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轧制

阅读:873发布:2020-05-13

专利汇可以提供轧制专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供使 铜 箔表面适度粗糙来提高操作性,进而弯曲性优异的同时表面蚀刻特性良好的 轧制 铜箔。该轧制铜箔中,在铜箔表面上沿轧制平行方向的175μm长度中测定得到的表面粗糙度Ra与上述铜箔的厚度t的比率Ra/t为0.004~0.007,200℃下加热30分钟调质为重结晶组织的状态下,由轧制面的 X射线 衍射求得的(200)面的强度(I)相对于由微粉末铜的X射线衍射求得的(200)面的强度(I0),为I/I0≥50,在铜箔表面上沿轧制平行方向长度为175μm、且在轧制直 角 方向上分别距离50μm以上的3根直线上,相当于凹坑的最大深度的各直线的厚度方向的最大高度与最小高度的差的平均值d,与铜箔的厚度t的比率d/t为0.1以下,用共聚焦 显微镜 测定时的凹坑的面积率为6%~15%。,下面是轧制专利的具体信息内容。

1.轧制箔,其中,在铜箔表面上沿与轧制方向平行的方向的175μm长度上测定得到的表面粗糙度Ra与所述铜箔的厚度t的比率Ra/t为0.004~0.007,200℃下加热30分钟调质为重结晶组织的状态下,由轧制面的X射线衍射求得的(200)面的强度I相对于由微粉末铜的X射线衍射求得的(200)面的强度I0,为I/I0≥50,
在铜箔表面上沿与轧制方向平行的方向长度为175μm、且在与轧制方向成直的方向上分别距离50μm以上的3根直线上,相当于凹坑的最大深度的各直线的厚度方向的最大高度与最小高度的差的平均值d与所述铜箔的厚度t的比率d/t为0.1以下,用共聚焦显微镜测定时的凹坑的面积率为6%~15%。
2.如权利要求1所述的轧制铜箔,其中,将所述200℃×30分钟热处理后的铜箔表面电解抛光后,用EBSD观察时,与[100]取向的角度差为15度以上的晶粒的面积率为20%以下。
3.如权利要求1或2所述的轧制铜箔,其中,对铸进行热轧后,重复冷轧退火,最后进行最终冷轧来制造,在该最终冷轧工序中,最终道次前的阶段中,Ra/t为0.002~0.004。

说明书全文

轧制

技术领域

[0001] 本发明涉及适用于要求弯曲性的FPC的轧制铜箔。

背景技术

[0002] 弯曲用FPC(柔性印刷电路板)中使用的铜箔要求高的弯曲性。作为使铜箔具有弯曲性的方法,已知提高铜箔的(200)面的晶体取向的取向度的技术(专利文献1)、增加贯通铜箔的板厚方向的晶粒的比例的技术(专利文献2)、将铜箔的相当于凹坑( )的深度的表面粗糙度Ry(最大高度)降低至2.0μm以下的技术(专利文献3)。
[0003] 通常的FPC制造步骤如下所述。首先将铜箔与树脂膜接合。接合有通过对涂布在铜箔上的清漆施加热处理来进行酰亚胺化的方法,将带有粘接剂的树脂膜与铜箔重叠进行层压的方法。通过这些步骤接合的带有树脂膜的铜箔称为CCL(覆铜层压板)。通过该CCL制造步骤中的热处理,铜箔重结晶。
