铜合金及其制造方法技术

技术编号:1799539 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种适用于挠性基板的导电构件的耐弯曲性优良的铜合金。是由压延面上的X射线衍射求出的积分强度比I{200}/I{111}是1.5以下的铜合金。优选做成厚度16μm以下的箔。作为具体的组成,可以举出按质量%,Fe:0.045~0.095%、P:0.010~0.030%,Fe、P、Cu以外的元素的合计不到1%,剩余部分为Cu的组成;和按质量%,Ni:0.5~3.0%、Sn:0.5~2.0%、P:0.03~0.10%,Ni、Sn、P、Cu以外的元素的合计不到1%,剩余部分为Cu的组成。导电率是85%IACS以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于挠性基板的导电构件的箔的导电性良好的铜合金,特别涉及对于耐弯曲性显著改善了各向异性和耐热性的铜合金。
技术介绍
近年来,由于手机和数码相机等小型电器的普及,挠性基板(FPC)的需求大增。挠性基板是柔软性的印刷基板,由于能弯曲,多用于电子零件的安装空间不富余的电子装置上。挠性基板通常组合导电构件的箔和聚酰亚胺树脂等绝缘性薄膜来形成电路,基板本身具有柔软性。在其电路结构上,有单面型、双面型、多层型等各种类型。以往,作为其导电构件,使用电阻小的伸展性良好的“铜箔”。具体地讲,把韧铜(Tough-Pitch Copper)压延成厚度18~35μm左右的铜箔成为主流。在专利文献3~7、9中记载了各种铜箔。另一方面,也开发了各种“铜合金箔”。在专利文献1、2中介绍了含有1%以上的Zn,防止镀Sn时产生晶须的挠性基板用铜合金箔。在专利文献10中,介绍了含有Fe、P、Pb,改善了焊锡耐热剥离性的薄膜载体用铜合金箔。在专利文献11、12中记述了添加Ag或Sn来改善强度和耐热性,规定了{200}面的X射线衍射积分强度来改善耐腐蚀性的铜合金箔。另外,在专利文献8中,记述了作为用于充电电池的负极侧集电体电极材料的,有选择地含有Co、Ni、Fe和P的铜合金箔。在专利文献13中记述了,作为用于Li离子充电电池的电极的,记述了有选择地含有Fe、Ag,且含有P的铜合金箔。日本特开平2-225638号公报日本特开平3-87324号公报 日本特开平4-74837号公报日本特开平11-286760号公报日本特开2000-212660号公报日本特开2000-256765号公报日本特开2001-262296号公报日本特开2001-279351号公报日本特开2003-193211号公报日本专利第3235149号公报日本特开2003-96526号公报日本特开2003-253357号公报日本特开2000-328159号公报
技术实现思路
最近,在普及率惊人的手机、数码相机、笔记本型电脑等电子装置上,多具有液晶显示部或显示器部分折叠的功能,经可动部分由挠性基板构成电路的情况也较多。特别在最近,重视装置的小型化和美观性的倾向增强,对电子零件的安装空间的制约越来越大。为此,对挠性基板的依赖性增高,在日常的使用中,在反复进行弯曲和伸缩动作的可动部分上,配置构成具有重要功能的电路的挠性基板的必要性提高了。在这种情况下,在挠性基板上,强烈要求提高反复进行弯曲和伸缩动作时的耐久性。为此,对构成挠性基板的导电构件(金属箔)自身赋予对抗反复折曲的优良的耐久性(耐弯曲性)变得很重要。而且,当考虑提高图样设计的自由度时,在导电性材料的板面内在耐弯曲性上,方向性少,即,“各向异性”小很重要。在原来广泛使用的“铜箔”的场合,在与压延方向平行的方向(LD)和垂直的方向(TD)上的耐弯曲性有很大的差异。也就是说,各向异性大。即使对于上述专利文献中介绍的铜合金箔,也没有见到无各向异性地改善了耐弯曲性的例子。另外,作为适用于大批量生产的挠性基板的制造方法,采用在从金属箔卷材中连续拉出的带状金属箔的表面上,根据需要涂布了粘接性树脂之后,涂布成为基板薄膜的树脂(例如聚酰亚胺树脂),用干燥机进行干燥和固化的工序(铸塑法)。挠性基板中的导电构件,为了提高形成电路时的蚀刻精度,优选做成例如厚度8~16μm的极薄箔。可是,在用上述的铸塑法的连续生产线上涂布成为基底薄膜的液态的树脂(例如100~200℃)时,考虑到铜箔会被其热量软化,在连续生产线上通过8~16μm极薄的铜箔有些勉强。