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JP6082609B2 - High strength, high heat resistant electrolytic copper foil and manufacturing method thereof - Google Patents

High strength, high heat resistant electrolytic copper foil and manufacturing method thereof Download PDF

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JP6082609B2 JP2013016170A JP2013016170A JP6082609B2 JP 6082609 B2 JP6082609 B2 JP 6082609B2 JP 2013016170 A JP2013016170 A JP 2013016170A JP 2013016170 A JP2013016170 A JP 2013016170A JP 6082609 B2 JP6082609 B2 JP 6082609B2
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Description

本発明は、電解銅箔、例えばタングステン(W)等を含有した電解銅箔と、その製造方法に関するものである。   The present invention relates to an electrolytic copper foil, for example, an electrolytic copper foil containing tungsten (W) or the like, and a method for producing the same.

従来から電解銅箔は、リジッドプリント配線板、フレキシブルプリント配線板、電磁波シールド材料を初めとする種々の分野で使用されてきた。   Conventionally, electrolytic copper foil has been used in various fields including rigid printed wiring boards, flexible printed wiring boards, and electromagnetic shielding materials.

これらの用途の内、ポリイミドフィルムと張り合わせたフレキシブルプリント配線板(以下「FPC」と称する)に関する用途では、ハードディスクドライブ(以下「HDD」と称する)サスペンション材料、或いはテープオートメーティド・ボンディング(以下「TAB」と称する)材料として銅箔の強度向上が要求されてきている。   Among these applications, in applications related to a flexible printed wiring board (hereinafter referred to as “FPC”) bonded to a polyimide film, a suspension material of a hard disk drive (hereinafter referred to as “HDD”) or tape automated bonding (hereinafter referred to as “FPC”). There has been a demand for improving the strength of copper foil as a material called “TAB”.

HDDに搭載されているサスペンションは、高容量化が進むに従い従来使用されてきたワイヤタイプのサスペンションから、記憶媒体であるディスクに対し浮力と位置精度が安定した配線一体型のサスペンションへ大半が置き換わってきている。   Most suspensions installed in HDDs have been replaced by wire-type suspensions that have been used in the past as the capacity increases, and suspensions with integrated wiring that have stable buoyancy and positional accuracy relative to the disk that is the storage medium. ing.

この配線一体型サスペンションには、(1)FSA(フレックス・サスペンション・アッセンブリ)法と呼ばれるフレキシブルプリント基板を加工し接着剤を用いて張り合わせたタイプ、(2)CIS(サーキット・インテグレーティッド・サスペンション)法と呼ばれるポリイミド樹脂の前駆体であるアミック酸を形状加工した後、ポリイミド化し更に得られたポリイミド上にメッキ加工を施すことにより配線を形成するタイプ、(3)TSA(トレース・サスペンション・アッセンブリ)法と呼ばれるステンレス箔−ポリイミド樹脂−銅箔からなる3層構造の積層体をエッチング加工により所定の形状に加工するタイプ、の三種類のタイプがある。   This wiring-integrated suspension includes (1) a type of flexible printed circuit board called FSA (Flex Suspension Assembly) method, which is bonded using an adhesive, (2) CIS (Circuit Integrated Suspension) method A type in which amic acid, which is a precursor of polyimide resin, is shaped, then polyimide is formed, and wiring is formed by plating the resulting polyimide. (3) TSA (trace suspension assembly) method There are three types: a type called a stainless steel foil-polyimide resin-copper foil three-layer structure that is processed into a predetermined shape by etching.

この内、TSA法サスペンションは高強度を有するステンレス箔を銅箔と積層することによって、容易にフライングリードを形成させることが可能であり、形状加工での自由度が高いことや比較的安価で寸法精度が良いことから幅広く使用されている。   Among them, the TSA suspension can easily form a flying lead by laminating a high-strength stainless steel foil with a copper foil, and has a high degree of freedom in shape processing and is relatively inexpensive and dimensional. Widely used because of its high accuracy.

TSA法により形成されるサスペンションでは、ステンレス箔の厚さは12〜30μm程度、ポリイミド層の厚さは5〜20μm程度、銅箔の厚さは7〜14μm程度の材料を用いて積層体が製造されている。   In the suspension formed by the TSA method, a laminate is manufactured using a material with a stainless steel foil thickness of about 12-30 μm, a polyimide layer thickness of about 5-20 μm, and a copper foil thickness of about 7-14 μm. Has been.

積層体の製造は、まず基体となるステンレス箔上にポリイミド樹脂前駆体含有液を塗布する。塗布後、予備加熱により溶媒を除去した後、さらに加熱処理してポリイミド化を行い、続いてポリイミド化したポリイミド樹脂層の上に銅箔を重ね合わせ、300℃程度の温度で加熱圧着してラミネートし、ステンレス層/ポリイミド層/銅層からなる積層体を製造する。   In the production of the laminate, first, a polyimide resin precursor-containing liquid is applied onto a stainless steel foil serving as a base. After coating, after removing the solvent by preheating, further heat treatment is performed to polyimidize, and then a copper foil is superimposed on the polyimide resin layer that has been polyimidized and laminated by thermocompression bonding at a temperature of about 300 ° C. And the laminated body which consists of a stainless steel layer / polyimide layer / copper layer is manufactured.

この300℃程度の加熱で、ステンレス箔には寸法変化はほとんど見られない。しかし、従来の電解銅箔を使用すると、電解銅箔は300℃程度の温度で焼鈍され、再結晶が進み軟化して寸法変化が生ずる。このため、ラミネート後に積層体に反りが生じ、製品の寸法精度に支障をきたしていた。   With this heating at about 300 ° C., there is almost no dimensional change in the stainless steel foil. However, when a conventional electrolytic copper foil is used, the electrolytic copper foil is annealed at a temperature of about 300 ° C., recrystallization proceeds and softens, and a dimensional change occurs. For this reason, the laminated body warps after laminating, which hinders the dimensional accuracy of the product.

ラミネート後に積層体に反りを生じさせないためには、銅箔には加熱時の寸法変化ができるだけ小さいことが求められ、通常、面積変化量0.1%以下が要求されている。
この要求を満たす銅箔として従来は圧延銅合金箔が使用されている。圧延銅合金箔は300℃程度の温度では焼鈍されにくく、加熱時の寸法変化が小さく、機械的強度変化も少ない。
In order to prevent warping of the laminate after lamination, the copper foil is required to have as small a dimensional change upon heating as possible, and usually requires an area change of 0.1% or less.
Conventionally, a rolled copper alloy foil is used as a copper foil that satisfies this requirement. The rolled copper alloy foil is not easily annealed at a temperature of about 300 ° C., has little dimensional change during heating, and little mechanical strength change.

圧延銅合金箔とは、銅を主成分として、錫、亜鉛、鉄、ニッケル、クロム、リン、ジルコニウム、マグネシウム、シリコン等の銅以外の少なくとも一種以上の元素を含有する銅合金を圧延加工によって箔化した箔である。これらの圧延銅合金箔は元素の種類、組み合わせによって300℃程度の加熱では焼鈍されにくく、引張強さ、0.2%耐力、伸び等がそれほど変化しないものがある。
例えば、Cu−0.2mass%Cr−0.1mass%Zr−0.2mass%Zn(Cu−2000ppmCr−1000ppmZr−2000ppmZn)のような圧延銅合金箔は、TSA法サスペンションの他、HDDサスペンション材としても好適に使用されている。
Rolled copper alloy foil is a copper alloy containing copper as a main component and containing at least one element other than copper, such as tin, zinc, iron, nickel, chromium, phosphorus, zirconium, magnesium, and silicon, by rolling. Foil. Some of these rolled copper alloy foils are not easily annealed by heating at about 300 ° C. depending on the type and combination of elements, and some of the tensile strength, 0.2% yield strength, elongation, etc. do not change so much.
For example, a rolled copper alloy foil such as Cu-0.2 mass% Cr-0.1 mass% Zr-0.2 mass% Zn (Cu-2000 ppm Cr-1000 ppm Zr-2000 ppm Zn) can be used as an HDD suspension material in addition to a TSA suspension. It is preferably used.

また、TAB材料においてもTSA法サスペンションやHDDサスペンション材料と同様、銅箔の高強度化が要求されている。
TAB製品においては、製品のほぼ中央部に位置するデバイスホールに配されるインナーリード(フライングリード)に対し、ICチップの複数の端子を直接ボンディングする。
このときのボンディングは、ボンディング装置(ボンダー)を用いて、瞬間的に通電加熱して、一定のボンディング圧を付加して行う。このとき、電解銅箔をエッチング形成して得られたインナーリードは、ボンディング圧で引っ張られて伸びすぎるという問題がある。
Also in the TAB material, as in the case of the TSA suspension and the HDD suspension material, it is required to increase the strength of the copper foil.
In a TAB product, a plurality of terminals of an IC chip are directly bonded to inner leads (flying leads) arranged in a device hole located substantially at the center of the product.
Bonding at this time is performed by applying a constant bonding pressure by instantaneously energizing and heating using a bonding apparatus (bonder). At this time, there is a problem that the inner lead obtained by etching the electrolytic copper foil is excessively stretched by being pulled by the bonding pressure.

電解銅箔を高強度することによりインナーリードのたるみ、破断がしにくくなる。そこで、電解銅箔の強度が小さすぎると塑性変形によってインナーリードにたるみが発生し、著しい場合には破断するという問題がある。   By increasing the strength of the electrolytic copper foil, it becomes difficult for the inner leads to sag and break. Therefore, if the strength of the electrolytic copper foil is too small, there is a problem that sagging occurs in the inner lead due to plastic deformation, and if it is significant, it breaks.

TAB用途の場合には、銅箔とポリイミド層が張り合わされた2層のFPC、または銅箔とポリイミド層と接着剤層とが張り合わされた3層のFPCが、使用される。3層のFPCでは銅箔にポリイミドを張り合わせる時、エポキシ系の接着剤を使用し、180℃前後の温度で張り合わせる。またポリイミド系の接着剤を使用した2層のFPCでは、300℃前後の温度で張り合わせを行う。   In the case of TAB use, a two-layer FPC in which a copper foil and a polyimide layer are bonded together, or a three-layer FPC in which a copper foil, a polyimide layer, and an adhesive layer are bonded together is used. In a three-layer FPC, an epoxy adhesive is used when polyimide is laminated to a copper foil, and is laminated at a temperature of about 180 ° C. In a two-layer FPC using a polyimide-based adhesive, bonding is performed at a temperature of about 300 ° C.

仮に常態で機械的強度が大きい銅箔であっても、ポリイミドに接着した時に軟化しては意味がない。従来の高強度の電解銅箔は、常態での機械的強度が大きく、180℃前後で加熱してもほとんど機械的強度は変化しないが、300℃程度で加熱した場合は、焼鈍され再結晶が進むため、急速に軟化して機械的強度が著しく低下してしまう。   Even if the copper foil has a high mechanical strength in a normal state, it does not make sense to be softened when bonded to polyimide. Conventional high strength electrolytic copper foil has a high mechanical strength in the normal state, and the mechanical strength hardly changes even when heated at around 180 ° C. However, when heated at about 300 ° C., it is annealed and recrystallized. Since it progresses, it softens rapidly and mechanical strength falls remarkably.

機械的強度に優れた電解銅箔として、以下に示すように種々の研究が行われてきた。
例えば、特許文献1には、プリント配線板用途やリチウム二次電池用負極集電体用途に好適な銅箔として、180℃における伸び率が10.0%以上である低粗面電解銅箔が記載されている。
そして、硫酸−硫酸銅水溶液を電解液とし、ポリエチレンイミン又はその誘導体、活性有機イオウ化合物のスルホン酸塩、濃度20〜120mg/Lの塩素イオン(塩化物イオン)及び所定濃度のオキシエチレン系界面活性剤を存在させることによって、上記の電解銅箔が得られるとしている。
As an electrolytic copper foil having excellent mechanical strength, various studies have been conducted as shown below.
For example, Patent Document 1 discloses a low-roughened electrolytic copper foil having an elongation at 180 ° C. of 10.0% or more as a copper foil suitable for printed wiring board applications and negative electrode current collector applications for lithium secondary batteries. Have been described.
Then, using sulfuric acid-copper sulfate aqueous solution as an electrolytic solution, polyethyleneimine or a derivative thereof, a sulfonate of an active organic sulfur compound, a chlorine ion (chloride ion) at a concentration of 20 to 120 mg / L, and an oxyethylene-based surface activity at a predetermined concentration It is said that the above electrolytic copper foil can be obtained by the presence of the agent.

