(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再結晶焼鈍を施すことにより，Ｉ （２００）／Ｉ０（２００）≧４０（Ｉ（２００）：圧延面で測定した２００面のＸ線回折積分強度，Ｉ０（２００）：微粉末銅で測定した２００面のＸ線回折積分強度）なる立方体集合組織が発現することを特徴とする厚みが１８μｍ以下の圧延銅箔。
【請求項２】
フレキシブル回路基板用素材であることを特徴とする，請求項１の圧延銅箔。
【請求項３】
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，最後に冷間圧延で所定の厚さに仕上げる銅箔の製造プロセスにおいて，（１）最終冷間圧延の直前の焼鈍にて，再結晶粒の平均粒径が３０μm以下，圧延面の（２００），（２２０），（３１１）及び（１１１）面の回折強度を，
３≦Ｉ（２００）／Ｉ０（２００）≦１０，Ｉ（２２０）／Ｉ０（２２０）≦１，Ｉ（３１１）／Ｉ０（３１１）≦１，Ｉ（１１１）／Ｉ０（１１１）≦１
（Ｉ（ｈｋｌ）：圧延面で測定した（ｈｋｌ）面のＸ線回折積分強度，Ｉ０（ｈｋｌ）：微粉末銅で測定した（ｈｋｌ）面のＸ線回折積分強度）とし，
（２）次の最終冷間圧延において９３％以上の加工度で冷間圧延を行うことを特徴とする請求項１または２の圧延銅箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，再結晶焼鈍を行った際に，立方体集合組織が著しく発達する圧延銅箔の製造方法に関する。この銅箔は，高い屈曲性が要求されるフレキシブルプリント回路基板（Flexible printed circuit）等の可撓性配線部材の用途として好適である。
【０００２】
【従来の技術】
圧延加工で製造した銅板あるいは銅箔を再結晶焼鈍すると，立方体集合組織（（100）［001］方位）が発達する。立方体集合組織は，銅の諸特性に様々な影響を及ぼす。
立方体集合組織が発達した場合の利点として，低歪み／高サイクルの疲労特性（疲労寿命が104回以上）が向上することがあげられる。この観点から，特許第3009383号では，立方体集合組織を発達させた銅箔を，屈曲疲労特性が要求されるフレキシブルプリント回路基板（Flexible printed circuit，以下FPCとする）の素材に適用している。また，立方体集合組織を発達させる方策として，▲１▼最終圧延での加工度を90 %以上とし，▲２▼最終圧延前の焼鈍で得られる再結晶粒径を5〜20μmに調整することを提唱している。
【０００３】
ところが昨今，立方体集合組織を従来以上に発達させることができる製造プロセスが望まれるようになった。例えば，FPC用の銅箔に関していえば，
▲１▼装置の小型化に伴い，FPCに与えられる屈曲変形がより厳しくなり，銅箔により優れた屈曲寿命が要求されるようになったこと，
▲２▼FPCに用いられる銅箔の厚みは，従来35μmが主流であったが，近年18μm，12μm，9μmと薄いものが用いられるようになった。銅箔が薄くなると，銅箔を同じプロセスで製造しても，立方体集合組織の発達度が低下すること，
等がその背景としてあげられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，再結晶焼鈍を行った際に，立方体集合組織が著しく発達する圧延銅箔の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を改善するための手段】
本発明者は，極度に発達した立方体集合組織が安定して得られる製造プロセスについて鋭意研究を行った。この研究では，最終圧延加工度を93%以上とし，最終圧延前の組織（最終圧延前の焼鈍で得られる再結晶組織）が立方体集合組織の発達に及ぼす影響を検討した。その結果，最終圧延前の再結晶組織において立方体集合組織を発達させた方が，その後圧延し再結晶焼鈍したときに，より発達した立方体集合組織が得られることを見出した。
【０００６】
これは，立方体集合組織が発達した銅を圧延すると，圧延後の加工組織のなかに立方体方位の帯状組織が高い頻度で形成され，その後焼鈍したときにこの帯状組織を起点として先鋭化した立方体集合組織が形成されるためであると推測した（福富洋志, 上城太一: 軽金属，Vol.47，No.2，pp.123-130）。なお，銅箔の立方体集合組織を発達させるためには，最終圧延前の結晶粒径が小さい方が好ましいということは従来より知られていたが（特許第3009383号），最終圧延前の立方体集合組織の発達度が重要な影響を及ぼすことは新たな知見であった。
【０００７】
本発明は上記知見を基にして完成されたもので，再結晶焼鈍を行った際に立方体集合組織が著しく発達する圧延銅箔の製造方法を最適化した。即ち，発明１として，再結晶焼鈍を施すことにより，Ｉ
（２００）／Ｉ０（２００）≧４０（Ｉ（２００）：圧延面で測定した２００面のＸ線回折積分強度，Ｉ０（２００）：微粉末銅で測定した２００面のＸ線回折積分強度）なる立方体集合組織が発現することを特徴とする厚みが１８μｍ以下の圧延銅箔。
【０００８】
