(57)【要約】【課題】優れた屈曲特性を有する回路基板用銅箔を提供する。【解決手段】圧延銅箔２の表面に金属又はそれらの合金で被膜３を形成することにより、固執すべり帯の形成から初期亀裂にいたる現象を緩和させることで、屈曲特性の向上、言い換えるなら高い屈曲寿命を持つフレキシブルプリント配線基板などに用いられる回路基板用銅箔を提供することができる。例えば体心立方構造を有するＦｅのような金属は、繰り返し荷重が加えられたとき、複数のすべり系が働き、また、交差すべりも起きやすい。従って圧延銅箔２の表面にＦｅのような材料の被膜３を形成することにより、荷重が複数のすべり系に分散されるので、圧延銅箔２に対する局部的なすべり帯の集中が緩和され、初期亀裂が銅箔及び被膜３に形成されにくくなり、圧延銅箔（回路基板用銅箔）の屈曲寿命を延ばすことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延銅箔の表面に体心立方構造を有する金属からなる被膜が形成されていることを特徴とする回路基板用銅箔。
【請求項２】
前記被膜は、Ｍｏ或いはＦｅ、又はこれらの合金からなることを特徴とする請求項１に記載の回路基板用銅箔。
【請求項３】
前記被膜は、厚さが５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路基板用銅箔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板用銅箔に関し、特にフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible printed circuit）等に用いられ、優れた屈曲特性を有する回路基板用銅箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント配線基板（以下ＦＰＣとする）の基板となる材料は、銅箔と、ポリイミドなどの絶縁性樹脂フィルムと、をクラッドして形成される。クラッドする方法は、エポキシ系接着剤などを介してラミネートしたり、直接熱圧着したりする方法や、銅箔にポリイミドワニスを塗布する方法などがある。ＦＰＣは、クラッドされた基板の銅箔にエッチングによって微細回路が形成されることで配線材料として作製される。
【０００３】
ＦＰＣは、主にプリンターヘッドなどの可動部や携帯電話のヒンジ部などに使用されるため、屈曲性に優れることが要求される。この点から銅箔としては、電解銅箔より屈曲性に優れる圧延銅箔が主に使用されている。
【０００４】
圧延銅箔の屈曲性は、圧延上がりの硬質材よりも再結晶材のほうが優れている。しかし圧延銅箔と樹脂フィルムがクラッドされる工程では、圧延銅箔が硬質材であるほうがハンドリングに優れ好都合である。従って、クラッドされる最終工程の熱処理で、圧延銅箔が再結晶するように設計されており、このことからＦＰＣ用には１２０℃〜２５０℃で軟化するようにタフピッチ銅や無酸素銅などの純銅の圧延銅箔が使用されている。
【０００５】
また再結晶材の屈曲特性は、その材料に形成される立方体集合組織が発達しているほど優れた特性を示すことが分かっている。従って圧延銅箔の製造工程において、最終焼鈍後の冷間圧延加工度をなるべく高くする工夫がなされており、通常９０％以上の加工度で冷間圧延されている。ここで圧延加工度とは、圧延前の板厚をｔ０、圧延後の板厚をｔとしたとき、（ｔ０−ｔ）／ｔ０の百分率で表される数字である。
【０００６】
そこで従来の技術として、最終冷間圧延加工度を高くすること（例えば、９０％以上）によって立方体集合組織を発達させる圧延銅箔の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この圧延銅箔の製造方法は、タフピッチ銅又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０．０５０ｍｍ以下に仕上げるものであり、具体的には、（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、又は、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、を順次行なって再結晶焼鈍を行うことによって、立方体集合組識が圧延銅箔中に発達するので、屈曲特性に優れた圧延銅箔を製造することができる。
【特許文献１】特開２００１−２６２２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の圧延銅箔の製造方法によると、圧延銅箔は、最終冷間圧延加工度を高くするほど加工硬化によって圧延が難しくなり、最終の厚さに近くなるほど圧延1パス当たりの圧下率（加工度）が小さくなり、その分、圧延パス数が多くなるので、製造効率が低下するという問題があった。
【０００９】
