DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔

• 銅箔とは
• DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔とは
• DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔の特長
• 高周波通信機器・基板用途での適用例
• ご提案から生産までの流れ
• サンプル請求

銅箔とは、銅を原材料として数μm(※)から数百μmの厚さまで薄く加工したシート状の材料で、電子機器や回路基板をはじめとするさまざまな分野で不可欠な役割を担っています。銅は実用金属のなかでも電気伝導性・熱伝導性に優れており、信号ロスの低減や効率的な放熱が求められる電子基板やバッテリー部材などに広く採用されています。
一般に銅箔は、厚さや表面状態、用途などの物理的・化学的特性によって分類されます。用途に応じて数μm単位の極薄タイプから、機械的強度を重視した比較的厚みのあるタイプまで幅広く選択されており、特に近年は高密度実装や軽量化のニーズに対応する超薄型銅箔やフレキシブル銅箔の需要が高まっています。銅箔は極薄であっても柔軟性と加工性に優れ、複雑な形状や曲げ加工が求められる用途にも対応可能です。
また、銅箔の表面には、樹脂材料との密着性やはんだ付け性、電気的特性を向上させるため、用途に応じた表面処理やコーティングが施されます。これにより、多層基板構造や精密電子部品との高い接合信頼性が確保され、電子機器の長期安定動作に貢献します。さらに、銅は100％リサイクル可能な金属資源であり、環境負荷低減や持続可能な製品開発の観点からも注目されています。
銅箔は、プリント基板（PCB）を中心に、電池、センサー、RFIDタグなど幅広い電子デバイスに使用されており、その性能は製造方法や表面処理技術によって大きく左右されます。
　※µm（マイクロメートル）=　1cmの1/10000

銅箔は製造方法により電解銅箔と圧延銅箔に大別されます。
これらの銅箔は、用途や要求特性に応じて選定され、さらに後工程での表面処理や加工によって性能が最適化されます。

高周波信号を扱う回路では、銅箔の表面状態が電気特性に大きな影響を与えます。高周波領域では表皮効果により電流が導体表面付近に集中するため、表面粗さが大きいほど伝送損失が増加しやすくなります。一方で、樹脂材料との密着性を確保するには、一定の表面粗さが必要となるため、低伝送損失と高密着性は本来トレードオフの関係にあります。このバランスをいかに最適化するかが、高周波用途における銅箔設計の重要な課題となっています。

DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔は、市販の電解銅箔や圧延銅箔をベースに、DNP独自のマイクロエッチング処理を施すことで、厚さや表面形状を精密に制御した高機能銅箔です。銅箔そのものの製造ではなく、後工程の加工技術によって銅箔の性能を引き出す点が特長であり、高周波用途における課題解決を目的として開発しました。

当社のマイクロエッチング処理は、独自の設備・プロセスにて実現した高精度な微細加工技術です。この技術により、銅箔表面を微細なレベルで加工し、表面粗さの制御や厚みの制御も可能です。
DNPでは、他社製の銅箔を基材として用い、その特性を活かしながら、用途に応じた最適な表面状態を実現しています。この加工により、プリント回路基板における配線形成性や信頼性および電気特性において飛躍的な改善につながる銅箔提供に寄与できます。

高周波信号を扱う回路では、表皮効果(*)により電流が銅箔表面付近に集中するため、表面粗さが伝送損失に大きく影響します。一方で、樹脂材料との密着性を確保するには、一定の表面粗さが必要となるため、低伝送損失と高密着性は本来トレードオフの関係にあります。DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔は、この相反する要求に着目し、マイクロエッチングによる表面制御というアプローチによって、高周波用途に適した銅箔設計を追求しています。

DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔の伝送損失特性
DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔は、独自のマイクロエッチング処理により、各種樹脂材料との高い密着性を確保しています。表面形状を最適化することでアンカー効果を発現させるとともに、化学的処理を組み合わせることで、安定した接合信頼性を実現しています。
一方で、表面を粗くすることで課題となりやすい高周波域での電気特性についても、DNP独自の表面制御技術により、伝送損失を抑えた特性を実現しています。
実際に、表面粗さRzを0.6μm、1.2μm、2.0μmと変化させた条件においても、いずれのケースでも伝送損失の増加を抑えた測定結果が得られており、表面粗さと電気特性の両立が可能であることを確認しています。
マイクロエッチングによって形成された表面形状は、一般的な粗化銅箔と比較して、電流経路の無駄な伸長や表層抵抗成分の影響を抑制できる構造となっており、密着性を維持しながら低伝送損失を両立しています。
以下に、DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔の表面・断面イメージおよび伝送特性の測定結果を示します。

