轧制

阅读:603发布:2020-05-12

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 涉及一种 轧制 铜 箔。所述轧制铜箔在再结晶 退火 工序后具有优异的弯曲特性。将与主表面平行的{022}面、{113}面、{111}面、{133}面和{002}面的以合计值为100所换算的衍射峰强度比分别设为I{022}、I{002}、I{113}、I{111}和I{133},将具有{022}面、{113}面、{111}面、{133}面和{002}面的粉末铜的以合计值为100所换算的衍射峰强度比分别设为I0{022}、I0{113}、I0{111}、I0{133}和I0{002}时,I{022}/I0{022}≥7.0、I{113}/I0{113}≥0.40、I{111}/I0{111}≥0.090、且I{133}/I0{133}≥1.4。,下面是轧制专利的具体信息内容。

1.一种轧制箔,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、{113}面、{111}面、{133}面和{002}面,
将通过对所述主表面进行使用了2θ/θ法的X射线衍射测定而求出的、并以合计值为100的方式换算得到的所述各晶面的衍射峰强度比分别设为I{022}、I{113}、I{111}、I{133}和I{002},将由关于具有{022}面、{113}面、{111}面、{133}面和{002}面的粉末铜的JCPDS卡或ICDD卡中记载的所述各晶面的标准衍射峰的相对强度所求出、以合计值为100所换算的所述各晶面的衍射峰强度比分别设为I0{022}、I0{113}、I0{111}、I0{133}和I0{002}时,I{022}/I0{022}≥7.0、
I{113}/I0{113}≥0.40、
I{111}/I0{111}≥0.090、且
I{133}/I0{133}≥1.4,
所述轧制铜箔以JIS C1020中规定的无铜、或JIS C1100中规定的韧铜作为主成分,并且所述轧制铜箔的厚度为20μm以下。
2.根据权利要求1所述的轧制铜箔,其特征在于,I{002}/I0{002}≤0.25。
3.根据权利要求1所述的轧制铜箔,其特征在于,添加了中的至少任一种。
4.根据权利要求2所述的轧制铜箔,其特征在于,添加了银、硼、钛、锡中的至少任一种。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的轧制铜箔,其特征在于,通过总加工度为90%以上的所述最终冷轧工序,使厚度成为20μm以下。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的轧制铜箔,其特征在于,用于柔性印刷配线板。
7.根据权利要求5所述的轧制铜箔,其特征在于,用于柔性印刷配线板。

说明书全文

轧制

技术领域

[0001] 本发明涉及轧制铜箔,特别涉及用于柔性印刷配线板的轧制铜箔。

背景技术

[0002] 柔性印刷配线板(FPC:Flexible Printed Circuit)由于薄且可挠性优异,因而对电子设备等的安装形态的自由度高。因此,折叠式移动电话的弯折部分,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(CD:Compact Disk)等光盘相关设备的活动部分的配线等中多数使用FPC。因此,对于作为FPC、其配线材料而使用的轧制铜箔,要求优异的弯曲特性。
[0003] FPC用轧制铜箔经过热轧、冷轧等工序来制造,借助粘接剂或者直接与由聚酰亚胺等树脂构成的FPC的基膜(基材)通过加热等进行贴合,并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更显著地提高。因此,例如,在上述的制造工序中采用如下的制造方法:使用冷轧后的轧制铜箔,在避免伸长、折皱等变形的同时,裁剪轧制铜箔,使其重合在基材上后,兼作轧制铜箔的再结晶退火而进行加热,从而使轧制铜箔与基材密合来进行一体化。
[0004] 到目前为止,以上述FPC的制造工序为前提,对弯曲特性优异的轧制铜箔、其制造方法进行了各种各样的研究,很多报告了如下事实:在轧制铜箔的表面上,作为立方体方位的{002}面({200}面)越发达则弯曲特性越提高。
[0005] 因此,例如专利文献1中,在再结晶晶粒的平均粒径为5μm~20μm的条件下,进行最终冷轧之前的退火,将最终冷轧的轧制加工度设为90%以上。由此,得到在调质成再结晶组织的状态下,轧制面的由X射线衍射所求出的{200}面的强度I相对于微粉末铜的由X射线衍射所求出的{200}面的强度I0,为I/I0>20的立方体织构。
[0006] 另外,例如专利文献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/I0≥40的立方体织构显著发达的轧制铜箔。
[0007] 另外,例如专利文献3中,将最终冷轧工序中的总加工度设为94%以上,且将每一道次的加工度控制为15%~50%。由此,在再结晶退火后得到如下所述的晶粒取向状态,即,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}面的面内配向度Δβ为10°以下、且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[a]与{200}面的具有双晶关系的结晶区域标准化后的衍射峰强度[b]的比为[a]/[b]≥3。
[0008] 如此,在以往的技术中,通过提高最终冷轧工序的总加工度,从而在再结晶退火工序后使轧制铜箔的立方体织构发达,实现了弯曲特性的提高。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本专利第3009383号公报
[0012] 专利文献2:日本专利第3856616号公报
[0013] 专利文献3:日本专利第4285526号公报

发明内容

[0014] 发明所要解决的课题
[0015] 但是,如上述专利文献1~3这样,即使表现出较多立方体织构,在采用多晶结构的轧制铜箔中作为立方体织构的{002}面也不会占到100%。即,在轧制铜箔中除了主方位的{002}面以外,{113}面、{111}面、{133}面等副方位的晶面不被控制,而是多个混合存在。
[0016] 近年来,随着电子设备的小型化、薄型化,在小空间内组装FPC的情况增加,必须在更小的空间内确保FPC、其配线材料的性能的可靠性。而与其相适应,对成为配线材料的轧制铜箔的弯曲特性的要求也提高,仅着眼于主方位的{002}面来提高立方体织构的比率这样的上述专利文献1~3的方法是有极限的。
