KR20200066263A - 경질 압연 동박 및 그 경질 압연 동박의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
(과제) 최종 압하율을 높게 올리지 않아도, 절연성 수지 기재에 가열하여 적층하면, 우수한 내절곡 특성을 발현하고, 또, 압연 자국이 생기기 어려우므로 표면 조도를 낮게 유지할 수 있기 때문에 고속 전송 특성이 우수한 플렉시블 프린트 배선판에 바람직하게 사용할 수 있는 경질 압연 동박으로서, 게다가, 상온 연화되기 어렵고, 보관 후에 플렉시블 프린트 배선판에 가공할 때의 작업 효율이나 통박성이 우수한 경질 압연 동박을 제공한다.
(해결 수단) Copper 방위의 결정 방위 밀도가 10 이상, 또한, Brass 방위의 결정 방위 밀도가 20 이상인 경질 압연 동박.
(해결 수단) Copper 방위의 결정 방위 밀도가 10 이상, 또한, Brass 방위의 결정 방위 밀도가 20 이상인 경질 압연 동박.
Description
본 발명은, 플렉시블 프린트 배선판에 바람직하게 사용할 수 있는 경질 압연 동박에 관한 것이다. 상세하게는, 그 경질 압연 동박은 최종 압하율을 높게 올리지 않아도 절연성 수지 기재에 가열하여 적층했을 때에는, 우수한 내(耐)절곡 특성을 발현하고, 또, 최종 압하율을 높게 올리지 않으므로 압연 자국이 생기기 어렵고, 표면 조도를 낮게 유지할 수 있기 때문에 고속 전송 특성도 우수하며, 게다가, 상온에서 보관해도 연화되기 어려우므로 플렉시블 프린트 배선판에 가공할 때의 작업 효율이나 통박성 (通箔性) 이 매우 우수한 경질 압연 동박에 관한 것이다.
스마트폰으로 대표되는 포터블 전자 기기는, 소형화, 박형화, 경량화와 함께 고기능화가 급속히 진행되고 있다.
포터블 전자 기기에 사용되는 재료는, 좁은 케이스 내에 수납할 필요가 있고, 또, 디지털 신호의 고주파화에 대응할 필요도 있다.
따라서, 플렉시블 프린트 배선판의 도체에는 굴곡성과 함께 절곡을 반복해도 파단되기 어려운 내절곡 특성이 요구되고, 또, 높은 고속 전송 특성도 요구되고 있다.
일반적으로, 플렉시블 프린트 배선판의 도체에는 동박이 사용된다.
통상적으로, 동박에는 표면에 조화 입자라고 칭해지는 미세한 금속 입자를 형성시키는 조화 처리가 실시되고, 내열성이나 내약품성, 접착성을 부여하기 위해 각종 표면 처리가 실시된 후, 필름상의 절연성 수지 기재와 가열한 롤러로 가압 라미네이트하는 공법이나, 절연성 수지 기재를 도포한 후, 건조나 고온 처리하는 공법 등에 의해, 절연성 수지 기재에 적층되고, 마지막으로 동박 부분을 에칭하여 회로가 형성되어 플렉시블 프린트 배선판이 제조된다.
도체로서 사용되는 동박으로는, 압연 동박 혹은 전해 동박의 어느 것이나 사용할 수 있고, 압연 동박의 경우에는, 경질 압연 동박이 사용되는 것이 일반적이다.
경질 압연 동박은, 구리의 잉곳을 열간 압연한 후, 냉간 압연과 열처리를 반복하여 차례대로 두께를 얇게 하고, 마지막으로 냉간 압연으로 원하는 두께로 마무리하는 것이 일반적이다.
냉간 압연으로 마무리하는 것은, 열간 압연으로 마무리하는 것보다 박 두께의 정밀도가 우수하기 때문이다.
냉간 압연 과정에 있어서는, 압연 구리는 가공 경화되기 때문에, 다시 부드럽게 가공하기 쉬운 상태로 하기 위해 열처리가 실시된다.
열처리는, 어닐링이라고도 불리며, 불활성 분위기 또는 진공하에서, 200 ℃, 1 시간 유지하여 처리되는 것이 일반적이다.
압연 구리는, 열처리의 진행 정도에 따라 「회복」→「재결정」→「입 성장」이라고 불리는 과정을 거쳐 차례대로 부드러워지는 것이 알려져 있다.
