日本電解株式会社 事業の内容 (2021年3月期)

当社グループは、当社及び連結子会社1社で構成され、硫酸銅を主成分とする電解液から電気分解により金属銅を薄膜状に析出生成させ、加工する電解銅箔製造事業を営んでおります。なお当社グループの事業は、電解銅箔製造事業の単一セグメントであるため、事業セグメントに区分した記載は省略しております。

電解銅箔は、製品そのものを見かける機会はほぼありませんが、電子・電気機器には必ず使用されている重要な素材です。電子・電気機器を制御する電気信号を伝える回路基板の導体は、ほとんどが電解銅箔で形成されています。また、電気自動車に代表される電動機械で使用される電池は軽量化のためにリチウムイオン二次電池(以下「LIB」という。)が使用されています。LIBに用いられる負極集電体(負極活物質から電子を集める部品)にも主に電解銅箔が用いられており、電解銅箔は日常生活に欠かすことのできない様々な機器に使用されています。

(安定的に高品質な銅箔製造を提供する製箔工程)

電解銅箔の製箔工程には、①ベース箔製造工程、②粗化・表面処理工程、③スリット・検査工程、④出荷工程に分かれます。
このうち、①のベース箔製造工程では、資源リサイクルにより発生した銅材料を主原料とし、硫酸で溶解した硫酸銅溶液を電解槽内に設置した曲面状の陽極と、円筒状・金属製の陰極ドラムの間に通して、陰極ドラムを回転させた状態で陽極と陰極ドラムの間に通電しながら陰極ドラム表面に必要とする厚さになるまで電気めっきを施す方法により、ドラム表面に析出した薄膜状の銅を連続的に巻き取ることにより帯状の銅箔を製造し、用途に適した表面処理やサイズ調整等を行って製品化します。
製品の長さは用途によって異なりますが、短い製品で500m程度、長い製品では1万m以上にも及びます。当社では規定通りの長さの製品を生産するため、24時間連続操業による生産を行います。なお、ベース箔製造工程における適切な製造条件を精度高く設定することにより、顧客の求める品質水準に適合した銅箔製品を安定的に製造します。

②の粗化・表面処理工程では、回路基板用銅箔で実施しており、銅箔の表面に、銅箔の用途や仕様に合わせた防錆・有機処理を行います。

③のスリット・検査工程では、銅箔製品の全数全量について自動検査機による検査を実施することにより、高品質で安定的な銅箔製品の供給につなげております。

これらの製造工程についてイメージ図でお示しすると以下の通りとなります。

(電解銅箔の製造工程のイメージ図)

携帯端末やEV、HV(Hybrid Vehicle:内燃機関と電動機を動力源とするハイブリッド車)に搭載されるLIB用の銅箔では、厚さの均一性、異物混入の無いことなど高い信頼性が求められます。一方、回路基板用銅箔においては、電気信号の損失を抑制するため、表面粗さの低さが求められる一方で、樹脂基材との密着性を高めるため、一定の表面粗さも求められており、相反する特性を両立する高品質な銅箔が求められます。さらにフレキシブル配線板では高い屈曲性、折り曲げ特性が要求されます。これらの要求に対し、製品のベースとなる銅箔の製箔工程では、各種電解条件、添加剤等の濃度・組合せを調整することにより、銅箔の表面形状及び物理的物性(引張強さ、伸び率等)を制御して各種用途に適合した製品を提供しております。

また当社で扱う製品の厚さは2～18㎛と非常に薄いため、マイクロメートル単位の品質管理が求められます。1mの幅方向、1万m以上の長さ方向で±5%以下の精度で管理しています。微細回路基板用銅箔の場合、回路幅50㎛、回路間隔50㎛以下で回路が形成されます。このような微細回路で50㎛の異物が存在すると回路間のショートや回路の断線が発生する可能性があります。このため、銅箔表面にゴミ、ちり等の不純物及び導電性異物の付着を防止する防塵管理を実施しております。さらに、樹脂基材との密着性とロープロファイルを両立する微細粗面化や密着性、耐薬品性及び耐熱性を向上させる表面処理工程では、表面形状の最適化、銅以外の金属成分を用いた表面処理を組み合わせることにより、顧客ニーズに対応した製品を製造しております。