また、特許文献2には、電着完了時点から20分以内に測定した25℃における引張強さが820MPa以上であり、電着完了時点から20分以内に測定した25℃における引張強さに対する電着完了時点から300分経過時に測定した25℃における引張強さの低下率が10%以下である電解銅箔が記載されている。
そして硫酸−硫酸銅水溶液を電解液として、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレンイミン、活性有機イオウ化合物のスルホン酸塩、アセチレングリコール、及び濃度20〜120mg/Lの塩化物イオンを存在させて上記の電解銅箔が得られるとしている。
Patent Document 2 discloses that the tensile strength at 25 ° C. measured within 20 minutes from the completion of electrodeposition is 820 MPa or more, and the electric strength relative to the tensile strength at 25 ° C. measured within 20 minutes from the completion of electrodeposition. An electrolytic copper foil is described in which the rate of decrease in tensile strength at 25 ° C. measured at the elapse of 300 minutes from the completion of deposition is 10% or less.
Then, using the sulfuric acid-copper sulfate aqueous solution as an electrolytic solution, hydroxyethyl cellulose, polyethyleneimine, sulfonic acid salt of an active organic sulfur compound, acetylene glycol, and chloride ions having a concentration of 20 to 120 mg / L are present to form the above electrolytic copper foil. It is supposed to be obtained.

更に、特許文献3には、本質的に円柱状粒子および双晶境界がなく、10μmまでの平均粒子サイズを有する粒子構造を持つ電着銅箔であって、該粒子構造が実質的に一様でランダムに配向する粒子構造である、制御された低プロファイルの電着銅箔が記載されている。
この電着銅箔は、23℃における最大引張強さが87,000〜120,000psi(600MPa〜827MPa)の範囲にあり、180℃における最大引張強さが25,000〜35,000psi(172MPa〜241MPa)である、としている。
Further, Patent Document 3 discloses an electrodeposited copper foil having a particle structure having an average particle size of up to 10 μm, which is essentially free of columnar particles and twin boundaries, and the particle structure is substantially uniform. A controlled low profile electrodeposited copper foil with a randomly oriented grain structure is described.
This electrodeposited copper foil has a maximum tensile strength at 23 ° C. in the range of 87,000 to 120,000 psi (600 MPa to 827 MPa), and a maximum tensile strength at 180 ° C. of 25,000 to 35,000 psi (172 MPa to 172 MPa). 241 MPa).

特許文献4には、硫酸酸性硫酸銅電解液中に、タングステン若しくはタングステン化合物と、さらにニカワと20〜120mg/Lの塩化物イオンとを加えた電解液で電解銅箔を製造する方法が記載されている。その効果として180℃における熱間伸び率が3%以上であり、粗面の粗さが大きく、ピンホール発生の少ない銅箔が製造可能であると記載されている。
そこで本発明者等は、硫酸−硫酸銅電解液中にタングステン若しくはタングステン化合物を加え、さらにニカワと20〜120mg/Lの塩化物イオンを加えた電解液で電析させる実験を繰り返し行って、特許文献4が、目的とする180℃における熱間伸び率が3%以上であり、粗面の粗さが大きく、ピンホール発生の少ない銅箔を製造することができることを追試した。しかし、この銅箔を分析した結果、この電解銅箔中には、タングステンが共析していないことが判明した。即ち、電解銅合金箔(銅−タングステン系銅合金箔)を得ることができなかった(後述する比較例4参照)。
従って、特許文献4に記載の方法では、常態で大きな機械的強度を備え、高温で加熱しても機械的強度が低下しにくい電解銅合金箔を製箔することができない。
この原因等についての見解は後述する。
Patent Document 4 describes a method for producing an electrolytic copper foil with an electrolytic solution obtained by adding tungsten or a tungsten compound and further glue and 20 to 120 mg / L of chloride ions in a sulfuric acid copper sulfate electrolytic solution. ing. As its effect, it is described that the hot elongation at 180 ° C. is 3% or more, the roughness of the rough surface is large, and a copper foil with less pinholes can be produced.
Therefore, the inventors repeatedly conducted an experiment in which tungsten or a tungsten compound was added to a sulfuric acid-copper sulfate electrolytic solution, and then electrodeposited with an electrolytic solution containing Nika and 20 to 120 mg / L of chloride ions. Reference 4 further examined that a copper foil having a target hot elongation at 180 ° C. of 3% or more, a rough surface having a large roughness, and less pinholes can be produced. However, as a result of analyzing this copper foil, it was found that tungsten was not co-deposited in this electrolytic copper foil. That is, an electrolytic copper alloy foil (copper-tungsten-based copper alloy foil) could not be obtained (see Comparative Example 4 described later).
Therefore, according to the method described in Patent Document 4, it is impossible to produce an electrolytic copper alloy foil that has a high mechanical strength in a normal state and is unlikely to decrease in mechanical strength even when heated at a high temperature.
Opinions about this cause will be described later.

また、特許文献6には、銅が微細結晶粒として存在しており、SnOが超微粒子として分散している分散強化型電解銅箔が記載されている。
特許文献6には、硫酸酸性硫酸銅電解液中に、銅イオン、硫酸イオン及び錫イオンと、ポリエチレングリコールなどの有機添加剤とを含有させ、酸素含有ガスでバブリング処理して電解液中にSnO超微粒子を生成させ、この電解液を用いて前記分散強化型電解銅箔を得ることが記載されている。
Patent Document 6 describes a dispersion strengthened electrolytic copper foil in which copper is present as fine crystal grains and SnO 2 is dispersed as ultrafine particles.
In Patent Document 6, copper ion, sulfate ion and tin ion and an organic additive such as polyethylene glycol are contained in a sulfuric acid copper sulfate electrolytic solution, and a bubbling treatment with an oxygen-containing gas is performed to add SnO into the electrolytic solution. It is described that 2 ultrafine particles are produced and the dispersion strengthened electrolytic copper foil is obtained using this electrolytic solution.

さらに、特許文献7には、銀(Ag)を含む電解銅箔が記載されている。
特許文献7には、この電解銅箔を、所定濃度の銀イオンを与える銀塩を添加した硫酸酸性硫酸銅電解液を用いて電解銅箔を得ることが記載されている。銀はこの電解銅箔中に共析して存在しているとされている。
Furthermore, Patent Document 7 describes an electrolytic copper foil containing silver (Ag).
Patent Document 7 describes that an electrolytic copper foil is obtained from this electrolytic copper foil by using a sulfuric acid copper sulfate electrolytic solution to which a silver salt providing a predetermined concentration of silver ions is added. Silver is said to be co-deposited in this electrolytic copper foil.

特許第4120806号公報Japanese Patent No. 4120806 特許第4273309号公報Japanese Patent No. 4273309 特許第3270637号公報Japanese Patent No. 3,270,637 特許第3238278号公報Japanese Patent No. 3238278 特開2009−221592号公報JP 2009-221592 A 特開2000−17476号公報JP 2000-17476 A 特許第3943214号公報Japanese Patent No. 3934214

しかし、上記特許文献1〜4、6及び7に記載された電解銅箔の場合、いずれも常態での機械的強度は大きいものの、約300℃といった高温で加熱した場合には著しく機械的強度が低下する。前記「常態」とは、25℃、1気圧の常温、常圧環境下を意味する。   However, in the case of the electrolytic copper foils described in Patent Documents 1 to 4, 6 and 7, all of them have high mechanical strength in the normal state, but when heated at a high temperature of about 300 ° C., the mechanical strength is remarkably high. descend. The “normal state” means a room temperature at 25 ° C., 1 atm, and a normal pressure environment.

上記特許文献1〜4及び6に記載されている電解銅箔の場合、いずれも硫酸−硫酸銅系電解液を用い、添加剤の種類は特許文献1〜4及び6で異なるが、いずれも有機化合物を添加剤として使用している(本書においては、有機添加剤と記す)。
有機添加剤は通常は結晶の成長を抑制する効果のあるものが多く、結晶粒界に取り込まれると考えられている。この場合、結晶粒界に取り込まれる有機添加剤の量が多いほど機械的強度が向上する傾向にある(特許文献5参照)。
有機添加剤が結晶粒界に取り込まれた特許文献1〜4及び6に記載された電解銅箔の場合、いずれも常態での機械的強度が大きいものの、約300℃といった高温で加熱した場合には著しく機械的強度が低下する。これは、結晶粒界に取り込まれた有機添加剤が約300℃といった高温で加熱した場合には分解してしまい、その結果として機械的強度が低下するものと考えられる。
In the case of the electrolytic copper foils described in Patent Documents 1 to 4 and 6, all use a sulfuric acid-copper sulfate electrolyte solution, and the types of additives are different in Patent Documents 1 to 4 and 6, but both are organic. A compound is used as an additive (referred to as an organic additive in this document).
Many organic additives usually have an effect of suppressing crystal growth, and are considered to be taken into crystal grain boundaries. In this case, the mechanical strength tends to improve as the amount of the organic additive taken into the crystal grain boundary increases (see Patent Document 5).
In the case of the electrolytic copper foils described in Patent Documents 1 to 4 and 6 in which the organic additive is incorporated into the crystal grain boundary, all have high mechanical strength in the normal state, but when heated at a high temperature of about 300 ° C. Significantly decreases the mechanical strength. This is considered that when the organic additive taken into the crystal grain boundary is heated at a high temperature of about 300 ° C., it decomposes, and as a result, the mechanical strength decreases.

一方、有機添加剤を用いない特許文献7に記載の電解銅箔においても、前記有機添加剤を用いた電解銅箔と同様に、約300℃という高温で加熱した場合には著しく機械的強度が低下することが分かった。   On the other hand, in the electrolytic copper foil described in Patent Document 7 that does not use an organic additive, the mechanical strength is remarkably increased when heated at a high temperature of about 300 ° C. as in the electrolytic copper foil using the organic additive. It turns out that it falls.

そこで本発明は、常態の機械的強度が大きく、かつ、例えば前記約300℃の高温で加熱しても機械的特性が熱劣化しにくい電解銅箔を提供することを課題とする。
さらに本発明は、従来は冶金的には銅との合金形成が不可能であった金属を電解銅箔中に取り込ませることによって、高導電率、高抗張力かつ耐熱性に優れた電解銅箔を提供することを別の課題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrolytic copper foil that has a high mechanical strength in the normal state and that is not easily thermally deteriorated even when heated at a high temperature of, for example, about 300 ° C.
Furthermore, the present invention provides an electrolytic copper foil having high conductivity, high tensile strength and excellent heat resistance by incorporating into the electrolytic copper foil a metal that has conventionally been metallurgically impossible to form an alloy with copper. Providing is another issue.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、前記有機添加剤を用いないで、かつ、塩化物イオン濃度を所定の低濃度に調整した電解液から電解析出(電析あるいは電着ともいう)させることによって、常態の機械的強度が大きく、かつ、約300℃で加熱しても機械的強度の熱劣化が小さい電解銅箔が得られることを見い出した。
また、本発明者らは、pH4以下の液中では酸化物として存在する金属の金属塩及び電解銅箔中に銅と共析する金属の金属塩を溶解した水溶液と、硫酸銅水溶液とを混合して得た電解液であって、塩化物イオン濃度を所定の低濃度に調整した電解液を使用して製箔を行なうことで、該金属の酸化物の超微粒子及びその一部が還元された金属の超微粒子、及び銅と共析する金属を電解銅箔に取り込ませて、高導電率、高抗張力かつ耐熱性に優れた電解銅箔が得られることを見出した。
本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったものである。
As a result of intensive studies, the present inventors have conducted electrolytic deposition (also referred to as electrodeposition or electrodeposition) from an electrolytic solution in which the organic additive is not used and the chloride ion concentration is adjusted to a predetermined low concentration. It was found that an electrolytic copper foil having a high normal mechanical strength and a small thermal deterioration of the mechanical strength even when heated at about 300 ° C. can be obtained.
In addition, the present inventors mixed an aqueous solution in which a metal salt of a metal present as an oxide in a solution having a pH of 4 or less and a metal salt of a metal that co-deposited with copper in an electrolytic copper foil were mixed with an aqueous copper sulfate solution. The metal oxide ultrafine particles and a part thereof are reduced by performing foil formation using the electrolyte obtained by adjusting the chloride ion concentration to a predetermined low concentration. The present inventors have found that an electrolytic copper foil having high electrical conductivity, high tensile strength and excellent heat resistance can be obtained by incorporating ultrafine particles of metal and metal co-deposited with copper into the electrolytic copper foil.
The present invention has been completed based on these findings.