열처리는, 압연 구리를 부드럽게 하여 가공하기 쉬운 상태로 하는 목적에서 실시되는 점에서, 통상적으로는 「입 성장」의 상태까지 가열된다.
「입 성장」의 상태까지 가열된 후, 냉간 압연에 의해 압연하는 것을 반복하여 원하는 두께의 경질 압연 동박으로 마무리한다.
이 압연 과정에 있어서, 원하는 두께로 마무리하는 최종의 냉간 압연을 최종 냉간 압연, 최종 냉간 압연에 있어서의 압하율을 최종 압하율, 최종 냉간 압연 직전의 열처리를 최종 열처리, 최종 열처리 전의 상태를 최종 압연 동조 (銅條) 라고 한다.
최종 압연 동조는, 최종 냉간 압연에 의해 개개의 결정립이 각각 변형에 수반하여 회전하고, 어느 안정 방위로 배향된다. 다결정체가 갖는 이와 같은 일정한 결정 방위 분포 상태를 집합 조직이라고 하고, 압연에 의해 발생한 집합 조직을 압연 집합 조직이라고 한다. 또, 압연 후에 열처리로 「입 성장」시킴으로써 발생한 집합 조직을 재결정 집합 조직이라고 한다.
이 압연 집합 조직은 β-fiber 라고도 불리고, Copper 방위 {112} ＜111＞, S 방위 {123} ＜634＞, Brass 방위 {110} ＜112＞ 로 불리는 3 방위를 연속적으로 연결하는 방위군으로 배향된다.
또한, {hkl} 은 어느 결정에 주목했을 때의 시료 표면에 평행한 면의 밀러 지수, ＜uvw＞ 는 압연 방향에 평행한 방위의 밀러 지수를 나타낸다.
경질 압연 동박의 굴곡성이나 내절곡 특성을 향상시키는 방법으로는, 재결정 집합 조직에 있어서 Cube 방위 {100} ＜010＞ 으로 이루어지는 입방체 집합 조직을 발달시키는 것이 널리 알려져 있다.
Cube 방위를 발달시키는 방법으로는, 최종 압하율이 높은 경질 압연 동박을 절연성 수지 기재에 적층하고, 이 적층할 때의 열에 의해 Cube 방위를 발달시키는 방법이 있다.
그러나, 최종 압하율이 높은 경질 압연 동박에는 변형이 축적되기 때문에, 연화 온도가 낮아져, 상온에서 보관하면 보관 중에 동박이 연화된다 (이하 「상온 연화」라고 한다).
동박이 연화되면, 절연성 수지 기재에 적층하는 공정에 있어서, 동박이 파단되거나, 주름이 생기거나 하여 통박성이 나빠지기 때문에, 작업 효율이 저하되거나, 제품 수율이 저하되거나 한다는 문제가 있다.
또, 최종 압하율이 높은 경질 압연 동박은, 동박 표면에 압연 자국 (줄무늬) 이 강하게 남기 때문에 표면 조도가 높아지는데, 전류는 고주파 신호일수록 도체인 동박 표면 근처를 흐르기 쉬워지는 (표피 효과) 점에서, 표면 조도가 높은 동박이 도체이면, 프린트 배선판의 전송 손실이 커져 고속 전송 특성이 저하된다는 문제가 있다.
따라서, 최종 압하율을 높게 올리지 않아도, 절연성 수지 기재에 가열하여 적층하면 우수한 내절곡 특성이 발현됨과 함께, 높은 고속 전송 특성도 구비하고, 게다가, 보관 중에 상온 연화되지 않아, 절연성 수지 기재에 적층할 때의 작업 효율이나 통박성이 우수하고, 제품 수율이 향상되는 경질 압연 동박의 개발이 요망되고 있다.
특허문헌 1 에는, 복수의 결정면 중에서, Brass 방위 {220} 면을 갖는 결정립으로부터, 재결정에 의해 Cube 방위 {200} 면을 갖는 결정립으로 변화하는 점에서, 최종 압하율을 높게 올림으로써, 경질 압연 동박의 압연 집합 조직에 있어서 β-fiber 의 Brass 방위를 발달시키면, 절연성 수지 기재와 적층할 때의 열에 의해 Cube 방위의 입방체 집합 조직이 발달하여, 굴곡성이 발현되는 것이 기재되고, 이 Cube 방위의 입방체 집합 조직의 발달과 최종 압하율의 높이에는 정 (正) 의 상관이 있는 것이 기재되어 있다.