当社グループが製造する製品の特徴等は以下の通りです。
● 車載電池用銅箔、微細回路基板用銅箔
当社の車載電池用銅箔、微細回路基板用銅箔は、一般の銅箔の1.5倍以上(550N/㎟)の引張強さを持ちながら、一般的な銅の再結晶温度よりも低い100℃以上の温度で再結晶化が進み、再結晶化後に一般的な銅箔製品の2倍以上の高い伸び率を示します(12㎛箔で20%程度)。この性質により、顧客企業における加工工程において高い強度によりしわ等の不具合が発生しにくく、また乾燥・加熱工程後に高い伸び率が得られます。そのため充放電時の膨張・収縮負荷を繰り返し受けても破断し難い特性を示します。またフレキシブル配線板用途では、フィルム貼り合わせ、又は樹脂塗工後の乾燥・加熱工程で高い伸び率が得られ、圧延銅箔同等の屈曲、折り曲げ特性を示します。

● 高強度銅箔
高強度銅箔は、一般銅箔の約2倍(600N/㎟)の引張強さを有し、200℃の温度でも再結晶化がほとんど進まないことから高い引張強さを維持する電解銅箔です。銅純度が99%以上の銅箔としては高い強度を持ち、6㎛箔でも一般銅箔の12㎛に近いハンドリング性、搬送性を有し、キャリア箔無しの極薄銅箔としてパッケージ等の高密度基板に使用されています。

● キャリア付極薄銅箔
キャリア付極薄銅箔は、厚さ18㎛の銅箔の光沢面に剥離層を形成し、さらに3㎛以下の極薄銅層を形成して製造します。当社では剥離層形成から極薄銅層形成の全てをめっき法で形成し、剥離層内に有機系成分を含んでいません。このため、200℃を超える温度でも有機物分解の影響を受けず、安定した剥離強度を有しています。

● 汎用箔
汎用箔は、厚さ12～210㎛の銅箔で、使用材料や製法は車載電池用銅箔とほぼ同一です。当社グループでは連結子会社であるDenkai America Inc.で生産しており、銅張積層板*1(CCL:Copper Clad Laminate)や多層基板*2等の電子回路基板用の用途をはじめ、航空機の避雷針や、病院や医療施設のMRI室の電磁シールド等の幅広い用途に使用されます。

*1 銅張積層板とは、シート状の紙やガラス等の基材と絶縁性のある有機樹脂を重ね合わせて加圧加熱処理した絶縁板(積層板)の両面に銅箔を配したものです。プリント配線基板の元になる材料で、表面の銅箔にエッチング加工を施して電子回路を形成し、プリント配線板として使用されます。基板回路用の用途をはじめ、4G-LTE、5G基地局/Radar等の部材として高速通信分野にも使用されます。
*2 多層基板とは、電子回路を形成した積層板を複数枚積み重ねて作られるプリント基板です。近年では高速化、高密度化、軽量化のため、重ね合わせる層数が増え、高速通信分野に使用されるものでは積層板を50層以上重ねたものも現れています。

当社の銅箔製品は、当社(本社工場)、米国子会社(Denkai America Inc.)の2拠点で製造しており、当社は車載電池用銅箔、高強度銅箔、微細回路基板用銅箔、キャリア付極薄銅箔を、米国子会社は汎用箔の製造販売を行っております。
当社が製造販売する車載電池用銅箔は、日系大手車載用LIBメーカーを通じて、大手EV(電気自動車)メーカーへの販路を有しており、また当社の回路基板用銅箔(高強度銅箔、微細回路基板用銅箔、キャリア付極薄銅箔)は、前述の相反する特性を両立することで、5G関連製品のバリューチェーンの中で、高機能電解銅箔として位置づけられており、日米の大手銅張積層板メーカーを通じて、5Gスマートフォンや5G基地局の実装OEMメーカーへの販路を有しております。米国子会社が製造販売する汎用箔は、米国内の大手銅張積層板メーカー等への販路を有しております。