[0004] 但是,使用铜箔制造FPC时,若为了提高与覆盖膜的密合性而对铜箔表面进行蚀刻,则表面上有可能产生直径为数10μm左右的凹陷(碟型下陷),特别是易产生高弯曲铜箔。其原因在于,为了赋予高弯曲性而将铜箔的晶体取向(200)面控制得一致使得重结晶退火后产生立方体组织。换而言之,认为即使进行这种控制,也不会全部的晶体取向都一致,在均一的组织中局部存在晶体取向不同的晶粒。此时,根据蚀刻的晶面的不同蚀刻速度不同,因此该晶粒被蚀刻得与周围相比局部深,形成凹陷。这种凹陷导致电路的蚀刻性降低,或在外观检查中被判定为不良而收率降低。
[0005] 作为减少这种凹陷的方法,报告了在轧制前或轧制后对铜箔的表面进行机械抛光,提供形成加工变质层的变形后、重结晶的技术(专利文献4)。根据该技术,由于加工变质层重结晶后在表面上存在很多不均一的晶粒,晶体取向不同的晶粒不单独存在。
[0006] [现有技术文献]
[0007] [专利文献]
[0008] [专利文献1] 日本特许第3009383号公报
[0009] [专利文献2] 日本特开2006-117977号公报
[0010] [专利文献3] 日本特开2001-058203号公报
[0011] [专利文献4] 日本特开2009-280855号公报。

发明内容

[0012] 但是,专利文献4记载的技术的情况下,由于不均一的晶粒多,铜箔表面的结晶不沿(200)面取向,因此存在弯曲性降低的问题。
[0013] 另一方面,专利文献3记载的高光泽的铜箔,晶体取向易一致,此外,碟型下陷的产生也少。但是,高光泽的铜箔的表面易产生划痕( )等,操作不容易,所以不优选。
[0014] 因此,本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的在于,通过使铜箔表面适度地形成粗糙的状态,提供操作性良好、弯曲性优异的同时,表面蚀刻特性良好的轧制铜箔。
[0015] 本发明人进行了各种研究,结果发现,在最终冷轧的最终道次(パス)之前不使铜箔的表面太粗糙,在最终冷轧的最终道次使铜箔的表面粗糙,由此使最终的铜箔的表面粗糙的同时,凹坑的形态和频率(表面状态)不易产生剪切带,弯曲性优异,同时碟型下陷减少。而且,不易产生剪切带的凹坑的形态和频率(表面状态)可以通过由共聚焦显微镜图像得到的凹坑面积率来进行宏观上的评价。
[0016] 为了达成上述目的,本发明的轧制铜箔,在铜箔表面上沿与轧制方向平行的方向的175μm长度上测定得到的表面粗糙度Ra与上述铜箔的厚度t的比率Ra/t为0.004~0.007,200℃下加热30分钟调质为重结晶组织的状态下,由轧制面的X射线衍射求得的(200)面的强度(I),相对于由微粉末铜的X射线衍射求得的(200)面的强度(I0),为I/I0≥50,在铜箔表面上沿与轧制方向平行的方向长度为175μm、且在与轧制方向成直的方向上分别距离50μm以上的3根直线上,相当于凹坑的最大深度的各直线的厚度方向的最大高度与最小高度的差的平均值d与上述铜箔的厚度t的比率d/t为0.1以下,用共聚焦显微镜测定时的凹坑的面积率为6%~15%。
[0017] 将上述200℃×30分钟热处理后的铜箔表面电解抛光后,用EBSD观察时,与[100]取向的角度差为15度以上的晶粒的面积率优选为20%以下。
[0018] 优选对铸进行热轧后,重复冷轧和退火,最后进行最终冷轧来制造,在该最终冷轧工序中,最终道次前的阶段中,Ra/t为0.002~0.004。
[0019] 根据本发明,使铜箔表面适度粗糙来提高操作性,得到弯曲性优异的同时表面蚀刻特性良好的轧制铜箔。附图说明
[0020] [图1] 为表示铜箔表面的粗糙度与剪切变形带的关系的图。
[0021] [图2] 为示出凹坑形状的图。