그러나, 최종 압하율이 높기 때문에, 압연 자국에 의해 표면 조도가 높아져, 고속 전송 특성이 저하된다는 문제가 있고, 또, 변형이 축적됨으로써 연화 온도가 저하되기 때문에 상온 연화의 문제도 있다.
특허문헌 2 에는, 최종 냉간 압연에 있어서의 최종 압하율이 90 ％ 이상인 동박을 100 ℃ 이상의 온도에서 가열하고, 입방체 조직을 생성시킴으로써, 굴곡성이 우수한 프린트 배선판용 동박을 제조할 수 있는 것이 기재되어 있다.
그러나, 최종 압하율이 90 ％ 이상으로 높기 때문에 표면 조도가 높아지고, 고속 전송 특성이 저하된다는 문제가 있고, 또, 상온 연화의 문제도 있다.
특허문헌 3 에는, 최종 압하율이 높음으로써 발생하는 상온 연화의 문제를 해결하기 위해, 동박의 연화 온도를 적당히 올리는 목적에서 Ag 를 미량 첨가하여 고용체로 하는 것이 기재되어 있다.
그러나, Ag 를 함유함으로써, 순동에 비해 전기 전도성이 저하되는 것이나, 최종 압하율이 높기 때문에 압연 자국에 의해 표면 조도가 높아짐으로써 고속 전송 특성이 저하된다는 문제가 있었다.
본 발명자들은, 상기 여러 문제를 해결하는 것을 기술적 과제로 하여, 시행 착오적인 수많은 시험 제작·실험을 거듭한 결과, 경질 압연 동박에 있어서의 압연 집합 조직의 β-fiber 의 Brass 방위뿐만 아니라, Copper 방위에 있어서도, Orientation Distribution Function (방위 밀도 분포 함수 : 이하 「ODF」라고 한다) 과 내절곡 특성에 강한 정의 상관이 있는 것을 알아내어, Copper 방위의 결정 방위 밀도가 10 이상, 또한, Brass 방위의 결정 방위 밀도가 20 이상인 경질 압연 동박이면, 최종 압하율을 높게 올리지 않아도, 절연성 수지 기재와 가열하여 적층했을 때에는 우수한 내절곡 특성이 발현되고, 또, 최종 압하율이 높지 않으므로, 표면 조도가 높아지지 않아 고속 전송 특성도 우수하고, 게다가, 상온 연화되지 않는 경질 압연 동박이 된다는 괄목할 만한 지견을 얻어, 상기 기술적 과제를 달성한 것이다.
상기 기술적 과제는 다음과 같은 본 발명에 의해 해결할 수 있다.
본 발명은, Copper 방위의 결정 방위 밀도가 10 이상, 또한, Brass 방위의 결정 방위 밀도가 20 이상인 경질 압연 동박이다.
또, 본 발명은, Copper 방위의 결정 방위 밀도가 25 이하, 또한, Brass 방위의 결정 방위 밀도가 45 이하인 상기 경질 압연 동박이다.
또, 본 발명은, 구리 순도 99.99 ％ 이상의 무산소동을 압연하여 이루어지는 상기 경질 압연 동박이다.
또, 본 발명은, 최종 압하율이 90 ％ 미만인 상기 경질 압연 동박이다.
또, 본 발명은, 10 점 평균 조도 Rzjis94 가 1 ㎛ 미만인 상기 경질 압연 동박이다.
또, 본 발명은, 박 두께가 12 ㎛ 이하인 상기 경질 압연 동박이다.
또, 본 발명은, 상기의 경질 압연 동박을 적층한 프린트 배선판이다.
또, 본 발명은, 회복 온도역의 온도에서 열처리한 후 최종 냉간 압연하는 것을 특징으로 하는 상기 경질 압연 동박의 제조 방법이다.
또, 본 발명은, 최종 압하율이 70 ％ 이상 90 ％ 미만에서 압연하는 것을 특징으로 하는 상기 경질 압연 동박의 제조 방법이다.
