銅箔及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及銅箔及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由裸銅形成的銅箔由于隨著時間的流逝而氧化，表面會變成紅褐色至黑色，外觀 變差。此外，由鍍Sn銅形成的銅箔為灰色，外觀不好。
[0003] 因此，需要一種具有耐氧化性、能夠維持銅系金屬材料所具有的外觀色調(diào)的銅箔。
[0004] 以提高銅、銅合金部件的耐腐蝕性為目的，存在下述方法：在銅材的表面上實施鋅 (Zn)鍍覆后，進(jìn)行加熱處理，使鋅（Zn)擴(kuò)散，從而形成鋅（Zn)濃度為10~40 %的銅-鋅 (Cu-Zn)的層（參照專利文獻(xiàn)1)。
[0005] 此外，還有通過鍍覆等在銅系部件的表面上形成鎳（Ni)等的層的方法。
[0006] 此外，近年來，還有下述報告：非晶合金由于具有原子緊密堆積的結(jié)構(gòu)而顯示優(yōu)異 的耐腐蝕性（參照專利文獻(xiàn)2~6)。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開昭62-040361號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :國際公開2007/108496號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2008-045203號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2004-176082號公報
[0013] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2001-059198號公報
[0014] 專利文獻(xiàn)6 :日本特開2010-163641號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明所要解決的課題
[0016] 然而，根據(jù)本發(fā)明人等的研究，判明了：即使使用了專利文獻(xiàn)1中記載的銅系部 件，例如在用作環(huán)境溫度、或環(huán)境溫度和工作溫度相結(jié)合的溫度達(dá)到KKTC以上的汽車、或 車輛用的動力和信號傳輸用電纜導(dǎo)體的情況下，制品所需要的要求性能、即對于高溫下長 時間使用的耐氧化性，仍然無法讓人十分滿意。
[0017] 此外，如果在銅箔的表面上形成鎳（Ni)等的層，則銅箔變厚變硬，因此，柔性降 低，操作性變差。
[0018] 此外，專利文獻(xiàn)2~6中記載的非晶合金必須為利用多種金屬元素合金化而成的 材料，因此存在制造工序復(fù)雜化的缺點，對于使用不進(jìn)行合金化的鋅元素形成非晶層的技 術(shù)尚未進(jìn)行充分的研究。
[0019] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種銅箔及其制造方法，所述銅箔耐氧化性優(yōu)異， 能夠維持銅系金屬材料所具有的優(yōu)異的外觀色調(diào)，且操作性優(yōu)異。
[0020] 用于解決課題的方法
[0021] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供下述[1]~[9]的銅箔及其制造方法。
[0022] [1] -種銅箔，其具備含有銅作為主要成分的銅系金屬板以及設(shè)于前述銅系金屬 板上的表面處理層，所述表面處理層具有含有與氧的親和性比銅高的金屬和氧的非晶層， 前述銅系金屬板和前述表面處理層的總厚度小于0. 55mm。
[0023] [2]根據(jù)前述[1]中記載的銅箔，前述銅系金屬板的一面或兩面上設(shè)有前述表面 處理層。
[0024] [3]根據(jù)前述[1]或前述[2]中記載的銅箔，前述非晶層進(jìn)一步含有從前述銅系金 屬板擴(kuò)散出的銅。
[0025] [4]根據(jù)前述[1]~[3]中任一項記載的銅箔，前述表面處理層在前述非晶層之下 進(jìn)一步具有擴(kuò)散層，所述擴(kuò)散層含有銅和與氧的親和性比銅高的金屬，或含有銅、與氧的親 和性比銅高的金屬和氧。
[0026] [5]根據(jù)前述[1]~[4]中任一項記載的銅箔，前述與氧的親和性比銅高的金屬為 鋅。
[0027] [6]根據(jù)前述[1]~[5]中任一項記載的銅箔，前述表面處理層的厚度為3nm以上 300nm以下。
