JP5329491B2 - フレキシブルプリント配線板用銅箔及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板に配線材料として使用される銅箔および当該銅箔を配線材料として使用したフレキシブルプリント配線板に関する。

柔軟性のある絶縁基板と銅箔配線部から構成されるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）は、電子機器内の屈曲変形が繰り返し加えられ部位、例えばハードディスク内の可動部、携帯電話のヒンジ部やスライド摺動部、プリンターのヘッド部、光ピックアップ部、ノートＰＣの可動部等の配線に広く用いられている。近年の高密度実装化に伴い屈曲部の曲率半径が小さくなり，電解銅箔等の従来の銅箔を用いたＦＰＣでは、銅箔の疲労破壊により配線が断線するという問題が生じていた。

そこで、特開２０１０−３４５４１号公報では、銅等の立方晶系の結晶構造を有する金属を用いたＦＰＣにおいて、所定の角度を有して屈曲させた場合に耐屈曲性が向上することに着目し、屈曲部の稜線から厚み方向に切った際の配線の断面が、［００１］を晶帯軸として（１００）から（１１０）への回転方向における（20 １ ０）から（１ 20 ０）の範囲に含まれたいずれかの面に主方位をなすように配線することを提案している。この方位関係は、屈曲部における稜線が金属箔の長さ方向と２．９°〜８７．１°の角度を成すように配線することに相当する。ここで、銅箔の長さ方向とは、圧延銅箔の場合は圧延機での圧延方向に、電解銅箔の場合は電解ラインでの通箔方向に相当する。

同様に、特開２０１０−５６１２８号公報では、可撓性配線基板の製造方法として、金属箔の長手方向に対し３°〜８７°傾けた方向に配線を形成する製造方法が提案されている。

特開２０１０−３４５４１号公報 特開２０１０−５６１２８号公報

本発明は、特許文献１に記載の発明の改良発明を提供すること、すなわち、屈曲部における稜線が金属箔の長さ方向と２．９°〜８７．１°の角度を成すように配線されたＦＰＣついて、配線材料である銅箔を改良することにより、その耐屈曲性をさらに改善することを課題とする。

本発明者等は、鋭意検討した結果、ＦＰＣに用いる銅箔の伸び特性を改良することで上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は一側面において、柔軟性絶縁基板と銅箔から形成された配線とを備え、配線の少なくとも一箇所の屈曲部における稜線が銅箔の長さ方向と２．９〜８７．１°の角度を成すフレキシブルプリント配線板の配線部材として用いられる銅箔であって、３６０℃×６分間の熱処理を施して該銅箔を再結晶させると、銅箔表面の厚み方向のＸ線回折で求めた（２００）面の強度（Ｉ）が微粉末銅のＸ線回折で求めた（２００）面の強度（Ｉ₀）に対してＩ／Ｉ₀≧２５である立方体集合組織が発現し、さらに銅箔の長さ方向に対し４５°方向の伸びが、銅箔の長さ方向に対し０°および９０°方向の伸びの４倍以上である伸び特性が発現するレキシブルプリント配線板用銅箔である。

本発明に係るフレキシブルプリント配線板用銅箔は一実施形態において、銅箔の長さ方向に対し４５°方向の伸びが、２０％以上である。

本発明に係るフレキシブルプリント配線板用銅箔は別の一実施形態において、Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ及びＺｒよりなる群から選択される合金元素の１種又は２種以上を合計で０〜１質量％含有し残部が銅及び不可避的不純物からなるタフピッチ銅ベースまたは無酸素銅ベースの圧延銅箔である。

本発明に係るフレキシブルプリント配線板用銅箔は更に別の一実施形態において、Ａｇを０．０１〜０．０５質量％含有し残部が銅及び不可避的不純物からなる、タフピッチ銅ベースの圧延銅箔である。

本発明に係るフレキシブルプリント配線板用銅箔は更に別の一実施形態において、Ｓｎを０．００１〜０．０１質量％含有し残部が銅及び不可避的不純物からなる、無酸素銅ベースの圧延銅箔である。

本発明に係るフレキシブルプリント配線板用銅箔は更に別の一実施形態において、厚さが６〜３５μｍである。

本発明に係るフレキシブルプリント配線板用銅箔は更に別の一実施形態において、本発明に係る銅箔表面の片面又は両面に粗化処理を施したフレキシブルプリント配線板用銅箔である。

本発明は別の一側面において、柔軟性絶縁基板の片面又は両面に、本発明に係る銅箔が熱処理工程を経て積層されてなるフレキシブル銅張積層板である。

本発明に係るフレキシブル銅張積層板は一実施形態において、熱処理工程における材料の加熱温度をＴ（℃）、加熱時間をt（ｈ）としたときに、（Ｔ＋２７３）×（１４＋ｌｏｇｔ）の値が６０００〜１００００となる条件で該熱処理が行われている。

