電磁干渉遮蔽、電気絶縁および耐熱用導電性アルミ箔テープ | アルミ箔テープ | - アルミ箔テープ

ある部品が熱を拡散させると同時にRFを遮蔽する必要がある場合

電源関連の電子機器の開発では、ほぼすべてのプロジェクトで発生する課題があります。すなわち、スイッチングレギュレーターやインダクターから発生する熱を効果的に放熱する必要があり、さらにスイッチングノイズが筐体から放射されないようにしなければならないという課題です。このうち、放熱はヒートシンクで解決できます。また、ノイズ放射の抑制にはファブリックテープが有効です。しかし、BOM（部品表）が厳しく制限されている中で、単一の部品でこの2つの機能を同時に実現しようとすると、一般的に選ばれるのは 導電性アルミニウム箔テープ です。アルミニウムの熱伝導率は約205 W／mKであり、これは銅の約60％に相当します。また、アルミニウムは本来的に電気をよく通すため、それ自体で十分なファラデー遮蔽層として機能します。このテープをパワーモジュールに貼付ける、ケーブル束の上に巻く、あるいは熱拡散とRF遮蔽の両方が求められるプラスチック製壁面に貼る——こうした使い方により、2つの機能を1つのテープで実現できます。

これは、他のページで紹介しているニッケル／銅製ファブリックテープとは異なる構造です。アルミ箔や銅箔は、繊維に金属をコーティングした素材ではなく、連続した金属層です。このため、単位面積あたりのコストが低く、遮蔽性能も高いのですが、数千回以上の曲げを繰り返すと加工硬化して亀裂が生じます。その点が重要となるケースについては、後ほど詳しくご説明します。

アルミニウムと銅——どちらを選ぶべきか、お伝えします

当社では、湖南省の同一ラインで銅箔テープも製造していますので、この比較においては中立な立場です。要点を簡潔にお伝えすると：

アルミニウム アルミニウムは、銅と比べて価格が約3分の1、重量も軽く、変色しません。数GHz以下の周波数帯域で銅特有の表皮効果による高性能を必要としない場合、あるいは広範囲の遮蔽（例：車両内部のシャシー全面ライナー、太いケーブルへの巻き付け）が必要な場合には、アルミニウムが最適な選択です。また、放熱拡散性能が重要な用途でもアルミニウムが推奨されます。なぜなら、アルミニウムの熱伝導率は銅とほぼ同等でありながら、質量はそのわずか一部で済むからです。

銅高周波遮蔽性能、低インピーダンスのアースバス、および大電流の短絡事象にも耐えられる接合部において優れています。シールドがシャーシアースへ数百アンペアもの電流を流す必要がある場合、銅をご使用ください。

約3 GHz未満の周波数帯域で広い面積をカバーする用途では、通常アルミニウムが最適な選択です。ご判断が難しい場合は、周波数と電流値をお知らせください。当社にて最適な素材をおすすめいたします。

カタログには記載されない、酸化皮膜の話

変換テープの多くのサプライヤーが見落としている重要な点です。アルミニウムは空気中に出ると瞬時に薄い絶縁性の酸化アルミニウム層を形成します。標準のアクリル系接着剤をその上に塗布しても、接着力は純粋に機械的であり、接着剤を介した電気的導通は得られません。また、湿度の影響により、長期間経過すると接触抵抗が徐々に増加していきます。

当社の アルミ箔テープ 導電性アクリル系粘着剤を採用しており、ニッケル被覆グラファイト粒子が接合面の酸化膜を貫通して密着します。そのため、85℃／85％RH条件下で1,000時間経過後も通電抵抗値は安定したままとなり、一般の変換ロールでは見られるような上昇傾向を示しません。当社では両者を並行して評価試験を行い、湿熱処理後の4端子ミリオームメーター測定において、その差は明確に確認できます。

製品名に記載の「電気絶縁」について

標準的な導電性構造は両面が導電性です。ただし、実際には片面だけを導電性（アースおよびシールド用途）とし、もう片面は絶縁性（隣接する配線やライブピンとのショートを防ぐため）にする必要がある場合、アルミニウム箔を25 µmのPETまたはPIフィルムにラミネートした後、接着剤を塗布します。この構造は、ディスプレイ背面、フレキシブル回路の上、あるいは外側の面がライブ部品に接触してはならないコネクタ周辺などに使用されます。どちらの面を絶縁するかお知らせください。その通りに製造し、剥離ライナーにも明記いたしますので、お客様の組立チームが誤って間違った面を剥がすことがありません。