[0022] [图3] 为示出相当于凹坑的最大深度的平均值d的测定方法的图。
[0023] [图4] 为示出实施例1的表面的光学显微镜图像的图。
[0024] [图5] 为示出比较例1的表面的光学显微镜图像的图。
[0025] [图6] 为示出实施例1的共聚焦显微镜图像的图。
[0026] [图7] 为示出比较例1的共聚焦显微镜图像的图。
[0027] [图8] 为示出通过弯曲试验装置测定弯曲疲劳寿命的方法的图。

具体实施方式

[0028] 以下对本发明的实施方式的轧制铜箔进行说明。本发明中,%只要不特别说明则表示质量%。
[0029] 首先参照图1对本发明的技术思想进行说明。若增大最终冷轧中辊的粗糙度来使铜箔表面粗糙,则铜箔的操作性提高,但是易产生碟型下陷(图1的以往例1)。这认为如下所述。
[0030] 通过最终冷轧中的粗糙辊,在铜箔的表面上形成凹坑,随着加工的进行,易在凹坑的顶端部产生剪切变形带。若进一步继续加工则剪切变形带向深度发展。如此,产生深的剪切变形带的凹坑的部分在重结晶时,在其它的均一的组织中成为晶体取向不同的晶粒,成为蚀刻时的碟型下陷的起点。
[0031] 另一方面,迄今已知为了得到铜箔的弯曲性而提高光泽度(表面粗糙度)的方法。认为这是由于,通过利用粗糙度低的辊进行最终冷轧,抑制凹坑的形成,从而不易产生剪切变形带。但是,若提高铜箔的光泽度(减小表面粗糙度),则由于铜箔的操作性降低(图1的以往例2),从利用铜箔方面考虑不优选。
[0032] 与此相对,本发明人发现,在最终冷轧的最终道次之前不使铜箔的表面太粗糙(例如用粗糙度低的辊轧制),在最终冷轧的最终道次使铜箔的表面粗糙(例如用粗糙的辊进行轧制),由此形成凹坑,最终的铜箔的表面形成粗糙的状态,但是形成不太产生剪切变形带的凹坑的形状和频率,结果在均一的组织中晶体取向不同的晶粒减少,碟型下陷减少(图1的本发明例)。
[0033] 换而言之,以往认为铜箔的取向性仅取决于铜箔表面的粗糙度,但是实际上可知材料内部的剪切变形带的规模(形成度)对取向度(以及碟型下陷)有影响。而且,若在最终冷轧中,在最终道次以前的道次中可以充分地抑制剪切带的形成,则即使在最终道次中加工成粗糙的铜箔表面,也可以得到高的取向性。
[0034] 此外,本发明的特征在于,通过由共聚焦显微镜图像得到的凹坑的面积率对上述剪切带的形成度进行宏观评价,找出碟型下陷降低的面积率的范围。
[0035] 与此相对,仅利用迄今使用的表面粗糙度的值时,不能明确地掌握凹坑的信息。换而言之,若观察轧制铜箔表面,则沿着与轧制方向成直角的方向TD观察到凹坑的产生,如图2所示可知,凹坑的截面形状除了存在TD方向的长度短的三角形的凹坑(图2的符号P1)之外,还有梯形的凹坑(图2的符号P2)。此外,即使凹坑的深度相同,也有在RD方向上坑的扩展程度宽的形状和窄的形状。认为在测定铜箔的表面起伏的通常的Ra、Ry、Rz、Sm等表面粗糙度的测定中不能充分地反映这些凹坑的形状的不同。
[0036] 因此,使用共聚焦显微镜,求出相当于凹坑的图像区域的比率(面积率),由此反映凹坑的形状,可以得到对应于碟型下陷、弯曲性的好坏的差异。而且,对于凹坑的面积率,将用共聚焦显微镜拍摄得到的Z轴(高度方向)的高度差在规定的阈值前后二值化,将比该阈值深的部分作为凹坑部分抽出,求出其面积比率。
[0037] 接着对本发明的轧制铜箔的规定以及组成进行说明。
[0038] (1) 凹坑的面积率