本発明は更に別の一側面において、本発明に係るフレキシブル銅張積層板を材料として製造したフレキシブルプリント配線板であって、柔軟性絶縁基板と銅箔から形成された配線とを備え、配線の少なくとも一箇所の屈曲部における稜線が銅箔の長さ方向と２．９〜８７．１°の角度を成すフレキシブルプリント配線板である。

本発明は更に別の一側面において、インゴットを熱間圧延した後、冷間圧延と焼鈍を繰り返して、最終冷間圧延で所定厚みに仕上げる工程を含み、該最終冷間圧延において圧延加工度を９３．０〜９９．９％、圧延油温度を２０〜３０℃の範囲に調整する本発明に係る銅箔の製造方法である。

本発明によれば、耐屈曲性が向上されたＦＰＣを提供することが可能となる。

ＦＰＣをＵ字状に屈曲させたときの稜線と銅箔の長さ（ＬＤ）方向との角度（α）を示す模式図である。 ＦＰＣの配線形状の例と、各例における稜線と銅箔の長さ（ＬＤ）方向との角度（α）を示す図である。 実施例で採用した配線パターンを示す模式図である。 発明例１、比較例１及び比較例２における角度（α）と屈曲寿命の関係を表した図である。

（ＦＰＣの配線）
図１に示すように、ＦＰＣをＵ字状に屈曲させると、その外側（曲率半径を有した内接円が形成される方とは反対側）にＵ字の頂点を通る稜線が形成される。屈曲部の形状がＶ字状であればＶ字の頂点を通る稜線が形成される。本発明のＦＰＣでは、この屈曲部の頂点が描く稜線と銅箔の長さ（ＬＤ）方向との角度（α）（０°≦α≦９０°）が２．９〜８７．１°の範囲になるように配線する。前記特許文献１で開示されているように、配線材料として立方体集合組織が発達した銅箔を用いた場合、この角度関係をとることでＦＰＣの耐屈曲性が大幅に向上する。このような配線状態の例を図２の（ａ）及び（ｂ）に示す。ちなみに、図２の（ｃ）及び（ｄ）はＬＤ方向に対し稜線が直交した状態（α＝９０°）である。αが１１．４〜７８．６°であれば屈曲耐久性がより一層向上する。さらに好ましくはαが２６．６〜６３．４°、最も好適にはαが３０°又は６０°である。

配線の幅、形状、パターン等については特に制限はなく、ＦＰＣの用途、搭載される電子機器等に応じて適宜設計すればよいが、本発明の屈曲部構造は屈曲耐久性に優れることから、例えば配線に対する曲げ応力を小さくするためにヒンジ部の回動軸に対して斜め方向に配線するようなことをあえてする必要がなく、屈曲部における稜線に対して直交する方向に沿った配線、すなわち必要最小限の最短距離での配線が可能である。例えば、図２（ａ）及び（ｂ）は、携帯電話のヒンジ部等に使用されるＦＰＣであり、柔軟性樹脂基板１と金属箔から形成した配線２とコネクタ端子３とを有する例である。図２（ａ）及び（ｂ）のいずれも、中央付近に屈曲部における稜線の位置を示しており、この稜線は、配線２を形成する銅箔のＬＤ方向に対してα°の角度を有する。ここで、図２（ａ）は、両端のコネクタ端子３の途中、稜線付近で配線が斜めに形成された例であるが、図２（ｂ）のようにコネクタ端子３間を最短距離で配線することも可能である。なお、折り畳み式携帯電話等のように、屈曲部における稜線の位置が固定される場合のほか、スライド式携帯電話等のように屈曲部における稜線が移動するようなスライド摺動屈曲であってもよい。また、本発明におけるＦＰＣは、柔軟性絶縁基板の少なくとも片面に銅箔からなる配線を備えるが、必要に応じて柔軟性絶縁基板の両面に銅箔を備えるようにしてもよい。

（銅箔の集合組織）
角度αの制御による屈曲性改善効果を得るためには、熱処理を施して再結晶させたときに銅箔が立方体集合組織を発現する必要がある。その必要なレベルは、銅箔表面の厚み方向に対しＸ線回折を行った際に得られる（２００）面の強度をＩ、微粉末銅（ランダム方位）のＸ線回折で求めた（２００）面の強度をＩ₀としたときに、Ｉ／Ｉ₀≧２５で与えられる。Ｘ線回折はＣｏ管球を用いて行う。Ｉ／Ｉ₀が２５未満であると、αを如何に調整しても満足できる耐屈曲性が得られない。Ｉ／Ｉ₀はより好ましくは４０以上であり、更により好ましくは５０以上であり、更により好ましくは６０以上であり、例えば２５〜７５である。