[0017] 本发明的目的在于,提供一种可以在再结晶退火工序后具有优异的弯曲特性的轧制铜箔。
[0018] 用于解决课题的方法
[0019] 根据本发明的第1方式,提供一种轧制铜箔,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、{113}面、{111}面、{133}面和{002}面,将对所述主表面由使用2θ/θ法的X射线衍射测定所求出、以合计值为100所换算的所述各晶面的衍射峰强度比分别设为I{022}、I{113}、I{111}、I{133}和I{002},将由关于具有{022}面、{113}面、{111}面、{133}面和{002}面的粉末铜的JCPDS卡或ICDD卡中记载的所述各晶面的标准衍射峰的相对强度所求出、以合计值为100所换算的所述各晶面的衍射峰强度比分别设为I0{022}、I0{113}、I0{111}、I0{133}和I0{002}时,[0020] I{022}/I0{022}≥7.0、
[0021] I{113}/I0{113}≥0.40、
[0022] I{111}/I0{111}≥0.090、且
[0023] I{133}/I0{133}≥1.4。
[0024] 根据本发明的第2方式,提供一种如第1方式所述的轧制铜箔,其中,I{002}/I0{002}≤0.25。
[0025] 根据本发明的第3方式,提供一种如第1方式或第2方式所述的轧制铜箔,其中,以JIS C1020中规定的无铜、或JIS C1100中规定的韧铜为主成分。
[0026] 根据本发明的第4方式,提供一种如第1方式~第3方式中的任一方式所述的轧制铜箔,其中,添加了中的至少任一种。
[0027] 根据本发明的第5方式,提供一种如第1方式~第4方式中的任一方式所述的轧制铜箔,其中,通过总加工度为90%以上的所述最终冷轧工序,使厚度为20μm以下。
[0028] 根据本发明的第6方式,提供一种如第1方式~第5方式中的任一方式所述的轧制铜箔,其中,用于柔性印刷配线板。
[0029] 发明的效果
[0030] 根据本发明,提供一种可以在再结晶退火工序后具有优异的弯曲特性的轧制铜箔。附图说明
[0031] 图1为显示本发明的一个实施方式所涉及的轧制铜箔制造工序的流程图
[0032] 图2为使用2θ/θ法的X射线衍射的测定结果,(a)为本发明实施例所涉及的轧制铜箔的X射线衍射图,(b)为比较例所涉及的轧制铜箔的X射线衍射图。
[0033] 图3为测定本发明实施例所涉及的轧制铜箔的弯曲特性的滑动弯曲试验装置的示意图。
[0034] 图4为纯铜型金属的反极点图,(a)为显示因拉伸变形而引起的结晶转动方向的反极点图,(b)为显示因压缩变形而引起的结晶转动方向的反极点图。
[0035] 图5为显示最终冷轧工序后、再结晶退火工序前的轧制铜箔的晶体方位的反极点图。
[0036] 符号说明
[0037] 10  滑动弯曲试验装置
[0038] 11  试样固定板
[0039] 12  螺钉
[0040] 13  振动传递部
[0041] 14  振荡驱动体
[0042] F   试样片

具体实施方式

[0043] 本发明人等所得到的见解
[0044] 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。本发明人等还进行了为了使立方体方位的占有率增大的各种各样的实验。并且,由到目前为止的实验结果确认到,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,优选在最终冷轧工序后、再结晶退火工序前,{022}面成为主方位。
[0045] 而另一方面,由于轧制铜箔为多晶,因此,轧制面整体不会由一个晶面占到100%,例如在最终冷轧工序后的状态下,除了作为主方位的{022}面以外,还混合存在有多个{113}面、{111}面、{133}面等副方位的晶面,认为具有这些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,本发明人等着眼于到目前为止被认为无用的副方位的晶面,不断研究能否在维持主方位的占有率且确保高弯曲特性的同时,使这些副方位的晶面有助于弯曲特性的进一步提高。
[0046] 这样的深入研究的结果,本发明人等发现:对于{113}面、{111}面、{133}面等副方位的晶面的比率,通过控制与铜的标准副方位的晶面比率相比的偏差,能够进一步提高轧制铜箔的弯曲特性。
[0047] 本发明为基于发明人等所发现的上述见解而完成的发明。
[0048] 本发明的一个实施方式
[0049] (1)轧制铜箔的构成
[0050] 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构成。
[0051] 轧制铜箔的概要
[0052] 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:Oxygen-Free Copper)、韧铜等纯铜为原材料的铸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,例如,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为20μm以下,从而用于FPC的可挠性的配线材料用途,其后,如上述那样例如实施兼作与FPC的基材的贴合工序的再结晶退火工序,并通过再结晶而试图具备优异的弯曲特性。
[0053] 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,例如可以含有数ppm程度的氧。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100ppm~600ppm左右。也有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的情况。就本实施方式所涉及的轧制铜箔而言,可以包含纯铜和低浓度铜合金这两者,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。
[0054] 就最终冷轧工序中的总加工度而言,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]×100表示。通过将总加工度设为90%以上、更优选为94%以上,可以得到具有高弯曲特性的轧制铜箔。
[0055] 轧制面的晶体结构