[0039] 如上所述,在最终冷轧的最终道次之前不使铜箔的表面太粗糙,在最终冷轧的最终道次使铜箔的表面粗糙,由此使最终的铜箔的表面粗糙的同时,得到不易形成剪切变形带的凹坑的形状,碟型下陷减少。而具有这种不易形成剪切变形带的凹坑的表面,通过本发明人的实验(后述的实施例)可知,用共聚焦显微镜测定时的凹坑的面积率为6%~15%。
[0040] 若凹坑的面积率超过15%,则形成剪切变形带的凹坑增加。若在材料内部形成剪切变形带,则在重结晶时,在其它的均一组织中形成晶体取向不同的晶粒,易产生蚀刻时的碟型下陷。
[0041] 另一方面,作为凹坑的面积率小于6%的情况,有2个条件。条件1,在最终冷轧的全部道次中使用粗糙度低的辊。该条件下,由于深的凹坑少、不易形成剪切变形带,碟型下陷减少,但是铜箔的表面粗糙度过小(不满足后述的Ra/t的条件),在铜箔制品的操作方面存在困难,所以不优选。
[0042] 第二个条件,在最终冷轧的最终道次之前使铜箔的表面粗糙,在最终冷轧的最终道次使用粗糙度低的辊使铜箔的表面平滑。该条件下,通过在最终道次使用粗糙度低的辊,使得在最终道次之前形成的凹坑中接近铜箔表面的部分在最终道次扩展而接近平坦,表面粗糙度减小。但是,凹坑内部的窄的谷部分仍然残留。因此,凹坑的表面部分的开口变窄而凹坑的面积率本身减小,但是由于在最终道次之前使用粗糙的辊,凹坑中形成剪切变形带,在最终道次之后残留剪切变形带,产生许多碟型下陷。而如此凹坑的面积率虽然小但是产生许多碟型下陷的状态在凹坑的面积率小于6%时变得显著。
[0043] 而且,作为使凹坑的面积率为6%以上的方法,如上所述,可以在最终冷轧中,以在最终道次之前的道次中的浅、未形成剪切带的凹坑中形成凹坑的方式,在最终冷轧的最终道次之前的道次中,使用粗糙度(表面粗糙度Ra例如为0.05μm以下)比较小的辊进行轧制,且在最终冷轧的最终道次中使用粗糙度(表面粗糙度Ra例如为0.06μm以上)比较大的辊进行轧制,使最终得到的铜箔表面粗糙即可。在最终道次之前的道次形成的凹坑浅、未形成剪切带,因此在最终冷轧的最终道次中,即使使铜箔的表面粗糙,形成剪切带的凹坑也不会增加,碟型下陷减少。另一方面,若在最终冷轧的最终道次之前的道次中,使用粗糙度(表面粗糙度Ra例如超过0.05μm)大的辊进行轧制,则形成容易形成剪切带的凹坑,在最终道次中形成凹坑,其面积增加,凹坑的面积率超过15%,剪切带的形成变得显著,易产生碟型下陷。
[0044] 其中,最终冷轧步骤中,在最终道次之前的道次中,使用粗糙度(表面粗糙度Ra例如为0.05μm以下)比较小的辊,由此使最终冷轧的铜箔表面比较平滑。具体地说,在最终冷轧工序的最终道次的一道次之前的阶段,使表面粗糙度Ra与箔厚度t的比率(Ra/t)为0.0020~0.0040即可。若基于Ra/t在该范围内的表面状态进行最终道次的轧制,则即使在最终道次使铜箔的表面粗糙,也不易在所形成的凹坑中导入剪切带,所以优选。
[0045] 而且,如后所述,最终冷轧工序的最终道次结束后的(Ra/t)为0.004~0.007。
[0046] (2) I/I0
[0047] 为了对本发明的铜箔赋予高弯曲性,200℃下加热30分钟调质为重结晶组织的状态下,由轧制面的X射线衍射求得的(200)面的强度(I),相对于由微粉末铜的X射线衍射求得的(200)面的强度(I0),规定为I/I0≥50。由此,弯曲性优异的(200)面的取向度提高。若I/I0<50,则弯曲性降低。上述200℃下30分钟的退火模拟CCL制造工序中对铜箔赋予的温度历程。