[0028] [7] -種銅箔的制造方法，其包括下述工序：在含有銅作為主要成分的銅系金屬 板的表面上形成包含與氧的親和性比銅高的金屬的層，將所形成的該層以30°C以上300°C 以下的溫度加熱處理5秒以上60分鐘以下的時間，從而形成表面處理層。
[0029] [8]根據(jù)前述[7]中記載的銅箔的制造方法，前述與氧的親和性比銅高的金屬為 鋅。
[0030] [9]根據(jù)前述[7]或前述[8]中記載的銅箔的制造方法，前述表面處理層的厚度為 3nm以上300nm以下。
[0031] 發(fā)明的效果
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種銅箔及其制造方法，所述銅箔耐氧化性優(yōu)異，能夠維持 銅系金屬材料所具有的優(yōu)異的外觀色調(diào)，且操作性優(yōu)異。
【附圖說明】
[0033] 圖1為示意性表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的銅箔的截面圖。
[0034] 圖2為示意性表示本發(fā)明的第2實施方式涉及的銅箔的截面圖。
[0035] 圖3為表示本發(fā)明的實施例3涉及的試樣在恒溫（100°C )保持試驗中的3600小 時試驗品的、一邊從表層開始反復(fù)濺射一邊進(jìn)行深度方向的俄歇（Auger)元素分析的結(jié)果 的圖表。
[0036] 圖4為表示本發(fā)明的實施例3和比較例1、4、5涉及的試樣在恒溫（100°C )保持試 驗中距離表層的氧進(jìn)入深度（氧化膜厚度）的時間變化的圖表。
[0037] 圖5為表示本發(fā)明的實施例3涉及的試樣的RHEED分析結(jié)果的電子射線的衍射圖 像。
[0038] 符號說明
[0039] I :Cu板；2 :表面處理層（非晶層）；3 :表面處理層；4 :擴(kuò)散層；5 :非晶層；10、20 : 銅箔。
【具體實施方式】
[0040] (銅箔的構(gòu)成）
[0041] 本發(fā)明的實施方式涉及的銅箔具備含有銅作為主要成分的銅系金屬板和設(shè)于前 述銅系金屬板上的表面處理層，所述表面處理層具有含有與氧的親和性比銅高的金屬和氧 的非晶層，前述銅系金屬板和前述表面處理層的總厚度小于0. 55mm。前述表面處理層設(shè)于 前述銅系金屬板的一面或兩面。這里，本發(fā)明中的銅箔也包括銅合金箔。
[0042] 圖1為示意性表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的銅箔的截面圖，圖2為示意性表 示本發(fā)明的第2實施方式涉及的銅箔的截面圖。
[0043] 圖1所示的銅箔10具備具有矩形截面的Cu系金屬板1 (以下有時簡記為Cu板） 和設(shè)于其相對的一對面上的表面處理層2。
[0044] Cu板1以Cu為主要成分，Cu優(yōu)選為90質(zhì)量％以上。即，優(yōu)選Cu單質(zhì)、或雜質(zhì)為 10質(zhì)量％以下的Cu合金。例如,可以使用無氧銅、韌銅等純銅、含有3~15質(zhì)量ppm的硫、 2~30質(zhì)量ppm的氧和5~55質(zhì)量ppm的Ti的低濃度銅合金等。
[0045] Cu板1的厚度優(yōu)選為10 μ m~500 μ m,更優(yōu)選為10 μ m~400 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為 ΙΟμL?~300μπ?。如果厚度過薄，則銅板上容易產(chǎn)生皺紋等，操作性變差。另一方面，如果 厚度過厚，則難以加工成自由的形狀。
[0046] 表面處理層2具有含有與氧的親和性比銅高的金屬和氧的非晶層?；蛘?，表面處 理層2具有含有與氧的親和性比銅高的金屬、氧和從Cu板1擴(kuò)散出的銅的非晶層。
[0047] 這里，作為第2實施方式（銅箔20)，如圖2所示，表面處理層也可以為具有非晶層 5和形成于非晶層5之下的擴(kuò)散層4的表面處理層3,所述擴(kuò)散層4含有銅和與氧的親和性 比銅高的金屬，優(yōu)選含有銅、與氧的親和性比銅高的金屬和氧。擴(kuò)散層4為結(jié)晶性的層，在 這一點上與非晶層5不同。
[0048] 作為構(gòu)成表面處理層2(非晶層）和非晶層5的、與氧的親和性比銅高的金屬，優(yōu) 選鋅。除了鋅以外，還可以列舉例如11、1%、21^1、？ 6、511^11等。尤其從循環(huán)利用的觀點 出發(fā)，優(yōu)選在制造銅時容易氧化除去的Ti、Mg和Zr。關(guān)于構(gòu)成擴(kuò)散層4的、與氧的親和性 比銅高的金屬，也與構(gòu)成非晶層的、與氧的親和性比銅高的金屬的情況同樣