專利名稱：：銅箔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及適宜用作諸如柔性印刷電路板這樣的要求柔性和耐彎曲特性的電氣和電子部的配線材料的、具有優(yōu)良的耐彎曲特性的銅箔。
背景技術(shù)：
：一直以來，銅箔用作要求例如柔性和耐彎曲特性的電氣和電子部的線路材料。該類部件的代表例之一有柔性印刷電路板(FlexiblePrintedCircuit,以下也稱"FPC，，)。FPC，是在例如聚酰亞胺樹脂基板這樣的很薄且具有優(yōu)良柔性的材質(zhì)的絕緣性基板表面上，形成由薄至40jim以下的極薄銅箔構(gòu)成的配線，其被設(shè)定成具有適合于安裝到各種電子設(shè)備等的安裝形態(tài)的電氣及機械特性。現(xiàn)在，作為例如折疊式手機終端裝置的折彎部、數(shù)碼照相機或打印頭等電子機械裝置的可動部、HDD(HardDiskDrive:硬盤驅(qū)動器)或DVD(DigitalVersatileDisc:數(shù)字通用光盤)或CD(CompactDisk:光盤)等各種電子設(shè)備可動部等中的配線用部件，得以廣泛應(yīng)用。作為這樣的FPC的配線材料的導(dǎo)電體層，通常使用純銅箔或者銅合金箔，以下，將這些統(tǒng)稱為"銅箔"。作為FPC的主要制造工序，首先，制造規(guī)定的銅箔，使該銅箔貼合于由例如聚酰亞胺樹脂構(gòu)成的基材(基膜)表面與其接合，形成CCL(CopperCladLaminate:覆銅箔層壓板)基板。接下來，通過蝕刻等工藝對該CCL基板表面的銅箔進4亍加工(圖案化)，形成所謂的電路配線。然后，實施用于保護電路配線的表面處理。由此，制造出FPC的主要部分。上述CCL工序主要有兩種方法。一種方法為由粘接劑粘合銅箔與基材后，通過實施加熱處理使粘接劑固化從而使兩者密合(例如三層CCL法)。另一種方法為不借助粘接劑，將銅箔直接貼合于絕緣性基板的表面后，通過加熱和加壓來使兩者密合，進行一體化(雙層CCL法)。3另外，由于FPC要求耐彎曲性，所以專利文獻l(特開2001-58203號公報)中嘗試提高銅箔自身的耐彎曲特性。
發(fā)明內(nèi)容隨著近年來各種電子設(shè)備小型化、高集成化(高密度安裝化)等的進展，由于FPC使用時的彎曲半徑進一步減小，所以越來越強烈要求FPC具備高于以往的耐彎曲特性(對于反復(fù)彎曲的耐久性)。為了能夠滿足這樣的要求，由于FPC的耐彎曲特性實質(zhì)上由銅箔本身決定，因此，進一步提高銅箔自身的耐彎曲特性就成為了越來越重要的課題。本發(fā)明即為解決上述課題而發(fā)明，其目的在于提供具備優(yōu)良的耐彎曲特性的銅箔。本發(fā)明提供一種銅箔，其中，在對該銅箔實施300。C加熱處理前的狀態(tài)下測定的該銅箔應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率為B，在實施所述300'C加熱處理后的狀態(tài)下測定的該銅箔應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率為A，兩者之比即B/A為1.2~3.0。并且，上述銅箔的厚度適宜為8nm40^im。不過，本發(fā)明可適用的銅箔的厚度并不僅限于這一數(shù)值范圍。另外，本發(fā)明的銅箔適宜用作柔性印刷電路^1的配線用銅箔。根據(jù)本發(fā)明，在對銅箔實施300。C加熱處理前的狀態(tài)下測定的該銅箔應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分斜率為B，在實施所述300。C加熱處理后的狀態(tài)下測定的該銅箔應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分斜率為A，通過將兩者之比即B/A設(shè)定為1.23.0,則能夠提供耐彎曲性極其良好的銅箔。圖1是表示本發(fā)明實施方式中銅箔的應(yīng)力-應(yīng)變曲線以及其原點附近的斜率Acy/As的一個例子的圖。圖2是表示實施例1中銅箔的加熱處理前的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(a)以及加熱處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(b)的圖。