銅箔は非常に薄い銅材料で、製造工程によって圧延銅箔（RA）と電解銅箔（ED）の2種類に分けられます。銅箔は優れた導電性と熱伝導性を持ち、電気信号と磁気信号を遮蔽する特性があります。銅箔は精密電子部品の製造に大量に使用されています。現代の製造技術の進歩に伴い、より薄く、より軽く、より小型で、より持ち運びやすい電子製品への需要が高まり、銅箔の用途はますます広がっています。
圧延銅箔はRA銅箔とも呼ばれ、物理的な圧延によって製造される銅材料です。その製造工程上、RA銅箔は内部に球状構造を有しています。また、焼鈍処理を施すことで、軟質から硬質まで様々な硬さに調整可能です。RA銅箔は、特に材料に一定の柔軟性が求められるハイエンド電子製品の製造に使用されます。
電解銅箔はED銅箔とも呼ばれ、化学蒸着法で製造される銅箔材料です。製造工程の性質上、内部は柱状構造をしています。電解銅箔の製造工程は比較的単純で、回路基板やリチウム電池の負極など、多数の単純な工程を必要とする製品に使用されています。
RA銅箔と電解銅箔には、それぞれ次のような長所と短所があります。
RA 銅箔は銅含有量の点ではより純粋です。
RA 銅箔は、物理的特性の面では電解銅箔よりも総合的な性能が優れています。
化学的性質の点では、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簡単なため大量生産が容易であり、カレンダー銅箔よりも安価です。
通常、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につれて、コストを削減するために ED 銅箔が使用されるようになります。
銅箔は優れた導電性と熱伝導性を備え、電気信号と磁気信号のシールド特性も優れています。そのため、電子・電気製品の電気伝導や熱伝導の媒体として、あるいは一部の電子部品のシールド材としてよく使用されています。銅および銅合金は、その優れた外観特性と物理的特性を活かし、建築装飾などの分野でも利用されています。
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、一般的に電解銅板を溶解し、圧延して作られます。電解銅箔は、銅浴として原料を硫酸溶液に浸して溶解させる必要があり、硫酸との溶解性を高めるため、銅ショットや銅線などの原料が使用される傾向があります。
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。銅箔の製造工程では、表面に常温酸化防止処理を施していますが、これは銅箔の酸化を遅らせるだけです。そのため、開封後はできるだけ早くご使用ください。未使用の銅箔は、揮発性ガスを避け、乾燥した遮光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、最もコスト効率の高い工業材料でもあります。銅箔は、一般的な金属材料よりも優れた電気伝導性と熱伝導性を備えています。
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、粘着剤に導電性粉末を配合することで粘着面も導電性を持たせることができます。そのため、購入時には片面導電性銅箔テープと両面導電性銅箔テープのどちらが必要かを確認する必要があります。
銅箔の表面がわずかに酸化している場合は、アルコールスポンジで除去できます。長期間酸化されている場合や、広範囲に酸化されている場合は、硫酸溶液で洗浄する必要があります。
CIVEN Metal には、非常に使いやすいステンドグラス専用の銅箔テープがあります。
理論的には可能です。しかし、材料の溶融は真空環境で行われず、メーカーによって温度や成形プロセスが異なり、生産環境も異なるため、成形時に異なる微量元素が材料に混入する可能性があります。その結果、材料の組成が同じであっても、メーカーによって色に差が生じる可能性があります。
純度の高い銅箔材料であっても、メーカーによって表面色の濃さが異なることがあります。赤色の濃い銅箔ほど純度が高いと考える人もいますが、必ずしもそうではありません。銅含有量に加えて、銅箔の表面の滑らかさも人間の目に色の違いを生じさせるからです。例えば、表面の滑らかさが高い銅箔は反射率が高く、表面色が薄く見え、時には白っぽく見えることもあります。実際には、これは平滑性に優れた銅箔では正常な現象であり、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製法で製造されるため、完成品の表面には油分が付着しません。一方、圧延銅箔は物理的な圧延方法で製造されるため、製造過程においてローラーからの機械潤滑油が完成品の表面および内部に残留する可能性があります。そのため、後工程では表面洗浄および脱脂工程を実施し、残留油分を除去する必要があります。これらの残留油分が除去されない場合、完成品表面の剥離強度に影響を与える可能性があります。特に高温ラミネート加工時には、内部に残留した油分が表面に滲み出す可能性があります。
銅箔の表面平滑性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。また、表面平滑性が高いほど、材料の電気伝導性と熱伝導性もわずかに向上します。後工程でコーティングが必要な場合は、可能な限り水性コーティングを選択することをお勧めします。油性コーティングは表面分子構造が大きいため、剥離しやすくなります。
アニール処理後、銅箔材料全体の柔軟性と可塑性が向上し、抵抗率が低下するため導電性が向上します。しかし、アニール処理された材料は、硬い物体との接触により傷やへこみが生じやすくなります。さらに、製造工程や搬送工程におけるわずかな振動によって材料が変形し、エンボス加工が生じる可能性があります。そのため、その後の製造・加工においては、細心の注意が必要です。
現在の国際規格では、厚さ0.2mm未満の材料に対する正確かつ統一された試験方法と基準が確立されていないため、従来の硬度値を用いて銅箔の硬さや柔らかさを判断することは困難です。そのため、専門の銅箔製造会社は、従来の硬度値ではなく、引張強度と伸び率を用いて材料の硬さや柔らかさを判断しています。
焼鈍銅箔（軟質状態）:
- 硬度が低く、延性が高い: 加工や成形が容易です。
- 優れた電気伝導性: 焼鈍処理により粒界と欠陥が減少します。
- 良好な表面品質: プリント回路基板 (PCB) の基板として適しています。
半硬質銅箔：
- 中硬度：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を必要とする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: 変形しにくいので、正確な寸法が求められる用途に適しています。
- 延性が低い: 処理中にさらに注意が必要です。
銅箔の引張強度と伸びは、互いに一定の関係性を持つ重要な物理的性能指標であり、銅箔の品質と信頼性に直接影響を及ぼします。引張強度は、銅箔が引張力に対して破断しにくい能力を指し、通常はメガパスカル（MPa）で表されます。伸びは、材料が伸張過程において塑性変形する能力を指し、パーセンテージで表されます。
銅箔の引張強度と伸びは、厚さと粒径の両方の影響を受けます。この粒径効果を説明するには、無次元厚さ粒径比（T/D）を比較パラメータとして導入する必要があります。引張強度は厚さ粒径比の範囲によって変化しますが、厚さ粒径比が一定の場合、伸びは厚さが減少するにつれて減少します。