（銅箔の伸び特性）
本発明者らは、前記熱処理後に立方体集合組織を発現する銅箔について、熱処理後の伸びの異方性を制御することにより、αを前記範囲に調整したときの耐屈曲性がさらに向上することを見出した。具体的には、引張り試験により求めた銅箔の伸び（破断伸び）について、銅箔の長さ方向と成す角度が０°、９０°、４５°となる三方向に引張り試験を行い伸びを求めた際に、４５°方向の伸びが０°および９０°方向の伸びの４倍以上になるように、銅箔を調質すると耐屈曲性が著しく向上した。そこで、４５°方向の伸びを０°および９０°方向の伸びの４倍以上、好ましくは５倍以上、例えば４〜６倍に規定する。４５°方向の伸びが２０％であればより好ましく、２５％以上あれば更により好ましく、３０％以上あれば更により好ましく、３５％以上あればもっとも好ましく、例えば２０〜４０％である。ここで、銅箔の長さ方向とは、圧延銅箔の場合は圧延機での圧延方向に、電解銅箔の場合は電解ラインでの通箔方向に相当する。

（銅箔の熱処理）
前記熱処理工程は、銅箔をポリイミド樹脂フィルムに貼り合わせるときの熱処理工程を想定している。ＦＰＣの素材であるフレキシブル銅張積層板（以下、ＦＣＣＬ）は、ポリイミド系樹脂基板の片面又は両面に、銅箔を貼り合わせることにより製造する場合が多い。この貼り合わせの際に熱処理が施される。例えば、三層ＦＣＣＬではエポキシ等の熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いて、銅箔とポリイミド樹脂フィルムを貼り合わせるが、この接着剤を硬化させるために、１３０〜１７０℃の温度で０．５〜５０時間程度の加熱処理を行う。また、二層ＦＣＣＬの製造方法の一つであるキャスティング法では、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸を含むワニスを、銅箔上に塗布して加熱硬化させ、銅箔上にポリイミド被膜を形成する。この加熱硬化処理では、３００〜４５０℃程度の温度で１〜４０分程度加熱する。

前記の熱処理工程における代表的な熱負荷は、材料温度３６０℃として６分間加熱するときの熱負荷に相当する。材料温度３６０℃として６分間加熱後に上述したような集合組織および伸び特性の規定を満たすことができる銅箔は、ＦＣＣＬの製造時に実施される典型的な熱処理工程の後に同様の集合組織および伸び特性の規定を満たすことができる。

（銅箔の製造方法）
銅箔が上記集合組織および伸び特性を有していれば、成分（添加元素、不純物）、製造方法（電解／圧延）、製造条件によらず、本発明の効果は発現する。本発明の銅箔は、例えば、次のような圧延プロセスにより製造することができる。

本発明の一実施形態においては、Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、ＺｎおよびＺｒよりなる群から選択される合金元素の１種又は２種以上を合計で１質量％以下含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる圧延銅箔を使用することができる。

合金元素は必ずしも添加しなくてもよいが、Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、ＺｎおよびＺｒの一種以上を微量に添加することにより、前述した集合組織および伸び特性の規定を満足することが容易になる。ただし、添加濃度が少なすぎると伸び特性を改善する効果が得られないので、合金元素は合計で０．００３質量％以上添加することが好ましく、合計で０．００５質量％以上添加することがより好ましい。一方、合金元素の添加量が多くなりすぎると、集合組織を改善する効果が減じ、また導電率が低下する。そのため、合金元素の添加量は合計で１．０質量％以下に制限すべきであり、好ましくは合計で０．１質量％以下、より好ましくは合計で０．０５質量％以下に制限すべきである。

合金元素を添加するベースのＣｕ材料としてはＪＩＳ−１０２０規定の無酸素銅またはＪＩＳ−１１００規定のタフピッチ銅が適する。無酸素銅溶湯の酸素濃度は通常０．００１質量％以下であり、タフピッチ銅溶湯の酸素濃度は通常０．０１〜０．０５質量％である。
Ｃｕよりも酸化しやすいＳｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、ＺｎおよびＺｒのいずれか１種以上の元素を採用する場合は、添加元素が銅箔中で酸化物を形成し屈曲性を低下させることを避けるために、無酸素銅溶湯中に添加するのが一般的である。
ＡｇはＣｕより酸化しにくいので、タフピッチ銅溶湯中、無酸素銅溶湯中ともに添加できる。ただし、酸素濃度が０．０５質量％を超えると、酸化銅粒子が増大して屈曲性が低下するため、該タフピッチ銅中の酸素濃度は０．０５質量％以下に調整することが好ましい。
なお、溶解工程での酸素濃度の調整は、溶湯のカーボンシール、大気解放等の当業者公知の技術により行うことができる。