圖3是表示實施例2中銅箔的加熱處理前的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(a)以及加熱處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(b)的圖。圖4是表示實施例3中銅箔的加熱處理前的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(a)以及加熱處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(b)的圖。圖5是表示比較例中銅箔的加熱處理前的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(a)以及加熱處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(b)的圖。符號說明8—應(yīng)力-應(yīng)變曲線；9一應(yīng)力-應(yīng)變曲線的直線部分；10~應(yīng)力-應(yīng)變曲線的斜率Acj/As具體實施例方式以下，參照本實施方式的銅箔。圖1是表示加熱處理前后測定的本發(fā)明實施方式涉及的銅箔的應(yīng)力-應(yīng)變曲線以及其原點附近的斜率Acj/As的一個例子的圖。本實施方式中的銅箔是具有極其良好的耐彎曲特性的銅箔。該銅箔主要作為例如柔性印刷電路板的配線用銅箔，該銅箔由純銅或者具有被設(shè)定成用于各種印刷電路板的組成的銅合金構(gòu)成，優(yōu)選使用厚度為8nm40^im的帶材狀的銅箔。更加優(yōu)選為8Mm~18pm的銅箔。不過，厚度超過40pm或者不足8pm的銅箔，或者板材狀的銅箔也可適用。關(guān)于本實施方式的銅箔，在300。C溫度下實施加熱處理前測定的銅箔應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率為B，實施加熱處理后測定的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率為A，兩者之比即B/A為1.2~3.0。通過使用上述本實施方式中的銅箔，可以使將該銅箔層壓在聚酰亞胺膜基板表面來制作的柔性印刷電路基板的耐彎曲特性極為優(yōu)良，具有例如彎曲壽命次數(shù)為900,000次以上的耐彎曲特性。因此，可以進一步提高將上述本實施方式中的銅箔本身作為材料所形成的各種電子部件的彎曲特性。本發(fā)明人等認(rèn)為由加熱處理產(chǎn)生的銅箔柔軟性的變化(機械特性的變化)非常重要，經(jīng)仔細(xì)研究得知，當(dāng)本發(fā)明中定義的"應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率"的變化率在特定范圍內(nèi)時，能夠發(fā)揮優(yōu)良的彎曲性。該斜率不是如后述那樣的學(xué)術(shù)上的彈性率的概念，與絕對值沒有關(guān)系，僅僅為當(dāng)加熱處理前后的斜率的變化率(B/A)在特定范圍時，效果得以發(fā)揮。圖1所示例子那樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的最初的上升部分的直線9的斜率(A(j/As)IO在材料力學(xué)領(lǐng)域通常被稱作彈性系數(shù)。由于銅箔為多晶體材料，基本上講，彈性系數(shù)的值，即使實施加熱處理也僅僅是彈性領(lǐng)域的范圍發(fā)生變化，其值不變化，是材料所固有的物性值(銅為120GPa左右)。但是，銅箔的厚度薄到8pm40^im,尤其是由于柔軟性的程度，彈性范圍會發(fā)生非常顯著的變化，柔軟性越提高則彈性范圍越小，其測定也更困難。因此，由于本發(fā)明中失見定的上述B(加熱處理前的銅箔)和A(加熱處理后的銅箔)不是真正的彈性系數(shù)的值，所以稱作在原點附近的直線部分的斜率。即本發(fā)明中規(guī)定的上述B(加熱處理前的銅箔)和A(加熱處理后的銅箔)僅僅是通過特定的測定方法得到的"直線部分的斜率"的值，而并非彈性系數(shù)這一學(xué)術(shù)性概念。對于上述本發(fā)明實施方式中規(guī)定的"應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率A、B"，這里做更具體的說明。