、ソルトバスを用いた熱処理や、バッチ炉による熱処理、その他インライン中の電流焼鈍等の方法が挙げられる。但し、圧延の方法や熱処理の方法は上記の方法に限定されるものではない。
尚、本発明に係る圧延銅箔の厚みとしては、特に限定されるものではないが、0.02mm以上0.1mm以下の範囲が好ましい。
−用途−
本発明に係る圧延銅箔は、可撓性に優れ且つ耐屈曲性に優れることから、電子機器等への実装形態における自由度が高く、フレキシブルフラットケーブル(FFC)として好適に用いられる。例えば、自動車におけるエアバックシステムの構成部品であるステアリング・ロール・コネクタ(SRC)、ルーフハーネス、ドアハーネス、フロアハーネス等として好適に用いられる。
以下に、本発明に係る圧延銅箔について、実施例により説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
〔実施例1〕
Φ8.0mmの軟銅線(タフピッチ銅)を伸線した後、更に300℃2時間の熱処理を施すことでΦ0.24mmの軟銅線(丸線型)を準備した。この軟銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.050mm×幅0.74mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて300℃5secの条件で熱処理(焼鈍)と水冷による急冷を施した。
この熱処理(焼鈍)を施した銅箔に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて2回目の圧延を施して、厚さ0.035mm×幅0.80mmの箔状に成形し、圧延銅箔を得た。
前述の方法により、表面の平均結晶粒径、該平均結晶粒径の圧延銅箔の厚みに対する比率、および圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD解析した際における前述の式(1)により求められる粒内歪み率を求めた。結果を表1に示す。
〔実施例2〕
Φ8.0mmの軟銅線(タフピッチ銅)を伸線した後、更に300℃2時間の熱処理を施すことでΦ0.20mmの軟銅線(丸線型)を準備した。この軟銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.040mm×幅0.70mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて300℃5secの条件で中間熱処理(中間焼鈍)と水冷による急冷を施した。
この中間熱処理(中間焼鈍)を施した銅箔に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて2回目の圧延を施して、厚さ0.035mm×幅0.80mmの箔状に成形した。
更に、2回目の圧延を施した銅箔に対し、ソルトバスを用いて100℃5secの条件で最終熱処理(最終焼鈍)を施し、更に最終焼鈍の後水冷によって急冷し、圧延銅箔を得た。実施例1同様、結果を表1に示す。
〔実施例3〕
Φ0.6mmの軟銅線(タフピッチ銅)を伸線しΦ0.22mmの硬銅線(丸線型)を準備した。この硬銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.050mm×幅0.74mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて400℃5secの条件で中間熱処理(中間焼鈍)と水冷による急冷を施した。
この中間熱処理(中間焼鈍)を施した銅箔に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて2回目の圧延を施して、厚さ0.035mm×幅0.80mmの箔状に成形し、圧延銅箔を得た。実施例1同様、結果を表1に示す。
〔実施例4〕
Φ0.6mmの軟銅線(タフピッチ銅)を伸線しΦ0.22mmの硬銅線(丸線型)を準備した。この硬銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.050mm×幅0.74mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて400℃5secの条件で中間熱処理(中間焼鈍)と水冷による急冷を施した。
この中間熱処理(中間焼鈍)を施した銅箔に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて2回目の圧延を施して、厚さ0.035mm×幅0.80mmの箔状に成形した。