本発明に係る圧延銅箔の好適な例として、Ａｇを０．０１〜０．０５質量％添加したタフピッチ銅（例えば特開２０００−２１２６６１号公報）およびＳｎを０．００１〜０．０１質量％添加した無酸素銅（例えば特開２００８−１０６３１３号公報）が挙げられる。

圧延銅箔の製造プロセスでは、電気銅等の純銅原料を溶解して合金元素を添加した後、この溶湯を鋳造し、厚みが１００〜３００ｍｍ程度のインゴットを製造する。このインゴットを熱間圧延して厚み１０ｍｍ程度（例：５〜２０ｍｍ）の板にした後、冷間圧延と焼鈍を繰り返して薄くし、最後に冷間圧延（最終冷間圧延）で所定厚みの箔に仕上げる。通常、最終冷間圧延後の銅箔には粗化処理が行われており、投錨効果による樹脂との密着性の改善に効果がある。粗化処理の方法としては、ブラスト処理、機械研磨、電解研磨、化学研磨及び電着粒のめっき等の方法が知られており、これらの中でも特に粗化めっきは多用されている。この技術は、銅箔表面に樹枝状又は小球状に銅などの金属を多数電着せしめて微細な凹凸を形成するものである。

先述した集合組織および伸び特性は、最終冷間圧延の条件を調整することで得られる。最終圧延の加工度は９３％以上、より好ましくは９５％以上とする。ここで、加工度ｒ（％）は、ｒ＝（ｔ₀−ｔ）／ｔ₀×１００（ｔ：圧延後の厚み，ｔ₀：圧延前の厚み）で定義される。加工度が９３％未満の場合、熱処理後の銅箔のＩ／Ｉ₀が２５を下回る傾向にある。また、他の製造条件を調整しても、熱処理後の銅箔の４５°方向の伸びを０°および９０°方向の伸びの４倍以上に調整することが困難となる。加工度の上限値は、集合組織および伸び特性の点からは特に規制されないが、加工度が極度に高くなると圧延中に銅箔が破断しやすくなるので通常は９９．９％以下である。

伸びの特性には最終冷間圧延時の圧延油の温度が影響を及ぼす。加工度を９３％以上に調整することに加え、圧延油の温度を２０〜３０℃の範囲に調整することにより、４５°方向の伸びを０°および９０°方向の伸びの４倍以上とし、また４５°方向の伸びを２０％以上とすることができる。圧延油の温度が３０℃を超えると、４５°方向の伸びが０°および９０°方向の伸びの４倍未満になったり、４５°方向の伸びが２０％未満になったりしやすい。銅箔を圧延中の加工熱により圧延油温度は上昇し、圧延速度や１パスあたりの圧下量を大きくすると、生産効率は向上するが圧延油温度が上昇する。従来は、生産効率を重視し、３０℃超の圧延油温度で圧延が行われていた。圧延油温度の下限値については、極端に温度が低い場合を除くと集合組織や伸び特性に影響しないものの、２０℃未満に制御しようとすると生産効率が極度に低下するため、２０℃以上に調整することが好ましい。

（銅箔の厚み）
本発明に使用される銅箔の厚みは特に制限されるものではないが、薄すぎるとＦＣＣＬの製造時にライン張力の調整が困難となる一方で、厚すぎるとＦＣＣＬの屈曲性が低下する傾向にあるので６〜３５μｍとするのが好ましく、９〜１８μｍとするのがより好ましい。

（ＦＣＣＬ）
ポリイミド系樹脂基板の片面又は両面に、熱処理工程（硬化工程）を経て、本発明に係る銅箔を積層することで、フレキシブル銅張積層板（ＦＣＣＬ）を製造することができる。ここでいう熱処理工程は樹脂を硬化させるための熱処理工程を指す。積層方法としては、上述したように、エポキシ等の熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いて、銅箔とポリイミド樹脂フィルムを貼り合わせて、加熱処理を行う方法や、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸を含むワニスを、銅箔上に塗布して加熱硬化させ、銅箔上にポリイミド被膜を形成する方法がある。両面に銅箔を積層する場合は、片面銅張積層板を形成後、銅箔層を熱プレスにより圧着する方法や、２枚の銅箔層間にポリイミドフィルムを挟み、熱プレスにより圧着する方法がある。