また近年、電子機器類の小型化、高集積化（高密度実装化）及び高性能化等の進展に伴い、ＦＰＣには従来よりも更なる高屈曲特性の要求が益々高まってきている。ＦＰＣの屈曲特性は実質的に圧延銅箔によって決まるため、要求を満たすには、圧延銅箔の屈曲特性を更に向上させることが必須である。
【００１０】
従って本発明の目的は、製造効率が高く、また、優れた屈曲特性を有する回路基板用銅箔を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
［１］本発明は上記目的を達成するため、圧延銅箔の表面に体心立方構造を有する金属からなる被膜が形成されていることを特徴とする回路基板用銅箔を提供する。
【００１２】
［２］本発明は上記目的を達成するため、前記被膜は、Ｍｏ或いはＦｅ、又はこれらの合金からなることを特徴とする前記［１］に記載の回路基板用銅箔を提供する。
【００１３】
［３］本発明は上記目的を達成するため、前記被膜は、厚さが５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする前記［１］又は［２］に記載の回路基板用銅箔を提供する。
【００１４】
上記した構成によれば、製造効率が高く、また、優れた屈曲特性を有することができる。
【発明の効果】
【００１５】
このような構成によれば、製造効率が高く、また、優れた屈曲特性を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の回路基板用銅箔の実施の形態を図面を参照し、詳細に説明する。
【００１７】
[実施の形態]
まず、本発明の実施の形態に係るＦＰＣの製造に用いられる圧延銅箔（回路基板用銅箔）の屈曲特性向上のメカニズムについて説明する。金属結晶に応力が加わると、転位は結晶のすべり面に沿って移動しやすいが、結晶粒界は、一般的に転位の移動に対する障害物となる。多結晶体である圧延銅箔において、屈曲運動により転位が結晶粒界等に集積すると、集積箇所でクラックが生じ易くなり、いわゆる金属疲労を起こすと考えられる。言い換えると、多結晶体において転位が集積することを抑制できれば、屈曲特性が向上することが期待される。つまり従来の圧延銅箔では、前述した通り、その製造工程において、最終冷間加工度を高くとることにより、再結晶後の立方体組織を発達させ、銅結晶の面心立方構造特有のすべり面である｛１１１｝面の配列を制御して結晶粒界への転位の集積を起こり難くすることにより屈曲特性の向上を達成していた。
【００１８】
しかし、このように配慮された圧延銅箔でも、繰り返し荷重が加えられると、｛１１１｝面にすべりが集中し、すべり帯の発生から固執すべり帯を形成し、圧延銅箔表面に初期亀裂を発生させ、これが次第に進展し大きな亀裂へと進展していく。
【００１９】
従って本実施の形態においては、圧延銅箔の表面に後述する金属又はそれらの合金で被膜を形成することにより、固執すべり帯の形成から初期亀裂にいたる現象を緩和させることで、屈曲特性の向上、言い換えるなら高い屈曲寿命を持つ圧延銅箔を提供するものである。この点につき本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、圧延銅箔の表面に体心立方構造を有する金属の被膜を形成することにより屈曲特性が向上し、特に屈曲寿命が延びることが明らかとなった。その理由は、例えば次のように考えることが出来る。
【００２０】
体心立方構造を有する、例えばＦｅ（αＦｅ；フェライト）のような金属は、繰り返し荷重が加えられたとき、複数のすべり系が働き、また、交差すべりも起きやすい。従ってＣｕ（圧延銅箔）の表面にＦｅのような材料の被膜を形成することにより、荷重が複数のすべり系に分散されるので、Ｃｕに対する局部的なすべり帯の集中が緩和され、初期亀裂がＣｕ及びＦｅに形成されにくくなる。
【００２１】
従って被覆する金属としては、体心立方構造を有するＣｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ或いはＦｅ、又はこれらの合金が適している。なかでも好ましくは、Ｍｏ及びＦｅがあげられる。その厚さは、厚すぎると形成された被膜の硬さのため可撓性が失われ、ＦＰＣの製造工程でエッチングを行う際の障害となるため、５００ｎｍ以下とするのが適当である。また薄すぎると効果が期待できないため、少なくとも５０ｎｍ程度が限界となる。
【００２２】
（ＦＰＣ１の製造工程）
図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣの製造工程を示す図である。
（１）まず、図１（ａ）に示すように、回路基板用銅箔の基材として冷間圧延と焼鈍とを繰り返し、圧延銅箔２を作製する。
（２）図１（ｂ）に示すように、上記した体心立方構造を有する、例えばＦｅのような金属を電気めっき又はイオンプレーティングなどの方法を用いて圧延銅箔２上に被膜し、被膜３を形成する。
（３）図１（ｃ）に示すように、被膜３が形成された銅箔と、絶縁性樹脂フィルム４とを、エポキシ系接着剤などを介してラミネートしたり、直接熱圧着したりする方法や、銅箔にポリイミドワニスを塗布する方法などを用いてクラッドする。