このテープが真価を発揮する場所

「航空宇宙・医療・軍事」といった汎用的な用途リストは省略します。当社が毎週出荷している主な4つの用途は以下のとおりです：

パワーモジュールおよびMOSFETへの放熱＋EMI遮蔽 スイッチャICまたはパワーインダクタ上にアルミ箔パッチを配置することで、熱を横向きにシャーシへと放散するとともに、100 kHz～300 MHz帯のスイッチングノイズを遮蔽します。この構成は、オンボードチャージャ（OBC）およびDC-DCコンバータ向け顧客向けに出荷しています。

ケーブル束用ラップ材 モーターケーブルやI/Oケーブル束に25 mmのスパイラルラップを施すことで、シールドドレインから放射される共模ノイズを抑制します。この共模ノイズが原因で、30～300 MHz帯において放射エミッションのピークが発生するという不具合が実際に見られます。

ディスプレイ背面ライナ ノートPCおよびタブレットでは、LCD背面に全面アルミ箔ライナを配置し、バックライトからの熱を拡散するとともに、ディスプレイ表面を触ったときの静けさ（熱感・振動感の低減）を確保しています。本件では、ディスプレイ積層体が反対側にあるため、絶縁付きアルミ箔構成を推奨します。

低コスト・大面積シャーシライナ 布製テープでプラスチック製筐体全体を覆うとコストが高くなりすぎてしまう場合、0.05 mmのアルミニウム箔ライナーを内側に貼ることで、FOF価格のわずか一部で済み、他の部品をアース接続できる実際の導電面も得られます。

ヨハン社が自社でこの加工を行う理由

当社では、導電性布およびポリイミド（PI）テープと同じ湖南省のラインでこの加工を行っています。コーティング能力は1万平方メートルです。使用するアルミニウム箔は8011または1145合金で、ロールから取り外しても反り返らないよう適切な熱処理（アニーリング）を施しています。また、導電性粘着剤は架橋処理済みのため、80℃でも端部からにじみ出ることがありません。さらに、同工場で銅箔テープの加工も行っているため、用途に応じて本当に銅の方が適している場合には、正直に銅箔テープをご提案いたします。単に価格が安いという理由だけで、4GHzで性能が劣るアルミニウム箔ロールをお勧めすることはありません。

当社はIATF 16949認証を取得済みのため、この製品が車載用充電器（OBC）、LiDAR筐体、モータードライブなどに採用された場合でも、PPAPファイルおよびロット追跡情報はすでに英語で整備されています。

当社とのお取引

標準箔厚：0.05／0.10 mm。スリット幅：3～500 mm。DXFデータに基づくダイカットパッチおよびカスタム外形加工も対応可能。初号機（ファーストアーティクル）は東莞工場より7～10営業日で出荷可能です。

以下の情報をご教示ください：絶縁が必要な面、連続使用温度、接着対象面、およびシールドが故障電流を流す必要があるかどうか。当社にて、最適な箔厚・接着剤体系をご提案いたします。また、実際には銅箔をご検討いただくべきケースについてもご案内いたします。

保管条件：18～26℃、相対湿度45～65％の環境下で12か月（先入れ先出し方式）。静電気防止ポリエチレン袋にシリコーン剥離紙付きで包装いたします。

パワー・モジュールに放熱とEMI抑制の両方が求められる場合、あるいは大面積シールド部品のBOM（部品明細表）において銅箔コストが課題となっている場合、レイアウト図をお送りください。アルミニウム箔テープでの対応可否に加え、銅箔構造・布状テープ・フルFOFガスケットのいずれが適しているかもご提案いたします。さらに、金型製作前に、熱設計余裕量およびシールド性能余裕量の数値評価も行います。

代表的特性値 — 導電性アルミ箔テープ

仕様値ではなく、代表値です。

項目	典型的な値
箔グレード	8011／1145 アニール済みアルミニウム
箔の厚さ	0.05／0.10 mm（要望に応じてカスタマイズ可能）
接着剤	導電性アクリル（ニッケル・グラファイト充填）
表面抵抗	0.05 Ω／sq未満
シールド効果	60 dB（10 MHz～3 GHz、標準値）
熱伝導性	約205 W／mK（アルミニウム基板）
標準幅	3 mm～500 mm
動作温度	長期使用可能温度範囲：－20 °C～120 °C
断熱面オプション	要望に応じて、25 µmのラミネートPET／PIフィルム対応
コンプライアンス	ロス届く