密着性と低損失を両立する銅箔設計
銅箔の表面粗さは、樹脂材料との密着性や製品の信頼性を左右する重要な要素です。従来は、密着性を高めるために表面を粗くすると、高周波信号の伝送損失が増加するという課題がありました。
DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔は、マイクロエッチングによる精密な表面制御により、この相反する要求に対応しています。高い密着性を確保しつつ、伝送損失を抑えた特性を実現することで、高速・高周波信号を扱う次世代通信分野や電子デバイスに適した銅箔ソリューションを提供します。
さらに、表面粗さだけでなく厚みの制御や均一性も重要な要素となります。次項では、DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔の厚み制御技術について紹介します。

表面粗さRz 0.6～2.0μmに対応する制御範囲
銅箔が使用される製品や被着体は用途によって異なるため、求められる密着性や信頼性に応じて、適切な表面粗さと厚みを選定する必要があります。DNPのマイクロエッチング技術では、お客様の要求特性に合わせて、表面粗さと厚みを組み合わせた最適な制御が可能です。
本技術では、銅箔の厚みが表面粗さ（Rz）を上回る範囲において、表面粗さと厚みの両立制御を行っています。具体的には、厚み1.0μm～70μmの銅箔に対し、表面粗さRzを0.6μm～2.0μmの範囲で調整することが可能です。下図のマトリクスは、現在対応可能な表面粗さと銅箔厚みの組み合わせ範囲を示しています。
銅箔の厚みは、一般（9～35μm）、薄型（5～9μm）、極薄（1～5μm）の3グレードに大別され、表に示す対応範囲内で、サブミクロン単位で狙った厚み調整が可能です。なお、35μmを超える厚みについては、主に表面処理の対応となります。

さらにDNPでは、その先を見据え、厚み1μm以下の極薄銅箔の開発にも取り組んでいます。
表面粗さと厚みを最適化するだけでなく、設計通りの性能を安定して発揮させるためには、厚みの均一性も重要な要素となります。次項では、DNP高周波対応マイクロエッチング銅箔の「高精度な厚み均一制御技術」についてご紹介します。

DNPの高周波対応マイクロエッチング銅箔は、用途に応じた厚み設計だけでなく、長尺・広幅での高い厚み均一性を実現しています。
幅1200mm・全長1000mの銅箔を厚み3μmで製造した場合でも、ロールのスタート・中間・エンドの各測定点において、厚み分布のばらつきは、工程能力の指標として一般的に用いられるσ（シグマ）換算で約0.1程度、実力値としては平均値±0.2μm程度となっています。この高い厚み安定性は、回路特性のばらつきを抑制するだけでなく、後工程であるパターニング加工時のエッチング均一性や歩留まり向上にも寄与します。
以下に、厚み3μmを狙って製造した際の評価結果の一例を示します。
　※本データは代表例であり、保証値ではありません。

このように、銅箔そのものの厚み精度を高いレベルで管理することで、微細パターン形成においても設計通りの加工精度が実現しやすくなります。
次章では、こうした材料特性を活かしたパターニング加工・パターン形成の対応力についてご紹介します。

パターニング加工における対応寸法例
高精度な厚み均一制御により材料ばらつきを抑えたDNPの高周波対応マイクロエッチング銅箔に対し、これまで当社で培ってきたパターニング加工と組み合わせることも可能です。過去には大型ディスプレイ80インチクラスの製品に対応した実績をもち、高い再現性での供給能力を備えています。
具体的には、基材幅1,300mm、絵柄サイズ 最大1300mm幅×1,990mm長の大型サイズ、
ライン幅6μm以上、スペース15μm以上、ピッチ30μm以上、孔径20μm以上の加工に対応しており、設計要件に応じたパターン形成が行えます。なお、対応可能な寸法は、銅箔の厚みや金属種、用途条件によって異なります。
これらの加工は、銅箔単体の供給にとどまらず、材料特性を理解した上での加工提案まで一体で対応できる点が特長です。試作検討や設計初期段階での評価用途などについても、ぜひご相談ください。