熱処理工程の好ましい加熱条件は、加熱温度をＴ（℃）、加熱時間をｔ（ｈ）としたときに、（Ｔ＋２７３）×（１４＋ｌｏｇｔ）の値が６０００〜１００００となる条件である。ここで、ｌｏｇｔは１０を底とする常用対数である。（Ｔ＋２７３）×（１４＋ｌｏｇｔ）が６０００未満または１００００超の場合、Ｉ／Ｉ₀を２５以上に調整することが難しくなることに加え、４５°方向の伸びを０°および９０°方向の伸びの４倍以上に調整すること、および４５°方向の伸びを２０％以上に調整することも難しくなる。なお、Ｔが４５０℃を超えるとＦＣＣＬに使用されているポリイミド系樹脂の分解が起こる場合がある一方で、Ｔが１６０℃未満だと樹脂の硬化が不十分になる。また、ｔが１．０を超えると生産効率が低下する一方で、ｔが０．０２未満だと樹脂の硬化が不十分になる。よって、熱処理工程におけるＴは１６０〜４５０℃が好ましく、２００〜４００℃がより好ましい。また、ｔは０．０２〜１．０が好ましく、０．０５〜０．５がより好ましい。なお、銅箔と樹脂の積層を、熱処理工程を経ずに接着剤によって行う方法もあるが、その場合は当該熱処理工程を積層後に実施すればよい。

ポリイミド系樹脂基板自体は任意の公知材料を使用すれば良く、特に制限はないが、二層ＦＣＣＬの場合、一般的には、公知のジアミンと酸無水物とを溶媒の存在下で反応させて得られるポリイミド前駆体樹脂（ポリアミック酸）を熱処理することによって形成することができる。ポリイミド系樹脂基板は、単層のみからなるものでも、複数層から形成されるものでもよい。複数層のポリイミド樹脂基板を形成する場合、異なる構成成分からなるポリイミド系樹脂基板の上に他のポリイミド樹脂を順次塗布して形成することができる。ポリイミド樹脂基板が３層以上からなる場合、同一の構成のポリイミド樹脂を２回以上使用してもよい。

（ＦＰＣ）
本発明に係るＦＣＣＬを材料として公知の手順に従って配線を形成し、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を製造することが可能である。本発明が対象とするＦＰＣは柔軟性絶縁基板と銅箔から形成された配線とを備え、配線の少なくとも一箇所の屈曲部における稜線が銅箔の長さ方向と２．９〜８７．１°の角度を成す。絶縁基板の材料は典型的には樹脂であり、より典型的にはポリイミド樹脂である。このようなＦＰＣは、電子・電気機器においてハードディスク内の可動部、携帯電話のヒンジ部やスライド摺動部、プリンターのヘッド部、光ピックアップ部、ノートＰＣの可動部等に使用されるＦＰＣが該当する。

本発明に係るＦＰＣは、屈曲部が屈曲耐久性に優れていることから、摺動屈曲、折り曲げ屈曲、ヒンジ屈曲、スライド屈曲等において、屈曲部の曲率半径を小さくすることが可能である。その好適な曲率半径は、折り曲げ屈曲で０．３８〜２．０ｍｍ、摺動屈曲で１．２５〜２．０ｍｍ、ヒンジ屈曲で３．０〜５．０ｍｍ、スライド屈曲で０．３〜２．０ｍｍと厳しいものである。本発明のＦＰＣは０．３〜１ｍｍの狭いギャップでの屈曲性能が求められるスライド用途に特に効果を発揮する。

以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。

（１）銅箔の製造
後述する発明例及び比較例において製造した銅箔の一般的製造条件を説明する。
電気銅を溶解して酸素濃度を調整後、所定量のＡｇまたはＳｎを添加し、連続鋳造法により、幅が６００ｍｍ、厚みが２００ｍｍのインゴットを得た。このインゴットを８５０℃で３時間加熱し、熱間圧延により厚み１０ｍｍの板にした。次に、表面の酸化スケールを切削除去し、冷間圧延と再結晶焼鈍を繰り返し、最終の冷間圧延で厚みを１８〜９μｍに仕上げた。
最終冷間圧延における総加工度（Ｒ）を変化させるために、最終再結晶焼鈍（最終冷間圧延直前の焼鈍）を施す板厚を調整した。また、最終冷間圧延では、用いる圧延油の温度を種々変化させた。得られた圧延銅箔の片面に粗化めっきを施した。粗化めっきは、銅−コバルト−ニッケルめっきとし、銅を１７ｍｇ／ｄｍ²、コバルトを２０００μｇ／ｄｍ²、ニッケルを５００μｇ／ｄｍ²付着させた。