[0048] 而且,为了使I/I0≥50,优选最终冷轧的加工度为98%以上。
[0049] (3) Ra/t
[0050] 为了使表面粗糙度与以往的表面粗糙度相比无变化地减少碟型下陷,规定最终冷轧后的Ra(mm)/t(mm)为0.004~0.007。若如此则表面粗糙度与以往的铜箔相同,同时,可以减少碟型下陷。而且,通过用表面粗糙度除以厚度,可以与铜箔的厚度无关地对铜箔表面的粗糙度进行评价。例如,若铜箔的厚度t变薄,则即使为相同的表面粗糙度,表面凹凸在铜箔厚度中所占的比率增大,有可能不能充分地通过上述凹坑的面积率来评价铜箔表面。
[0051] 其中,Ra(中心线平均粗糙度)由JIS B0601规定,本发明中,为在铜箔表面上沿与轧制方向平行的方向长度为175μm、且在与轧制方向成直角的方向上分别距离50μm以上的3根直线上测定得到的值的平均值。
[0052] (4) d/t
[0053] 认为即使是铜箔表面的粗糙度不那么大、大部分凹坑中没有怎么形成剪切变形带的情况下,也有可能存在一些深的凹坑。深的凹坑中形成剪切变形带的可能性高,这种情况下,成为碟型下陷产生的起点。因此,本发明中,凹坑的最大深度的平均值d规定为d/t≤0.1。
[0054] 通过用凹坑的最大深度的平均值d除以厚度t,可以与铜箔的厚度无关地对铜箔表面进行评价。即,这是由于即使凹坑的最大深度相同,若铜箔的厚度t变薄则其影响增大。
[0055] 其中,凹坑的最大深度的平均值d,如图3所示,为在铜箔表面上在与轧制方向平行的方向RD上长度为175μm且在与轧制方向成直角的方向TD上分别距离50μm以上的3根直线L1~L3上,相当于凹坑的最大深度的各直线L1~L3的厚度方向的最大高度HM与最小高度HS的差di的平均值。具体地说,以接触式粗糙度,测定L1~L3上的厚度方向的轮廓,求出最大高度HM和最小高度HS,将各直线L1~L3的di平均即可。
[0056] 对铜箔(或铜合金箔)的厚度不特别限定,例如可以合适地使用5~50μm的铜箔。
[0057] (5) 通过EBSD得到的取向差
[0058] 如上所述,碟型下陷为通过将铜箔与树脂膜接合时的热处理、重结晶得到的均一的组织中,晶体取向不同的晶粒单独存在的比率多时,在蚀刻时该单独晶粒被蚀刻得比周围深而形成的凹陷。其中,作为上述热处理,在模拟CCL制造工序中对铜箔赋予的温度历程的热处理条件(200℃下30分钟)下加热铜箔调质为重结晶组织。而且作为该状态的晶体取向,在电解抛光后用EBSD观察铜箔表面时,优选与[100]取向的角度差为15度以上的晶粒的面积率为20%以下。而且,对于受到全部热历程的形成了CCL的铜箔,也可以在200℃下加热30分钟。被热处理至重结晶的铜箔,即使进一步加热也几乎不会变化,因此通过EBSD进行观察的观察中,不区别经受了热历程的铜箔、未经受热历程的铜箔,而在200℃下加热30分钟。
[0059] 若通过EBSD进行观察时上述面积率小于20%,则铜箔表面的晶粒之间的取向差小,在均一组织中晶体取向不同的晶粒单独存在的比率减小,因此由于蚀刻形成的凹陷(碟型下陷)减少。而且,为了在通过EBSD观察时使上述面积率小于20%,可以如上所述在最终冷轧中,在最终道次之前的道次中抑制剪切带的形成,换而言之,在最终冷轧的最终道次之前的道次中,使用粗糙度(表面粗糙度Ra例如为0.05μm以下)比较小的辊进行轧制。