すなわち、本発明によれば、以下の手段が提供される。
(1)pH4以下の酸性条件において酸化物として存在する金属またはその酸化物、および、銅と共析する金属をみ、
上記pH4以下の酸性条件において酸化物として存在する金属が、W、MoまたはTeのいずれかであり、
上記pH4以下の酸性条件において酸化物として存在する金属またはその酸化物を、金属として10ppm以上含む電解銅箔。
)銅と共析する金属を100ppm以上含む)に記載の電解銅箔。
)銅と共析する金属AgまたはBiのいずれかである)または(2)に記載の電解銅箔
)300℃加熱処理後の抗張力が900MPa以上である(3)のいずれか1項に記載の電解銅箔。
)導電率が70%IACS以上である(4)のいずれか1項に記載の電解銅箔。
(6)有機添加剤を含有しない(1)〜(5)のいずれか1項に記載の電解銅箔。
)硫酸銅水溶液と、上記金属の金属塩の水溶液と、3mg/L以下の塩化物イオンとを含有してなる電解液を用いて製造された(6)のいずれか1項に記載の電解銅箔。
)硫酸銅水溶液と上記金属の金属塩の水溶液との混合液に、3mg/L以下の塩化物イオン濃度となるように塩酸若しくは水溶性塩素含有化合物を添加して電解液を準備し、前記電解液を用いて電解析出により電解銅箔を製造する(7)のいずれか1項に記載の電解銅箔の製造方法。
(9)有機添加剤を用いないで電解銅箔を製造する(8)に記載の電解銅箔の製造方法。
本発明において「pH4以下の酸性条件」とは好ましくは、水溶液中における条件である。また、「pH4以下の酸性溶液中で酸化物として存在する金属」とは、例えば、M.PourbaixのAtlas of electrochemical equilibria in aqueous solutions. Pergamon Press(1966)に示される電位−pH図において、4以下のpHで酸化物として存在する金属成分から選択し、これらの金属成分を添加した電解液についてDLS(動的光散乱法:Dynamic Light Scattering)による粒度分布測定を実施した結果、添加金属成分が固体粒子として検出されたものをいう。
That is, according to the present invention, the following means are provided.
(1) metal or oxides thereof present as an oxide in the pH4 following acidic conditions, and, viewed including the metals of codeposition of copper,
The metal present as an oxide under acidic conditions of pH 4 or lower is either W, Mo or Te,
The electrolytic copper foil which contains 10 ppm or more of the metal which exists as an oxide in the acidic condition of the said pH 4 or less, or its oxide as a metal .
( 2 ) The electrolytic copper foil according to ( 1 ), which contains 100 ppm or more of a metal eutectoid with copper .
(3) metal eutectoid and copper is either Ag or Bi (1) or tensile strength is not less than 900MPa of the electrolytic copper foil (4) 300 ℃ after heat treatment according to (2) (1) - electrolytic copper foil according to any one of (3).
(5) conductivity is 70% IACS or more (1) electrolytic copper foil according to any one of - (4).
(6) The electrolytic copper foil according to any one of (1) to (5), which does not contain an organic additive.
( 7 ) Any one of ( 1 ) to (6) manufactured using an electrolytic solution containing an aqueous copper sulfate solution, an aqueous solution of a metal salt of the above metal, and a chloride ion of 3 mg / L or less. The electrolytic copper foil as described in the item.
( 8 ) Prepare an electrolyte solution by adding hydrochloric acid or a water-soluble chlorine-containing compound to a mixed solution of an aqueous solution of copper sulfate and an aqueous solution of a metal salt of the metal so as to have a chloride ion concentration of 3 mg / L or less, The method for producing an electrolytic copper foil according to any one of ( 1 ) to (7) , wherein an electrolytic copper foil is produced by electrolytic deposition using the electrolytic solution.
(9) The method for producing an electrolytic copper foil according to (8), wherein an electrolytic copper foil is produced without using an organic additive.
In the present invention, the “acidic condition of pH 4 or lower” is preferably a condition in an aqueous solution. In addition, “a metal present as an oxide in an acidic solution having a pH of 4 or less” means, for example, M.I. Pourbaix's Atlas of electrochemical equilibria in aqueous solutions. In the potential-pH diagram shown in Pergamon Press (1966), the electrolyte is selected from the metal components present as oxides at a pH of 4 or less, and the electrolyte is added with these metal components. As a result of particle size distribution measurement by DLS (Dynamic Light Scattering), the added metal component is detected as solid particles.

本発明の電解銅箔は、母材となる銅に対して、2つの異なる取り込み機構により金属を取り込んだものであるため、両者の相乗効果により、常態での機械的強度が大きく、かつ、約300℃の高温で加熱しても機械的強度の熱劣化が小さい。前記取り込み機構の1つは、従来冶金的には銅との合金化が困難であったW、Mo、Ti、Teなどの金属を電解析出により超微粒子として取り込むものである。pH4以下の水溶液などの酸性条件では酸化物として存在する金属の酸化物の超微粒子またはその一部が還元された金属の超微粒子を電解銅箔中に取り込むものである。もうひとつは、電解銅箔中に金属を銅と共析させて金属格子中に取り込む機構(すなわち合金化する機構)である。
本明細書において、pH4以下の液中では酸化物として存在する金属またはその酸化物を「分散析出金属」ともいい、電解銅箔中に銅と共析する金属を「共析金属」ともいう。また、前記分散析出金属及び共析金属を合わせて、電解銅箔中に取り込まれた金属という。なお、ここで機械的強度とは引張強さ、0.2%耐力等を指す。
この本発明の電解銅箔は、フレキシブルプリント配線板(FPC)やリチウムイオン二次電池用負極集電体などの各種用途に好適に用いることができる。
また、本発明の電解銅箔の製造方法は、簡便な手法で前記電解銅箔を製造する方法として好適なものである。
Since the electrolytic copper foil of the present invention is obtained by taking in metal by two different uptake mechanisms with respect to copper as a base material, due to the synergistic effect of both, the mechanical strength in the normal state is large, and about Even when heated at a high temperature of 300 ° C., thermal deterioration of mechanical strength is small. One of the uptake mechanisms is to take in metals such as W, Mo, Ti and Te as ultrafine particles by electrolytic deposition, which has conventionally been difficult to be alloyed with copper metallurgically. Under acidic conditions such as an aqueous solution having a pH of 4 or less, ultrafine particles of a metal oxide existing as an oxide or ultrafine particles of a metal that has been partially reduced are taken into an electrolytic copper foil. The other is a mechanism in which metal is co-deposited with copper in the electrolytic copper foil and taken into the metal lattice (that is, a mechanism for alloying).
In the present specification, a metal present as an oxide or an oxide thereof in a liquid having a pH of 4 or less is also referred to as “dispersed precipitated metal”, and a metal that is eutectoid with copper in an electrolytic copper foil is also referred to as “eutectoid metal”. Moreover, the said dispersion | distribution precipitation metal and eutectoid metal are match | combined, and it is called the metal taken in in the electrolytic copper foil. Here, the mechanical strength refers to tensile strength, 0.2% yield strength, and the like.
This electrolytic copper foil of this invention can be used suitably for various uses, such as a flexible printed wiring board (FPC) and a negative electrode collector for lithium ion secondary batteries.
Moreover, the manufacturing method of the electrolytic copper foil of this invention is suitable as a method of manufacturing the said electrolytic copper foil with a simple method.

SAXS(USAXS)の装置概略図。The apparatus schematic of SAXS (USAXS).

(電解銅箔の組成)
本発明の電解銅箔は、pH4以下の水溶液などの酸性条件では酸化物として存在する金属(分散析出金属)をその酸化物の超微粒子としてまたは還元された金属の超微粒子として含む。同時に、本発明の電解銅箔は、銅と共析する金属(共析金属)を金属格子中に含む。本発明の電解銅箔は、塩素を10ppm未満(塩素フリー、つまり塩素含有量0ppmの場合も含む)の量で含有することが好ましく、塩素を1ppm未満の量で含有することがさらに好ましい。
まず、前記のpH4以下の酸性条件中、好ましくは硫酸酸性の液中では酸化物として存在する金属(分散析出金属)としては、W、Mo、TiまたはTeの少なくとも1種であることが好ましい。さらに好ましくは、これらの金属種の内のいずれか1種を含む。
ここで、本発明の電解銅箔では、pH4以下の酸性条件において酸化物として存在する金属は、W、MoまたはTeのいずれかである。
電解銅箔中でのこれらの金属の含有量(取り込み量)は、本発明では、該金属として換算して10ppm以上であり、80〜2610ppmが好ましく、100〜2500ppmがより好ましく、110〜2460ppmがさらに好ましく、210〜2460ppmが特に好ましい。この含有量が少なすぎると、耐熱効果が著しく減少し、例えば300℃で加熱した後の抗張力が常態の抗張力に対する比として80%以下と低くなってしまう。一方、この含有量が多すぎると、前記抗張力の向上効果にそれ以上の改善が見られず、また、導電率が低下する。
(Composition of electrolytic copper foil)
The electrolytic copper foil of the present invention contains a metal (dispersed precipitated metal) that exists as an oxide under acidic conditions such as an aqueous solution having a pH of 4 or less as ultrafine particles of the oxide or as ultrafine particles of a reduced metal. At the same time, the electrolytic copper foil of the present invention contains a metal that is co-deposited with copper (eutectoid metal) in the metal lattice. The electrolytic copper foil of the present invention preferably contains chlorine in an amount of less than 10 ppm (including chlorine-free, that is, includes a chlorine content of 0 ppm), and more preferably contains chlorine in an amount of less than 1 ppm.
First, it is preferable that the metal (dispersed precipitated metal) present as an oxide in the acidic condition of pH 4 or lower, preferably in a sulfuric acid acidic liquid, is at least one of W, Mo, Ti, or Te. More preferably, any one of these metal species is included.
Here, in the electrolytic copper foil of this invention, the metal which exists as an oxide in the acidic condition of pH 4 or less is either W, Mo, or Te.
In the present invention, the content (uptake amount) of these metals in the electrolytic copper foil is 10 ppm or more in terms of the metal, preferably 80 to 2610 ppm, more preferably 100 to 2500 ppm, and 110 to 2460 ppm. Further preferred is 210 to 2460 ppm. When this content is too small, the heat resistance effect is remarkably reduced, and the tensile strength after heating at 300 ° C., for example, becomes as low as 80% or less as a ratio to the normal tensile strength. On the other hand, if the content is too large, no further improvement is seen in the effect of improving the tensile strength, and the conductivity is lowered.

そして、銅と共析する金属(共析金属)としては、Ag及びBiの少なくとも1種であることが好ましい。さらに好ましくは、これらの金属種の内のいずれか1種を含む。
電解銅箔中でのこれらの金属の含有量(取り込み量)は、該金属として換算して100ppm以上であることが好ましい。この含有量が少なすぎると、耐熱効果が著しく減少し、例えば300℃で加熱した後の抗張力が常態の抗張力に対する比として80%以下と低くなってしまう。
And it is preferable that it is at least 1 sort (s) of Ag and Bi as a metal (eutectoid metal) co-deposited with copper. More preferably, any one of these metal species is included.
The content (uptake amount) of these metals in the electrolytic copper foil is preferably 100 ppm or more in terms of the metal. When this content is too small, the heat resistance effect is remarkably reduced, and the tensile strength after heating at 300 ° C., for example, becomes as low as 80% or less as a ratio to the normal tensile strength.

(製箔された電解銅箔中の分散析出金属及び共析金属の含有量の測定方法)
一定重量の電解銅箔を酸で溶解した後、ICP発光分光分析法により溶液中の析出金属及び共析金属の含有量を求めた。
(Measuring method of the content of the dispersed precipitated metal and the eutectoid metal in the electrolytic copper foil produced by the foil)
After dissolving a certain weight of electrolytic copper foil with an acid, the contents of precipitated metal and eutectoid metal in the solution were determined by ICP emission spectroscopic analysis.

以上のとおり、本発明の電解銅箔は、2つの異なる取り込み機構により金属を取り込んでいるため、単一の取り込み機構で2種類の金属を取り込んだ場合の金属量の限界を越えた含有量とすることができる。これにより、本発明の電解銅箔は、分散析出金属と共析金属との相乗効果で、単一の取り込み機構では達成し得ない高強度性かつ高耐熱性を有するものとなる。   As described above, since the electrolytic copper foil of the present invention takes in metal by two different uptake mechanisms, the content exceeds the limit of the amount of metal when two types of metal are taken up by a single uptake mechanism. can do. Thereby, the electrolytic copper foil of the present invention has high strength and high heat resistance that cannot be achieved by a single uptake mechanism due to the synergistic effect of the dispersed precipitated metal and the eutectoid metal.

すなわち、単一の取り込み機構で2種類の金属を取り込ませようとした場合、取り込み機構に由来する上限までしか取り込むことができないため耐熱性が頭打ちになる。
しかし、本発明の電解銅箔では、2種類の取り込み機構で取り込ませることでそれぞれの取り込み機構の上限いっぱいまで取り込ませることができるため、単一の取り込み機構よりも取り込み量を増やす(耐熱性を向上させる)ことができる。
また、本発明の電解銅箔では、電解析出により超微粒子として金属を取り込み、その超微粒子が周囲の結晶組織に影響して再結晶化の阻害作用を奏する。これにより、分散析出金属は、母材に取り込まれることなく超微粒子のまま結晶粒界にとどまり、常態、加熱後の強度を飛躍的に向上させる。また、本発明の電解銅箔では、共析により母相の格子自体が純銅とは異なるため再結晶に必要なエネルギーを異ならせる作用を奏する。これにより、加熱による熱軟化が生じにくいために、加熱後の強度低下を抑制若しくは強度を向上させる。
上記の作用の相乗効果によって、本発明の電解銅箔は、単一の取り込み機構ではなし得なかった高強度性かつ高耐熱性を有する。
That is, when two types of metals are to be taken in by a single take-in mechanism, heat resistance reaches its peak because it can be taken in only up to the upper limit derived from the take-in mechanism.
However, in the electrolytic copper foil of the present invention, it is possible to take in up to the upper limit of each uptake mechanism by taking in with two kinds of uptake mechanisms. Can be improved).
Further, in the electrolytic copper foil of the present invention, metal is taken in as ultrafine particles by electrolytic deposition, and the ultrafine particles affect the surrounding crystal structure and exert an inhibitory effect on recrystallization. As a result, the dispersed precipitated metal stays at the crystal grain boundary as it is in the form of ultrafine particles without being taken into the base material, and dramatically improves the strength after heating in the normal state. In addition, the electrolytic copper foil of the present invention has an effect of making the energy required for recrystallization different because the lattice of the parent phase itself is different from pure copper by eutectoid. Thereby, since heat softening due to heating is unlikely to occur, strength reduction after heating is suppressed or strength is improved.
Due to the synergistic effect of the above action, the electrolytic copper foil of the present invention has high strength and high heat resistance that cannot be achieved by a single uptake mechanism.