発明２として，フレキシブル回路基板用素材であることを特徴とする，発明１の圧延銅箔。発明３として，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，最後に冷間圧延で所定の厚さに仕上げる銅箔の製造プロセスにおいて，（１）最終冷間圧延の直前の焼鈍にて，再結晶粒の平均粒径が３０μm以下，圧延面の（２００），（２２０），（３１１）及び（１１１）面の回折強度を，
３≦Ｉ（２００）／Ｉ０（２００）≦１０，Ｉ（２２０）／Ｉ０（２２０）≦１，Ｉ（３１１）／Ｉ０（３１１）≦１，Ｉ（１１１）／Ｉ０（１１１）≦１
（Ｉ（ｈｋｌ）：圧延面で測定した（ｈｋｌ）面のＸ線回折積分強度，Ｉ０（ｈｋｌ）：微粉末銅で測定した（ｈｋｌ）面のＸ線回折積分強度）とし，
（２）次の最終冷間圧延において９３％以上の加工度で冷間圧延を行うことを特徴とする発明１または２の圧延銅箔の製造方法。
【０００９】
本発明は厚みが18μm以下の銅箔に対して有効である。これは，上述したように銅箔が薄くなると立方体集合組織の発達度が低下し，特に厚みが18μm以下となると，従来のプロセス（特許第3009383号）では立方体集合組織を所望のレベルまで発達させることが困難になるためである。上記方法を採用すると，厚さが18μm以下の銅箔においても，再結晶焼鈍後に，I (200)／I0 (200) ≧40のレベルの立方体集合組織を安定して得ることができる。
また，再結晶焼鈍後に立方体集合組織が著しく発達する圧延銅箔は，フレキシブルプリント回路基板用素材として特に好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明において圧延銅箔の製造工程を規定した理由を以下に述べる。
（１）銅箔の素材：本発明は焼鈍の際に立方体集合組織を発達させることを主旨とするため，再結晶集合組織が立方体方位となる銅，すなわちタフピッチ銅（酸素濃度100〜500 wt ppm）および無酸素銅（酸素濃度10 wt ppm以下）が素材の対象となる。一方，多量の合金元素を含有する銅は，合金元素の作用により立方体方位の発達が阻害されるため，素材として適当ではない。ただし，
【００１１】
▲１▼常温保管時の軟化を防止するため，微量のAg等を添加して軟化温度を適度な範囲に調整したタフピッチ銅（特願平11−9437）
▲２▼軟化温度を低下させることを目的とし，少量の合金元素を添加した無酸素銅（特許第1582981号，特開昭60-17040，特公昭62−47936，特許第1849316号，特開昭63−140052，特開昭63-45339，特開平1−319640，特許第2737954号）
▲３▼不純物量を調整することにより軟化温度を適度な範囲に調整した無酸素銅（特開平1−319641，特開平1−11932，特願平11−9332）
などの素材であれば用いることができる。これは，合金元素を含有しても，微量な濃度範囲（トータルで0.1 wt%以下）であれば，立方体集合組織の発達を阻害しないためである。
【００１２】
（２）最終圧延加工度：加工度を93 %以上とした理由は，加工度が93 %未満であると，圧延前の焼鈍条件を調整しても，圧延後の焼鈍において立方体集合組織が所望のレベルまで発達しないためである。
（３）最終圧延前の焼鈍で得られる結晶粒径：再結晶粒の平均粒径が30μm以下とした理由は，結晶粒径が30μmを超えると，圧延前の結晶方位を制御し最終圧延加工度を93%以上としても，圧延後の焼鈍において立方体集合組織が所望のレベルまで発達しないためである。なお，同様の観点から特許第3009383号では再結晶粒の平均粒径を20μm以下に規定しているが，下記に述べるように立方体集合組織の発達度を調整すれば30μmの平均粒径まで許容できた。
【００１３】
（４）最終圧延前の焼鈍で得られる立方体集合組織の発達度：I (200)／I0 (200)値を3以上に規定した理由は，この値が3以上になると圧延後の焼鈍において立方体集合組織が顕著に発達するためである。一方，I (200)／I0 (200)値が10を超えると，再結晶粒が異常成長して平均粒径が30μmを超え，圧延後の焼鈍における立方体集合組織の発達度が却って低下するためである。 I (220)／I0 (220)，I (311)／I0 (311) およびI (111)／I0 (111) の各値を，1以下に規定した理由は，これら値が1を超えると，圧延後の焼鈍における立方体集合組織が発達度が低下するためである。
以上のようなI／I0値は，その前の圧延加工度ならびにその前の焼鈍条件を調整することによって得ることができる。すなわち，圧延加工度を大きくし焼鈍での結晶粒径を小さくすることで，I (200)／I0 (200)を上げ，I (220)／I0 (220)，I (311)／I0 (311) およびI (111)／I0 (111) を下げることができる。
また，（３）（４）で規定した再結晶焼鈍を，熱間圧延で兼ねることも可能である。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明を実施例に基づき説明する。