[0060] (6) 组成
[0061] 作为铜箔,可以使用纯度为99.9wt%以上的韧铜、无铜,此外也可以根据所要求的强度、导电性使用公知的铜合金
[0062] 无氧铜由JIS-H3510(合金序号C1011)、JIS-H3100(合金序号C1020)标准化,韧铜由JIS-H3100(合金序号C1100)标准化。
[0063] 作为公知的铜合金,可以举出例如添加有0.01~0.3wt%的的铜合金(更优选为添加有0.001~0.02wt%的锡的铜合金);添加有0.01~0.05wt%的的铜合金;添加有0.005~0.02wt%的铟的铜合金;添加有0.005~0.02wt%的铬的铜合金;含有选自锡、银、铟和铬中的一种以上总计0.05wt%以下的铜合金等,其中,作为导电性优异的铜合金,常常使用Cu-0.02wt%Ag。
[0064] 接着对本发明的轧制铜箔的制造方法的一例进行说明。首先,将包含铜和必要的合金元素、以及不可避免杂质的铸块热轧后,重复冷轧和退火,最后在最终冷轧中加工为规定厚度。
[0065] 其中,如上所述,在最终冷轧的最终道次之前,不使铜箔的表面太粗糙,在最终冷轧的最终道次使铜箔的表面粗糙,由此使最终的铜箔的表面粗糙,但是形成具有不容易产生剪切变形带的凹坑的表面状态,碟型下陷减少。而且,这种剪切变形带少的表面,凹坑的面积率为6%~15%。
[0066] 因此,可以在最终冷轧的最终道次之前,以使铜箔表面不太粗糙的方式,使用粗糙度(表面粗糙度Ra例如为0.05μm以下)比较小的辊进行轧制或增大最终冷轧中的一道次加工度来进行轧制。另一方面,在最终冷轧的最终道次中,使用粗糙度(表面粗糙度Ra例如为0.06μm以上)比较大的辊轧制或使用粘度高的轧制油进行轧制,使最终得到的铜箔表面粗糙。
[0067] 而且,为了制造最终的铜箔表面粗糙、但是具有不易形成剪切变形带的凹坑的表面状态,在最终冷轧的最终两个道次或最终道次,如上所述必须使用粗糙的辊或使用粘度高的轧制油进行轧制,但是从容易调整方面考虑,优选调整最终道次的轧制条件。另一方面,若从最终冷轧的最终三个道次之前使辊的粗糙度粗糙,则在所形成的凹坑中进一步由于最终道次的加工而形成剪切变形带。
[0068] 而且,可以调整退火条件使得通过即将进行最终冷轧之前的退火得到的重结晶粒的平均粒径为5~20μm。此外,可以使最终冷轧的轧制加工度为98%以上。
[0069] [实施例]
[0070] 将添加有表1所示的组成的元素的韧铜或无氧铜作为原料,铸造锭,在800℃以上进行热轧直至厚度为10mm,将表面的氧化垢面铣后,重复冷轧和退火,最后在最终冷轧中加工为表1中记载的厚度。最终冷轧的轧制加工度为99.2%。
[0071] 而且,表1的组成的栏的“添加0.02%Ag的TPC”指的是向JIS-H3100(合金序号C1100)的韧铜(TPC)中添加0.02质量%的Ag。此外,表1的组成栏的“添加0.01%Ag、0.005%Sn的OFC”指的是向JIS-H3100(合金序号C1020)的无氧铜(OFC)中添加0.01质量%的Ag和0.005质量%的Sn。其中,仅实施例6中,作为无氧铜,使用由JIS-H3510(合金序号C1011)标准化的无氧铜(OFC),实施例4、5、8、9中,作为无氧铜,使用由JIS-H3100(合金序号C1020)标准化的无氧铜(OFC)。