次に、電解銅箔中での塩素の含有量(取り込み量)は、10ppm未満である。電解銅箔の塩素含有量が10ppm以上の場合、分散析出金属及び共析金属の取り込み量が極端に減少し、抗張力、耐熱性の向上効果が著しく低下する。   Next, the content (uptake amount) of chlorine in the electrolytic copper foil is less than 10 ppm. When the chlorine content of the electrolytic copper foil is 10 ppm or more, the amount of dispersed precipitated metal and eutectoid metal taken up is extremely reduced, and the effect of improving the tensile strength and heat resistance is significantly reduced.

(電解銅箔の結晶粒と分散粒子)
本発明の電解銅箔中では、銅が共析金属とともに合金をなして微細結晶粒として母材をなしており、前記分散析出金属の金属酸化物及びその一部が還元された金属が超微粒子として母材に分散している。
母材である、銅と共析金属とがなす微細結晶粒の粒子サイズ(GS)は、好ましくは5〜500nmであり、さらに好ましくは5〜50nmである。
一方、前記分散析出金属の金属酸化物の超微粒子の粒子径は、好ましくは0.5〜100nmであり、さらに好ましくは0.5〜2nmである。また、前記分散析出金属の金属酸化物の一部が還元された金属が超微粒子として存在する場合、その粒子径は好ましくは0.5〜20nmであり、さらに好ましくは0.5〜2nmである。
(Crystal grains and dispersed particles of electrolytic copper foil)
In the electrolytic copper foil of the present invention, copper forms an alloy together with a eutectoid metal to form a base material as fine crystal grains, and the metal oxide of the dispersed precipitated metal and a metal partially reduced thereof are ultrafine particles. As dispersed in the base material.
The particle size (GS) of fine crystal grains formed by copper and a eutectoid metal, which is a base material, is preferably 5 to 500 nm, and more preferably 5 to 50 nm.
On the other hand, the particle diameter of the metal oxide ultrafine particles of the dispersed precipitated metal is preferably 0.5 to 100 nm, and more preferably 0.5 to 2 nm. Moreover, when the metal in which a part of the metal oxide of the dispersed precipitated metal is reduced is present as ultrafine particles, the particle diameter is preferably 0.5 to 20 nm, more preferably 0.5 to 2 nm. .

(銅と共析金属とがなす合金の微細結晶粒の粒子径の測定方法、並びに分散析出金属の金属酸化物及びその一部が還元された金属の超微粒子の粒子径の測定方法)
銅と共析金属とがなす合金の微細結晶粒の粒子径は、銅箔の研磨した表面をSIM(走査イオン顕微鏡法)により、観察した画像を画像処理して測定して平均粒径を求めることができる。
一方、分散析出金属の粒子径は、小角X線散乱法を用いて測定することができる。小角X線散乱は、バルク試料における1nm〜1μmの物体のサイズや形状、ナノスケールの原子・分子の分布・揺らぎを直接測定する方法である。
(Measuring method of particle diameter of fine crystal grains of alloy formed by copper and eutectoid metal, and measuring method of particle diameter of ultrafine particles of metal oxide of dispersed precipitated metal and partially reduced metal)
The particle diameter of the fine crystal grains of the alloy formed of copper and the eutectoid metal is measured by measuring the image of the polished surface of the copper foil by SIM (scanning ion microscopy) to obtain the average particle diameter. be able to.
On the other hand, the particle diameter of the dispersed precipitated metal can be measured using a small angle X-ray scattering method. Small-angle X-ray scattering is a method for directly measuring the size and shape of an object of 1 nm to 1 μm in a bulk sample, and the distribution and fluctuation of nanoscale atoms and molecules.

例えば、タングステンを添加した金属箔を試料とした場合、SAXS(small angle X−ray scattering、小角X線散乱)とUSAXS(ultra small angle X−ray scattering、極小角X線散乱)測定を行とき、SAXS(USAXS)測定においてはSpring−8(super photon ring 8GeV、高輝度放射光施設)の産業利用ビームラインBL19B2で行う。   For example, when a tungsten-added metal foil is used as a sample, SAXS (small angle X-ray scattering) and USAXS (ultra small angle X-ray scattering) measurement are performed. The SAXS (USAXS) measurement is performed at the industrial use beam line BL19B2 of Spring-8 (super photo ring 8GeV, high-intensity synchrotron radiation facility).

図1(a)にSAXS(USAXS)測定の簡単な光軸図を示す。シャッター15を備えるX線源13から生じる入射X線14は、モノクロメーター17、第1ピンホール19、第2ピンホール21、第3ピンホール25を通って、試料27に照射される。試料27に照射された入射X線14から、試料27を透過する透過X線29と、試料27により散乱された散乱X線31を生じる。検出器35は、光軸の最後に設けられ、透過X線29または散乱X線31を検出する。   FIG. 1A shows a simple optical axis diagram of SAXS (USAXS) measurement. Incident X-rays 14 generated from the X-ray source 13 including the shutter 15 are irradiated to the sample 27 through the monochromator 17, the first pinhole 19, the second pinhole 21, and the third pinhole 25. From incident X-rays 14 irradiated on the sample 27, transmitted X-rays 29 that pass through the sample 27 and scattered X-rays 31 scattered by the sample 27 are generated. The detector 35 is provided at the end of the optical axis and detects transmitted X-rays 29 or scattered X-rays 31.

検出器35で散乱X線31を測定する場合は、図1(b)に示す通り、減衰器23を通さずに入射X線14を試料27に照射し、透過X線29をビームストッパー33で遮蔽し、検出器35で散乱X線31を測定する。   When the scattered X-ray 31 is measured by the detector 35, as shown in FIG. 1B, the incident X-ray 14 is irradiated to the sample 27 without passing through the attenuator 23, and the transmitted X-ray 29 is irradiated by the beam stopper 33. The light is shielded and the scattered X-ray 31 is measured by the detector 35.

検出器35で透過X線29を測定する場合は、図1(c)に示す通り、減衰器23で入射X線14の強度を弱めた上で、入射X線14を試料27に照射し、透過X線29をビームストッパー33で遮蔽せずに検出器35で透過X線35を測定する。   When measuring the transmitted X-ray 29 with the detector 35, as shown in FIG. 1C, the intensity of the incident X-ray 14 is weakened with the attenuator 23, and then the sample 27 is irradiated with the incident X-ray 14. The transmitted X-ray 35 is measured by the detector 35 without shielding the transmitted X-ray 29 by the beam stopper 33.

試料27から検出器35までの距離をLとする。試料27を透過した透過X線29が検出器35に到達する場所をOとして、同じく試料27から角度θで散乱された散乱X線31が検出器35に到達する場所をAとする。AO=rとすればtanθ=r/Lとなりθがもとまる。以後、SAXS及びUSAXSのデータの横軸を式(1)で表すq(nm−1)で記述する。
q=4πsinθ/λ・・・(1)
Let L be the distance from the sample 27 to the detector 35. A location where the transmitted X-ray 29 transmitted through the sample 27 reaches the detector 35 is denoted by O, and a location where the scattered X-ray 31 scattered from the sample 27 at the angle θ reaches the detector 35 is denoted by A. If AO = r, tan θ = r / L and θ is obtained. Hereinafter, the horizontal axis of the SAXS and USAXS data is described as q (nm −1 ) expressed by the equation (1).
q = 4πsin θ / λ (1)

λは入射X線の波長である。測定ではλ=0.068nm、試料から検出器までの距離をL=4.2m(SAXS)、L=42m(USAXS)とする。測定の範囲はq=0.05〜4(nm−1)である。検出器は半導体二次元検出器ピラタスを使用する。SAXS測定をした後、2次元のX線の強度のマッピングを見て異方性が無いのを確認して、一次元化を行う。 λ is the wavelength of incident X-rays. In the measurement, λ = 0.068 nm, the distance from the sample to the detector is L = 4.2 m (SAXS), and L = 42 m (USAXS). The range of measurement is q = 0.05-4 (nm < -1 >). The detector uses a semiconductor two-dimensional detector Pilatus. After performing SAXS measurement, it is confirmed that there is no anisotropy by looking at the mapping of the intensity of the two-dimensional X-ray, and one-dimensionalization is performed.

タングステン入りの銅箔のSAXSデータから純銅のSAXS強度を差し引くことで、WOからのX線の散乱を抽出し、この抽出データを用いて、WOの数密度を算出するために散乱X線から散乱断面積を求め、Fittingを行う。測定されたX線散乱強度I(q)と散乱断面積dΣ/dΩ(q)は式(2)関係にある。 The X-ray scattering from WO 3 is extracted by subtracting the SAXS intensity of pure copper from the SAXS data of the copper foil containing tungsten, and the scattered X-ray is used to calculate the number density of WO 3 using this extracted data. The scattering cross section is obtained from the above, and fitting is performed. The measured X-ray scattering intensity I (q) and the scattering cross section dΣ / dΩ (q) are in the relationship of equation (2).

Figure 0006082609
Figure 0006082609

Φ0はダイレクトビームの強度、ηは検出器による補正項、Sは照射面積、Tは透過率、Dは厚さである。基本的にはΦ0、η、Sは一定なので、A=Φ0・η・Sとすると、A=constとなり、Aを装置固有の値とする。   Φ0 is the intensity of the direct beam, η is the correction term by the detector, S is the irradiation area, T is the transmittance, and D is the thickness. Since Φ0, η, and S are basically constant, if A = Φ0 · η · S, A = const, and A is a value unique to the apparatus.

Aに関しては予めΦ0、η、Sを決定している装置で測定したグラッシーカーボンをSPring−8, BL19B2でも測定を行い、Aを算出する。式(2)のS、C、Nの記号はそれぞれSample、Cell、Noiseの略記号であり、本発明中ではSampleが銅箔、Cellが純銅となる。式(2)から散乱断面積を求めると式(3)となる。   Regarding A, glassy carbon measured with an apparatus that has previously determined Φ0, η, and S is also measured with SPring-8, BL19B2, and A is calculated. Symbols S, C, and N in the formula (2) are abbreviations of Sample, Cell, and Noise, respectively. In the present invention, Sample is copper foil and Cell is pure copper. When the scattering cross section is obtained from equation (2), equation (3) is obtained.

Figure 0006082609
Figure 0006082609

一方で散乱断面積は式(4)で表される。   On the other hand, the scattering cross section is expressed by equation (4).

Figure 0006082609
dΣ/dΩ(q)は散乱断面積、Δρ2は原子散乱因子、dNは粒子数密度、Vは粒子体積、Fは粒子の形状因子、N(r)は粒径分布関数である。TEM観察の結果から、量子の形状因子は球体とした(式(5))。
Figure 0006082609
dΣ / dΩ (q) is a scattering cross section, Δρ2 is an atomic scattering factor, dN is a particle number density, V is a particle volume, F is a particle shape factor, and N (r) is a particle size distribution function. From the result of TEM observation, the quantum form factor was a sphere (formula (5)).

Figure 0006082609
Figure 0006082609

散乱X線強度から求めた散乱断面積:dΣ/dΩ(q)を変数qで式(3)を用いてFittingを行った。
以上の測定解析を行い、分散析出金属の粒子径を求めることができる。
Fitting was performed using the equation (3) with the scattering cross section: dΣ / dΩ (q) obtained from the scattered X-ray intensity as the variable q.
The particle size of the dispersed precipitated metal can be determined by performing the above measurement analysis.