본 발명은, 열처리의 진행 정도에 있어서의 「재결정」상태 미만의 「회복」상태를 유지하는 온도에서 최종 열처리를 실시한 후 최종 냉간 압연을 실시함으로써 제조할 수 있는 Copper 방위의 결정 방위 밀도가 10 이상, 또한, Brass 방위의 결정 방위 밀도가 20 이상인 경질 압연 동박이므로, 최종 압하율을 높게 올리지 않아도, 절연성 수지 기재와 적층할 때의 열에 의해 「입 성장」의 단계까지 연화됨으로써, 우수한 내절곡 특성이 발현된다.
또, 최종 압하율이 높지 않기 때문에, 압연 자국이 생기기 어렵고, 표면 조도를 낮게 유지할 수 있기 때문에, 도체로서 사용했을 때에는, 고주파 신호라도 표피 효과에 의한 전송 손실을 억제할 수 있어, 고속 전송 특성이 우수한 도체가 된다.
또, 최종 압하율이 높지 않기 때문에, 경질 압연 동박 내부에 축적되는 변형이 적고, 연화 온도가 저하되지 않기 때문에, 상온 연화되기 어렵다.
상온 연화되기 어렵기 때문에, 보관한 경질 압연 동박이라도 절연성 수지 기재에 적층할 때의 작업성이나 통박성이 우수하고, 높은 제품 수율이 얻어진다.
또, 원료의 구리에 구리 순도 99.99 ％ 이상의 무산소동을 사용하면, 전기 전도성이 높은 데다가, 회로 형성시의 소프트 에칭에 의해서도 표면에 요철이 생기기 어렵기 때문에, 더욱더 고속 전송 특성이 우수한 도체가 된다.
또, 회복 온도역의 온도에서 최종 열처리하므로, 최종 압하율이 70 ％ 이상 90 ％ 미만에서 압연해도, 절연성 수지 기재에 적층했을 때에는 내절곡 특성이 우수한 경질 압연 동박이 된다.
도 1 은, 회복 온도역의 결정 방법을 나타낸 도면이다.
도 2 는, 실시예 및 비교예의 경질 압연 동박의 결정 방위 밀도의 값을 나타낸 그래프이다.
도 3 은, 내절곡 특성 시험의 방법을 나타낸 도면이다.
도 4 는, 내절곡 특성 시험의 방법을 나타낸 도면이다.
도 5 는, 내절곡 특성 시험의 방법을 나타낸 도면이다.
도 2 는, 실시예 및 비교예의 경질 압연 동박의 결정 방위 밀도의 값을 나타낸 그래프이다.
도 3 은, 내절곡 특성 시험의 방법을 나타낸 도면이다.
도 4 는, 내절곡 특성 시험의 방법을 나타낸 도면이다.
도 5 는, 내절곡 특성 시험의 방법을 나타낸 도면이다.
(원료의 구리 잉곳)
본 발명에 사용하는 구리는 특별히 한정되지 않고, JIS H 0500 에 규정되는 무산소동이나 터프 피치동도 사용할 수 있지만, 무산소동이 바람직하다.
무산소동이면 터프 피치동에 비해 회로 형성시의 소프트 에칭 처리를 실시해도 표면에 요철 형상이 생기기 어렵기 때문에, 전송 손실을 억제할 수 있어, 고속 전송 특성의 향상에 이바지하기 때문이다.
무산소동의 구리 순도는 특별히 한정되지 않지만, 99.99 ％ 이상인 것이 바람직하다. 전기 전도성이 향상되기 때문이다.
구리 순도 99.99 ％ 이상의 무산소동으로는, 합금 번호 C1011 을 예시할 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.
(열간 압연 공정)
열간 압연 공정은, 조괴 (造塊) 된 구리 잉곳을 800 ℃ 전후로 가열하여, 압연을 실시한다.
(반복 공정)
열간 압연된 동판은, 경우에 따라 열처리 공정이 가해진 후, 다단식의 냉간 압연기에 의해 압연된다. 일반적인 압하율은 50 ％ 전후이고, 열처리와 냉간 압연이 반복된다.
(최종 압연 동조)
열간 압연 공정 및 반복 공정 후, 최종 압연 동조를 얻을 수 있다.
최종 압연 동조를 얻기 직전의 압하율은, 70 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 최종 압연 동조에 충분한 β-fiber 를 발달시켜 둘 필요가 있기 때문이다.