（２）ＦＣＣＬの製造
ＦＣＣＬの製造ラインにおいて、前記銅箔の粗化めっきを施した面上に、市販のポリイミド前駆体ワニス（宇部興産株式会社製、商品名Ｕ−ワニス−Ａ）を塗布、乾燥し、銅箔層上にポリイミド前駆体樹脂層が形成された積層体を得た。この積層体をオーブンに入れて、Ｔ℃でｔ時間の熱処理を施し、厚さ１６μｍのポリイミド層（樹脂基板）と銅箔層とを有した片面ＦＣＣＬを得た。

（３）ＦＰＣの製造
前記片面ＦＣＣＬから、銅箔の長手方向（ＬＤ方向）に沿って長さ２５０ｍｍ、幅方向に幅２００ｍｍの長方形サイズのシートを切り出した。このシートの銅箔側に所定のマスクを被せ、塩化鉄／塩化銅系溶液を用いてエッチングを行い、線幅（ｌ）０．１５ｍｍ、スペース幅（ｓ）０．２５ｍｍの直線状配線を有す回路を形成した。この製造過程において、図３に模式的に示すように、配線方向に対し直交する方向（屈曲部稜線）が銅箔のＬＤ方向に対してαの角度を成すように配線パターンを形成した。
次いで、それぞれの回路側の面に、エポキシ系接着剤を用いてカバー材（有沢製作所製ＣＶＫ−０５１５ＫＡ：厚さ１２．５μｍ）を積層した。接着剤からなる接着層の厚さは、銅箔回路のない部分では１５μｍであり、銅箔回路が存在する部分では６μｍであった。そして、配線方向に沿って長手方向に１５０ｍｍ、配線方向に直交する方向に幅８ｍｍとなるように切り出して片面ＦＰＣ４を得た。

（４）評価
得られた粗化処理前の銅箔および試験用ＦＰＣについて、次の評価を行った。
（４−１）銅箔の成分
銅箔中の酸素濃度を不活性ガス溶融−赤外線吸収法で、Ｓｎ及びＡｇ濃度をＩＣＰ−質量分析法で分析した。ここで、Ｓｎ及びＡｇ分析には銅箔試料を用いたが、Ｏ分析には１．５ｍｍの板から採取した試料を用いた。これは、箔試料では質量に対する表面積の比率が非常に大きいため（例えば１ｇの試料の場合、厚さ１．５ｍｍの板の表面積は１．５ｃｍ²に対し、厚さ１０μｍの箔の表面積は２２０ｃｍ²）、銅箔試料を用いて酸素を分析すると、表面の酸化膜及び吸着水膜中の酸素が加算され、酸素分析値が銅箔中の酸素濃度より５０ｐｐｍ程度増加するためである。なお、箔試料を用い、これが無酸素銅ベースの箔であることを判定するためには、例えば、試料の金属組織を観察し、酸化物粒子が存在しないこと（直径２μｍ以上の酸化物粒子が０．０１個／ｍｍ²以下）を確認すればよい。また、タフピッチ銅ベースの箔であることを判定するためには、例えば、試料の金属組織を観察し、直径１〜５μｍの酸化銅粒子が１００個／ｍｍ²以上の頻度で分布していることを確認すればよい。ここでいう粒子の直径とは粒子を取り囲むことのできる最小円の直径を指す。
（４−２）立方体集合組織
銅箔にＦＣＣＬの作製時と同じ温度（Ｔ）同じ時間（ｔ）の熱処理を施した。その後、銅箔表面において厚さ方向にＸ線回折（理学電機株式会社製ＲＩＮＴ２０００）を行い、（２００）面強度の積分値（Ｉ）を求めた。この値をあらかじめ測定しておいた微粉末銅の（２００）面強度の積分値（Ｉ₀）で割り、Ｉ／Ｉ₀の値を計算した。なお、ピーク強度の積分値の測定では、Ｃｏ管球を用い、２θ＝５７〜６３°（θは回折角度）の範囲で行った。微粉末銅には関東化学株式会社製、銅（粉末）２Ｎ５（３２５ｍｅｓｈ，純度＞９９．５％）を用いた。
（４−３）銅箔の伸び
銅箔にＦＣＣＬの作製時と同じ温度（Ｔ）、同じ時間（ｔ）の熱処理を施した。その後、ＩＰＣ規格（ＩＰＣ−ＴＭ−６５０）に準じ室温で引張試験を行ない、試料が破断したときの伸びを求めた。試料形状は幅１２．７ｍｍ、長さ１５０ｍｍの短冊とし、試料の長さ方向が銅箔の圧延方向（ＬＤ方向）に対し０°、４５°および９０°の角度を成す三水準の方向に、それぞれ試料を採取した。伸び測定のための標点距離は５０ｍｍとし、引張り試験速度は５０ｍｍ／分とした。
（４−４）屈曲性
前記幅８ｍｍ、長さ１５０ｍｍのＦＰＣ試料に対し、信越エンジニアリング株式会社製ＩＰＣ屈曲試験機を用い耐屈曲性を評価した。ポリイミド層（樹脂基板）を外側にし、屈曲部稜線が配線方向と直交するように（屈曲部稜線がＬＤ方向とαの角度を成すように）ＦＰＣを固定し、曲率半径０．５ｍｍ、振動ストローク：２０ｍｍ、振動速度：１５００回／分の条件で繰り返しスライドさせた。その間、電気抵抗の増加で銅箔回路の疲労クラックの進展度合いをモニタリングし、回路の電気抵抗が初期値の２倍に達したストローク回数を屈曲寿命とした。