（４）図１（ｄ）に示すように、所定の微細回路に基づいて被膜３が形成された銅箔に対してエッチングを行い、ＦＰＣ１は製造される。
【００２３】
以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明する。
【００２４】
回路基板用銅箔用にタフピッチ銅のインゴットを溶製した後、熱間圧延により厚さ１２ｍｍの素材を得た。次にこの素材に冷間圧延と焼鈍を繰り返すことにより厚さ０．１ｍｍの最終圧延前の生地材とした。これに最終の焼鈍と冷間圧延を加え、板厚０．０１６ｍｍの圧延銅箔を作製した。
【００２５】
この圧延銅箔に本発明に係る被膜形成処理を施し、表１に示す試料を作製した。それぞれの被膜形成処理の条件は次の通りである。
【実施例１】
【００２６】
＜Ｆｅ−Ｎｉ被膜＞
塩化第一鉄３００ｇ／Ｌ、塩化ニッケル５０ｇ／Ｌ、塩化カルシウム１５０ｇ／Ｌのめっき液を建浴し、ｐＨ３．０、浴温６０℃、電流密度２Ａ／ｄｍ２で電気めっきすることによりＦｅ−Ｎｉ被膜形成を行った。被膜組成（Ｍｏｌ％）は、Ｆｅ（９５）及びＮｉ（５）であり、被膜の厚さは、片面４００ｎｍとしている。
【実施例２】
【００２７】
＜Ｆｅ−Ｍｏ被膜＞
一般的なイオンプレーティングの方法によりＦｅ−Ｍｏ被膜形成を行った。被膜組成（Ｍｏｌ％）は、Ｆｅ（７０）及びＭｏ（３０）であり、被膜の厚さは、片面４００ｎｍとしている。
【実施例３】
【００２８】
＜Ｍｏ被膜＞
一般的なイオンプレーティングの方法によりＭｏ被膜形成を行った。被膜組成（Ｍｏｌ％）は、Ｍｏ（１００）であり、被膜の厚さは、片面４００ｎｍとしている。
【実施例４】
【００２９】
＜Ｆｅ−Ｎｉ被膜＞
実施例１と同様の方法に基づいてＦｅ−Ｎｉ被膜形成を行った。被膜組成は、実施例１と同じであるが、被膜厚さを片面６０ｎｍとしている。
【００３０】
（比較例１）
＜Ｆｅ−Ｎｉ被膜＞
実施例１と同様の方法に基づいてＦｅ−Ｎｉ被膜形成を行った。被膜組成は、実施例１と同じであるが、被膜厚さを片面３０ｎｍとしている。
【００３１】
（比較例２）
実施例１と同様の方法に基づいてＦｅ−Ｎｉ被膜形成を行った。被膜組成は、実施例１と同じであるが、被膜厚さを片面７００ｎｍとしている。
【００３２】
（比較例３）
比較例３は、圧延銅箔に被膜形成を行わない場合を表している。
【００３３】
【表１】
2009194163.tif 000003
【００３４】
次にこれら供試材の屈曲特性の評価は、各供試材を１８０℃で６０分間加熱し、圧延銅箔を再結晶させた後、それぞれの幅が１２．５ｍｍ、及び長さが２００ｍｍのサンプルを採取して測定した。なお測定はＩＰＣ規格（TM-650-2.4.2.1）によって規定されるＦＰＣの耐屈曲性試験と同様の方法によって実施し、供試材の被膜形成処理面を外側にして曲率半径を２．５ｍｍ、ストロークを１０ｍｍ、及び屈曲速度を１５００回／分に設定した場合のサンプル破断時の屈曲回数を屈曲寿命とした。また、表２に示す平均とは、測定した同種類の供試材の数（ｎ＝１０）によって屈曲寿命を平均したことを表している。
【００３５】
【表２】
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【００３６】
表２に示した屈曲寿命の測定結果によれば、被膜形成処理を施した実施例１〜４は、被膜形成処理を行わなかった比較例３に比べ、著しく屈曲寿命が延びていることが分かる。
【００３７】
また比較例１は、実施例１と同じ被膜組成であるが、被膜厚さが３０ｎｍと実施例１に比べて薄い。この結果より、被膜厚さが薄いとき、屈曲寿命を延ばすことができないことが分かる。また比較例２は、被膜が７００ｎｍと厚いため、可撓性が低下し、実施例１〜４と同等以上の屈曲性を示すことはできない。
【００３８】
（効果）
上記した実施の形態によれば、圧延銅箔の屈曲特性が大幅に向上する。また従来の圧延銅箔と同程度の屈曲特性を得ようとする場合、圧延銅箔の製造工程において、最終の圧延加工度を低く抑えることができる。従って圧延パス数の増大を避けることができ、製造効率を大幅に向上させることが可能となる。
【００３９】
（変形例）
回路基板用銅箔はポリイミドフィルムなどとラミネートされる。従って接着性を向上させるため粗化処理や耐食性処理など各種処理が施される。上記した本実施の形態における圧延銅箔においても、圧延銅箔表面に被膜形成処理を行った後にこのような各種処理を施すことが出来る。
【００４０】
なお、本発明は、上記した実施の形態及び変形例に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣの製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…ＦＰＣ、２…圧延銅箔、３…被膜、４…絶縁性樹脂フィルム
【図１】
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