[0056] 上述轧制铜箔具有平行于轧制面的多个晶面。具体地,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、{113}面、{111}面、{133}面和{002}面。{022}面成为轧制面中的主方位,其它各晶面为副方位。如此,控制成为在轧制面中,各晶面分别具有规定的占有率。
[0057] 具体而言,对于各晶面的占有率,控制与铜的标准晶面占有率相比的偏差。各晶面的占有率大致与由X射线衍射测定所求出的各晶面的衍射峰强度比相等,上述偏差可以通过衍射峰强度比来规定、控制。各晶面的衍射峰强度比可以如下求出。
[0058] 即、对于本实施方式所涉及的轧制铜箔的轧制面,将由使用2θ/θ法的X射线衍射而测定的上述5种晶面的衍射峰强度换算成合计值为100这样的比,求出各晶面的衍射峰强度比。在各晶面的衍射峰强度比中,作为代表,以下示出求{022}面的衍射峰强度比的换算式(A)。在这里,将轧制铜箔中的各晶面的衍射峰强度比分别设为I{022}、I{113}、I{111}、I{133}和I{002},各晶面的衍射峰强度分别设为I’{002}、I’{113}、I’{111}、I’{133}和I’{002}。
[0059] 数1
[0060]
[0061] 另外,作为铜的标准衍射峰,例如可以举出具有{022}面、{113}面、{111}面、{133}面和{002}面的粉末铜的衍射峰。例如,在JCPDS(粉末衍射标准联合委员会,Joint Committee for Powder Diffraction Standards)卡(卡号数:40836)、或ICDD(国际衍射数据中心,International Center for Diffraction Data)卡中,记载有所涉及的衍射峰的相对强度。
[0062] 可以将上述5种晶面的标准衍射峰的相对强度折合换算成合计值为100这样的比,对粉末铜求出各晶面的衍射峰强度比,并将它们作为规定上述轧制铜箔的各晶面的衍射峰强度比的偏差的基准值。在各晶面的衍射峰强度比中,作为代表,以下示出求{022}面的衍射峰强度比的换算式(B)。在这里,将粉末铜中的各晶面的衍射峰强度比分别设为I0{022}、I0{113}、I0{111}、I0{133}和I0{002},各晶面的衍射峰强度分别设为I0’{022}、I0’{113}、I0’{111}、I0’{133}和I0’{002}。
[0063] 数2
[0064]
[0065] 在本实施方式所涉及的轧制铜箔中,存在以上述粉末铜中的各晶面的衍射峰强度比为基准值的以下的式(1)~(4)全部成立的关系。
[0066] I{022}/I0{022}≥7.0···(1)
[0067] I{113}/I0{113}≥0.40···(2)
[0068] I{111}/I0{111}≥0.090···(3)
[0069] I{133}/I0{133}≥1.4···(4)
[0070] 另外,本实施方式所涉及的轧制铜箔中,优选以下的式(5)成立。
[0071] I{002}/I0{002}≤0.25···(5)
[0072] 晶体结构的作用
[0073] 由上,本实施方式所涉及的轧制铜箔构成为在再结晶退火工序后具备优异的弯曲特性。
[0074] 即、如上述这样,再结晶退火工序前的轧制铜箔的{022}面在再结晶退火工序后向{002}面变化,从而使轧制铜箔的弯曲特性得到提高。根据后述的实施例等的结果,为了产生这样的变化,相对于成为基准的粉末铜的{022}面的衍射峰强度比I0{022},轧制铜箔的{022}面的衍射峰强度比I{022}必须为规定的偏差幅度以上,即、例如需要满足上述的式(1)。此时,式(1)的值越大越优选,但轧制铜箔为多晶,且{022}面不会占到轧制面的100%这一点成为前提。
[0075] 另外,与再结晶退火工序前的轧制铜箔的{113}面、{111}面和{133}面的衍射峰强度比I{113}、I{111}和I{133}的基准值相比的偏差幅度可以表示在最终冷轧工序中轧制铜箔所承受的加工应变的积累程度来掌握。即,当满足上述的式(2)~(4)时,可以说在{113}面、{111}面和{133}面的各晶粒中积累了较多的加工应变。根据本发明人等的考察,像这样积累的加工应变可以在再结晶退火工序中促进轧制铜箔的再结晶,使更多的{002}面生长。此时,式(2)~(4)的值越大越优选,但{022}面为主方位成为前提。
[0076] 而另一方面,有人说{002}面难于积累加工应变。因此,与再结晶退火工序前的轧制铜箔的{002}面的衍射峰强度比I{002}的基准值相比的偏差幅度并不表示上述这样的加工应变的积累程度,而是可以表示{002}面的量相对于成为基准的粉末铜的多少来掌握。满足上述的式(5)时,可以说轧制铜箔的{002}面的量被抑制为较少的状态。根据本发明人等的考察,通过抑制最终冷轧工序后、再结晶退火工序前的{002}面的量,加工应变少的{002}面的晶粒可以抑制阻碍因具有其它的结晶方位的晶粒的再结晶所带来的生长。因此,式(5)的值越小越优选。
[0077] 然而,例如在日本特开2009-185376号公报中,对于{002}面,报告了具有在再结晶退火工序中促进从{022}面向{002}面变化的功能。但是,在日本特开2009-185376号公报中,其目的在于,在将最终冷轧工序中的总加工度抑制为不到93%、优选不到90%的状态下,得到例如与上述的专利文献1~3中所观察到的高加工度的轧制铜箔相匹敌的高弯曲特性。
[0078] 本实施方式中,如上所述,其目的在于,在立足于高加工度的条件下{002}面有阻碍再结晶的危险的同时,除了提高总加工度使弯曲特性提高之外,还控制包含{002}面的副方位的晶面比率,与专利文献1~3、日本特开2009-185376号公报相比更进一步提高弯曲特性。
[0079] 以上,满足式(1)~(4)以及、优选满足式(5)的晶体结构的上述所示的作用为基于后述的实施例的结果等的考察而得知的作用。即、就本实施方式所涉及的轧制铜箔而言,如果在再结晶退火工序前各晶面的衍射峰强度比满足了上述比例关系式,则在再结晶退火工序后具备优异的弯曲特性。这样,为了在再结晶退火工序后得到高弯曲特性,只要控制最终冷轧工序后、再结晶退火工序前的轧制铜箔的各结晶方位即可。
[0080] (2)轧制铜箔的制造方法
[0081] 接下来,使用图1说明有关本发明的一个实施方式所涉及的轧制铜箔的制造方法。图1为显示本实施方式所涉及的轧制铜箔的制造工序的流程图。
[0082] 铸块的准备工序S10
[0083] 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来进行铸造,从而准备铸块(铸锭)。铸块例如形成为具有规定厚度、规定宽度的板状。也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。
