銅箔は非常に薄い銅素材です。製法により圧延銅箔（RA）と電解銅箔（ED）の2種類に分けられます。銅箔は電気伝導性、熱伝導性に優れ、電気信号や磁気信号をシールドする性質があります。銅箔は精密電子部品の製造に大量に使用されます。現代の製造業の進歩に伴い、より薄く、より軽く、より小型で、よりポータブルな電子製品への需要により、銅箔の用途はより広範囲に広がっています。
圧延銅箔をRA銅箔といいます。物理圧延により製造された銅素材です。 RA銅箔は製造工程上、内部が球状構造となっております。また、焼きなまし処理を施すことにより、ソフトな性質とハードな性質を調整することができます。 RA 銅箔は、ハイエンド電子製品、特に材料にある程度の柔軟性が必要な製品の製造に使用されます。
電解銅箔をED銅箔といいます。化学蒸着法により製造された銅箔素材です。電解銅箔は製造工程の性質上、内部に柱状構造を持っています。電解銅箔は製造工程が比較的単純で、回路基板やリチウム電池の負極など単純な工程が多い製品に使用されています。
RA銅箔と電解銅箔には以下の点で長所と短所があります。
RA 銅箔は銅含有量の点でより純度が高くなります。
RA銅箔は、物理的特性の点で電解銅箔よりも優れた総合的な性能を持っています。
化学的特性の点では、2 種類の銅箔の間にほとんど違いはありません。
コスト面では、ED銅箔は製造工程が比較的単純なため量産しやすく、カレンダー銅箔よりも安価です。
一般に、製品製造の初期段階ではRA銅箔が使用されますが、製造プロセスが成熟すると、コストを削減するためにED銅箔が使用されます。
銅箔は電気伝導性と熱伝導性に優れており、電気信号と磁気信号に対する優れたシールド特性も備えています。したがって、電子および電気製品の電気または熱伝導の媒体として、または一部の電子部品のシールド材料としてよく使用されます。銅および銅合金の外観および物理的特性により、建築装飾やその他の産業でも使用されています。
銅箔の原料は純銅ですが、製造工程の違いにより原料の状態は異なります。圧延銅箔は通常、電解陰極銅シートを溶かして圧延して作られます。電解銅箔は銅浴として硫酸溶液に原料を入れて溶解する必要がありますが、硫酸での溶解を良くするために銅ショットや銅線などの原料を使用する傾向があります。
銅イオンは空気中で非常に活性が高く、空気中の酸素イオンと容易に反応して酸化銅を形成します。製造工程において銅箔の表面に常温酸化防止処理を施しておりますが、これは銅箔が酸化する時間を遅らせるだけです。したがって、銅箔は開梱後できるだけ早く使用することをお勧めします。また、未使用の銅箔は揮発性ガスを避け、乾燥した光の当たらない場所に保管してください。銅箔の推奨保管温度は約 25 ℃、湿度は 70% を超えないようにしてください。
銅箔は導電性材料であるだけでなく、入手可能な工業用材料の中で最もコスト効率の高い材料でもあります。銅箔は通常の金属材料に比べて電気伝導性、熱伝導性に優れています。
銅箔テープは一般的に銅面に導電性を持たせていますが、接着剤に導電粉を入れることで接着面にも導電性を持たせることができます。したがって、購入時に片面導電銅箔テープが必要か両面導電銅箔テープが必要かを確認する必要があります。
表面がわずかに酸化した銅箔は、アルコールスポンジで取り除くことができます。長時間の酸化や大面積の酸化の場合は硫酸洗浄による除去が必要です。
シブンメタルではとても使いやすいステンドグラス専用の銅箔テープをご用意しております。
理論的にはそうです。しかし、材料の溶解は真空環境では行われず、メーカーによって使用温度や成形プロセスが異なり、生産環境の違いも相まって、成形中にさまざまな微量元素が材料に混入する可能性があります。そのため、同じ材料組成であっても、メーカーが異なると材料の色に違いが生じる場合があります。
高純度の銅箔素材であっても、メーカーが異なる銅箔では表面の色の濃さが異なる場合があります。濃い赤色の銅箔の方が純度が高いと考える人もいます。ただし、銅の含有量に加えて、銅箔の表面の平滑性も人間の目で知覚される色の違いの原因となる可能性があるため、これは必ずしも正しいとは限りません。たとえば、表面の平滑性が高い銅箔は反射率が高く、表面の色が薄く、場合によっては白っぽく見えます。実際には、これは平滑性の良い銅箔では通常の現象であり、表面が滑らかで粗さが少ないことを示しています。
電解銅箔は化学的な方法で製造されているため、完成品表面に油分がつきません。一方、圧延銅箔は物理的な圧延法で製造されているため、製造時にローラーからの機械潤滑油が完成品の表面や内部に残留する場合があります。したがって、油残留物を除去するために、後続の表面洗浄および脱脂プロセスが必要です。これらの残留物が除去されない場合、最終製品の表面の耐剥離性に影響を与える可能性があります。特に高温ラミネート時は、内部の油分が表面に染み出す場合があります。
銅箔の表面平滑度が高いほど反射率が高くなり、肉眼では白っぽく見える場合があります。表面の平滑性が高まると、材料の電気伝導性と熱伝導性もわずかに向上します。後から塗装工程が必要な場合は、できるだけ水性塗料を選択することをお勧めします。油性塗料は表面の分子構造が大きいため、剥がれやすくなります。
アニーリングプロセス後、銅箔材料の全体的な柔軟性と可塑性が向上すると同時に、抵抗率が低下し、導電性が向上します。ただし、焼きなましされた材料は、硬い物体と接触すると傷やへこみが発生しやすくなります。また、製造・搬送過程におけるわずかな振動により素材が変形し、シボが発生する場合があります。したがって、その後の生産および加工時には特別な注意が必要です。
現在の国際規格には、厚さ 0.2 mm 未満の材料に対する正確かつ均一な試験方法と規格がないため、従来の硬度値を使用して銅箔の柔らかい状態または硬い状態を定義することは困難です。このような状況のため、プロの銅箔製造会社は、従来の硬度の値ではなく、材料の柔らかい状態または硬い状態を反映するために引張強度と伸びを使用します。
焼きなまし銅箔（軟化状態）：
- 硬度が低く、延性が高い：加工、成形が容易です。
- より良い導電性: アニーリングプロセスにより、粒界と欠陥が減少します。
- 良好な表面品質: プリント基板 (PCB) の基板として適しています。
半硬質銅箔：
- 中程度の硬さ：ある程度の形状保持力があります。
- ある程度の強度と剛性が必要な用途に適しています: 特定の種類の電子部品に使用されます。
硬質銅箔:
- より高い硬度：変形しにくく、精密な寸法が要求される用途に適しています。
- 延性の低下: 処理中はより注意が必要です。
銅箔の引張強さと伸びは、一定の関係があり、銅箔の品質と信頼性に直接影響を与える 2 つの重要な物理的性能指標です。引張強度とは、銅箔が引張力下での破壊に耐える能力を指し、通常はメガパスカル (MPa) で表されます。伸びとは、材料が伸張プロセス中に塑性変形を受ける能力を指し、パーセントで表されます。
銅箔の引張強さと伸びは、厚さと粒子サイズの両方に影響されます。このサイズ効果を説明するには、無次元の厚さと粒子サイズの比 (T/D) を比較パラメータとして導入する必要があります。引張強さは、厚さ対結晶粒径の比が異なる範囲内で異なりますが、厚さ対結晶粒径の比が一定の場合、厚さが減少すると伸びは減少します。