(電解銅箔の製造方法)
本発明の電解銅箔は、次の製造方法によって製造することができる。
まず、硫酸銅水溶液と前記分散析出金属及び共析金属の金属塩の水溶液との混合液に、3mg/L以下の塩化物イオン濃度となるように塩酸若しくは水溶性塩素含有化合物を添加して電解液を準備し、前記電解液を用いて電解析出により電解銅箔を製造する。
1.電解液組成
電解液として、銅イオン濃度50〜120g/L、遊離の硫酸イオン濃度30〜150g/L、塩化物イオン濃度3mg/L以下に調製した硫酸銅含有水溶液を基本の電解液組成とする。ここで、本発明において、塩化物イオンを含まないとは、塩化物イオン濃度が3mg/L以下であることをいう。
銅イオンと遊離の硫酸イオンは、硫酸銅水溶液を前記各イオン濃度を与えるように調整すれば得られる。あるいは、所定の銅イオン濃度を与える硫酸銅水溶液に、追加で硫酸を加えてこれらのイオン濃度を調整してもよい。
塩化物イオンは、塩酸若しくは水溶性塩素含有化合物によって与えればよい。水溶性塩素含有化合物としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウムなどを用いることができる。
2.金属ないし金属塩の添加
前記金属の塩を溶解させた金属塩水溶液をpH4以下の電解液、好ましくは硫酸酸性の電解液に添加することで、金属酸化物の超微粒子を電解液中に分散させ、これを電解析出時に銅箔中に取り込む。
まず、分散析出金属の金属塩としては、水(pHがpH4より高くpH9未満)、アルカリ(pH9以上)、熱濃硫酸などの溶媒中でイオン化し、pH4以下では酸化物となるものであればよく、その種類に特に制限はない。これらの金属塩の例としては、金属がWやMoであれば各々その酸素酸塩を、金属がTiであればその硫酸塩を挙げることができる。例えば、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリウム、タングステン酸アンモニウムなどのタングステン酸塩、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸アンモニウムなどのモリブデン酸塩、硫酸チタンなどのチタン塩を用いることができる。
また、厳密には金属塩に該当しないが、溶媒中でイオン化し、pH4以下では酸化物となるものであればよい。例えば酸化テルルは、熱濃硫酸中でイオン化するため、本発明に用いることができる。
(Method for producing electrolytic copper foil)
The electrolytic copper foil of the present invention can be produced by the following production method.
First, hydrochloric acid or a water-soluble chlorine-containing compound is added to a mixed solution of an aqueous copper sulfate solution and an aqueous solution of the metal salt of the dispersed precipitated metal and eutectoid metal so as to have a chloride ion concentration of 3 mg / L or less. A liquid is prepared, and an electrolytic copper foil is produced by electrolytic deposition using the electrolytic solution.
1. Electrolyte composition As the electrolyte, a copper sulfate-containing aqueous solution prepared to have a copper ion concentration of 50 to 120 g / L, a free sulfate ion concentration of 30 to 150 g / L, and a chloride ion concentration of 3 mg / L or less is used as a basic electrolyte composition. . Here, in the present invention, not containing chloride ions means that the chloride ion concentration is 3 mg / L or less.
Copper ions and free sulfate ions can be obtained by adjusting an aqueous copper sulfate solution so as to give the respective ion concentrations. Alternatively, the concentration of these ions may be adjusted by adding sulfuric acid to an aqueous copper sulfate solution that gives a predetermined copper ion concentration.
The chloride ion may be provided by hydrochloric acid or a water-soluble chlorine-containing compound. As the water-soluble chlorine-containing compound, for example, sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride and the like can be used.
2. Addition of metal or metal salt An aqueous metal salt solution in which the metal salt is dissolved is added to an electrolyte having a pH of 4 or less, preferably a sulfuric acid electrolyte to disperse ultrafine metal oxide particles in the electrolyte. This is taken into the copper foil during electrolytic deposition.
First, as the metal salt of the dispersed precipitated metal, any metal salt that ionizes in a solvent such as water (pH is higher than pH 4 and lower than pH 9), alkali (pH 9 or higher), hot concentrated sulfuric acid and becomes an oxide at pH 4 or lower can be used. Well, there are no particular restrictions on the type. Examples of these metal salts include oxyacid salts when the metal is W or Mo, and sulfates when the metal is Ti. For example, tungstates such as sodium tungstate, potassium tungstate, and ammonium tungstate, molybdates such as sodium molybdate, potassium molybdate, and ammonium molybdate, and titanium salts such as titanium sulfate can be used.
Strictly speaking, any metal salt may be used as long as it is ionized in a solvent and becomes an oxide at pH 4 or lower. For example, tellurium oxide can be used in the present invention because it is ionized in hot concentrated sulfuric acid.

次に、共析させる金属としては、銅と共に電析により共析する金属であれば、その種類に特に制限はない。これらの金属の例としては、金属がAgであれば硝酸銀、塩化銀、酸化銀、Biであれば、その酸化物などを用いることができる。   Next, the metal to be co-deposited is not particularly limited as long as it is a metal that co-deposits with copper by electrodeposition. As examples of these metals, silver nitrate, silver chloride, silver oxide, and Bi can be used when the metal is Ag.

前記水溶液の濃度は、1mg/L〜500mg/L(当該金属として)が好ましく、10mg/L〜250mg/L(当該金属として)がさらに好ましい。この濃度が低すぎると目的の金属が十分に銅箔中に取り込まれにくくなる。一方、この濃度が高すぎると目的の金属が銅箔中に過剰に取り込まて、導電率が低下したり、耐熱性の向上効果が飽和して逆に耐熱性が低下してしまい加熱後の抗張力が低下したりしてしまう場合がある。   The concentration of the aqueous solution is preferably 1 mg / L to 500 mg / L (as the metal), more preferably 10 mg / L to 250 mg / L (as the metal). When this concentration is too low, the target metal is not sufficiently taken into the copper foil. On the other hand, if this concentration is too high, the target metal will be excessively incorporated into the copper foil, resulting in a decrease in electrical conductivity, saturation of the effect of improving heat resistance, and conversely the decrease in heat resistance. May fall.

本発明においては、前記所定の塩化物濃度に調整するために、電解液や金属塩水溶液を調製する為に用いる水が塩化物イオンを極力含まないことが好ましい。この点では、金属塩水溶液の調製を、金属塩を純水中に溶解させて行うことが好ましい。ここで、純水とは、金属イオンおよび塩化物イオンをなるべく含まない水が好ましい。具体的には、塩化物イオン濃度が3mg/L以下の水が好ましく、塩化物イオン濃度が1mg/L未満の水がさらに好ましい。
3.製造条件
電解析出時の条件は以下の通りである。
電流密度30〜100A/dm
温度30〜70℃
以上の条件で、箔厚が例えば12μmの電解銅箔を製造することができる。
In the present invention, in order to adjust to the predetermined chloride concentration, it is preferable that the water used for preparing the electrolytic solution and the aqueous metal salt solution contains as little chloride ions as possible. In this respect, it is preferable to prepare the aqueous metal salt solution by dissolving the metal salt in pure water. Here, the pure water is preferably water containing as little metal ions and chloride ions as possible. Specifically, water having a chloride ion concentration of 3 mg / L or less is preferable, and water having a chloride ion concentration of less than 1 mg / L is more preferable.
3. Manufacturing conditions The conditions during electrolytic deposition are as follows.
Current density 30-100 A / dm 2
Temperature 30-70 ° C
Under the above conditions, an electrolytic copper foil having a foil thickness of, for example, 12 μm can be manufactured.

電解液に金属塩水溶液を添加するのは、銅箔中に取り込む金属をそのイオンとして水溶液中に存在させておいて、これを電解液に投入するためである。このような投入形態とすることによって、分散析出金属の金属イオンがpH4以下の電解液中で酸化物に変換される際に金属酸化物の超微粒子を形成する。同時に、共析金属の金属イオンが銅と共析して母材としての微細結晶粒を形成する。これに対して、金属塩を直接電解液に投入しても分散析出金属の金属酸化物の超微粒子は形成されず、よって抗張力、耐熱性の向上効果は得られない。また、電解析出又は共析のいずれか一方の取り込み機構を用いて金属を2種類取り込もうとしてもその取り込み量に限界があり、2種類の金属とした相乗効果は得られない。
電解液中の塩化物イオンを3mg/L以下の低濃度に抑えるのは、分散析出金属の金属酸化物超微粒子の析出時に塩素が銅表面に特異吸着することによって、金属酸化物超微粒子の吸着を阻害することを防ぐためである。塩化物イオンの濃度が3mg/Lよりも高いと、電解銅箔中への金属の取り込みが減少し、抗張力、耐熱性の向上効果が急激に低下する。
The reason why the metal salt aqueous solution is added to the electrolytic solution is to allow the metal incorporated into the copper foil to be present in the aqueous solution as ions and to be introduced into the electrolytic solution. By adopting such a charging form, ultrafine particles of metal oxide are formed when metal ions of the dispersed precipitated metal are converted into oxides in an electrolyte solution having a pH of 4 or lower. At the same time, the metal ions of the eutectoid metal co-deposit with copper to form fine crystal grains as a base material. On the other hand, even if the metal salt is directly added to the electrolytic solution, the ultrafine particles of the metal oxide of the dispersed precipitated metal are not formed, and thus the effect of improving the tensile strength and heat resistance cannot be obtained. Moreover, even if it tries to take in two types of metals using the uptake | capture mechanism of any one of electrolytic deposition or eutectoid, the uptake | capture amount will be limited and the synergistic effect which used two types of metals will not be acquired.
The chloride ion in the electrolytic solution is suppressed to a low concentration of 3 mg / L or less because the adsorption of metal oxide ultrafine particles by the specific adsorption of chlorine on the copper surface during the precipitation of metal oxide ultrafine particles of dispersed precipitate metal. It is for preventing inhibiting. When the concentration of chloride ions is higher than 3 mg / L, the metal uptake into the electrolytic copper foil is reduced, and the effect of improving the tensile strength and heat resistance is drastically lowered.

(転位の阻害効果)
銅箔を含めて金属材料は、再結晶温度以上に加熱することによって再結晶して結晶粒が粗大化し、その結果、強度が低下する。ここで、再結晶過程の起点となるのは転位(格子欠損等の不安定な状態)の移動である。本発明の電解銅箔においては、金属酸化物超微粒子が母相内に分散することによって、該微粒子周囲の転位の移動を阻害する。従って、より高温で加熱しなければ軟化しないので、高い耐熱性が得られる。
本書においては、このことを「転位の阻害効果が高い」という。
(Dislocation inhibition effect)
The metal material including the copper foil is recrystallized by heating to a temperature higher than the recrystallization temperature, and the crystal grains are coarsened. As a result, the strength is lowered. Here, the starting point of the recrystallization process is the movement of dislocations (unstable states such as lattice defects). In the electrolytic copper foil of the present invention, the metal oxide ultrafine particles are dispersed in the matrix phase, thereby inhibiting the movement of dislocations around the fine particles. Therefore, since it will not soften unless it heats at higher temperature, high heat resistance is acquired.
In this document, this is referred to as “high dislocation inhibition effect”.

(電解銅箔の箔厚)
本発明の電解銅箔の箔厚には特に制限はなく、使用用途での要求箔厚に応じて調整すればよい。例えば、フレキシブルプリント配線板(FPC)用には3〜20μmとすればよい。一方、リチウムイオン二次電池用負極集電体用には5〜30μmとすればよい。
(Foil thickness of electrolytic copper foil)
There is no restriction | limiting in particular in the foil thickness of the electrolytic copper foil of this invention, What is necessary is just to adjust according to the required foil thickness in a use application. For example, it may be 3 to 20 μm for a flexible printed wiring board (FPC). On the other hand, what is necessary is just to set it as 5-30 micrometers for the negative electrode electrical power collector for lithium ion secondary batteries.

(電解銅箔の物性)
本発明の電解銅箔は、導電率が55%IACS以上であることが好ましく、65%IACS以上であることがさらに好ましく、70%IACS以上であることが特に好ましい。導電率の上限には特に制限はなく、100%IACSを超える場合もある。
本発明の電解銅箔は、常態における抗張力の値が500MPa以上であることが好ましく、 600 MPa以上であることがさらに好ましい。常態における抗張力の上限には特に制限はなく、通常1100MPa以下である。
本発明の電解銅箔は、300℃加熱処理後の抗張力の値の常態での抗張力の値に対する比が50%以上であることが好ましく、80%以上であることがさらに好ましく、この比が90%以上であることが特に好ましい。この比の上限には特に制限はなく、100%を超える(つまり、加熱後に抗張力が増加する)場合もある。
(Physical properties of electrolytic copper foil)
The electrolytic copper foil of the present invention preferably has a conductivity of 55% IACS or more, more preferably 65% IACS or more, and particularly preferably 70% IACS or more. There is no restriction | limiting in particular in the upper limit of electrical conductivity, and it may exceed 100% IACS.
The electrolytic copper foil of the present invention preferably has a normal tensile strength value of 500 MPa or more, and more preferably 600 MPa or more. There is no restriction | limiting in particular in the upper limit of the tensile strength in a normal state, Usually, it is 1100 Mpa or less.
In the electrolytic copper foil of the present invention, the ratio of the tensile strength value after the heat treatment at 300 ° C. to the normal tensile strength value is preferably 50% or more, more preferably 80% or more, and this ratio is 90%. % Or more is particularly preferable. The upper limit of this ratio is not particularly limited and may exceed 100% (that is, the tensile strength increases after heating).