[0072] 而且,最终冷轧进行10~15道次,如表1所示,改变直至最终道次之前的辊的表面粗糙度以及最终道次的辊的表面粗糙度进行轧制。最终道次的从第一道次直至进行最终道次之前的辊的表面粗糙度全部相同。而且,最终轧制的加工度除了比较例5之外为99%,比较例5为96%。
[0073] 对于如此得到的各铜箔样品,对各种特性进行评价。
[0074] (1) 表面粗糙度Ra:Ra(中心线平均粗糙度)根据JIS B0601进行测定,为对于样品表面使用共聚焦显微镜(レーザーテック社制、型号:HD100D),在与轧制方向平行的方向的175μm长度上测定得到的值。
[0075] (2) 立方体集合组织
[0076] 将样品在200℃下加热30分钟后,求得用轧制面的X射线衍射求得的(200)面强度的积分值(I)。将该值除以预先测定得到的微粉末铜(325目、氢气流中在300℃下加热1小时后使用)的(200)面强度的积分值(I0),计算I/I0值。
[0077] (3) 凹坑的最大深度(平均值d)
[0078] 使用共聚焦显微镜(レーザーテック社制、型号:HD100D),如图3所示,分别求得在铜箔表面上与轧制方向平行的方向RD长度为175μm、且在与轧制方向成直角的方向TD上分别距离50μm以上的3根直线L1~L3上的最大高度HM与最小高度HS的差di。将各直线L1~L3的di平均得到d。而且,得到d(mm)/t(mm)。
[0079] (4) 通过EBSD得到的取向差
[0080] 对于(2)中在200℃下加热30分钟后的样品表面,在电解抛光后用EBSD(电子背散射衍射装置、日本电子株式会社JXA8500F、加速电压20kV、电流2e-8A、测定范围1000μm×1000μm、步幅5μm)观察。通过图像分析求得与[100]取向的角度差为15度以上的晶粒的面积率。进一步地,在样品表面1mm见方的观察范围内目视对结晶粒径超过20μm的晶粒的个数进行计数。然后对于含有该观察范围的样品,使用アデカテックCL-8(株式会社アデカ制)20%溶液,在常温下进行2分钟蚀刻,对将蚀刻后的表面用光学显微镜拍摄得到的图像进行明暗二值化,将短径超过50μm的暗部作为碟型下陷计数。而且,蚀刻后的铜箔表面形成反映晶体取向的形状,具有[100]取向的组织形成与铜箔表面平行的面,与此相对地具有其它的晶体取向的部分出现起因于晶体取向的凹凸。因此,用光学显微镜看到暗的碟型下陷的部分。
[0081] 而且,图4表示实施例1的表面的光学显微镜图像,图5表示比较例3的表面光学显微镜图像。
[0082] (4) 凹坑的面积率
[0083] 对于样品表面,用共聚焦显微镜(レーザーテック社制、型号:HD100D)对300×300μm的测定视野进行测定。在测定视野内使样品在光轴(Z轴)方向上移动,取得距离铜箔表面10nm深度的图像(这称为FMS(Focus Scan Memory)图像)。然后,将距离铜箔表面比10nm深的部分看作凹坑,进行2值化处理。该图像的例子为图6和图7,亮色部分为凹坑。然后对于测定视野300×300μm,对于凹坑的面积(亮色的面积)使用市售的图像处理软件求得面积,算出凹坑的面积率。
[0084] (5) 表面的划痕( )
[0085] 目视各样品的表面,在轧制方向上长度为10mm以上的的划痕为5处/m2的情况作为×。
[0086] (6) 弯曲性