圖1例示在以應(yīng)力CJ作為縱軸并以應(yīng)變S作為橫軸的圖中表示應(yīng)力-應(yīng)變曲線8的一個例子，該圖的應(yīng)力-應(yīng)變曲線8中的從原點沿著直線9基本成一直線的部分的、在原點附近的以Aa/As所示的斜率10,在本實施方式中規(guī)定為"應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率A、B"。用于得到上述應(yīng)力-應(yīng)變曲線8的測定手法自身可以使用如下手法使用通常的拉伸試驗裝置，并在銅箔上設(shè)置位移儀，在逐漸變化施加在銅箔上的拉伸負(fù)重時，測定與其相應(yīng)變化的銅箔的位移(應(yīng)變)量，制成圖表。或者也可使用其他各種手法，只要能在原點附近精確測定相對于應(yīng)力的應(yīng)變量的變化即可。這里，作為B/A之比的適宜的數(shù)值范圍，規(guī)定其為1.2SB/A^3.0。其理由如下首先關(guān)于下限值，如果加熱處理前后的變化率即B/A之比小于1.2而過小的話，就不能充分得到由加熱來提高耐彎曲特性的效果。另外，關(guān)于上限值，本發(fā)明人等至今為止進行了用于提高耐彎曲特性的各種實驗，包括在下述實施例中進一步詳細(xì)記述的試驗，在所有的試驗中，均沒有出現(xiàn)B/A〉3.0的情況。關(guān)于這一點，從另外的角度出發(fā)，也可以理解為如果出現(xiàn)了B/A〉3.0的情況，則由于包含了其他未知的因素，其可能對耐彎曲特性的提高產(chǎn)生不良影響。因此，更優(yōu)選設(shè)定這樣的上限值。另外，本實施方式中記述的銅箔并不僅限于用于上述柔性配線板，可適用于要求具有良好的柔性和耐彎曲特性的其他種類的印刷電路板或全部配線基板?；蛘?，也不局限于那些配線板，還可適用于需要具有良好的導(dǎo)電性以及高耐彎曲特性的、各種電氣電子部件用的配線部件、開關(guān)用彈簧材料、連接部件等。另外，即使不花費例如1~5天的長時間來實施耐彎曲特性試驗的評價，基于上述本實施方式的加熱處理前后的B/A之比，也可在短時間內(nèi)得知銅箔的質(zhì)量狀態(tài)，從質(zhì)量管理等的觀點出發(fā)，本發(fā)明的效果也是很大的。實施例圖2(a)、(b)是分別表示實施例1中銅箔加熱處理前的應(yīng)力-應(yīng)變曲線8b、加熱處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線8a的圖，圖3(a)、(b)是分別表示實施例2中銅箔加熱處理前的應(yīng)力-應(yīng)變曲線8b、加熱處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線8a的圖，圖4(a)、(b)是分別表示實施例3中銅箔加熱處理前的應(yīng)力-應(yīng)變曲線8b、加熱處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線8a的圖，圖5(a)、(b)是分別表示比較例中銅箔加熱處理前的應(yīng)力-應(yīng)變曲線8b、加熱處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線8a的圖。另外，表1中分別表示實施例1、2、3以及比較例中各銅箔的B的值、A的值、以及B/A的值，表2將實施例1、2、3以及比較例中各銅箔的彎曲壽命次數(shù)以容易比較的方式匯總來表示。作為銅箔，準(zhǔn)備多種厚度為18^im的銅箔，其通過變更壓延條件、退火條件等來制造。將這些銅箔切成長度為200mm、寬度為15mm的尺寸的長方形，用作拉伸試驗的試驗片。另外，由銅箔另外切出用于耐彎曲特性試驗的長度為220mm、寬度為12.5mm的長方形，用作試驗片。表1、表2中匯總表示了關(guān)于實施例l、2、3以及比較例的共計4種銅箔的各個數(shù)值。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>關(guān)于這些銅箔試驗片的每一個，對其加熱處理前應(yīng)力-應(yīng)變曲線8b中的在原點附近的斜率B(=Aa/As)進行測定，各個銅箔的斜率B的值如表1的"加熱處理前B"欄中所示。另外，對在300。C實施5分鐘加熱處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線8a中的在原點附近的斜率A(=Aa/As)進行測定，各個銅箔的斜率A的值如表1的"加熱處理前A"欄中所示。單位均為GPa。