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電子熱隔熱材料の新しい傾向:高性能銅網

電子熱隔熱材料の新しい傾向:高性能銅網

2025-11-27

5G通信、人工知能、新エネルギー車などの技術の急速な発展に伴い、電子機器の高出力密度化と小型化が進み、放熱性能に対する要求が高まっています。従来の断熱材(グラファイトフレークやセラミックファイバーなど)は、高効率な熱伝導と電磁シールドという二つの要求を満たすことができなくなっていますが、金属系複合材料、特に銅メッシュは、優れた熱伝導性、軽量性、加工性により、新世代の電子断熱材として注目を集めています。

 

銅メッシュの主な利点

 

  • 効率的な熱伝導と断熱

銅の熱伝導率は401 W/(m k)と高く、電子部品の熱を迅速に排出できます。同時に、多層構造設計により局所的な断熱を実現し、熱の蓄積を防ぎます。
適用シナリオ:チップヒートシンク、バッテリーモジュール断熱層、LED照明基板など

 

  • 電磁シールド性能(EMI)

銅メッシュは電磁波を反射・吸収することができ、そのシールド効果(SE)は60dBを超え、プラスチックやコーティング材料をはるかに上回ります。
適用シナリオ:5G基地局、スマートフォン内部シールド、航空宇宙電子機器など

 

  • 軽量で柔軟な設計

超薄型銅メッシュ(厚さ0.05~0.2mm)は、複雑な構造に適合するように曲げることができ、機器の軽量化を実現します(例えば、新エネルギー車のバッテリーパックを30%軽量化できます)。

 

  • 環境保護とコストの優位性

銅メッシュはリサイクル可能であり、レアメタル(銀など)よりも安価で、大量生産に適しています。

 

市場の応用展望

 

  • 消費者向け電子機器分野

需要主導:スマートフォンやタブレットはますます薄型化しており、より高い放熱効率が求められています。事例:AppleのMシリーズチップは、銅メッシュとグラファイトを組み合わせた放熱スキームを採用しています。

 

  • 新エネルギー車とエネルギー貯蔵

パワーバッテリー:銅メッシュは、バッテリーコアの熱層を隔離し、熱暴走を防ぎます(Contemporary Amperex Technology Co., Limitedの特許技術)。充電パイル:高出力充電モジュールの放熱需要が、銅メッシュの普及率を促進します。

 

  • 産業用および通信機器

5G基地局AAU(アクティブアンテナユニット)は、放熱と電磁干渉の問題を同時に解決する必要があり、銅メッシュは理想的な選択肢です。

 

  • 航空宇宙および軍事産業

衛星、レーダーなどの機器は、軽量化と電磁干渉防止に対する厳しい要求があり、従来の金属箔を銅メッシュに置き換える傾向が顕著です。

 

技術の発展傾向

 

  • 複合設計

銅メッシュは、グラフェン、エアロゲルなどの材料と複合化され、熱伝導率と機械的強度をさらに向上させます(例:Huaweiの「超電導銅メッシュ」の特許)。

 

  • 精密製造技術

マイクロ電子部品の要件を満たすために、レーザーエッチングおよび電気化学的堆積技術により、微細孔銅メッシュが実現されています。

 

  • インテリジェントな熱管理

温度センサーを内蔵した自己適応型銅メッシュシステムは、放熱経路を動的に調整できます(Teslaバッテリーパックの応用方向)。


課題と対策

 

  • 酸化の問題

表面にニッケルメッキまたは酸化防止コーティング(SiO₂など)を施すことで、耐用年数を延ばすことができます。

 

  • コスト競争

大量生産+リサイクル技術により、単価を削減します(中国の銅メッシュ企業は、世界の生産能力の60%以上を占めています)。

 

  • 代替材料の脅威

EMIと柔軟性における銅メッシュの代替不可能性と差別化された競争を強化します。


データサポート

 

市場規模:電子断熱銅メッシュの世界市場規模は、2023年には約12億米ドルであり、2030年には12億米ドル、2030年には28億米ドル(CAGR 10.2%)に達すると予測されています。
地域別の成長:アジア太平洋地域が50%以上を占めており(中国と韓国が中心)、欧州と米国はハイエンドアプリケーションに焦点を当てています。


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銅メッシュは、「熱伝導-断熱-シールド」という三位一体の性能により、電子断熱材の市場構造を再構築しています。複合技術とインテリジェンスのアップグレードにより、今後5年間で電子機器の熱管理分野における標準材料になると予想されています。企業は、技術の研究開発を加速し、主要顧客(TSMCやBYDなど)と連携し、成長市場における機会を掴む必要があります。


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