因此,通常使厚的铜箔与基底薄膜一体化后,采用腐蚀铜箔部分调整到希望的厚度的处理(半腐蚀)。该场合,存在工序负荷大、材料利用率低的问题。因此,希望使用不因涂布树脂时的加热而软化的极薄箔。再有,假定电子装置放置在使用中温度上升的汽车的车内,为此,不仅要求不软化,对于耐弯曲性还要求温度上升时不变差的耐热性。在上述专利文献的铜和铜合金中,对于与耐弯曲性相关的耐热性没有考虑。鉴于这种状况,本专利技术提供了具有优良的导电性和耐软化性的铜合金,特别提供了对于箔的耐弯曲性改善了其各向异性和耐热性的铜合金。专利技术者从各种研究结果中发现,在用高冷轧率加工的铜合金中,当实现了具有特定的结晶取向的集合组织时,可以显著地改善耐弯曲性的各向异性,也可以赋予与耐弯曲性相关的耐热性。也就是说,本专利技术提供的耐弯曲性优良的铜合金材料,从对压延面测量的X射线衍射图求出的积分强度比I{200}/I{111}为1.5以下。特别优选导电率为85%IACS以上的铜合金材料。另外,作为软化特性优良的铜合金材料,提供了在氮气环境中进行300℃×1小时的加热试验后的拉伸强度在与压延方向平行的方向(LD)、垂直的方向(TD)上都为300N/mm2以上的铜合金。在这里,I{200}和I{111}分别是对于{200}面和{111}面的积分强度。作为X射线源,可以使用Mo-Kα射线。在本专利技术中,提供了特别适用于挠性基板的“箔”,其厚度,例如是16μm以下。作为上述铜合金的金属组织,可以举出以金属元素和P的化合物为主体的析出物(金属元素-P系析出物)存在于Cu基质中的加工组织。作为代表性的金属元素-P系析出物,可以举出Fe-P系析出物、Ni-P系析出物。这些析出物可以使用例如透射型电子显微镜确认其存在。所谓“加工组织”,是接受冷轧加工后在光学显微镜下不能观察到再结晶粒的组织。如果例示实现这种组织的合金组成的话,以质量%计算,可以举出Fe0.045~0.095%、P0.010~0.030%,Fe、P、Cu以外的元素的合计不到1%,剩余部分为铜的组成(Cu-Fe-P系合金)。作为另一个例子,可以举出Ni0.5~3.0%、Sn0.5~2.0%、P0.03~0.10%,Ni、Sn、P、Cu以外的元素的合计不到1%,剩余部分为Cu的组成(Cu-Ni-Sn-P系合金)。在这里,在前者的“Fe、P、Cu以外的元素的合计不到1%”中,包括Fe、P、Cu以外由不可避免的杂质构成的场合。对于后者的“Ni、Sn、P、Cu以外的元素的合计不到1%”也同样。在上述的铜合金中,提供了用下述的耐弯曲性评价方法LD和TD的MI T耐折寿命为800次以上或更进一步在1500次以上的铜合金箔。根据ASTM D2176,通过实施常温下的MIT耐折试验进行评价。该试验可以用若干个测量仪器厂商制造销售的MIT耐折试验机进行。作为试验条件,可以采用弯曲角度±135°、荷重500g、弯曲半径0.8mm。试验片可以使用宽度25mm的带。为了评价各向异性,可以采用长度方向与压延方向平行(LD)的试验片和长度方向与压延方向垂直(TD)的试验片,也可以分别测量它们的MIT耐折寿命(直到断裂时的折曲次数)。作为以上的铜合金的制造方法,提供了准备厚度250μm以下的再结晶化退火材料,对其实施压延率85%以上的冷轧,再根据需要在350℃以下的温度下加热处理并进行精加工的制造方法。根据本专利技术,可以实现具有高的耐弯曲性、其耐弯曲性的各向异性小,且其耐弯曲性在温度上升时也不变差的铜合金的箔。另外,该铜合金箔作为电子电路的导电构件,具有足够的导电性。为此,本专利技术的铜合金,作为经可动部分配置的挠性基板用的导电构件,发挥了本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种铜合金,其特征在于,由压延面上的X射线衍射求出的积分强度比I{200}/I{111}是1.5以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:畠山浩一
申请(专利权)人:同和金属技术有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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