[0084] 可通过添加材料进行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例如兼作与FPC的基材的贴合的工序而进行。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,温度条件的范围较宽且为多种多样。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,有添加可调整轧制铜箔的耐热性的添加材料的情况。
[0085] 作为本实施方式中使用的铸块,以下的表1例示未添加添加材料的铸块、添加了几种类型的添加材料的铸块。
[0086] 表1
[0087]
[0088] 此外,作为上述表1中所示的添加材料、其它的添加材料,在提高或降低耐热性的添加材料的代表例中,有添加例如10ppm~500ppm左右的硼(B)、铌(Nb)、钛(Ti)、镍(Ni)、锆(Zr)、(V)、锰(Mn)、铪(Hf)、钽(Ta)及(Ca)中的任一种或者多种元素的例子。或者,有添加Ag作为第1添加元素、添加上述元素中任一种或者多种元素作为第2添加元素的例子。此外,也可以微量添加铬(Cr)、锌(Zn)、镓(Ga)、锗(Ge)、砷(As)、Cd(镉)、铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)、金(Au)等。
[0089] 另外,铸块组成在经过后述的最终冷轧工序S40后的轧制铜箔中也大体维持不变,在铸块中加入添加材料时,铸块与轧制铜箔成为大体相同的添加材料浓度。
[0090] 另外,后述的退火工序S32中的温度条件根据由铜材质、添加材料的耐热性而适宜改变。但是,上述铜材质、添加材料、与此对应的退火工序S32的温度条件的改变等对于本实施方式的效果几乎没有影响。
[0091] 热轧工序S20
[0092] 然后,对准备好的铸块实施热轧,制成比铸造后的规定厚度更薄的板厚的板材。
[0093] 反复工序S30
[0094] 接着,进行反复实施规定次数的冷轧工序S31和退火工序S32的反复工序S30。即,通过对实施冷轧而加工硬化后的上述板材实施退火处理来将板材退火,从而使加工硬化得到缓和。通过将其反复规定次数,得到被称为“坯料”的铜条。在铜材中添加了调整耐热性的添加材料等时,根据铜材的耐热性来适宜改变退火处理的温度条件。
[0095] 需要说明的是,在反复工序S30中,将反复过程中的退火工序S32称为“中间退火工序”。此外,将反复的最后、即后述的最终冷轧工序S40之前所进行的退火工序S32称为“最终退火工序”或者“坯料退火工序”。
[0096] 在反复的最后进行的坯料退火工序中,对上述铜条(坯料)实施坯料退火处理,得到退火坯料。在坯料退火工序中,也根据铜材的耐热性来适宜变更温度条件。此时,坯料退火工序优选在能够充分缓和由上述各工序引起的加工应变的温度条件,例如在与完全退火处理大体同等的温度条件下实施。
[0097] 最终冷轧工序S40
[0098] 然后,实施最终冷轧工序S40。最终冷轧也被称为精加工冷轧,经多次对退火坯料实施成为精加工的冷轧。此时,将总加工度设为90%以上,更优选在本实施方式中应用例如专利文献3的技术,设为94%以上。由此,在再结晶退火工序后,成为易于得到更高弯曲特性的轧制铜箔。
[0099] 另外,每重复多次冷轧,退火坯料变薄,对应于此,优选应用例如专利文献3的技术,使每1次(1道次)的加工度慢慢变小。在这里,效仿上述总加工度的例子,将第n道次的轧制前的加工对象物的厚度设为TBn,轧制后的加工对象物的厚度设为TAn时,以每1道次的加工度(%)=[(TBn-TAn)/TBn]×100来表示每1道次的加工度。
[0100] 轧制加工时,退火坯料等加工对象物例如被拉入彼此相对的1对辊之间的间隙,并从相反侧被拉出,从而降低厚度。加工对象物的速度在被拉入辊之前的入口侧比辊的转动速度更慢,在从辊拉出后的出口侧比辊的转动速度更快。因此,对加工对象物在入口侧施加压缩应,在出口侧施加拉伸应力。为了将加工对象物加工得较薄,必须使压缩应力拉伸应力。如上所述,例如通过调整每1道次的加工度,以压缩应力>拉伸应力为前提,可以调整各应力成分(压缩成分与拉伸成分)的比。
[0101] 另外,在最终冷轧工序S40中,优选按照每重复多次冷轧,以下说明的中立点的位置就向辊的出口侧移动的方式进行控制。即,如上所述,相对于辊的转动速度在入口侧与出口侧大小关系逆转的加工对象物的速度在入口侧与出口侧之间的某一位置变得与辊的转动速度相等。将该两者的速度相等的位置称为中立点,在中立点对加工对象物所施加的压力为最大。
[0102] 中立点的位置可以通过调整前方张力、后方张力、轧制速度(辊的转动速度)、辊径、加工度、轧制负荷等的组合来进行控制。即,通过控制中立点的位置,也可以调整压缩应力和拉伸应力的比。
[0103] 这样,通过适宜地调整最终冷轧工序S40时的压缩压力和拉伸应力的应力平衡,可以控制各晶面的衍射峰强度的平衡,即控制衍射峰强度比,可以得到满足上述式(1)~(5)的轧制铜箔。
[0104] 具体地,铜材中的铜晶体由于最终冷轧工序S40等轧制工序时的应力而产生转动现象,通过几个路径向{022}面变化。压缩应力变得越大,越容易经由{002}面、{113}面,拉伸应力变得越大,越容易经由{111}面、{133}面,并分别向{022}面变化。
[0105] 即、上述式(1)显示了至少在结束最终冷轧工序S40的时刻,到达作为最终方位的{002}面的晶粒的比例。另外,上述式(2)显示了压缩应力强。而且,上述式(3)、(4)在以压缩应力>拉伸应力为前提的同时,显示了拉伸应力较强。
[0106] 另外,如果观察上述式(5),虽然可以理解为显示压缩应力弱,但是并不能一概而论。满足式(5)的状态可以认为:到达{002}面后进一步向作为之前的结晶方位的{022}面转动的情况、暂先到达{002}面的晶粒在逆转动作用下回到原来的结晶方位的情况等。如果成为式(5)的状态向{022}面转动的结果,则会使已到达{022}面的晶粒增加,显示出了有助于由上述式(1)所得到的值的进一步增大,有利于得到高弯曲特性的作用。如果成为式(5)的状态在逆转动作用下返回到原来的结晶方位的结果,则在以压缩应力>拉伸应力为前提的同时,显示了拉伸应力较强。
[0107] 如此,在通过各道次中的加工度的大小控制、中立点的位置控制等来调整压缩应力与拉伸应力的应力平衡的同时,实施最终冷轧工序S40,从而可以得到满足上述式(1)~(4)、以及优选满足式(5)的轧制铜箔。因此,在再结晶退火工序后可以得到具有优异的弯曲特性的轧制铜箔。