本発明の電解銅箔の好ましい一実施形態は、分散析出金属としてタングステンを含有し、共析金属として銀を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる電解銅箔である。
ここで、分散析出金属としてタングステンを含有するとは、タングステン酸化物の超微粒子として母材中に分散されて存在することをいう。ただし、タングステンの母材への取り込み過程でタングステン酸化物のごく一部が金属タングステンに還元されて取り込まれている場合もある。本発明において電界銅合金箔がタングステンを含むとは、タングステン酸化物の超微粒子が母材中に分散して存在している場合の他に、このような金属タングステンの超微粒子として母材中に分散して存在している場合も含める意味である。
本書においては、このようなタングステン酸化物の超微粒子と金属タングステンの超微粒子を合わせて、電解銅箔中に含まれるタングステンと称する。
また、共析金属として銀を含有するとは、銀を銅と共析させて金属格子に取り込み(合金化して)存在することをいう。
One preferable embodiment of the electrolytic copper foil of the present invention is an electrolytic copper foil containing tungsten as a dispersed precipitation metal, silver as a eutectoid metal, and the balance consisting of copper and inevitable impurities.
Here, containing tungsten as the dispersed precipitated metal means that it is dispersed in the base material as ultrafine particles of tungsten oxide. However, there is a case where only a part of the tungsten oxide is reduced to metal tungsten during the process of taking tungsten into the base material. In the present invention, the electrolytic copper alloy foil contains tungsten, in addition to the case where the ultrafine particles of tungsten oxide are dispersed in the base material, and in the base material as such ultrafine particles of metal tungsten. It is meant to include cases where they exist in a distributed manner.
In this document, such ultrafine particles of tungsten oxide and ultrafine particles of metallic tungsten are collectively referred to as tungsten contained in the electrolytic copper foil.
Moreover, containing silver as a eutectoid metal means that silver is co-deposited with copper and incorporated into a metal lattice (alloyed).

電解銅箔に含まれるタングステンの量は10〜2000ppmの範囲が好ましく、280〜2000ppmの範囲がさらに好ましい。ここで、電解銅箔に含まれるタングステンの量とは、タングステン酸化物もしくは金属タングステンの各々の超微粒子として含有されているタングステン成分を金属タングステンに換算した含有量である。タングステンの含有量が少なすぎるとその添加効果が殆ど現れない。一方、タングステンの添加量が多すぎるとその添加効果が飽和してしまい、コスト高になるにも拘らず、物性改善の効果が見られない。   The amount of tungsten contained in the electrolytic copper foil is preferably in the range of 10 to 2000 ppm, more preferably in the range of 280 to 2000 ppm. Here, the amount of tungsten contained in the electrolytic copper foil is a content obtained by converting a tungsten component contained as ultrafine particles of tungsten oxide or metallic tungsten into metallic tungsten. If the content of tungsten is too small, the effect of addition hardly appears. On the other hand, if the added amount of tungsten is too large, the effect of the addition is saturated and the effect of improving the physical properties is not seen despite the high cost.

即ち、タングステンを10ppm未満の量で含有する電解銅箔では、300℃で1時間(以下、「300℃×1H」と略記する)加熱後の機械的強度が、タングステンを含有しない場合とほぼ同様に著しく低下する。
タングステンの添加量を増加するに従って300℃×1H加熱後の強度の低下は小さくなるが、含有量がある程度多くなるとその効果は飽和してくる。その有効な添加量の上限は2000ppm程度である。
なお、成分の含有量表示に使用した単位「ppm」は、「mg/kg」を意味する。また、0.0001mass%=1ppmである。
That is, in the electrolytic copper foil containing tungsten in an amount of less than 10 ppm, the mechanical strength after heating at 300 ° C. for 1 hour (hereinafter abbreviated as “300 ° C. × 1H”) is almost the same as when no tungsten is contained. Will drop significantly.
As the added amount of tungsten increases, the decrease in strength after heating at 300 ° C. × 1 H decreases, but the effect becomes saturated when the content increases to some extent. The upper limit of the effective addition amount is about 2000 ppm.
The unit “ppm” used for displaying the content of the component means “mg / kg”. Moreover, it is 0.0001 mass% = 1ppm.

また、電解銅箔に含まれる銀の含有量は、300〜10000ppmの範囲が好ましく、1000〜10000ppmの範囲がさらに好ましい。上限値は必ずしも10000ppm以下である必要はないが、10000ppmを超えても効果の向上が見られないため、10000ppm以下とすることが実際的である。   Moreover, the range of 300-10000 ppm is preferable and, as for content of silver contained in electrolytic copper foil, the range of 1000-10000 ppm is more preferable. The upper limit value is not necessarily 10000 ppm or less, but since the improvement of the effect is not observed even if it exceeds 10000 ppm, it is practical to set it to 10000 ppm or less.

本実施形態の電解銅箔は、銅イオンと、タングステン塩からpH4以下で生成したタングステン酸化物及び銀イオンとを含有するpH4以下の硫酸銅系電解液を電解することにより得られる。
電解液に含有されるタングステン塩としては、硫酸−硫酸銅溶液中で溶解するものであればよく、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸アンモニウム、タングステン酸カリウム等を挙げることができる。また電解液に含有される銀としては、硝酸銀、塩化銀、酸化銀等を挙げることができる。
The electrolytic copper foil of the present embodiment is obtained by electrolyzing a copper sulfate-based electrolytic solution having a pH of 4 or less containing copper ions and tungsten oxide and silver ions generated from a tungsten salt at a pH of 4 or less.
The tungsten salt contained in the electrolytic solution may be any salt that dissolves in a sulfuric acid-copper sulfate solution, and examples thereof include sodium tungstate, ammonium tungstate, and potassium tungstate. Examples of silver contained in the electrolyte include silver nitrate, silver chloride, and silver oxide.

本実施形態の電解銅箔は、低塩化物イオン濃度の電解液中において、タングステン塩から生じたタングステン酸イオンがpH4以下の電解液中で変じたタングステン酸化物が、この電解液を用いた電解析出によって、タングステン酸化物(WO、W、WO等)のままで或いは還元された金属タングステンとして電解銅箔中に取り込まれたものと考えられる。ここで、これらのタングステン酸化物(WO、W、WO等)または金属タングステンは、前記超微粒子として母材中に分散されて存在している。
また、低塩化物イオン濃度の電解液中の銀イオンが、電析により銅と共析し、銅と銀で母材を形成する。
即ち、本発明の電解銅箔は、低塩化物イオン濃度の硫酸−硫酸銅電解液であってタングステン酸化物及び銀イオンを含む電解液から電解析出により形成する。このタングステン酸化物を含む硫酸−硫酸銅電解液中では、タングステン塩からタングステン酸イオン(WO 2−或いはWO 2−等)を経てタングステン酸化物が超微粒子状に形成されていると考えられる。
In the electrolytic copper foil of the present embodiment, tungsten oxide obtained by changing tungstate ions generated from tungsten salt in an electrolyte solution having a pH of 4 or less in an electrolyte solution having a low chloride ion concentration is obtained by using the electrolyte solution. From the analysis, it is considered that the tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2, etc.) is taken into the electrolytic copper foil as it is or as reduced metallic tungsten. Here, these tungsten oxides (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2 etc.) or metallic tungsten are dispersed in the base material as the ultrafine particles.
Further, silver ions in the electrolyte solution having a low chloride ion concentration are co-deposited with copper by electrodeposition to form a base material with copper and silver.
That is, the electrolytic copper foil of the present invention is a sulfuric acid-copper sulfate electrolytic solution having a low chloride ion concentration, and is formed by electrolytic deposition from an electrolytic solution containing tungsten oxide and silver ions. In this sulfuric acid-copper sulfate electrolyte containing tungsten oxide, it is considered that tungsten oxide is formed in ultrafine particles from tungsten salt via tungstate ions (WO 4 2- or WO 5 2-, etc.). .

低塩化物イオン濃度のタングステン酸化物及び銀イオンを含む硫酸−硫酸銅電解液により銅電析を行い、電解銅箔を形成するとタングステン酸化物(WO、W、WO等)或いは金属タングステンの各々の超微粒子が結晶粒界に吸着され、結晶核の成長が抑制され、結晶粒が微細化(低プロファイル化)され、常態で大きな機械的強度を備えた電解銅箔が形成される。 When copper electrodeposition is performed with a sulfuric acid-copper sulfate electrolyte containing tungsten oxide and silver ions having a low chloride ion concentration to form an electrolytic copper foil, tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2 etc.) or Each ultrafine particle of tungsten metal is adsorbed to the grain boundary, the growth of crystal nuclei is suppressed, the crystal grain is refined (low profile), and an electrolytic copper foil with high mechanical strength is formed in the normal state. The

この電解銅箔の結晶粒界に存在するタングステン酸化物(WO、W、WO等)或いは金属タングステンの各々の超微粒子は、バルクの銅結晶と結合若しくは吸収されることなく、タングステン酸化物(WO、W、WO等)或いは金属タングステン各々の超微粒子のまま結晶粒界にとどまると考えられる。 Each ultrafine particle of tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2, etc.) or metallic tungsten present in the crystal grain boundary of this electrolytic copper foil is not bonded or absorbed with the bulk copper crystal, It is considered that the ultrafine particles of tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2 etc.) or metallic tungsten remain as crystal grain boundaries.

タングステン酸化物若しくはタングステンを含有する電解銅箔は300℃程度の高温で加熱しても、タングステン酸化物(WO、W、WO等)或いは金属タングステン各々の超微粒子は結晶粒界にとどまることによって、銅の微細結晶が熱により再結晶して結晶粒が粗大化するのを防ぐ働きをする。 Even when tungsten oxide or an electrolytic copper foil containing tungsten is heated at a high temperature of about 300 ° C., the ultrafine particles of tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2, etc.) or metallic tungsten are separated by crystal grain boundaries. Thus, the copper fine crystals recrystallize due to heat to prevent the crystal grains from becoming coarse.

従って、本発明の電解銅箔は、常態での機械強度が大きく、300℃位の高温で加熱した後でも機械的強度の低下が小さいという、これまでの有機添加剤を含有する硫酸−硫酸銅系の電解液により製造された電解銅箔には見られない優れた特徴を有する。   Therefore, the electrolytic copper foil of the present invention has a high mechanical strength in the normal state, and the decrease in mechanical strength is small even after heating at a high temperature of about 300 ° C. It has excellent characteristics that are not found in the electrolytic copper foil produced by the electrolytic solution of the system.

前述したように、従来の、硫酸−硫酸銅系の電解液に添加される有機添加剤は、電解液中で金属元素、塩素とともに化合物を形成すると考えられる。この場合金属元素は銅である。従って、硫酸−硫酸銅電解液中で銅−有機添加剤−塩素の化合物が形成される。この電解液による銅電析により電解銅箔を形成すると、銅−有機添加剤−塩素の化合物が結晶粒界に吸着され、結晶核の成長が抑制され、結晶粒が微細化され、常態で大きな機械的強度を備えた電解銅箔が形成される。   As described above, it is considered that a conventional organic additive added to a sulfuric acid-copper sulfate-based electrolytic solution forms a compound together with a metal element and chlorine in the electrolytic solution. In this case, the metal element is copper. Accordingly, a copper-organic additive-chlorine compound is formed in the sulfuric acid-copper sulfate electrolyte. When an electrolytic copper foil is formed by copper electrodeposition with this electrolytic solution, the copper-organic additive-chlorine compound is adsorbed to the crystal grain boundary, the growth of crystal nuclei is suppressed, the crystal grain is refined, and it is large in the normal state. An electrolytic copper foil with mechanical strength is formed.

しかし、この銅箔は結晶粒界に存在する物質が、銅−有機添加剤−塩素化合物であるため銅はバルクの銅結晶と結合あるいは吸収され、結晶粒界に存在する物質が、有機添加剤と塩素のみとなってしまうため、これらの有機添加剤と塩素は300℃程度の高温にさらされると分解し、その結果として機械的強度が低下すると考えられる。   However, since this copper foil is a copper-organic additive-chlorine compound that exists at the grain boundary, copper is bound or absorbed by the bulk copper crystal, and the substance present at the grain boundary is the organic additive. Therefore, it is considered that these organic additives and chlorine decompose when exposed to a high temperature of about 300 ° C., resulting in a decrease in mechanical strength.

300℃程度の高温で加熱した場合に引張強さが著しく低下する理由は、上記のように結晶粒界に存在する化合物が有機化合物(有機添加剤)であり、該有機化合物は300℃程度の加熱により分解しやすいため、機械的強度が低下すると考えられる。   The reason why the tensile strength is remarkably lowered when heated at a high temperature of about 300 ° C. is that the compound present at the grain boundary is an organic compound (organic additive) as described above, and the organic compound is about 300 ° C. It is considered that the mechanical strength decreases because it is easily decomposed by heating.

特許文献1〜4及び6に記載された技術では各々異なる有機化合物を使用して電解銅箔を製造しているが、いずれも有機添加剤と塩素を含む硫酸−硫酸銅電解液から製造されたものであり、電解銅箔の結晶粒界に吸着しているのは有機化合物成分であるため、かかる電解銅箔が約300℃の高温に曝された場合、著しく機械的強度が低下するのは、結晶粒界に吸着している化合物がいずれも約300℃の高温加熱で分解しやすい有機化合物であるからと考えられる。   In the techniques described in Patent Documents 1 to 4 and 6, electrolytic copper foils are manufactured using different organic compounds, but each is manufactured from a sulfuric acid-copper sulfate electrolytic solution containing an organic additive and chlorine. Since it is an organic compound component that is adsorbed to the crystal grain boundaries of the electrolytic copper foil, the mechanical strength is significantly reduced when the electrolytic copper foil is exposed to a high temperature of about 300 ° C. It is considered that all the compounds adsorbed on the crystal grain boundaries are organic compounds that are easily decomposed by heating at a high temperature of about 300 ° C.