또한, 최종 압연 동조는, 최종품인 경질 압연 동박의 최종 압하율이 90 ％ 를 초과하지 않는 두께인 것이 바람직하다.
압하율 (R) 은, 압연 전의 박 두께를 Ti, 압연 후의 박 두께를 Tf 로 하여 다음의 식 1 로 나타낼 수 있다.
＜식 1＞ 압하율 R = {(Ti - Tf)/Ti} × 100
(최종 열처리 공정)
얻어진 최종 압연 동조는, 열처리의 진행 정도에 있어서의 「회복」상태의 온도에서 최종 열처리를 실시한 후, 최종 냉간 압연을 실시하면, 압연 집합 조직의 Brass 방위뿐만 아니라, Copper 방위도 발달한 경질 압연 동박이 된다.
「회복」상태로 유지함으로써, 최종 압연 동조의 압연 집합 조직에 있어서 β-fiber 의 일부가 특정 결정 방위로 치환되기 때문에, 최종 냉간 압연에 의해 Copper 방위가 발달된다고 생각된다.
최종 열처리를 「입 성장」상태의 온도에서 실시하면, 최종 압하율이 90 ％ 이상이 아닌 한 내절곡 특성이 발현되지 않는다.
(최종 열처리 온도의 결정)
최종 압연 동조가 「회복」상태가 되는 온도는, 이하의 방법에 의해 결정할 수 있다.
표 1 에 나타내는 바와 같이, 최종 압연 동조를, 온도를 변화시켜 일정 시간 열처리를 실시했을 때의 각 항장력 (N/㎟) 을 측정한다.
이어서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 온도를 X 축, 항장력을 Y 축으로 한 그래프에 플롯하여 곡선을 그린 후, 항장력이 급격히 저하될 때의 변곡점 (1) 의 온도를 재결정 개시 온도, 그 변곡점의 접선 (5) 과 저온측 곡선의 베이스 라인 (6) 의 교점 (교점 (2)) 의 온도를 최저 가열 온도로 하고, 최저 가열 온도와 재결정 개시 온도 사이의 온도를 최종 열처리 온도로 하면 된다.
본 명세서에 있어서는, 재결정 개시 온도 (변곡점 (1)) 까지의 상태를 「회복」, 재결정 개시 온도를 초과하여 더욱 고온이 됨에 따라, 「재결정」내지「입 성장」의 과정을 거친다고 하여, 최저 가열 온도와 재결정 개시 온도 사이의 온도를 회복 온도역으로 하였다.
회복 온도역의 결정은, 불활성 분위기 또는 진공하에서, 유지 시간이 30 분 ∼ 1 시간으로 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 표 1 에 있어서의 각 온도에서의 유지 시간은 30 분간이고, 항장력의 측정에는 인장·압축 시험기 IM-20 (주식회사 인테스코 제조) 을 사용하였다.
미리 결정한 회복 온도역의 온도에 있어서, 불활성 분위기 또는 진공하에 있어서, 최종 압연 동조를 30 분 ∼ 1 시간 유지하고, 최종 열처리를 실시한다.
(최종 냉간 압연 공정)
최종 열처리를 실시한 후, 최종 냉간 압연에 의해, 원하는 박 두께로 압연함으로써 경질 압연 동박을 얻을 수 있다.
최종 냉간 압연은 주지된 냉간 압연 방법을 채용할 수 있다.
최종 냉간 압연의 압하율 (최종 압하율) 은 70 ％ 이상, 90 ％ 미만인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 75 ％ 이상, 90 ％ 미만이다.
최종 압하율이 90 ％ 이상이면, 압연 자국이 강하게 나타나고, 표면 조도가 높아짐과 함께, 경질 압연 동박에 변형이 많이 축적되고 연화 온도가 저하되어 상온 연화를 일으킬 우려가 있기 때문이다.
또, 최종 압하율이 90 ％ 이상이면 Copper 방위의 성장이 억제되기 때문이다.
(결정 방위 밀도)
경질 압연 동박의 결정 방위 밀도는, X 선 회절에 의한 극도형 (極圖形) 측정에 의해 압연 집합 조직을 평가함으로써 산출할 수 있다.
(표면 조도)
본 발명에 있어서의 경질 압연 동박의 표면의 10 점 평균 조도 Rzjis94 는 1 ㎛ 미만인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하이다.