[0108] 表面处理工序S50
[0109] 对经过以上工序的铜条实施规定的表面处理。通过上述来制造本实施方式的轧制铜箔。
[0110] (3)柔性印刷配线板的制造方法
[0111] 以下,对使用本发明一个实施方式所涉及的轧制铜箔的柔性印刷配线板(FPC)的制造方法进行说明。
[0112] 再结晶退火工序(CCL工序)
[0113] 首先,将本实施方式所涉及的轧制铜箔裁剪成规定的尺寸,例如与由聚酰亚胺等树脂构成的FPC的基材进行贴合而形成CCL(覆铜层压板,Copper Clad Laminate)。此时,可以使用通过粘接剂进行贴合来形成3层材料CCL的方法、以及不通过粘接剂而进行直接贴合来形成2层材料CCL的方法中的任何一种。使用粘接剂时,通过加热处理使粘接剂固化,使轧制铜箔与基材密合而进行一体化。不使用粘接剂时,通过加热、加压,使轧制铜箔与基材直接密合。加热温度、时间可以根据粘接剂、基材的固化温度等适宜选择,例如可以在150℃以上400℃以下的温度、进行1分钟以上120分钟以下。
[0114] 如上所述,根据此时的加热温度而调整了轧制铜箔的耐热性。因此,经过最终冷轧工序S40而加工硬化后的状态的轧制铜箔通过上述加热来软化而再结晶。即,在基材上贴合轧制铜箔的CCL工序兼作对轧制铜箔的再结晶退火工序。
[0115] 通过使CCL工序兼作再结晶退火工序,从而在将轧制铜箔贴合到基材上之前的工序中,可以在最终冷轧工序S40后的进行了加工硬化的状态下处理轧制铜箔,可以不易产生将轧制铜箔贴合到基材上时的伸长、折皱、弯折等变形。
[0116] 此外,上述这样的轧制铜箔的软化显示了,通过再结晶退火工序而得到了具有再结晶组织的轧制铜箔。具体地,作为主方位的{022}面的衍射峰强度比I{022}满足上述式(1),{022}面可以向{002}面变化。由此,可以得到弯曲特性优异的轧制铜箔。
[0117] 另外,作为副方位的{113}面、{111}面和{133}面的衍射峰强度比I{113}、I{111}和I{133}满足上述式(2)~(4),上述各晶面处于极大地积累有加工应变的能量高的状态。因此,积累的加工应变与{022}面的加工应变一起,促进轧制铜箔的再结晶。
[0118] 另外,存在于再结晶退火工序前的轧制铜箔中的{002}面的衍射峰强度比I{002}满足上述式(5),轧制铜箔的{002}面的量被控制为较少的状态。因此,{002}面抑制阻碍由上述各晶面促进再结晶。
[0119] 如此,当满足上述式(1)~(4)、以及优选满足式(5)时,再结晶退火工序后的轧制铜箔可以具有优异的弯曲特性。即、为了在再结晶退火工序后得到高弯曲特性,对于在最终冷轧工序S40后、再结晶退火工序前的轧制铜箔,只要以满足上述关系式的方式控制各结晶方位即可。
[0120] 表面加工工序
[0121] 然后,对贴合到基材上的轧制铜箔实施表面加工工序。在表面加工工序中,进行配线形成工序、表面处理工序和保护膜形成工序,所述配线形成工序是对轧制铜箔使用例如蚀刻等方法来形成铜配线等,所述表面处理工序是实施用于提高铜配线与其他的电子部件的连接可靠性的覆处理等表面处理,所述保护膜形成工序是为了保护铜配线等而以被覆铜配线上的一部分的方式形成阻焊剂等保护膜。
[0122] 由以上制造使用本实施方式所涉及的轧制铜箔的FPC。
[0123] 本发明的其他的实施方式
[0124] 以上,具体地说明了有关本发明的实施方式,但是,本发明并不限于上述的实施方式,在不脱离其要旨的范围内可以进行各种各样的改变。
[0125] 例如,在上述的实施方式中,主要使用了Ag作为调整轧制铜箔的耐热性的添加材料,但是添加材料并不限于Ag、上述代表例等中举出的材料。另外,通过添加材料可调整的各项特性并不限于耐热性,可以根据需要调整的各项特性适宜选择添加材料。
[0126] 另外,在上述的实施方式中,FPC制造工序中的CCL工序兼作对轧制铜箔的再结晶退火工序,但是,再结晶退火工序也可以作为与CCL工序不同的工序来进行。
[0127] 另外,在上述的实施方式中,轧制铜箔用于FPC用途,但是轧制铜箔的用途并不限于此,可以用于需要高弯曲特性的用途中。对于轧制铜箔的厚度,根据以FPC用途为首的各种用途,也可以使其超过20μm等。
[0128] 另外,为了起到本发明的效果,上述所举出的全部工序并不是必须的。上述的实施方式、后述的实施例中所举出的各种各样的条件也只是例示,可以适宜改变。
[0129] 实施例
[0130] 接下来,与比较例一起对本发明的实施例进行说明。
[0131] (1)使用无氧铜的轧制铜箔
[0132] 首先,以如下方式制作使用无氧铜的实施例1~7和比较例1~7所涉及的轧制铜箔,分别对它们进行各种评价。
[0133] 轧制铜箔的制作
[0134] 使用添加了目标浓度为150ppm的Ag的无氧铜,以与上述的实施方式同样的步骤和方法,制作实施例1~7和比较例1~7所涉及的轧制铜箔。但是,对于比较例1~7,包含落在构成之外的处理等。
[0135] 具体地,准备在无氧铜中溶解了规定量的Ag而铸造的厚度为150mm、宽度为500mm的铸块。以下的表2显示通过高频电感耦合等离子体(ICP:Inductively Coupled Plasma)发光分光分析法而分析的、铸块中的Ag浓度的分析值。
[0136] 表2
[0137]
[0138] 如表2所示,相对于目标浓度150ppm,分析值为139ppm~163ppm,都被抑制在150ppm±15ppm(10%)程度内的偏差中。除了存在Ag本身在作为主原料的无氧铜中作为不可避免杂质含有几ppm~十几ppm左右的情况之外,由于铸造铸块时的偏差等各种各样的原因,±15ppm程度内的偏差在金属材料领域中是通常情况。
[0139] 然后,以与上述的实施方式同样的步骤和方法,在热轧工序中得到厚度为8mm的板材后,反复实施冷轧工序与在700℃~800℃的温度保持约2分钟的中间退火工序,制成铜条(坯料),通过在约750℃的温度保持大约1分钟的坯料退火工序,得到退火坯料。这里,各退火工序的温度条件等与含有139ppm~163ppm的Ag的无氧铜材的耐热性相适应。需要说明的是,对于组成相同的铜材,在各退火工序中采用不同的温度条件,是由于耐热性随着铜材的厚度而发生变化,铜材薄时,可以降低温度。
[0140] 最后,以与上述实施方式同样的步骤和方法进行最终冷轧工序,得到实施例1~7和比较例1~7所涉及的轧制铜箔。以下表3显示最终冷轧工序的条件。
[0141] 表3
[0142]
[0143] *辊与加工对象物的接触面的从出口侧端部到中立点的长度