更に、2回目の圧延を施した銅箔に対し、ソルトバスを用いて100℃5secの条件で最終熱処理(最終焼鈍)を施し、更に最終焼鈍の後水冷によって急冷し、圧延銅箔を得た。実施例1同様、結果を表1に示す。
〔実施例5〕
Φ8.0mmの軟銅線(タフピッチ銅)を伸線した後、更に300℃2時間の熱処理を施すことでΦ0.6mmの軟銅線(丸線型)を準備した。この軟銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.19mm×幅1.3mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて400℃7secの条件で中間熱処理(中間焼鈍)と水冷による急冷を施した。
この中間熱処理(中間焼鈍)を施した銅箔に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて2回目の圧延を施して、厚さ0.14mm×幅1.5mmの箔状に成形し、圧延銅箔を得た。実施例1同様、結果を表1に示す。
〔実施例6〕
Φ8.0mmの軟銅線(タフピッチ銅)を伸線した後、更に300℃2時間の熱処理を施すことでΦ0.6mmの軟銅線(丸線型)を準備した。この軟銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.19mm×幅1.3mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて400℃7secの条件で中間熱処理(中間焼鈍)と水冷による急冷を施した。
この中間熱処理(中間焼鈍)を施した銅箔に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて2回目の圧延を施して、厚さ0.14mm×幅1.5mmの箔状に成形した。
更に、2回目の圧延を施した銅箔に対し、ソルトバスを用いて100℃7secの条件で最終熱処理(最終焼鈍)を施し、更に最終焼鈍の後水冷によって急冷し、圧延銅箔を得た。実施例1同様、結果を表1に示す。
〔比較例1〕
Φ8.0mmの軟銅線(タフピッチ銅)を伸線した後、更に300℃2時間の熱処理を施すことでΦ0.23mmの軟銅線(丸線型)を準備した。この軟銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.050mm×幅0.74mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて300℃5secの条件で中間熱処理(中間焼鈍)と水冷による急冷を施した。
この中間熱処理(中間焼鈍)を施した銅箔に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて2回目の圧延を施して、厚さ0.035mm×幅0.80mmの箔状に成形した。
更に、2回目の圧延を施した銅箔に対し、ソルトバスを用いて200℃2secの条件で最終熱処理(最終焼鈍)を施し、更に最終焼鈍の後水冷によって急冷し、圧延銅箔を得た。実施例1同様、結果を表1に示す。
〔比較例2〕
Φ8.0mmの軟銅線(タフピッチ銅)を伸線した後、更に300℃2時間の熱処理を施すことでΦ0.23mmの軟銅線(丸線型)を準備した。この軟銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.050mm×幅0.74mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて400℃5secの条件で中間熱処理(中間焼鈍)と水冷による急冷を施した。
この中間熱処理(中間焼鈍)を施した銅箔に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて2回目の圧延を施して、厚さ0.035mm×幅0.80mmの箔状に成形した。
更に、2回目の圧延を施した銅箔に対し、ソルトバスを用いて400℃5secの条件で最終熱処理(最終焼鈍)を施し、更に最終焼鈍の後水冷によって急冷し、圧延銅箔を得た。実施例1同様、結果を表1に示す。
〔比較例3〕
タフピッチ銅の鋳塊を用意し、熱間圧延後、圧延、焼鈍を適宜繰り返して行い、厚さ0.4mm×幅200mmの銅条を得て、これをさらに圧延とスリット加工を適宜繰り返して、最終的に厚さ0.035mm×幅0.80mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて300℃5secの条件で熱処理(焼鈍)と水冷による急冷を施した。実施例1同様、結果を表1に示す。
〔比較例4〕