これに対して本実施形態の電解銅箔は、低塩化物イオン濃度の硫酸−硫酸銅電解液にタングステン酸化物及び銀イオンを含有させた電解液から電解析出により形成された電解銅箔である。
上述したように、タングステン成分としては、硫酸−硫酸銅電解液中でタングステン酸イオン(WO 2−或いはWO 2−等)を経てタングステン酸化物(WO、W、WO等)または金属タングステンの各々の超微粒子が形成されると考えられる。この電解液により銅電析を行い銅合金箔を形成すると、タングステン酸化物(WO、W、WO等)または金属タングステンの各々の超微粒子がその超微粒子状のまま結晶粒界に吸着される。その結果、結晶核の成長が抑制され、結晶粒が微細化され、常態で大きな機械的強度を備えた電解銅箔が形成される。
On the other hand, the electrolytic copper foil of this embodiment is an electrolytic copper foil formed by electrolytic deposition from an electrolytic solution containing tungsten oxide and silver ions in a sulfuric acid-copper sulfate electrolytic solution having a low chloride ion concentration. is there.
As described above, as the tungsten component, tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2 , etc.) is obtained via a tungstate ion (WO 4 2− or WO 5 2− ) in a sulfuric acid-copper sulfate electrolyte. Or ultrafine particles of each of metallic tungsten are considered to be formed. When copper electrodeposition is performed with this electrolytic solution to form a copper alloy foil, each of the ultrafine particles of tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2, etc.) or metallic tungsten remains in the form of ultrafine particles. To be adsorbed. As a result, growth of crystal nuclei is suppressed, crystal grains are refined, and an electrolytic copper foil having a large mechanical strength in a normal state is formed.

このような本実施形態の電解銅箔では、2種類の取り込み機構で取り込ませることでそれぞれの取り込み機構の上限いっぱいまで取り込ませることができるため、単一の取り込み機構よりも取り込み量を増やす(耐熱性を向上させる)ことができる。
また、本実施形態の電解銅箔は、電解析出により、タングステン酸化物(WO、W、WO等)または金属タングステンの各々の超微粒子が結晶粒界に取り込まれている。この超微粒子が周囲の結晶組織に影響して再結晶化の阻害作用を奏する。これにより、銅−有機化合物−塩素化合物の場合とは異なり、分散析出金属であるタングステンは、母材に取り込まれることなく、タングステン酸化物(WO、W、WO等)または金属タングステンの各々の超微粒子のまま結晶粒界にとどまり、常態、加熱後の強度を飛躍的に向上させる。
加えて、本実施形態の電解銅箔においては、母材として、銀イオンが銅と共析して金属格子に取り込まれている。その共析により母相の格子自体が純銅とは異なるため再結晶に必要なエネルギーを異ならせる作用を奏する。これにより、加熱による熱軟化が生じにくいために、加熱後の強度低下を抑制若しくは強度を向上させる。
上記の作用の相乗効果によって、本発明の電解銅箔は、単一の取り込み機構ではなし得なかった高強度性かつ高耐熱性を有する。
In such an electrolytic copper foil of this embodiment, since it can be made to take up to the upper limit of each uptake mechanism by taking in with two kinds of uptake mechanisms, the amount of uptake is increased more than a single uptake mechanism (heat resistance To improve the performance).
In the electrolytic copper foil of this embodiment, each ultrafine particle of tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2, etc.) or metallic tungsten is taken into the crystal grain boundary by electrolytic deposition. These ultrafine particles have an effect of inhibiting recrystallization by affecting the surrounding crystal structure. Thereby, unlike the case of a copper-organic compound-chlorine compound, tungsten, which is a dispersion-precipitated metal, is not taken into the base material, but is added to a tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2 etc.) or a metal. It remains at the crystal grain boundary as it is with each ultrafine particle of tungsten, and the strength after heating is greatly improved.
In addition, in the electrolytic copper foil of the present embodiment, silver ions are co-deposited with copper as a base material and taken into the metal lattice. Due to the eutectoid, the lattice of the parent phase itself is different from pure copper, so that the energy required for recrystallization is made different. Thereby, since heat softening due to heating is unlikely to occur, strength reduction after heating is suppressed or strength is improved.
Due to the synergistic effect of the above action, the electrolytic copper foil of the present invention has high strength and high heat resistance that cannot be achieved by a single uptake mechanism.

このため、300℃程度の高温に曝されても、タングステン酸化物(WO、W、WO等)または金属タングステンの各々の超微粒子は結晶粒界にとどまり、銅の微細結晶が熱により再結晶し、結晶が粗大化するのを防ぐ働きをする。
従って、常態の機械的強度が大きく、300℃程度の高温で加熱した後でも機械的強度の低下が小さく、これまでの有機添加剤を用いた硫酸−硫酸銅系の電解液により製造された電解銅箔には見られない優れた特徴を有する。
上記の実施形態はタングステンと銀とを用いた例であるが、本発明においては、他の分散析出金属と共析金属とを用いた場合も同様である。
For this reason, even when exposed to a high temperature of about 300 ° C., each ultrafine particle of tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 , WO 2 etc.) or metallic tungsten stays at the crystal grain boundary, and the fine crystal of copper becomes Recrystallizes by heat, and works to prevent the crystal from becoming coarse.
Therefore, the normal mechanical strength is large, and even after heating at a high temperature of about 300 ° C., the decrease in mechanical strength is small, and the electrolysis produced by the sulfuric acid-copper sulfate-based electrolytic solution using conventional organic additives. It has excellent characteristics not found in copper foil.
The above embodiment is an example in which tungsten and silver are used. However, in the present invention, the same applies to the case of using other dispersed precipitation metal and eutectoid metal.

本発明の電解銅箔は、フレキシブルプリント配線板(FPC)やリチウムイオン二次電池用負極集電体などに好適に用いることができる。
前述のようにFPCの場合は、ポリイミドをキャスト或いは加熱ラミネートした後に一定以上の強度が必要である。
また、リチウムイオン二次電池用負極集電体では、バインダーにポリイミドを使用した場合、ポリイミドを硬化させるため負極に加熱処理を行う。この加熱後に銅箔が軟化して、その強度が小さくなりすぎると、充電放電時に活物質の膨張収縮の応力が銅箔に加わり、銅箔に変形が起こる場合がある。さらに著しい場合には銅箔が破断が発生する場合がある。従って負極集電体用銅箔は、加熱後に一定以上の強度が必要である。
このように、フレキシブルプリント配線板(FPC)とリチウムイオン二次電池用負極集電体のいずれの場合でも、ポリイミドの加熱硬化には300℃位の温度で加熱が行われる。従って、銅箔は300℃×1H程度の温度で加熱されても、その後に一定以上の強度が必要である。
本発明の電解銅箔においては、これらの機械的機特性の合格レベルの目安は、各項目について以下の通りである。180℃加熱後の引張強さがTS≧310MPa、0.2%耐力がYS≧200MPa、伸びがEl≧1.5%である。300℃×1H加熱後の引張強さがTS≧280MPa、0.2%耐力がYS≧150MPa、伸びがEl≧2.5%である。また、300℃×1H加熱後の抗張力の常態での抗張力に対する比(%)は、60%以上である。
The electrolytic copper foil of the present invention can be suitably used for a flexible printed wiring board (FPC), a negative electrode current collector for a lithium ion secondary battery, and the like.
As described above, in the case of FPC, a certain strength or more is required after casting or heat laminating polyimide.
In the negative electrode current collector for a lithium ion secondary battery, when polyimide is used as the binder, the negative electrode is subjected to heat treatment in order to cure the polyimide. If the copper foil softens after heating and its strength becomes too small, the stress of expansion and contraction of the active material is applied to the copper foil during charging and discharging, and the copper foil may be deformed. In a more remarkable case, the copper foil may break. Accordingly, the copper foil for the negative electrode current collector needs to have a certain strength or more after heating.
Thus, in both cases of the flexible printed wiring board (FPC) and the negative electrode current collector for a lithium ion secondary battery, the polyimide is heated and cured at a temperature of about 300 ° C. Therefore, even if the copper foil is heated at a temperature of about 300 ° C. × 1H, a certain level of strength is required thereafter.
In the electrolytic copper foil of this invention, the standard of the pass level of these mechanical mechanical characteristics is as follows about each item. The tensile strength after heating at 180 ° C. is TS ≧ 310 MPa, the 0.2% proof stress is YS ≧ 200 MPa, and the elongation is El ≧ 1.5%. The tensile strength after heating at 300 ° C. × 1H is TS ≧ 280 MPa, the 0.2% proof stress is YS ≧ 150 MPa, and the elongation is El ≧ 2.5%. Further, the ratio (%) of the tensile strength to the normal tensile strength after heating at 300 ° C. × 1 H is 60% or more.

以下に、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
[電解液の調製]
銅濃度50〜120g/L、フリーの硫酸濃度30〜150g/L、塩化物イオン濃度3mg/L以下に調製した硫酸銅溶液を基本溶液とした。
この基本溶液を基に、下記のとおり実施例1〜10及び比較例1〜8の試料を作成するための電解液を調製した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.
[Preparation of electrolyte]
A copper sulfate solution prepared to have a copper concentration of 50 to 120 g / L, a free sulfuric acid concentration of 30 to 150 g / L, and a chloride ion concentration of 3 mg / L or less was used as a basic solution.
Based on this basic solution, electrolytic solutions for preparing samples of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 8 were prepared as described below.

(実施例1)
タングステン(IV)酸二ナトリウムを純水に溶解し、タングステンとして150mg/Lとなるように基本浴に添加した。硝酸銀を銀として10mg/Lとなるように基本浴に添加し、実施例1の電解液とした。
Example 1
Tungsten (IV) disodium was dissolved in pure water and added to the basic bath as tungsten at 150 mg / L. Silver nitrate was added to the basic bath so as to be 10 mg / L as silver, and the electrolyte solution of Example 1 was obtained.

(実施例2)
タングステン(IV)酸二ナトリウムを純水に溶解し、タングステンとして30mg/Lとなるように基本浴に添加した。硝酸銀を銀として10mg/Lとなるように基本浴に添加し、実施例2の電解液とした。
(Example 2)
Tungsten (IV) disodium was dissolved in pure water and added to the basic bath as tungsten at 30 mg / L. Silver nitrate was added to the basic bath so as to be 10 mg / L as silver, and the electrolyte solution of Example 2 was obtained.

(実施例3)
タングステン(IV)酸二ナトリウムを純水に溶解し、タングステンとして200mg/Lとなるように基本浴に添加した。硝酸銀を銀として10mg/Lとなるように基本浴に添加し、実施例3の電解液とした。
(Example 3)
Disodium tungsten (IV) acid was dissolved in pure water and added to the basic bath as tungsten at 200 mg / L. Silver nitrate was added to the basic bath so as to be 10 mg / L as silver, and the electrolytic solution of Example 3 was obtained.

(実施例4)
タングステン(IV)酸二ナトリウムを純水に溶解し、タングステンとして150mg/Lとなるように基本浴に添加した。硝酸銀を銀として1mg/Lとなるように基本浴に添加し、実施例4の電解液とした。
Example 4
Tungsten (IV) disodium was dissolved in pure water and added to the basic bath as tungsten at 150 mg / L. Silver nitrate was added to the basic bath at 1 mg / L as silver, and the electrolyte of Example 4 was obtained.

(実施例5)
タングステン(IV)酸二ナトリウムを純水に溶解し、タングステンとして150mg/Lとなるように基本浴に添加した。硝酸銀を銀として200mg/Lとなるように基本浴に添加し、実施例5の電解液とした。
(Example 5)
Tungsten (IV) disodium was dissolved in pure water and added to the basic bath as tungsten at 150 mg / L. Silver nitrate was added to the basic bath so as to be 200 mg / L as silver, and the electrolyte solution of Example 5 was obtained.

(実施例6)
タングステン(IV)酸二ナトリウムを純水に溶解し、タングステンとして150mg/Lとなるように基本浴に添加した。酸化ビスマスをビスマスとして500mg/Lとなるように基本浴に添加し、実施例6の電解液とした。
(Example 6)
Tungsten (IV) disodium was dissolved in pure water and added to the basic bath as tungsten at 150 mg / L. Bismuth oxide was added to the basic bath as bismuth so as to give 500 mg / L, and the electrolyte solution of Example 6 was obtained.

(実施例7)
タングステン(IV)酸二ナトリウムを純水に溶解し、タングステンとして150mg/Lとなるように基本浴に添加した。酸化ビスマスをビスマスとして50mg/Lとなるように基本浴に添加し、実施例7の電解液とした。
(Example 7)
Tungsten (IV) disodium was dissolved in pure water and added to the basic bath as tungsten at 150 mg / L. Bismuth oxide was added to the basic bath as bismuth so as to be 50 mg / L to obtain an electrolyte solution of Example 7.