[0087] 将样品在200℃下加热30分钟进行重结晶后,通过图8所示的弯曲试验装置,进行弯曲疲劳寿命的测定。该装置形成在振动驱动体4上结合振动传递部件3的结构,受试铜箔1被箭头所示的螺丝2的部分和3的前端部的共4点固定在装置上。若振动部3上下驱动,则铜箔1的中间部以规定的曲率半径r弯曲成发夹(hair pin)状。本试验中,求出在以下的条件下重复弯曲时直至断裂的次数。
[0088] 而且,板厚为0.012mm时,试验条件如下所述:试验片宽度:12.7mm、试验片长度:200mm、试验片采取方向:使试验片的长度方向与轧制方向平行来采取、曲率半径r:2.5mm、振动冲程:25mm、振动速度:1500次/分钟。弯曲疲劳寿命为3万次以上时,判断为具有优异的弯曲性。
[0089] 此外,各板厚为0.018mm、0.006mm时,为使弯曲变形与板厚为0.012mm的情况的弯曲试验相同,将曲率半径分别变更为4mm、1.3mm,其它的试验条件相同。
[0090] 所得到的结果如表1所示。
[0091]
[0092] 由表1可知,I/I0≥50,d/t为0.1以下且凹坑的面积率为6%~15%的各实施例的情况下,通过EBSD得到的与[100]取向的角度差为15度以上的晶粒的面积率小于20%,碟型下陷的个数少,而且铜箔表面无划痕,弯曲性也优异。此外,各实施例的情况下,最终制品的Ra/t为0.004~0.007。
[0093] 另一方面,最终冷轧的全部道次(包括最终道次)的辊的表面粗糙度都为Ra=0.04μm以下的比较例1、5的情况下,最终道次的Ra/t小于0.004,凹坑的面积率小于6%,因此在铜箔表面形成划痕,操作性变差。
[0094] 而且,比较例5的情况下,表面粗糙度小,凹坑的面积率小于6%,但是最终冷轧的轧制加工度降低、为96%,因此I/I0<50,形成取向度低、晶体取向不一致的状态。晶体取向不一致时,意味着存在很多与[100]取向的角度差为15度以上的晶粒,该晶粒的面积率超过20%,因此产生许多碟型下陷。
[0095] 最终冷轧中,使最终道次之前的辊的表面粗糙度粗糙、Ra=0.06μm以上,最终道次的辊的表面粗糙度为Ra=0.05μm以下的比较例2的情况下,最终制品的Ra/t小于0.004,因此铜箔表面形成划痕,操作性变差。此外,由于在最终道次之前使用粗糙的辊,因此凹坑中形成剪切变形带,即使在最终道次中使用粗糙度小的辊也残留剪切变形带,凹坑的面积率小于6%,因此与[100]取向的角度差为15度以上的晶粒的面积率超过20%。结果产生许多碟型下陷。
[0096] 在最终冷轧中,在直至最终道次之前的辊的表面粗糙度和最终道次的辊的表面粗糙度都粗糙、为Ra=0.06μm以上的比较例3、4、6的情况下,最终道次的一道次之前的Ra/t为0.004以上,在最终道次之前,产生许多形成剪切变形带的凹坑。因此,最终道次后凹坑面积率超过15%,与[100]取向的角度差为15度以上的晶粒的面积率超过20%。结果产生许多碟型下陷。
[0097] 而且,比较例3、4的情况下,由于使最终冷轧的全部道次的辊表面粗糙度粗糙,因此在材料内部产生许多显著形成剪切变形带的凹坑。因此,不仅凹坑面积率超过15%,而且铜箔表面的结晶的取向度降低,I/I0<50。与此对应地,与[100]取向的角度差为15度以上的晶粒的面积率超过20%。另一方面,比较例6的情况下,直至最终道次之前的辊的粗糙度比比较例3、4光滑,因此I/I0为50以上,为比比较例3、4高的值,弯曲性良好。
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