Φ8.0mmの軟銅線(タフピッチ銅)を伸線しΦ0.23mmの硬銅線(丸線型)を準備した。この硬銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.050mm×幅0.74mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて2回目の圧延を施して、厚さ0.035mm×幅0.80mmの箔状に成形し、圧延銅箔を得た。実施例1同様、結果を表1に示す。
比較例5〕
Φ8.0mmの軟銅線(タフピッチ銅)を伸線した後、更に300℃2時間の熱処理を施すことでΦ0.6mmの軟銅線(丸線型)を準備した。この軟銅線に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて圧延を施して、厚さ0.19mm×幅1.3mmの箔状に成形した。
次いで前記箔状のものに対し、ソルトバスを用いて400℃7secの条件で中間熱処理(中間焼鈍)と水冷による急冷を施した。
この中間熱処理(中間焼鈍)を施した銅箔に、Φ100mmのロールを有する圧延機(無潤滑)を用いて2回目の圧延を施して、厚さ0.14mm×幅1.5mmの箔状に成形した。
更に、2回目の圧延を施した銅箔に対し、ソルトバスを用いて400℃7secの条件で最終熱処理(最終焼鈍)を施し、更に最終焼鈍の後水冷によって急冷し、圧延銅箔を得た。実施例1同様、結果を表1に示す。
また、タフピッチ銅に限らず、無酸素銅、Agを0.50質量%含む銅合金やSnを0.30質量%含む銅合金、Ag及びSnを合計で0.30質量%含む銅合金などについても、同様の傾向となり、発明の効果が発揮されることを確認した。
−評価:耐屈曲性試験−
図4に示す上島製作所製FPC屈曲試験機(FT−2130)を用い、試料固定板4および稼動板6に圧延銅箔2を固定し、モーター8により稼動板6を稼働させて屈曲試験を行った。尚、屈曲R:12.5mmまたは7.5mm(表1に記載の値)、ストロークS:±13mm、環境温度:85℃、回転速度:900rpm、断線定義:初期抵抗値+500Ωとし、断線が確認されるまで屈曲試験を繰返した。
200万回以上を評価:Aと、100万回以上200万回未満を評価:Bと、100万回未満を評価:Cとした。
−評価:引張強度(ラミネート加工性)−
圧延銅箔に引張試験を行い、引張強度を測定した。
試験方法はJIS−Z2241(1998年)に準拠して行った。
300MPa以上を評価:Aと、300MPa未満を評価:Bとした。
−評価:ラミネート密着性−
得られた圧延銅箔のコバ部(短手方向の端部)にばりが生じているかを目視で確認し、コバ部が滑らかに形成されているかを評価した。
ばりが生じていない場合を評価:Aと、ばりが生じている場合を評価:Bとした。
−評価:耐熱性−
得られた圧延銅箔を105℃で48時間保持した後、引張試験を行い引張強度を測定した。引張試験方法はJIS−Z2241(1998年)に準拠して行った。
250MPa以上を評価:Aと、250MPa未満を評価:Bとした。
2 圧延銅箔
4 試料固定板
6 稼動板
8 モーター
10 圧延銅箔の側面

Claims (5)

  1. 銅からなる丸線材が圧延された圧延銅箔であって、
    前記圧延銅箔の表面の平均結晶粒径の比率が前記圧延銅箔の厚みに対して1%以上6%以下であり、
    且つ前記圧延銅箔の長手方向に直行する断面をEBSD(electron backscatter diffraction)解析した際における下記式(1)により求められる粒内歪み率が10%を超え50%未満である圧延銅箔。
    式(1) 粒内歪み率(%)=(A)/(B)×100
    (上記式(1)において、(A)は、画像解析により方位差1度以上15度以下と識別される領域の面積を、(B)は、画像解析により方位差0度以上15度以下と識別される領域の面積を、表す。)
  2. 前記表面の平均結晶粒径が3μm以下である請求項1に記載の圧延銅箔。
  3. 前記圧延銅箔の厚みが0.02mm以上0.2mm以下である請求項1または請求項2に記載の圧延銅箔。
  4. 請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の圧延銅箔の製造方法であって、
    銅からなる丸線材を圧延して箔とする第一圧延工程と、
    300℃以上500℃以下の温度範囲で、1秒以上10秒以下の熱処理を施す中間焼鈍工程と、
    最終的な箔厚まで圧延する第二圧延工程と、
    をこの順で行う圧延銅箔の製造方法。
  5. 前記第二圧延工程後に、100℃以上300℃以下の温度範囲で、1秒以上10秒以下の熱処理を施す最終焼鈍工程を行う請求項4に記載の圧延銅箔の製造方法。
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