(57)【要約】【課題】本発明の目的は、粗化のために厚くめっきをすることなく、めっき後に凸凹の大きな表面の得られる銅合金箔を提供することにある。【解決手段】冷間圧延した表面が凹状の形状を有し、好ましくは、冷間圧延によって圧延直角方向及び圧延平行方向の表面粗さがＲａ≧０．２μｍであることを特徴とする粗化処理用圧延銅箔である。また、粗化処理後、圧延直角方向及び圧延平行方向の表面粗さがＲａ≧０．４μｍであることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷間圧延した表面が凹状の形状を有することを特徴とする粗化処理用圧延銅箔。
【請求項２】
冷間圧延によって圧延直角方向及び圧延平行方向の表面粗さがＲａ≧０．２μｍであることを特徴とする請求項１に記載の粗化処理用圧延銅箔。
【請求項３】
厚みが５〜２０μｍであることを特徴とする請求項１〜請求項２に記載の粗化処理用圧延銅箔。
【請求項４】
銅を主成分とする導電率が３０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載の粗化処理用圧延銅箔。
【請求項５】
請求項１〜請求項４に記載の銅合金箔表面に粗化処理し、圧延直角方向及び圧延平行方向の表面粗さがＲａ≧０．４μｍであることを特徴とする圧延銅箔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粗化処理を施して用いられる銅合金箔及び粗化処理を施した材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅合金箔の主な用途はフレキシブルプリント配線基板用やリチウムイオン電池の負極用集電板等がある。特に、フレキシブルプリント配線基板用には、樹脂との密着性の観点から、リチウムイオン電池の負極用集電板についても銅箔表面に塗布される活物質との密着性の観点から、圧延銅箔の表面が粗いことが望まれる。銅箔表面が粗い、即ち、凹凸の大きな表面の作り込みができれば、より密着性の高い圧延箔をえることができる。そこで、現在、圧延銅箔の表面に粗化処理という湿式めっきによる箔表面の粗さを大きくする方法が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１２２２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、粗化処理して大きな表面粗さを得ようとすると、表面粗さに比例してめっき厚が厚くなってしまうため、表面の粗い圧延銅箔であれば、粗化処理のめっきが少なくてすむことが予想される。
冷間圧延における圧延表面の形状は、冷間圧延に用いられるワークロールの表面の転写によって調整されるので、現状、表面の粗い状態を作り込む場合には、ダルロールが用いられる。ダルロールは、ロール表面の研削の仕上げとして砥粒によるホーニング加工を行う。ホーニング加工では、ロールの表面に砥粒を当てて作られるため、ロールの表面は凹状（図1に示す「凹状」を意味し、以下同様）となる。凹状表面形状のロールの表面形状が転写されて作られる材料の表面の形状は凸状（図1に示す「凸状」を意味し、以下同様）となる。凸状形状の材料に粗化処理を施すと、凸状の平らな部分にめっきが析出するため、平均的にめっきがついてしまう。その後，平均的に付着したように見える面でも析出の進んだ部分にめっきが選択的に析出していくことで表面が荒れ、所定の粗さを得ることができる。しかし、めっき厚みが厚くなってしまう。さらには、過剰な場合には、粉落ちの現象が見られる場合がある。粉落ちとは、めっきにより形成した粗化粒子と素材である銅合金箔との密着性を評価する指標である。形成された粗化粒子が脆弱である場合、微細な外的応力により粗化粒子が破壊されるため密着性の低いものと評価されるからである。脆弱な粗化粒子上に樹脂や活物質が形成された場合、容易に剥離する要因となるため堅固な粗化粒子形成が必要となり、粉落ち現象のみられる粗化処理後の銅箔はフレキシブルプリント配線基板用或いはリチウムイオン電池負極集電板用としても不適である。
そこで、本発明の目的は、粗化のために厚くめっきをすることなく、めっき後に凸凹の大きな表面の得られる表面形状を有する銅合金箔を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明者らは圧延銅箔の表面形状に着目し、粗化処理に好適な表面形状を見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、
（１）冷間圧延した表面が凹状の形状を有することを特徴とする粗化処理用圧延銅箔
（２）冷間圧延によって圧延直角方向及び圧延平行方向の表面粗さがＲａ≧０．３μｍであることを特徴とする上記（１）に記載の粗化処理用圧延銅箔。