[0144] 如表3所示,随着从上段到下段板厚依次变薄,像右栏那样变换条件,进行最终冷轧。即,使厚度为240μm以下的冷轧加工的、每1道次的加工度与中立点的位置发生变化。如右栏所示的中立点的位置(mm)用辊与作为加工对象物的退火坯料的接触面的从出口侧端部到中立点的长度表示。另外,为了得到优异的弯曲特性,在实施例1~7和比较例1~7的全部中,设定条件使得在最终冷轧工序中的总加工度为95%。由以上制作厚度为12μm的实施例1~7和比较例1~7所涉及的轧制铜箔。
[0145] 接着,对如上述那样制作的各轧制铜箔,进行以下的评价。
[0146] 利用2θ/θ法的X射线衍射测定
[0147] 首先,对实施例1~7和比较例1~7所涉及的轧制铜箔,进行利用2θ/θ法的X射线衍射测定。所涉及的测定使用株式会社理学制的X射线衍射装置(型号:Ultima IV),在以下的表4所示的条件下进行。作为代表,图2(a)显示实施例1的X射线衍射图,图2(b)显示比较例1的X射线衍射图。
[0148] 表4
[0149]
[0150] 接下来,将通过2θ/θ法测定的铜晶体的{022}面、{113}面、{111}面、{133}面和{002}面的衍射峰强度换算成合计值为100这样的比,求出各晶面的衍射峰强度比。对于实施例1~7以及比较例1~7所涉及的轧制铜箔,在以下的表5中显示由上述所求出的各晶面的衍射峰强度比I{022}、I{113}、I{111}、I{133}和I{002}的值。
[0151] 表5
[0152] *I{022}+I{113}+I{111}+I{133}+I{002}=100
[0153]晶面 I{022} I{113} I{111} I{133} I{002}
实施例-1 79.1 3.6 4.7 6.6 6.0
实施例-2 73.0 7.6 7.8 9.0 2.6
实施例-3 75.2 4.5 7.3 7.0 6.0
实施例-4 77.2 4.8 4.7 7.5 5.8
实施例-5 80.2 3.6 6.3 7.9 2.0
实施例-6 79.6 5.2 6.7 6.6 1.9
实施例-7 79.6 6.6 4.8 6.7 2.3
比较例-1 75.4 5.5 4.5 3.9 7.5
比较例-2 74.3 9.7 1.9 7.9 6.2
比较例-3 75.4 4.5 1.8 6.3 12.0
比较例-4 79.6 6.8 2.1 5.3 6.2
比较例-5 72.0 3.0 1.9 3.2 19.9
比较例-6 79.5 3.1 6.0 7.0 4.4
比较例-7 63.8 3.1 5.1 3.3 24.7
[0154] 另外,对于粉末铜,从卡号数:40836的JCPDS卡的记载中获取与上述同样的各晶面的标准衍射峰的相对强度。即、得到将{111}面作为100时的各晶面{022}面、{113}面、{133}面和{002}面的各自的相对强度20、17、9、46。
[0155] 将所涉及的5种衍射峰的相对强度折合换算成合计值为100这样的比,对粉末铜求出各晶面的衍射峰强度比。
[0156] 进一步,使用表5所示的轧制铜箔所涉及的衍射峰强度比与上述粉末铜所涉及的衍射峰强度比,求出上述式(1)~(5)所涉及的数值。以下表6的上段表示粉末铜的各晶面的衍射峰强度比I0{022}、I0{113}、I0{111}、I0{133}和I0{002}的值。另外,下段表示由上述求出的上述式(1)~(5)所涉及的数值。
[0157] 表6
[0158] *I0{022}+I0{113}+I0{111}+I0{133}+I0{002}=100
[0159]晶面 I0{022} I0{113} I0{111} I0{133} I0{002}
JCPDS卡数据 10.4 8.9 52.1 4.7 24.0
[0160]
[0161] 如上所述,在本实施例和比较例中,使在最终冷轧工序中的每1道次的加工度与中立点的位置发生变化。由此,在冷轧加工时,施加于加工对象物的压缩成分与拉伸成分的应力成分的比变化。其结果,各晶面的比率变化,表5所示的各晶面的衍射峰强度比、表6所示的式(1)~(5)所涉及的数值也发生了变化。
[0162] 此外,如表6所示,在实施例1~7的各条件的组合下,式(1)~(5)的各值都在上述的规定范围内。
[0163] 而另一方面,在比较例1~7的各条件的组合下,无论哪个轧制铜箔,在式(1)~(5)的各值中都有一个或多个值在上述的规定范围外。表6中,以带下划线的粗字表示偏离上述的规定范围的值。
[0164] 弯曲疲劳寿命试验
[0165] 然后,为了调查各轧制铜箔的弯曲特性,进行测定各轧制铜箔直到破裂为止的反复弯曲次数(弯曲次数)的弯曲疲劳寿命试验。所涉及的试验使用信越工程株式会社(信越エンジニアリング株式会社)制的FPC高速弯曲试验机(型号:SEK-31B2S),根据IPC(美国印刷电路工业会)标准来进行。图3显示包括上述FPC高速弯曲试验机等在内的一般的滑动弯曲试验装置10的示意图。
[0166] 首先,将实施例1~7和比较例1~7所涉及的轧制铜箔切成宽度为12.5mm、长度为220mm,仿效上述再结晶退火工序,对得到的厚度12μm的试样片F实施300℃、60分钟的再结晶退火。所涉及的条件模仿了在柔性印刷配线板的CCL工序中,与基材密合时,轧制铜箔实际承受的热量的一个例子。
[0167] 然后,如图3所示,将轧制铜箔的试样片F用螺钉12固定在滑动弯曲试验装置10的试样固定板11上。接着,使试样片F与振动传递部13接触而贴合,通过振荡驱动体14使振动传递部13在上下方向上振动,将振动传递给试样片F,实施弯曲疲劳寿命试验。作为弯曲疲劳寿命的测定条件,将弯曲半径R设为1.5mm,行程S设为10mm,振幅数设为25Hz。在所涉及的条件下,测定从各轧制铜箔切取的试样片F各5片,比较直到发生破裂为止的弯曲次数的平均值。以下的表7显示结果。
[0168] 表7
[0169]
[0170] 如上所述,各轧制铜箔经过了总加工度为95%的最终冷轧工序,如表7所示,即使是比较例1~7,也得到了弯曲疲劳寿命、即弯曲次数为100万次以上的高弯曲特性。
[0171] 另一方面,实施例1~7中,经过总加工度95%的最终冷轧工序,同时将上述式(1)~(5)的值全部控制在规定范围内,得到了弯曲次数为200万次以上的更加优异的弯曲特性。这是原本具有高弯曲特性的比较例1~7的1.4~1.5倍这样的高准的值。
[0172] (2)使用韧铜的轧制铜箔
[0173] 接下来,使用添加了目标浓度为200ppm的Ag的韧铜,以与上述的实施例同样的步骤和方法,制作厚度为12μm的实施例8和比较例8所涉及的轧制铜箔。但是,对于比较例8,包含落在构成之外的处理等。