実験の素材として，種々の結晶粒径および結晶方位を有する，厚さt0 mm，幅600 mmの再結晶焼鈍後のタフピッチ銅板（酸素含有量250 ppm）または無酸素銅板（酸素含有量2 ppm）を用いた。この銅板を厚さt mmまで冷間圧延した後，焼鈍して再結晶させた。ここで，冷間圧延での加工度dは，
d = (t0−t) / t0 × 100 (%) （ここでt0は冷間圧延前の厚さ）
で与えられる。なお，圧延後の銅箔を再結晶させるための焼鈍は，試料を半軟化温度より70℃高い温度で30分間加熱することによって実施した。ここで，半軟化温度とは，焼鈍後の引張り強さが，圧延上がりの引張り強さと完全に軟化した後の引張り強さとの中間の値になるときの焼鈍温度であり，焼鈍時間を30分間としてこの温度を最初に測定した。
【００１５】
圧延前の銅箔の結晶粒径を，圧延方向に直角な断面において切断法（JISH0501）で測定した。また，圧延前の銅箔および圧延後に再結晶焼鈍した後の銅箔について，X線回折を行なった。さらに，本発明の銅箔がFPC用素材として用いられることを想定し屈曲寿命を評価した。X線回折および屈曲試験の方法の詳細を以下に示す。
【００１６】
（１）X線回折
X線回折により圧延面における（200），(220)，(311)および(111)の各面のX線強度を求めた。この値をあらかじめ測定しておいた微粉末銅での各面の積分強度で割り，I (200)／I0 (200)，I (220)／I0 (220)，I (311)／I0 (311) およびI (111)／I0 (111) の値を求めた。X線回折はCo管球を用いて行い，ピーク強度の積分値は，(200)：2θ＝57〜63°，(220)：2θ＝86〜91°，(311)：2θ＝107〜113°，(111)：2θ＝47〜55°（θは回折角度）の範囲で測定した。
【００１７】
（２）屈曲試験
FPC用の銅箔として用いられることを想定し，上記条件で試料を再結晶焼鈍した後，図１に示す装置により，屈曲疲労寿命の測定を行った。この装置は，発振駆動体４に振動伝達部材３を結合した構造になっており，被試験銅箔１は，矢印で示したねじ２の部分と３の先端部の計４点で装置に固定される。振動部３が上下に駆動すると，銅箔１の中間部は，所定の曲率半径rでヘアピン状に屈曲される。本試験では，以下の条件下で屈曲を繰り返した時の破断までの回数を求めた。測定は同じ材料について５回行い，その平均値を求めた。
試験片幅12.7 mm，試験片長さ：200 mm，試験片採取方向：試験片の長さ方向が圧延方向と平行になるように採取，曲率半径r：2.5 mm，振動ストローク：25 mm，振動速度：1500回／分
【００１８】
表１に評価した試料の加工履歴と特性を示す。
【００１９】
【表１】
0003856616.tif 000002
【００２０】
本発明に関わる圧延銅箔は，圧延後の再結晶焼鈍で，I (200)／I0 (200)≧40という著しく発達した立方体集合組織が得られている。
一方，比較例のNo.1は圧延前の焼鈍で得られるI (200)／I0 (200)値が3を下回るため，また比較例のNo.2は圧延前の焼鈍で得られるI (200)／I0 (200)値が10を超えたことにより再結晶粒が異常成長して，その粒径が30μmを超えているため，圧延後の再結晶焼鈍で得られるI (200)／I0 (200)値が低下している。比較例のNo.3およびNo.4は，圧延前の焼鈍で得られるI (220)／I0 (220)またはI (311)／I0 (311)が1を超えているため，圧延後の再結晶焼鈍で得られるI (200)／I0 (200)値が低下している。
比較例のNo.5は圧延加工度が93%を下回るため，また，比較例のNo.6は圧延前の焼鈍で得られる結晶粒径が30μmを超えるため，圧延後の再結晶焼鈍で得られるI (200)／I0 (200)値が低下している。
【００２１】
図2にI (200)／I0 (200)値と屈曲寿命との関係を，データを銅箔の厚みで層別して示す。I (200)／I0 (200)値が高くなると，屈曲寿命が長くなることがわかる。なお，銅箔の厚みが薄くなると屈曲寿命が延びているが，曲げ部表面に与えられる歪みが小さくなるためである。
【００２２】
【発明の効果】
圧延銅箔が薄くなると立方体集合組織の発達度が低下し，特に厚みが18μm以下となると，従来のプロセスでは立方体集合組織を所望のレベルまで発達させることが困難になるが本発明方法を採用すると，厚さが18μm以下の銅箔においても，再結晶焼鈍後に，I (200)／I0 (200) ≧40のレベルの立方体集合組織を安定して得ることができる。
また，再結晶焼鈍後に立方体集合組織が著しく発達する圧延銅箔は，フレキシブルプリント回路基板用素材として特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】屈曲疲労寿命の測定を行うために使用した屈曲試験の説明図である。
【図２】圧延後再結晶した後のＩ(200)／Ｉo(200)と屈曲寿命の関係を示す図である。
【符号の説明】
１．銅箔
２．ねじ
３．振動伝達部材
４．発振駆動体
【図１】
0003856616.tif 000003
【図２】
0003856616.tif 000004