프린트 배선판의 전송 손실이 억제되기 때문이다.
(박 두께)
경질 압연 동박의 박 두께는, JIS C 6515 에 규정되는 공칭 두께로 12 ㎛ 이하가 바람직하다.
박 두께가 얇을수록, 동박에 가해지는 응력이 작아지기 때문에 내절곡 특성의 향상에 이바지함과 함께 포터블 기기의 소형화, 박형화, 경량화에도 이바지하기 때문이다.
(절연성 수지 기재)
본 발명에 관련된 경질 압연 동박을 적층하는 절연성 수지 기재는 특별히 한정되지 않고, 폴리이미드 수지나 폴리에스테르 수지, 액정 폴리머 수지, 또는 이들 수지에 에폭시계, 폴리이미드계 등의 접착제가 부여된 기재를 예시할 수 있다.
실시예
본 발명의 실시예 및 비교예를 나타내지만, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1, 2 및 비교예 1 ∼ 3 은 구리 순도가 99.99 ％ 이상인 최종 압연 동조 (상품명 : OFC 조판 (條板) 미츠비시 신동 주식회사 제조) 를 사용하였다. 상기 최종 열처리 온도의 결정의 방법에 준하여 산출한 최종 압연 동조의 재결정 개시 온도는 145 ℃, 최저 가열 온도는 132 ℃ 였던 점에서 회복 온도역을 132 ∼ 145 ℃ 로 하였다.
비교예 4 는 구리 순도 99.97 ％ 의 터프 피치동 (상품명 : TC 조판 미츠비시 신동 주식회사 제조) 을 사용하고, 상기 최종 열처리 온도의 결정의 방법에 준하여 산출한 재결정 개시 온도는 125 ℃, 최저 가열 온도가 110 ℃ 였던 점에서, 회복 온도역을 110 ∼ 125 ℃ 로 하였다.
(실시예 1)
박 두께 100 ㎛ 의 최종 압연 동조를, 감압 질소 분위기하에서 회복 온도역의 온도인 140 ℃, 30 분간 유지하여 최종 열처리를 실시하였다.
최종 열처리 후, 최종 냉간 압연을 실시하여 박 두께 11 ㎛ 의 경질 압연 동박을 얻었다.
(실시예 2)
박 두께가 50 ㎛ 의 최종 압연 동조를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 실시예 2 의 경질 압연 동박을 얻었다.
(비교예 1)
최종 열처리를 재결정 개시 온도 이상의 온도인 200 ℃ 에서 30 분 유지한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교예 1 의 경질 압연 동박을 얻었다.
(비교예 2)
최종 열처리를 200 ℃ 에서 30 분 유지한 것 이외에는 실시예 2 와 동일하게 하여 비교예 2 의 경질 압연 동박을 얻었다.
(비교예 3)
박 두께가 800 ㎛ 인 최종 압연 동조를 사용하고, 200 ℃ 에서 30 분 유지한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교예 3 의 경질 압연 동박을 얻었다.
(비교예 4)
박 두께 500 ㎛ 의 최종 압연 동조를 회복 온도역의 온도인 120 ℃ 에서 30 분간 유지한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 비교예 4 의 경질 압연 동박을 얻었다.
(결정 방위 밀도)
얻어진 실시예 및 비교예의 경질 압연 동박의 결정 방위 밀도를 산출하였다.
측정에는, 시료 수평형 다목적 X 선 회절 장치 (주식회사 리가쿠 제조) 의 Ultima IV 시스템에 다목적 측정 어태치먼트 ML4 를 사용하였다.
그 밖의 조건은 다음과 같다.
·X 선 관구 : 봉입형 구리 관구
·관 전압 : 40 ㎸
·관 전류 : 30 ㎃
·검출기 : 신틸레이션 카운터
먼저, 실시예 및 비교예의 각 경질 압연 동박의 {111}, {200}, {220} 면에 대해, 집중법의 조건으로 2θ/θ 주사를 실시하고, 피크 위치의 2θ 를 결정하였다.
집중법의 조건은 다음과 같다.