（例１）
Ａｇを０．０１８質量％添加したタフピッチ銅（酸素濃度０．０２質量％）を成分とする厚さ１２μｍの圧延銅箔を製造した。最終圧延は表１の３種類の条件で行ない、それぞれの銅箔に対しαを種々変化させてＦＰＣを製造し、その屈曲寿命を評価した。ＦＣＣＬの製造時の熱処理条件は３６０℃、６分間とした。評価結果を表１および図４に示す。
比較例２では最終圧延加工度が９０．０％と９３％未満であったため、Ｉ／Ｉ₀が２５未満の１８であった。また、４５°方向の伸びは２０％に満たない１５．８％であり、０°および９０°方向の伸びと比較しても同レベルであった。比較例２の屈曲寿命はαによらず１．５万回に満たなかった。
比較例１では最終圧延加工度が９９．２％と９３％を超えたため、Ｉ／Ｉ₀が６４となった。しかし、圧延油温度を３５℃としたため、４５°方向の伸びが０°および９０°方向の伸びに対し３倍程度となり、４５°方向の伸び値は１８．２％と２０％に満たなかった。比較例１の屈曲寿命は、αが０°および９０°に近い場合で３万回を越え、比較例２の屈曲寿命の２倍以上になった。屈曲部稜線をＬＤ方向に対し傾斜させることにより比較例１の屈曲寿命はさらに向上し、αが１５°〜７５°の場合で６万回を超え比較例２の屈曲寿命の４倍以上になった。比較例１の銅箔は、特許文献１（特開２０１０−３４５４１号公報）や特許文献２（特開２０１０−５６１２８号公報）に開示された銅箔に相当する。
発明例１では、最終圧延加工度を比較例１に合わせ、圧延油温度を２５℃とした。この銅箔のＩ／Ｉ₀は比較例１と同様の６５となった。一方、４５°方向の伸びは０°および９０°方向の伸びに対し約５倍となり、４５°の伸びは３３．８％と２０％を超えた。発明例１の屈曲寿命は、αが０°および９０°に近い場合は比較例１と同レベルであったが、屈曲部稜線をＬＤ方向に対し傾斜させると比較例１以上に向上し、その屈曲寿命は比較例１より約２万回（３０％）長かった。

（例２）
０．０１２〜０．０４５質量％のＡｇを含有するタフピッチ銅、または０．００５〜０．００８質量％のＳｎを含有する無酸素銅を成分とする厚さ９〜１２μｍの圧延銅箔を種々の最終圧延条件で製造した。それぞれの銅箔に対し、αを０°および３０°としてＦＰＣを製造し、その屈曲寿命を評価した。ＦＣＣＬの製造時の熱処理条件は３６０℃、６分間とした。評価結果を表２に示す。
発明例２〜１３では、最終圧延加工度を９３％以上、圧延油温度を２０〜３０℃としたため、熱処理後、４５°方向の伸びは０°および９０°方向の伸びに対し４倍以上となり、４５°の伸びが２０％を超えた。また、０°の屈曲寿命は、箔厚１８μｍで１万回以上、１２μｍで２万回以上、９μｍで１５万回以上であり、３０°の屈曲寿命は０°の屈曲寿命の２．３倍以上となった。
比較例３では加工度が９３％に満たなかったため、Ｉ／Ｉ₀が２５未満であり、さらに４５°方向の伸びが０°および９０°方向の伸びに対し４倍未満であり、４５°方向の伸びが２０％未満である。０°の屈曲寿命は１．４万回と、発明例２〜５（加工度以外の条件が同じ）と比べて明らかに低く、３０°方向にＦＰＣを採取することで屈曲寿命が向上する傾向も認められない。
比較例４〜６では圧延油温度が３０℃を超えたため、４５°方向の伸びが０°および９０°方向の伸びに対し４倍未満となり、４５°方向の伸びが２０％未満となった。比較例４を発明例６、７と、比較例５を発明例１２と、比較例６を発明例１３とそれぞれ比較すると、０°の屈曲寿命は同等だが３０°の屈曲寿命が劣っている。