(実施例8)
モリブデン(IV)酸二ナトリウムを純水に溶解し、モリブデンとして20mg/Lとなるように基本浴に添加した。硝酸銀を銀として50mg/Lとなるように基本浴に添加し、実施例8の電解液とした。
(Example 8)
Disodium molybdenum (IV) acid was dissolved in pure water and added to the basic bath as molybdenum at 20 mg / L. Silver nitrate was added to the basic bath to give 50 mg / L of silver, and the electrolyte solution of Example 8 was obtained.

参考例1
硫酸チタンを純水に溶解し、チタンとして5g/Lとなるように基本浴に添加した。硝酸銀を銀として30mg/Lとなるように基本浴に添加し、参考例1の電解液とした。
( Reference Example 1 )
Titanium sulfate was dissolved in pure water and added to the basic bath so as to be 5 g / L as titanium. Silver nitrate was added to the basic bath at 30 mg / L as silver, and the electrolyte solution of Reference Example 1 was obtained.

(実施例
酸化テルルを熱濃硫酸中で溶解し、テルルとして10g/Lとなるように基本浴に添加した。硝酸銀を銀として30mg/Lとなるように基本浴に添加し、実施例9の電解液とした。
(Example 9 )
Tellurium oxide was dissolved in hot concentrated sulfuric acid and added to the basic bath to give 10 g / L tellurium. Silver nitrate was added to the basic bath to give 30 mg / L of silver, and the electrolyte solution of Example 9 was obtained.

(比較例1)
タングステン(IV)酸二ナトリウムを純水に溶解し、タングステンとして150mg/Lとなるように基本浴に添加し、比較例1の電解液とした。
(Comparative Example 1)
Tungsten (IV) disodium was dissolved in pure water and added to the basic bath so that the concentration was 150 mg / L as tungsten. Thus, an electrolytic solution of Comparative Example 1 was obtained.

(比較例2)
モリブデン(IV)酸二ナトリウムを純水に溶解し、モリブデンとして20mg/Lとなるように基本浴に添加し、比較例2の電解液とした。
(Comparative Example 2)
Disodium molybdenum (IV) acid was dissolved in pure water and added to the basic bath so as to be 20 mg / L as molybdenum, to obtain an electrolytic solution of Comparative Example 2.

(比較例3)
硫酸チタンを純水に溶解し、チタンとして5g/Lとなるように基本浴に添加し、比較例3の電解液とした。
(Comparative Example 3)
Titanium sulfate was dissolved in pure water and added to the basic bath so that the titanium content was 5 g / L to obtain an electrolytic solution of Comparative Example 3.

(比較例4)
酸化テルルを熱濃硫酸中で溶解し、テルルとして10g/Lとなるように基本浴に添加し、比較例4の電解液とした。
(Comparative Example 4)
Tellurium oxide was dissolved in hot concentrated sulfuric acid and added to the basic bath so that the tellurium concentration was 10 g / L. Thus, an electrolytic solution of Comparative Example 4 was obtained.

(比較例5)
特許文献6の実施例に基づいて比較例5の電解液を作成した
(Comparative Example 5)
The electrolyte solution of Comparative Example 5 was prepared based on the example of Patent Document 6.

(比較例6)
硝酸銀を銀として200mg/Lとなるように基本浴に添加し、比較例6の電解液とした。
(Comparative Example 6)
Silver nitrate was added to the basic bath so as to be 200 mg / L as silver, and the electrolyte solution of Comparative Example 6 was obtained.

(比較例7)
特許文献7の実施例に基づいて比較例7の電解液を作成した。
(Comparative Example 7)
Based on the example of Patent Document 7, an electrolytic solution of Comparative Example 7 was prepared.

(比較例8)
酸化ビスマスをビスマスとして500mg/Lとなるように基本浴に添加し、比較例8の電解液とした。
(Comparative Example 8)
Bismuth oxide was added to the basic bath as bismuth at 500 mg / L to obtain an electrolyte solution of Comparative Example 8.

上記の各電解液を用いて以下の条件で電析を行い、各々12μm厚さの電解銅箔を製造した。
電流密度=30〜100A/dm
温度=30〜70℃
Electrodeposition was performed using the above electrolytic solutions under the following conditions to produce electrolytic copper foils each having a thickness of 12 μm.
Current density = 30-100 A / dm 2
Temperature = 30-70 ° C

得られた各電解銅箔の常態での引張強さ(TS)、300℃×1H加熱後の引張強さび導電率を測定した。併せて、各電解銅箔中の分散析出金属の含有量及び共析金属の含有量を測定した。これらの結果を表1に示す。   The tensile strength (TS) in the normal state of each obtained electrolytic copper foil and the tensile strength rust electrical conductivity after 300 degreeC x 1H heating were measured. In addition, the content of the dispersed precipitated metal and the content of the eutectoid metal in each electrolytic copper foil were measured. These results are shown in Table 1.

ここで、製箔した電解銅箔の常態での引張強さ(抗張率)及び300℃×1H加熱後の引張強さ(抗張力)は、JISZ2241−1880に基づき測定を行った。導電率は、JIS−K6271に基づき、4端子法(電流電圧法)で測定した。その結果を表1に示した。   Here, the tensile strength (tensile strength) in a normal state and the tensile strength (tensile strength) after heating at 300 ° C. × 1H of the foil-formed electrolytic copper foil were measured based on JISZ2241-1880. The conductivity was measured by a four-terminal method (current / voltage method) based on JIS-K6271. The results are shown in Table 1.

銅箔中の金属含有量については、一定質量の電解銅箔を酸で溶解した後、溶液中のWをICP発光分光分析法により分析して求めた。その結果を含有W量(ppm)として表1に示した。
本実施例における銅合金箔の機械的機特性の合格レベルの目安は、各測定項目について以下の通りである。常態での引張強さ(抗張力)がTS≧500MPaである。300℃×1H加熱後の引張強さ(抗張力)がTS≧280MPaである。また、300℃×1H加熱後の抗張力の常態での抗張力に対する比(%)は、60%以上である。導電率は、50%IACS以上である。
The metal content in the copper foil was determined by dissolving a certain mass of electrolytic copper foil with an acid and then analyzing W in the solution by ICP emission spectroscopy. The results are shown in Table 1 as the W content (ppm).
The standard of the pass level of the mechanical-mechanical property of the copper alloy foil in a present Example is as follows about each measurement item. The tensile strength (tensile strength) in the normal state is TS ≧ 500 MPa. The tensile strength (tensile strength) after heating at 300 ° C. × 1 H is TS ≧ 280 MPa. Further, the ratio (%) of the tensile strength to the normal tensile strength after heating at 300 ° C. × 1 H is 60% or more. The conductivity is 50% IACS or higher.

Figure 0006082609
Figure 0006082609

実施例1〜7の電解銅箔は、比較例1〜3の電解銅箔と比較して、共析金属の固溶により加熱後の強度低下の抑制ないし強度向上があった。また共析金属は、電解銅箔の導電性の向上に寄与し、特にAg(実施例1〜5)は導電率維持(合金化による導電率の低下の抑制)の効果があった。
また、実施例8の電解銅箔は、比較例2の電解銅箔と比較して、同じMoを金属酸化物としてほぼ同程度に取り込んでいても、上記と同様に加熱後の強度及び導電率がともに優れていた。実施例の電解銅箔と比較例4の電解銅箔との比較においても同様であった。
In comparison with the electrolytic copper foils of Comparative Examples 1 to 3, the electrolytic copper foils of Examples 1 to 7 had suppression or reduction in strength after heating due to the solid solution of the eutectoid metal. Moreover, the eutectoid metal contributed to the improvement of the electroconductivity of electrolytic copper foil, and especially Ag (Examples 1-5) had the effect of electrical conductivity maintenance (suppression of the electrical conductivity fall by alloying).
Moreover, the electrolytic copper foil of Example 8 compared with the electrolytic copper foil of the comparative example 2, even if it took in the same Mo as a metal oxide to about the same extent, the strength and electrical conductivity after a heating similar to the above Both were excellent . It was similar in comparison to the electrolytic copper foil of Comparative Example 4 and the electrolytic copper foil of the real施例9.

実施例1の電解銅箔と比較例7の電解銅箔(特許文献7の実施例の電解銅箔)との比較では、実施例1に見られる分散析出金属による常態の強度向上が比較例7では得られなかった。また、単純に比較例7のAg量を増やしたような場合の比較例6においても、強度向上は得られていなかった。このことは、Biを共析させた、実施例6の電解銅箔と比較例8の電解銅箔との比較においても同様であった。   In comparison between the electrolytic copper foil of Example 1 and the electrolytic copper foil of Comparative Example 7 (the electrolytic copper foil of the Example of Patent Document 7), the normal strength improvement due to the dispersed precipitated metal found in Example 1 is Comparative Example 7. It was not obtained. Further, in Comparative Example 6 in which the Ag amount in Comparative Example 7 was simply increased, no improvement in strength was obtained. This was the same in the comparison between the electrolytic copper foil of Example 6 and the electrolytic copper foil of Comparative Example 8 in which Bi was co-deposited.

実施例3の電解銅箔と比較例5の電解銅箔(特許文献6実施例の電解銅箔)との比較では、金属酸化物として取り込まれた金属は異なるが、比較例5のものは酸化物単独(二成分系)なので三成分系である実施例3のものの方が常態強度及び加熱後の強度が高く、高い導電率を維持していた。   In comparison between the electrolytic copper foil of Example 3 and the electrolytic copper foil of Comparative Example 5 (the electrolytic copper foil of Example of Patent Document 6), the metal incorporated as the metal oxide is different, but the one of Comparative Example 5 is oxidized. Since the product alone (two-component system), the three-component system of Example 3 had higher normal strength and higher strength after heating, and maintained high electrical conductivity.

13 X線源
14 入射X線
15 シャッター
17 モノクロメーター
19 第1ピンホール
21 第2ピンホール
23 減衰器
25 第3ピンホール
27 試料
29 透過X線
31 散乱X線
33 ビームストッパー
35 検出器
13 X-ray source 14 Incident X-ray 15 Shutter 17 Monochromator 19 First pinhole 21 Second pinhole 23 Attenuator 25 Third pinhole 27 Sample 29 Transmitted X-ray 31 Scattered X-ray 33 Beam stopper 35 Detector

Claims (9)

pH4以下の酸性条件において酸化物として存在する金属またはその酸化物、および、銅と共析する金属をみ、
前記pH4以下の酸性条件において酸化物として存在する金属が、W、MoまたはTeのいずれかであり、
前記pH4以下の酸性条件において酸化物として存在する金属またはその酸化物を、金属として10ppm以上含む電解銅箔。
metal or oxides thereof present as an oxide in the pH4 following acidic conditions, and, viewed including the metals of codeposition of copper,
The metal present as an oxide under acidic conditions of pH 4 or less is either W, Mo or Te;
An electrolytic copper foil containing 10 ppm or more of a metal present as an oxide or an oxide thereof under an acidic condition of pH 4 or less as a metal .
銅と共析する金属を100ppm以上含む請求項1に記載の電解銅箔。 The electrolytic copper foil according to claim 1, comprising 100 ppm or more of a metal that co-deposits with copper. 銅と共析する金属AgまたはBiのいずれかである請求項1または2に記載の電解銅箔 Electrolytic copper foil according to claim 1 or 2 metal eutectoid and copper is either Ag or Bi 300℃加熱処理後の抗張力が900MPa以上である請求項1〜のいずれか1項に記載の電解銅箔。 Electrolytic copper foil according to any one of claims 1 to 3 tensile strength after 300 ° C. heat treatment is not less than 900 MPa. 導電率が70%IACS以上である請求項1〜のいずれか1項に記載の電解銅箔。 Electrolytic copper foil according to any one of claims 1-4 conductivity is 70% IACS or more. 有機添加剤を含有しない請求項1〜5のいずれか1項に記載の電解銅箔。The electrolytic copper foil of any one of Claims 1-5 which does not contain an organic additive. 硫酸銅水溶液と、上記金属の金属塩の水溶液と、3mg/L以下の塩化物イオンとを含有してなる電解液を用いて製造された請求項1〜のいずれか1項に記載の電解銅箔。 The electrolysis according to any one of claims 1 to 6 , produced by using an electrolytic solution containing an aqueous copper sulfate solution, an aqueous solution of the metal salt of the metal, and a chloride ion of 3 mg / L or less. Copper foil. 硫酸銅水溶液と上記金属の金属塩の水溶液との混合液に、3mg/L以下の塩化物イオン濃度となるように塩酸若しくは水溶性塩素含有化合物を添加して電解液を準備し、前記電解液を用いて電解析出により電解銅箔を製造する請求項1〜のいずれか1項に記載の電解銅箔の製造方法。 An electrolyte is prepared by adding hydrochloric acid or a water-soluble chlorine-containing compound to a mixed solution of an aqueous copper sulfate solution and an aqueous solution of the metal salt of the metal so as to have a chloride ion concentration of 3 mg / L or less. method of manufacturing an electrolytic copper foil according to any one of claims 1 to 7 for producing an electrolytic copper foil by electrolytic deposition using. 有機添加剤を用いないで電解銅箔を製造する請求項8に記載の電解銅箔の製造方法。The manufacturing method of the electrolytic copper foil of Claim 8 which manufactures an electrolytic copper foil, without using an organic additive.
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