（３）厚みが５〜２０μｍであることを特徴とする上記（１）〜（２）に記載の粗化処理用圧延銅箔
（４）銅を主成分とする導電率が３０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする上記（１）〜（３）に記載の粗化処理用圧延銅箔。
（５）上記（１）〜（４）に記載の銅合金箔表面に粗化処理し、圧延直角方向及び圧延平行方向の表面粗さがＲａ≧０．４μｍであることを特徴とする圧延銅箔
である。
なお、本発明においては、表面の形状について、図１のような形状を「凹状」、図２のような形状を「凸状」と表現する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の表面の凹状の圧延銅箔は、圧延ロールの作りこみにより冷間圧延で製造されることができ、圧延後の銅合金箔の表面に粗化処理を施す用途において、粗化処理の負荷を高めずに、粗い表面を得ることができる。粗化処理で厚いめっきを必要としないため、積層板用あるいはリチウム電池の負極集電板用の圧延銅箔に粗化処理した材料として、その製造コストを従来よりも抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
上述したように表面の粗い圧延銅箔でも表面の形状が、凸状である場合には、所定の粗さを得るためにはめっきが厚くけなければならない。  そこで、本発明では、圧延銅箔表面の形状が凹状であれば、粗化処理のめっきが凹状の先端部に選択的に施されるため、部分的には厚くめっきされるが、平均のめっき厚では薄い粗化処理を施すだけで、めっき前の表面粗さより粗くなり、所定の表面粗さを得ることができることを見出した。  圧延銅箔表面の形状が凹状に作りこむためには、ワークロールの表面の形状が、凸状になっている必要がある。上述したように、一般的に砥粒を用いたダルロールでは、凸状になってはいない。  そこで、本発明においては以下に記載の方法にて、ワークロール表面の形状を凸状にし、銅箔の表面形状を凹状にすることができる。  例えば、このダルロールを材料圧延前に、上下のワークロールが接触した状態で空運転することで、ロール表面の形状を凹状から凸状に変えることができる。なお、表面の形状を凹状にする方法はこれに限るものではない。    
【０００８】
本発明の圧延銅箔は以下のようになる。  本発明の圧延銅箔は、圧延直角方向の算術平均粗さＲａ≧０．２μｍ、好ましくは、Ｒａ≧０．３μｍである。算術平均粗さが０．２μｍ未満であると、粗化処理後の銅箔の表面粗さＲａ≧０．４μｍを得るためにはめっき厚を厚くする粗化処理が必要となるからである。粗化処理後の銅箔の表面粗さは用途によって異なるが、大きい表面粗さを必要とする用途には本発明の銅箔は、好適な圧延銅箔である。ただし、この方法で表面粗さを工業的・安定的に大きくするには、Ｒａ≦１．０μｍが好ましい。  上記表面粗さは、圧延直角方向に接触粗さ計を使用し、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して測定した算術平均粗さ（Ｒａ；μｍ）である。なお、表面粗さには、最大高さ  Ｒｙ、十点平均粗さＲｚがあるが、本発明における圧延銅箔の表面粗さは、Ｒａで評価されるのが、適切であるが、その他の表面粗さとして、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚについては、粗化処理前ではＲｙ≧１．５μｍ、Ｒｚ≧１．０μｍ、粗化処理後ではＲｙ≧３．０μｍ、Ｒｚ≧２．５μｍが好ましい。
【０００９】
本発明においては箔であることが要件であることから、本発明の圧延銅箔の厚みは、例えば重量法によりＩＰＣ−ＴＭ−６５０に準拠して測定し、好ましくは５〜２０μｍである。
【００１０】
本発明の圧延銅箔は、純銅に限られるものではない。箔であれば、いかなる合金でもよいが、積層板用、リチウム電池の負極集電板用等の用途から銅合金であることが好ましい。さらには、その用途に応じて、導電率、強度に優れていることが望まれる。
【００１１】
導電率は、例えば電気抵抗をＩＰＣ−ＴＭ−６５０に準拠して測定し計算することで求めることができるが、積層板用としてはできるかぎり導電率が高いことが望ましく、少なくとも、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上あることが条件となる。一方、求められる特性を得るために元素を添加した合金箔も用いられるが、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上であれば、本発明の対象の銅合金である。たとえば、耐熱性等の要求を満たすために、Ｓｎ、Ａｇを添加した銅合金や高強度を目的とするＣｒ−Ｚｒ等２種類以上の元素を添加した多元系銅合金が挙げられる。ただし、元素の過剰な添加は導電率の低下を招く。好ましくは５０％ＩＡＣＳ以上、更に好ましくは７０％ＩＡＣＳ以上である。この導電率を満たす銅合金であればよい。