（例３）
熱処理条件が銅箔のＩ／Ｉ₀および伸び特性に与える影響を検証する目的で、Ａｇを０．０１８質量％添加したタフピッチ銅（酸素濃度０．０２質量％）を成分とする、厚さ１２μｍの圧延銅箔を製造し、種々の条件で焼鈍後のＩ／Ｉ₀および伸び特性を求めた。最終圧延では加工度を９９．２％、圧延油温度を２５℃とした。
表３に、熱処理工程における加熱温度Ｔ（℃）および加熱時間ｔ（ｈ）が、熱処理後のヤング率に及ぼす影響を示す。発明例１４〜２６は、（Ｔ＋２７３）×（１４＋ｌｏｇｔ）が６０００〜１００００に調整されたものであり、熱処理工程の条件が変更されても本発明が目的とするＩ／Ｉ₀および伸びが得られていることが分かる。比較例７〜１０は（Ｔ＋２７３）×（１４＋ｌｏｇｔ）が６０００を下回るか１００００を超えるかしたものであるが、Ｉ／Ｉ₀、伸び特性ともに本発明の規定から外れている。

１ 柔軟性樹脂基板
２ 配線
３ コネクタ端子
４ 片面ＦＰＣ

Claims (11)

1. 柔軟性絶縁基板と銅箔から形成された配線とを備え、配線の少なくとも一箇所の屈曲部における稜線が銅箔の長さ方向と２．９〜８７．１°の角度を成すフレキシブルプリント配線板の配線部材として用いられる銅箔であって、３６０℃×６分間の熱処理を施して該銅箔を再結晶させると、銅箔表面の厚み方向のＸ線回折で求めた（２００）面の強度（Ｉ）が微粉末銅のＸ線回折で求めた（２００）面の強度（Ｉ₀）に対してＩ／Ｉ₀≧２５である立方体集合組織が発現し、さらに銅箔の長さ方向に対し４５°方向の伸びが、銅箔の長さ方向に対し０°および９０°方向の伸びの４倍以上である伸び特性が発現するフレキシブルプリント配線板用銅箔。
2. 銅箔の長さ方向に対し４５°方向の伸びが、２０％以上である請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板用銅箔。
3. Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ及びＺｒよりなる群から選択される合金元素の１種又は２種以上を合計で０〜１質量％含有し残部が銅及び不可避的不純物からなるタフピッチ銅ベースまたは無酸素銅ベースの圧延銅箔である請求項１又は２に記載のフレキシブルプリント配線板用銅箔。
4. Ａｇを０．０１〜０．０５質量％含有し残部が銅及び不可避的不純物からなる、タフピッチ銅ベースの圧延銅箔である請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板用銅箔。
5. Ｓｎを０．００１〜０．０１質量％含有し残部が銅及び不可避的不純物からなる、無酸素銅ベースの圧延銅箔である請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板用銅箔。
6. 厚さが６〜３５μｍである請求項１〜５何れか一項に記載のフレキシブルプリント配線板用銅箔。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の銅箔表面の片面又は両面に粗化処理を施したフレキシブルプリント配線板用銅箔。
8. 柔軟性絶縁基板の片面又は両面に、請求項１〜７何れか一項に記載の銅箔が熱処理工程を経て積層されてなるフレキシブル銅張積層板。
9. 熱処理工程における材料の加熱温度をＴ（℃）、加熱時間をt（ｈ）としたときに、（Ｔ＋２７３）×（１４＋ｌｏｇｔ）の値が６０００〜１００００となる条件で該熱処理が行われる請求項８に記載のフレキシブル銅張積層板。
10. 請求項８又は９に記載のフレキシブル銅張積層板を材料として製造したフレキシブルプリント配線板であって、柔軟性絶縁基板と銅箔から形成された配線とを備え、配線の少なくとも一箇所の屈曲部における稜線が銅箔の長さ方向と２．９〜８７．１°の角度を成すフレキシブルプリント配線板。
11. インゴットを熱間圧延した後、冷間圧延と焼鈍を繰り返して、最終冷間圧延で所定厚みに仕上げる工程を含み、該最終冷間圧延において圧延加工度を９３．０〜９９．９％、圧延油温度を２０〜３０℃の範囲に調整する請求項１〜７何れか一項に記載の銅箔の製造方法。