測定這些斜率A、B時，基本上依照J(rèn)ISZ2241的拉伸強度試驗方法，使用萬能試驗機(林式會社島津制作所制造，規(guī)格AG-I),并使用了位移儀(抹式會社島津制作所制造，規(guī)格SG50-10,SerialNo.620051-04，評級距離為5mm)。并且，通過計算各實施例1、2、3以及比較例各自的B/A之比，如表1中B/A—欄所示，實施例1的銅箔為1.63,實施例2的銅箔為1.40，實施例3的銅箔為2.60,均在于上述實施方式中作為適宜的數(shù)值范圍規(guī)定的1.2SB/A^3.0的范圍之內(nèi)。而比較例的銅箔為1.12,低于適宜的數(shù)值范圍下限的1.2。為了通過直接測定來確認(rèn)上述各實施例1、2、3以及比較例中銅箔各自的耐彎曲特性，進行了反復(fù)彎曲試驗。作為該彎曲試驗，依照IPC規(guī)格(美國印屌'J電路工業(yè)十辦會,InstituteforInterconnectingandPackingElectronicsCircuits:互連和封裝電子電路研究所)，使用高速FPC用滑動彎曲試驗機(信越工程制造，規(guī)格SEK-31B2S)，以彎曲半徑2.5mm、振幅沖程10mm、振幅速度1500次/分進行，將反復(fù)彎曲導(dǎo)致產(chǎn)生斷裂為止的次數(shù)作為彎曲壽命次數(shù)。實驗結(jié)果如表2所示，各實施例1、2、3的銅箔的彎曲壽命次數(shù)分別為3，306,000次、992,600次、2，011,000次，均實現(xiàn)了能夠耐受90萬次以上(或者100萬次以上)的反復(fù)彎曲的耐彎曲特性。而比較例的銅箔的彎曲壽命次數(shù)為210,300次，即使與實施例中最低壽命次數(shù)的實施例2的992,6000次相比，也僅能實現(xiàn)其大約1/5程度的明顯低(短)的彎曲壽命。此外，雖然省略圖示，除上述之外，還準(zhǔn)備了厚度為12^m、35nm試驗片的銅箔，對各自進行同上的彎曲試驗，雖然B的值、A的值、彎曲壽命次數(shù)的值各個數(shù)值本身(絕對值)與上述不同，但是B/A之比與上述同樣地位于這一適宜數(shù)值范圍之內(nèi)的各實施例的銅箔，其彎曲壽命次數(shù)均達到比較例中銅箔的5倍以上，實現(xiàn)了較長壽命。根據(jù)上述本實施例中的試驗可知，基于銅箔加熱處理前的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的斜率B與加熱處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的斜率A之比B/A，能夠正確地評價由銅箔的彎曲壽命次數(shù)確認(rèn)到的耐彎曲特性。權(quán)利要求1.一種銅箔，其特征在于，在對該銅箔實施300℃加熱處理前的狀態(tài)下測定的該銅箔的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率為B，在實施所述300℃加熱處理后的狀態(tài)下測定的該銅箔的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率為A，兩者之比即B/A為1.2～3.0。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔，其特征在于，所述銅箔的厚度為8|im~40jim。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銅箔，其特征在于，所述銅箔是用作柔性配線板的配線的銅箔。全文摘要本發(fā)明提供一種具有優(yōu)良的耐彎曲特性的銅箔。在對該銅箔實施300℃加熱處理前的狀態(tài)下測定的該銅箔的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率為B，在實施所述300℃加熱處理后的狀態(tài)下測定的該銅箔的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的在原點附近的直線部分的斜率為A，兩者之比即B/A為1.2～3.0。文檔編號H05K1/09GK101472391SQ20081018501公開日2009年7月1日申請日期2008年12月26日優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日發(fā)明者室賀岳海,橫溝健治申請人:日立電線株式會社