[0174] 实施例8和比较例8的铸块中的Ag浓度以通过IPC发光分光分析法所得到的分析值计,分别为195ppm和190ppm。另外,根据含有所涉及的浓度的Ag的韧铜材的耐热性,在中间退火工序和坯料退火工序中使用与上述不同的条件。具体地,在中间退火工序中在650℃~750℃的温度下大约保持2分钟,在坯料退火工序中在大约700℃的温度下大约保持1分钟。
[0175] 对于如上述那样制作的实施例8和比较例8所涉及的轧制铜箔,以与上述的实施例同样的方法和步骤,进行利用2θ/θ法的X射线衍射测定。其结果,对于实施例8的轧制铜箔,各晶面的衍射峰强度的关系处于式(1)~(5)的规定范围内。另一方面,对于比较例8所涉及的轧制铜箔,是偏离规定范围的结果。
[0176] 另外,对于实施例8和比较例8所涉及的轧制铜箔,以与上述的实施例同样的方法和步骤进行弯曲疲劳寿命试验,其结果,各轧制铜箔经历了总加工度为95%的最终冷轧工序,即使是比较例8,也得到了1,706,000次这样的100万次以上的优异的弯曲特性。而另一方面,对于上述式(1)~(5)中的任一项都在规定范围内的实施例8,得到了2,392,000次这样的显示更优异的弯曲特性的值。
[0177] 由上述可知,如果各晶面的衍射峰强度比为规定范围内,则对于以韧铜为主原料的轧制铜箔,也可以得到优异的弯曲特性。
[0178] (3)使用不同添加材料的轧制铜箔
[0179] 然后,使用加入了目标浓度为100ppm~150ppm的Ag和目标浓度为50ppm~200ppm的硼(B)作为添加材料的无氧铜,以与上述实施例同样的步骤和方法,制作厚度为12μm的实施例9~12和比较例9~12所涉及的轧制铜箔。但是,对于比较例9~12,包含落在构成之外的处理等。
[0180] 实施例9~12和比较例9~12的铸块中的Ag浓度和B浓度如以下的表8所示,以通过IPC发光分光分析法而得到的分析值计,分别为目标浓度的范围内的值。
[0181] 表8
[0182]
[0183] 此外,根据含有上述浓度的Ag和B的无氧铜材的耐热性,在中间退火工序和坯料退火工序中采用与上述不同的条件。具体地,中间退火工序中在温度650℃~700℃保持约2分钟,坯料退火工序中在约700℃的温度保持约2分钟。
[0184] 对于如上所述制作的实施例9~12和比较例9~12所涉及的轧制铜箔,按照与上述实施例同样的方法和步骤进行利用2θ/θ法的X线衍射测定,求出各晶面的衍射峰强度比。以下的表9显示结果。
[0185] 表9
[0186] *I{022}+I{113}+I{111}+I{133}+I{002}=100
[0187]晶面 I{022} I{113} I{111} I{133} I{002}
实施例-9 79.1 4.7 4.8 6.6 4.8
实施例-10 73.4 9.0 5.1 9.0 3.5
实施例-11 74.7 5.0 7.3 7.0 6.0
实施例-12 78.2 3.6 5.9 7.3 5.0
比较例-9 64.0 9.4 5.5 2.6 18.5
比较例-10 70.7 3.3 1.9 6.9 17.2
比较例-11 76.8 8.4 1.8 7.3 5.7
比较例-12 75.9 5.9 5.1 6.1 7.0
[0188] 另外,由上述结果求出式(1)~(5)所涉及的值,结果如以下的表10所示,对于实施例9~12所涉及的轧制铜箔,各晶面的衍射峰强度比的关系处于式(1)~(5)的规定范围内。而另一方面,对于比较例9~12所涉及的轧制铜箔,无论哪个轧制铜箔,在式(1)~(5)的各值中都有一个或者多个值为上述的规定范围外。表10中,以带下划线的粗字表示偏离上述的规定范围的值。
[0189] 表10
[0190] *I0{022}+I0{113}+I0{111}+I0{133}+I0{002}=100
[0191]晶面 I0{022} I0{113} I0{111} I0{133} I0{002}
JCPDS卡数据 10.4 8.9 52.1 4.7 24.0
[0192]
[0193] 另外,对于实施例9~12和比较例9~12所涉及的轧制铜箔,以与上述的实施例同样的方法和步骤进行弯曲疲劳寿命试验。其结果,各轧制铜箔经历了总加工度为95%的最终冷轧工序,如以下的表11所示,即使是比较例9~12的任何一个也得到了100万次以上的高弯曲特性。而另一方面,对于实施例9~12,都得到了200万次以上的更优异的弯曲特性。
[0194] 表11
[0195]
[0196] 由上述可知,如果各晶面的衍射峰强度比为规定范围内,则对于添加了如Ag和B这样的不同的添加材料的轧制铜箔,也可以得到优异的弯曲特性。
[0197] 本发明人等的考察
[0198] 对于如上述说明的通过控制副方位的晶面来对轧制铜箔赋予更高弯曲特性的原理、以及对于上述的轧制铜箔的制造工序中副方位的晶面的控制机制,以下说明本发明人等对此的考察。
[0199] (1)关于赋予更高弯曲特性的原理
[0200] 本发明人等从结晶方位学的见解、金属学的见解以及目前为止的实验经验,对于通过控制副方位的晶面来得到更高弯曲特性的原理,进行了以下的考察。
[0201] 如上所述,当满足上述式(2)~(4)时,作为轧制铜箔的副方位的{113}面、{111}面和{133}面成为积累有加工应变的状态,通过所涉及的加工应变而促进包含从{022}面向{002}面变化的再结晶。
[0202] 一般对于副方位的晶面,认为即使为再结晶退火工序后,在保持轧制铜箔的制造工序中的最终冷轧工序后的状态下比率也几乎不会发生变化。但是,根据本发明人等,认为:在满足上述式(2)~(4)的状态下,{113}面、{111}面和{133}面促进再结晶时,通过使这些晶面本身进入由再结晶生长的{002}面,并成为{002}面而进行一体化,从而进一步使{002}面大量生长。
[0203] 另外,满足上述式(5)时,作为副方位的{002}面的量被抑制为较少的状态,{002}面抑制阻碍由上述各晶面促进再结晶。
[0204] 如上所述,可以说{002}面的加工应变的积累量少。加工应变少且能量低的{002}面与其它的结晶方位相比,通过再结晶的生长更迟缓。根据本发明人等的考察,这样的迟缓有阻碍其它的结晶方位的再结晶的危险。特别是在{002}面的晶粒与其它的结晶方位的晶粒的边界,容易发生该弊病,可考虑通过使{002}面的衍射峰强度比I{002}满足上述式(5),来抑制{002}面引起的生长阻碍。
[0205] (2)关于副方位的晶面控制机制
[0206] 结晶转动