·발산 세로 제한 슬릿 (DHL) : 10 ㎜
·발산 슬릿 (DS) : 2/3°
·Schultz 슬릿 : 미사용
·2θ 주사 범위 : 40.00 ∼ 46.00°, 47.43 ∼ 53.43°, 71.13 ∼ 77.13°
·2θ 스텝 각도 : 0.01°
·스캔 스피드 : 4.0°/초
·산란 슬릿 (SS) : 2°
·수광 슬릿 (RS) : 0.15 ㎜
다음으로, 상기 3 면에 대해 Schultz 의 반사법의 조건으로 극도형 측정을 실시하였다.
Schultz 의 반사법의 조건은 다음과 같다.
·발산 세로 제한 슬릿 (DHL) : 2 ㎜
·발산 슬릿 (DS) : 개방
·Schultz 슬릿 : 사용
·경사각 (α) 주사 범위 : 15 ∼ 90°
·회전각 (β) 주사 속도 : 720°/분
·α, β 의 스텝 각도 : 5°
·γ 진동 폭 : 10 ㎜
·산란 슬릿 (SS) : 2°
·수광 슬릿 (RS) : 0.15 ㎜
극도형 측정으로부터 얻어진 불완전 극점도에 대하여, Bunge 의 기법에 의해, g = (φ1, Φ, φ2) 의 직행 좌표계로 나타내는 오일러각 공간 상으로 변환하여 ODF 를 얻었다.
또한 ODF 로부터 Copper 방위 및 Brass 방위의 결정 방위 밀도 함수 f(gCopper) 및 f(gBrass) 를 얻고, 각각의 결정 방위 밀도를 산출하였다.
불완전 극점도의 데이터 처리에는 ODFPoleFigure2 (HelperTex Office 제조) 를 사용하였다.
불완전 극점도로부터 완전 극점도로의 변환과 ODF 로의 변환에는 LaboTex (Symmetrization : Triclinic to orthorhombic/LaboSoft s.c. 제조) 를 사용하였다.
Copper 방위 및 Brass 방위의 결정 방위 분포 함수의 추출에는 ODFDisplay2 (Smoothing : off, FCC β-skeleton ±5°/HelperTex Office 제조) 를 사용하였다.
해석 조건은 다음과 같다.
ODFPoleFigure2 데이터의 전처리
·Bac㎏round 제거 : 실행
·흡수 보정 : 실행
·Defocus 보정 : 실행
·스무딩 : 무게 4 로 2 회
·규격화 : 실행
＜Defocus 보정＞
랜덤 시료로서, 동분 (銅粉) Cu-HWQ (후쿠다 금속박분 공업 주식회사 제조) 의 3 ㎛ 품을 혼합비가 수소 : 질소 = 3 : 1 기류 중에서 200 ℃, 30 분간, 환원 열처리한 것을 측정하여 보정에 사용하였다.
Copper 방위 및 Brass 방위는 오일러각 공간 상에 복수 지점 나타나기 때문에, 본 발명에서는 결정 방위 밀도 함수 f(gCopper) 및 f(gBrass) 의 오일러각은, gCopper = (90°, 35°, 45°) 및 gBrass = (35°, 45°, 90°) 를 채용하였다.
실시예 및 비교예의 각 방위에 있어서의 결정 방위 밀도를 도 2 에 나타낸다.
(상온 연화 특성)
상온 연화 특성은, 연화율에 의해 평가하였다.
연화율 RS 는, 경질 압연 동박 제조 후 2 주간 이내의 항장력 (N/㎟) 을 TSi 로 하고, 100 ℃, 10 분 가열 처리 후의 항장력을 TSf 로 하여 다음의 ＜식 2＞ 에 의해 산출하였다.
연화율 RS 가 30 ％ 미만인 동박을 양호, 30 ％ 를 초과한 동박을 불량으로 하여 평가하였다.
＜식 2＞ 연화율 RS = {(TSi - TSf)/TSi} × 100
(표면 조도)
경질 압연 동박의 표면에 대하여 JIS B 0601 : 1994 규격에 준거하여, 10 점 평균 조도 Rz (즉, JIS B 0601 : 2013 규격에 있어서는 Rzjis94) 로 평가하였다.
표면 조도의 측정에는 표면 조도 측정기 서프코더 SE1700α (주식회사 코사카 연구소 제조) 를 사용하였다.
(내절곡 특성)
내절곡 특성은, 절곡 시험에 의해 평가하였다.