【実施例】
【００１２】
表１に示す組成の銅合金を溶解鋳造し、熱間圧延、冷間圧延、時効処理、最終圧延の順で加工し、厚み１８μｍの箔を得た。なお、最終圧延のワークロールの表面状況について、発明例は、凸状のものを、比較例は凹条のものを用いて圧延箔を得た。
【００１３】
【表１】
2008091040.tif 000002
【００１４】
発明例及び比較例の圧延銅合金箔について以下に示す評価を行った。
ａ）表面粗さ（Ｒａ）の測定；  接触粗さ計（小坂研究所製、商品名「ＳＥ−３４００」）を使用してＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠した算術平均粗さ（Ｒａ；μｍ）として測定した。測定基準長さ０．８ｍｍ、評価長さ４ｍｍ、カットオフ値０．８ｍｍ、送り速さ０．１ｍｍ／秒の条件で圧延方向と平行に測定位置を変えて１０回行ない、１０回の測定での値を求めた。また、最大粗さ（Ｒｙ；μm）及び十点平均粗さ（Ｒｚ；μm）も同様に測定した。
【００１５】
ｂ）厚み；  重量法でＩＰＣ−ＴＭ−６５０に準拠して測定した。ｃ）導電率；  電気抵抗をＩＰＣ−ＴＭ−６５０に準拠して測定し、得られた比抵抗ρ（μΩ・ｃｍ）から次式で％ＩＡＣＳを算出した。導電率が３０％ＩＡＣＳ以上のものを「○」として表した。  ％ＩＡＣＳ＝１．７２４１×１０２／ρ
【００１６】
ｄ）圧延表面の形状；  電子顕微鏡（ＦＥＩ製、商品名「ＸＬ３０  ＳＦＥＧ」）を使用して表面観察（倍率；３０００〜５０００倍）により、凹凸を確認した後、凹凸部分について接触粗さ計（小坂研究所製、商品名「ＳＥ−３４００」）を使用してＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠した最大粗さ（Ｒｙ；μm）の測定により凹状であるか、凸状であるかを確認した。
【００１７】
ｄ）平均めっき厚；  厚み測定と同様の重量法でめっき後の箔重量を測定し、同じ面積の原箔の重量との差を面積当りの平均のめっき厚に換算して算出した。  実際には、めっきは箔表面に均一には付着しないが、平均のめっき厚を測定することで、値の大小により、粗化処理によりめっきを厚く付けたか、薄く付けたを評価できる。  
【００１８】
ｅ）粉落ち；  通常、めっきにおけるめっき皮膜の密着性評価にはテープ剥離が一般的に用いられるが、微細な粗化粒子の付着は判断しにくいため、液体透過用のろ紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製：Ｎｏ．６）を使用して、めっきした箔表面をろ紙を用いて人差し指でこすり、銅粉の付着が強い×、弱い△、無い○の３段階で評価した。    
【００１９】
測定結果を表１に示す。  発明例Ｎｏ．１〜１０は、メッキ前の表面形状が凹状であり、薄い粗化処理めっき（２．０μｍ以下）で粗化処理後の銅箔の表面粗さＲａ≧０．３μｍ以上を得ることができた。  さらに、粗化処理前の銅箔の表面粗さが、Ｒａ≧０．２μｍであれば（発明例Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．７）、さらに薄い粗化処理めっき（１．５μｍ以下）でも粗化処理後の銅箔の表面粗さＲａ≧０．３μｍ以上を得ることができる。    
【００２０】
また、粗化処理前の銅箔の表面粗さがＲａ≧０．２μｍで、１．５μｍ〜２．０μｍの粗化処理めっきを施せば（発明例Ｎｏ．３、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９）、粗化処理後の銅箔の表面粗さは０．４μｍを超えることができる。    
【００２１】
一方、比較例Ｎｏ．１１、１２、１３は、粗化処理前の銅箔の表面粗さが、凸状であるため、粗化処理後の銅箔の表面粗さＲａ≧０．４μｍ以上を得るには、２．１μｍ以上の厚い粗化処理のめっきを必要とした。粗化処理前の銅箔の表面粗さが、Ｒａ＜０．２μｍの場合（比較例Ｎｏ．１４）には、３μｍ以上の粗化処理めっきを施しても粗化処理後の銅箔の表面粗さＲａが０．４μｍを超えなかった。また、比較例Ｎｏ．１２〜１４では粉落ちも見られた。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明における意味する「凹状」を説明する模式図である。
【図２】本発明における意味する「凸状」を説明する模式図である。
【図１】
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【図２】
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