(市場動向及び今後の展望)

当社で製造する銅箔製品は、主としてEVやHVに搭載されるLIBの素材、携帯電話等の5G関連デバイスを含む電子機器に実装する回路基板の素材等に使用されています。これらの用途における市場動向等は以下の通りです。
自動車産業は100年に1度の変革期を迎えていると言われています。その変革とはCASEと呼ばれる「コネクテッド化(Connected)」「自動化(Autonomous)」「シェア・サービス(Shared & Service)」「電動化(Electric)」の動きです。このうち「電動化」については、EVやHV、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle:充電スタンドや家庭用電源からバッテリーに充電可能としたハイブリッド車)、マイルドHV(発電機を強化して、内燃機関の補助モーターとしても利用できるようにしたハイブリッド車)、FCV(Fuel Cell Vehicle:水素と酸素を化学反応させ発電し電動機を動かして走る燃料電池車)等の各カテゴリにおいて開発改良、技術革新が世界的規模で進められており、xEV(EV、HV、PHV、マイルドHV、FCV等の総称)と呼ばれる電動自動車の市場や生産台数は、日米両国や中国、欧州各国の環境政策が後押しする形となり、今後更なる拡大が見込まれており、世界的なxEVの需要拡大に伴い、車載電池用銅箔の需要も増加すると予測されます。

今後、電動自動車に搭載するLIBにおいては、エネルギー密度、重量、航続距離、コストの改善が課題とされます。EVはバッテリー容量を増やすことで航続距離を延ばすことが可能となりますが、バッテリー容量に応じて重量も増える点が課題とされ、また、バッテリーのエネルギー高密度化、電動機やパワーコントロールシステムの効率改善、軽量化による性能改善が求められています。当社の製品は電気抵抗の低い素材として、LIBの性能向上に貢献しています。さらに先進LIBと呼ばれる高容量タイプ、全固体電池等の次世代LIBに対しても要求特性に適合した製品開発を継続的に行います。

高機能回路基板市場においては、第5世代移動通信システム(5G)の商用サービス開始が大きなビジネスチャンスとして期待されます。5Gは超高速・大容量・低遅延での大量同時通信が可能とされ、自動運転技術や遠隔医療等の社会インフラや、VR(Virtual Reality:仮想現実)、AR(Augmented Reality:人が知覚する現実環境をコンピュータ技術により拡張する拡張現実)等の領域への応用が想定されています。
5Gの商用サービスは、日本国内において2020年春より順次開始され、基地局や端末のメーカー各社が商品開発を加速する状況にあります。今後数年間は基地局や5G対応の移動体通信端末等の需要が高機能回路基板市場を牽引することが予想されます。

またCASE のうち「自動化」については、今後数年間のうちに自動運転レベル3(条件付運転自動化)対応モデルが実用化され、ADAS(Advanced driver-assistance systems:先進運転支援システム)や自動運転機能に対応するレーダー、超音波センサー、カメラ、レーザー&LIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging:レーザー画像検出と測距)等の電子機器に実装する高機能回路基板の更なる需要が期待される状況にあります。
当社は、銅箔表面に1㎛以下の微細で均一な粒子を形成する技術を生かし、表面粗さが2㎛未満のロープロファイル銅箔を製造しております。このロープロファイル銅箔は、密着性の得られにくい液晶ポリマー(LCP)やフッ素系樹脂(PTFE)と充分な密着性が得られます。今後も当社の得意とする銅箔表面処理技術の開発を進め、5G市場の発展に貢献します。


当社グループの事業系統図は以下の通りです。