[0207] 如上所述,最终冷轧工序等的轧制加工时对铜材施加了压缩应力以及比压缩应力更弱的拉伸应力。被轧制的铜材中的铜晶体由于轧制加工时的应力而产生向{022}面的转动现象,随着轧制加工的进展,平行于轧制面的晶面的方位主要形成作为{022}面的轧制织构。此时,如上所述,根据压缩应力与拉伸应力的比,朝向{022}面进行转动的路径改变。关于这一点,使用图4进行说明。
[0208] 图4为从下述的技术文献(甲)中引用的纯铜型金属的反极点图,(a)为显示由拉伸变形引起的结晶转动方向的反极点图,(b)为显示由压缩变形引起的结晶转动方向的反极点图。另外,在反极点图中,将{002}面记为{001}面,{022}面记为{011}面。即,{002}面以作为平行于{002}面的面的最小数值的{001}面来表示,{022}面以作为平行于{022}面的面的最小数值的{011}面来表示。
[0209] (甲)编者长崎晋一、“织构(集合組織)”、丸善株式会社、昭和59年1月20日、p96的图2.52(a)、(c)
[0210] 如图4所示,铜材中的铜晶体在仅有拉伸变形时朝向{111}面进行转动,在仅有压缩变形时朝向{011}面进行转动。轧制加工中,由于进行压缩成分与拉伸成分合并的变形,因此,结晶转动方向并不这么简单。但是,由于压缩成分比拉伸成分更占据优势地变形,进行轧制加工,因此,总体来讲发生朝向{011}面的结晶转动,并且根据压缩成分和拉伸成分的比例,也会有一部分朝向{111}面转动。此时,由于压缩成分一方占据优势,因此,朝向{111}面发生了转动的结晶也发生朝向{011}面返回的结晶转动。另外,与其相反,也有朝向{011}面发生了转动的结晶、到达了{011}面的结晶因拉伸成分而朝向{133}面、{111}面进行转动的情形。
[0211] 如此可以认为:如果压缩成分与拉伸成分在保持压缩成分>拉伸成分的关系的同时,在混合存在中引起结晶转动,则最终成为如图5的反极点图所示的主方位和副方位的晶面的分布。可以认为:由于压缩成分>拉伸成分,因此,最终的主方位的晶面为{011}面,另外,由压缩成分与拉伸成分的混合所产生的结晶转动的结果,副方位的晶面为{113}面、{111}面、{133}面、{001}面。
[0212] 在这里,图5中显示为仅分布有上述特定方位的晶面,其理由如下。由于铜为面心立方结构的晶体,因此,在利用2θ/θ法的X射线衍射测定中,如果{hkl}面的h,k,l不是全部为奇数值或者全部为偶数值,则不作为衍射峰出现。如果h,k,l为奇数值与偶数值的混合存在,则根据消光规则,衍射峰消失,不能进行测定。因此,在显示上述的实施方式等所涉及的轧制铜箔的构成时,由作为衍射峰而出现的{113}面、{111}面和{133}面、{001}面({002}面)进行规定。由于根据上述的实施例等的结果,本构成的效果也是明确的,因此如果考虑上述所举出的副方位的晶面,则可以说是充分的。
[0213] 通过加工度的控制
[0214] 由上可知,如果以压缩应力>拉伸应力为前提而调整压缩成分与拉伸成分的比,则朝向{022}面转动的路径改变。具体来说,压缩成分越大,越容易经由{002}面、{113}面,拉伸成分越大,越容易经由{111}面、{133}面。主要的副方位的晶面为{002}面、{113}面、{111}面及{133}面是因为未能完全转向{022}面的上述晶面残留在铜材中,通过最终冷轧工序中的压缩成分与拉伸成分的调整,可以调整铜材中残留的各副方位的晶面的比例。
[0215] 具体地,压缩成分与拉伸成分可以通过改变轧制加工时的每1道次的轧制条件来进行控制。在调整控制压缩成分和拉伸成分的种种控制参数时,如上述的实施方式、实施例所尝试的那样,例如可以着眼于每1道次的加工度的变化。
[0216] 为了提高每1道次的加工度,例如有增大轧制负荷(辊负荷)来碾压作为轧制对象的铜材的方法,该情况下,压缩应力变大。由此,结晶的转动路径为{002}面、{113}面,朝向{022}面进行转动。
[0217] 而另一方面,也有以压缩应力>拉伸应力为前提,通过增加拉伸成分使铜材变薄来提高加工度的方法。由于增加了拉伸成分,因此,结晶的转动路径为{111}面、{133}面,朝向{022}面进行转动。另外,可以认为,轧制后在铜材中残存的{133}面中,包括由拉伸成分在结晶的转动途中所得到的面和由压缩成分暂且到达{022}面的结晶通过拉伸成分再次转动到{133}面的面。另外,因拉伸应力引起的加工度的变化与增大压缩负荷的情形相比要小。即,压缩应力对加工度的贡献更大。
[0218] 另外,这里应注意的是,仅利用各成分(压缩应力与拉伸应力),材料形状不能均一地加工,轧制不能进行。即,通过压缩应力与拉伸应力这两者,使材料的厚度变薄的同时,控制了材料形状。
[0219] 通过中立点的控制
[0220] 在上述的实施方式、实施例中,与最终冷轧工序中的每1道次的加工度一起也进行中立点的位置控制。即,在调整压缩成分与拉伸成分的控制参数时,例如也可以着眼于中立点的位置变化。
[0221] 如上所述,作为在每1道次中控制中立点的位置的控制要素,有前方张力、后方张力、轧制速度(辊的转动速度)、辊径、加工度、轧制负荷等。可以各种各样地组合这些控制要素,使中立点的位置发生变化。
[0222] 所涉及的中立点的位置可以从几个测量值通过计算来算出。即,首先,在以下述的技术文献(乙)为参考的下述式的关系中,
[0223] 张力的成分+压缩力的成分=2×剪切屈服应力…(C)
[0224] 使压缩力成分比张力成分更大,进一步,使用式(C)算出轧制速度与辊径的条件平衡,即,轧制加工时的辊与铜材的接触面上的中立点的位置。另外,对于中立点的详细内容,参照下述技术文献(乙)。
[0225] (乙)日本塑性加工学会编、“塑性加工技术系列7板轧制”、Corona公司、p14、p27式(3.3)、p28
[0226] 上述式(C)计算时的参数为上述控制要素,但是在这些要素中,可以通过如何选择固定的要素与可变的要素,来考虑多种类型的控制方法。在上述的实施方式、实施例中,将加工度作为可变的控制要素来控制中立点的位置,但是也可以使用加工度以外的控制要素进行控制。
[0227] 另外,上述控制要素与轧制机的构成相关,中立点的位置控制很大地依存于轧制机的规格。具体地,因辊的段数、辊的总数、辊的组合配置、各辊径、材质、表面状态(表面粗糙度)等的辊的构成等的不同,在对铜材的压缩应力的施加方法、摩擦系数等上产生不同。如果轧制机不同,则在上述的实施例中举出的条件所涉及的各控制要素其绝对值也不同,因此可以适宜地调整每个轧制机。此外,即使是相同的轧制机,如果轧制辊的表面状态、轧制辊的材质不同,则各控制要素的绝对值也会不同。因此,即使是相同的轧制机,也可以根据各自状态进行适宜调整。
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