절곡 시험은, 실시예 및 비교예의 각 경질 압연 동박에 대하여, 길이 방향이 압연 방향과 평행이 되도록 폭 12.7 ㎜, 길이 40 ㎜ 의 장방형상의 시료를 잘라낸 후, 대기중에서 200 ℃, 30 분간의 열처리를 실시하여 「입 성장」의 상태인 가열 연화 동박으로 하였다.
도 3 과 같이, 절곡 시험은 평탄한 받침대 (12) 상에 가열 연화 동박 (10) 을 설치하고, 그 위에 스페이서 (11) 를 놓은 후, 이하의 1, 2 의 사이클을 1 회로 하여, 당해 사이클을 반복하였다.
1. 시험편 (10) 에 두께 50 ㎛ 의 스페이서 (11) 를 사이에 두고 180°접었다. 그 때, 평면구(具) (13) 로부터 에어 압력으로 시료에 50 kgf 의 하중을 가하였다 (도 4).
2. 접은 시험편을 원래의 형상이 되도록 180°펼쳤다. 그 때, 동일하게 50 kgf 의 하중을 가하였다 (도 5).
접는 위치는, 길이 방향의 중심 부근의 1 개 지점으로 하고, 2 회째 이후도 동일한 위치를 접었다.
시험편이 파단될 때까지 계속하고, 파단되기 직전까지의 횟수를 기록하였다.
시험은 실시예 및 비교예의 각 경질 압연 동박에 대하여 n = 5 로 실시하고, 그 평균값을 내절곡 특성의 값 (최대 절곡 횟수) 으로 하였다.
이 절곡 시험에 있어서는, 최대 절곡 횟수가 20 회를 초과하면 양호하고, 20 회 미만인 것은 불량하다고 평가할 수 있다.
실시예 및 비교예의 경질 압연 동박의 각 평가를 표 2 에 나타낸다.
표 2 와 같이, 본 발명에 관련된, Brass 방위뿐만 아니라, Copper 방위도 발달한 경질 압연 동박은, 최종 압하율이 90 ％ 를 초과하지 않아도 우수한 내절곡 특성을 발현하고, 표면 조도가 낮고, 또, 상온 연화되기 어려운 경질 압연 동박인 것이 증명되었다.
산업상 이용가능성
본 발명에 있어서의 경질 압연 동박은, 최종 압하율을 높게 올리지 않아도, 절연성 수지 기재에 가열하여 적층하면, 우수한 내절곡 특성을 발현하고, 또, 최종 압하율을 올리지 않으므로 표면 조도를 낮게 유지할 수 있어, 고속 전송 특성이 우수하기 때문에, 플렉시블 프린트 배선판에 바람직하게 사용할 수 있고, 게다가, 상온 연화되기 어렵기 때문에, 보관 후에 플렉시블 프린트 배선판에 가공할 때의 작업 효율이나 통박성이 우수한 경질 압연 동박이다.
따라서, 본 발명은 산업상 이용가능성이 높은 발명이라고 할 수 있다.
1 : 변곡점
2 : 교점
5 : 변곡점의 접선
6 : 베이스 라인
10 : 가열 연화 동박
11 : 스페이서
12 : 받침대
13 : 평면구
2 : 교점
5 : 변곡점의 접선
6 : 베이스 라인
10 : 가열 연화 동박
11 : 스페이서
12 : 받침대
13 : 평면구
Claims (9)
- Copper 방위의 결정 방위 밀도가 10 이상, 또한, Brass 방위의 결정 방위 밀도가 20 이상인, 경질 압연 동박.
- 제 1 항에 있어서,
Copper 방위의 결정 방위 밀도가 25 이하, 또한, Brass 방위의 결정 방위 밀도가 45 이하인, 경질 압연 동박. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
구리 순도 99.99 ％ 이상의 무산소동을 압연하여 이루어지는, 경질 압연 동박. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
최종 압하율이 90 ％ 미만인, 경질 압연 동박. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
10 점 평균 조도 Rzjis94 가 1 ㎛ 미만인, 경질 압연 동박. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
박 두께가 12 ㎛ 이하인, 경질 압연 동박. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 경질 압연 동박을 적층한 프린트 배선판.
- 회복 온도역의 온도에서 열처리한 후 최종 냉간 압연하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된, 경질 압연 동박의 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서,
최종 압하율이 70 ％ 이상 90 ％ 미만에서 압연하는 것을 특징으로 하는 경질 압연 동박의 제조 방법.
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