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耐屈曲フレキシブルシールド線の再構

高柔軟性 × 軽量化 × 高シールド性能

なぜ従来のシールド層は曲げやねじれに弱いのか?

従来の実心銅や編組導体の設計は静的環境には適していますが、連続的な屈曲、ねじれ、振動が伴う用途(ロボットアーム、医療機器、ウェアラブルデバイス、自動車産業、航空宇宙分野など)では長期的な耐久性を維持できない場合が多いです。
問題の根本は構造の柔軟性不足にあり、応力が特定の領域に集中することで、繰り返しの動作により材料硬化、微小な亀裂、素線切れなどが発生します。

一方、編組導体はその耐久性と機械的強度で知られており、応力・張力・摩耗に対して撚線より優れています。編組構造の特性により、荷重下での摩耗や断線、信号伝送の不安定、さらには絶縁被覆の損傷といったリスクを最小限に抑えることができます。そのため、編組導体は信頼性や耐久性が特に求められるアプリケーションに最適です。

失效

なぜ従来のシールド層は曲げやねじれに弱いのか?

従来の実心銅や編組導体の設計は静的環境には適していますが、連続的な屈曲、ねじれ、振動が伴う用途(ロボットアーム、医療機器、ウェアラブルデバイス、自動車産業、航空宇宙分野など)では長期的な耐久性を維持できない場合が多いです。
問題の根本は構造の柔軟性不足にあり、応力が特定の領域に集中することで、繰り返しの動作により材料硬化、微小な亀裂、素線切れなどが発生します。

一方、編組導体はその耐久性と機械的強度で知られており、応力・張力・摩耗に対して撚線より優れています。編組構造の特性により、荷重下での摩耗や断線、信号伝送の不安定、さらには絶縁被覆の損傷といったリスクを最小限に抑えることができます。そのため、編組導体は信頼性や耐久性が特に求められるアプリケーションに最適です。

EMIとシールド線構造の関係

高速信号および精密演算システムにおいて、EMI(電磁干渉)は全体性能に影響を与える重要な隠れた要因です。EMIは製品が動作中にどれだけノイズを発生させるか、また周辺のIC・信号線・システムモジュールに干渉するかを測る指標となります。優れたEMIシールド特性は、製品自体のノイズ発生が少なく、外部からの干渉も受けにくいことを意味します。
例えば、心電図(ECG)や皮膚電導センサーなどの医療機器では、導線のシールドが不十分であればEMIの影響を受けやすく、信号の偏移やノイズ除去の不完全さにつながり、診断精度を損なう恐れがあります。

編組導体は一般的に信号線や電源線の外層シールド構造として用いられ、その目的はまさにEMIの低減にあります。内部が実心線、撚り線、または錫箔線であっても、外層のシールド設計が適切であれば、高周波ノイズや干渉を効果的に遮断できます。これはオーディオ伝送、データ通信、医療用検出信号、車載通信モジュールなどにおいて極めて重要です。構造の最適化とシールド層の設計によって、導線は高ノイズ環境下でも安定した伝送と正確なセンシングを維持できます。

よくある故障モード:

  • EMI漏洩 → 周辺ICやセンサーモジュールへの干渉

  • 信号減衰 → 測定誤差やデータの歪み

  • 精密機器の誤判定 → 例:ECG心電図に異常波形が現れる

  • 信号ドリフト → EMIノイズが低電位信号経路に侵入し偏移を引き起こす

  • EMIフィルタ回路への干渉 → ノイズが効果的に除去されず、後段の信号判読や制御ロジックに影響

動的応用における導体の金属疲労と故障リスク分析

従来の導線は、繰り返しの屈曲・ねじれ・引張り・摩耗・重力・頻繁な移動や振動により、応力集中や金属疲労が発生しやすくなります。特に実心線や撚り線構造では、長期使用によって微細な亀裂が蓄積し、最終的には導体の断線、接触不良、さらには絶縁層の貫通といった故障リスクに至ります。これに対し、柔軟シールド線は錫箔線を用いた螺旋巻き構造と、高靭性で柔軟なファイバーコアを組み合わせることで、応力を効果的に分散し、亀裂の発生を遅らせます。その結果、動的用途において長期的に安定した伝送を維持でき、従来導線を大きく上回る寿命を実現し、メンテナンス頻度やシステム停止リスクを低減します。


これらの状況が引き起こす結果:

  • 導体の断線・接触不良 → 信号断絶や干渉を招き、突発的なダウンタイムやデータ損失を引き起こす

  • 絶縁層の貫通・摩耗 → 短絡や漏電のリスク

  • 断続的な不具合 → 再現性が低く、システムの安定性を頻繁に妨げる

  • メンテナンス回数の増加 → トータルコスト(TCO)の上昇につながる

  • 期待寿命未達 → 車載や医療など厳格な耐久規格を満たせない

柔軟シールド線 vs 従来シールド線 ― 寿命比較

試験条件:

  • 曲げ半径:1 cm

  • 角度:180°

  • 周波数:1 Hz(60 rpm)

  • 荷重:500 g

試験結果:

  • 従来の実心銅導線:130 回

  • MAEDEN 初級モデル錫箔導線:131,217 回
    → 初級モデルであっても、寿命は少なくとも1,000倍以上

注記:
本試験では、典型的な実心銅線を基準として従来導体の挙動を代表させています。詳細は信頼性試験環境および方法をご参照ください。

試験ハイライト:

  • 繰り返し曲げでも導通とEMI安定性を保持

  • 導体寿命および構造健全性は従来設計を大幅に上回る

なぜ従来の導体は断線しやすく、錫箔線導体はそうならないのか?

従来設計の故障要因:

  • 応力集中:固体構造では集中した力を逃がせない

  • 疲労蓄積:同じ曲げ点が繰り返し荷重を受け、急速に劣化

  • 微小亀裂の進展:発生した亀裂が内部へ拡大

  • 素線切断と故障:EMI漏洩や信号不安定を引き起こす

銅箔絲導体の解決策

  • 螺旋構造による応力分散:金属リボンが繊維芯を包み、変形に追従

  • 疲労発生の遅延:亀裂の初期リスクを大幅に低減

  • 曲げ寿命100万回以上:導電性とシールド性能を維持

柔軟シールド線はどの分野に適用できるのか?

App
  • コンシューマーエレクトロニクス:
    折り畳みや回転といった動的用途では、導線が繰り返し曲げられても省スペースである必要があります。銅箔線導体は従来の銅線に代わり、EMIシールドや放熱用途で柔軟性・軽量性・長寿命の利点を活かし、次世代の折り畳み型や高性能・薄型スマートデバイスに最適です。

  • ロボット/産業オートメーション:
    高頻度の動作や連続ねじれ環境において、銅箔線導体は精密機器、ロボットアーム関節、サーボモーターのフィードバック信号線や制御ラインに使用され、長期安定した伝送と高い信頼性を実現します。

  • 医療機器:
    ウェアラブル心電図(ECG)、血中酸素モニター、生体信号センサー、睡眠トラッカー、リハビリ支援機器などでは、人の動きに合わせて曲げられながらも安定した信号伝送とEMIシールド性能が求められます。錫箔線導体はこれらの要求に対応します。

  • 自動車産業:
    ドア、ステアリングヒーター、計器内信号、スピーカー音圈リード、トランク荷重検出に至るまで、錫箔線導体は頻繁な開閉や振動下でもEMI安定性を維持し、ノイズ防止・歪み低減・耐屈曲疲労に優れています。

  • 航空宇宙分野:
    極端な温度や振動条件下においても、軽量・小型で長寿命の屈曲性能が必要です。コックピット、衛星通信、航法・センシングの精度維持において、銅箔線導体は高要求の宇宙環境で選ばれる重要な技術です。

  • ウェアラブルデバイス:
    GPU、AIチップ、メモリモジュールでは、EMI制御だけでなく局所的な熱の効率的な放散が必要です。MAEDEN 銅箔導体は柔軟・編組可能・超薄設計により、ヒートスプレッダ、接地層、高速信号ラインに統合でき、放熱効率とEMI性能を改善し、高密度電子モジュールの重要技術となります。

  • スマートテキスタイル/E-テキスタイル:
    MAEDEN 銅箔線は伸縮性導体として50~100%の伸長率を持ち、洗濯可能・縫製可能・熱圧着テープ構造に対応し、スマート繊維に容易に統合できます。さらに最新技術ではRFID機能やEUリサイクル規制にも対応し、次世代の電子繊維・センシング衣料の最適導体ソリューションとなります。

柔軟シールド線はどの分野に適用できるのか?

「断線しないシールドケーブル」をお探しなら、錫箔線を編組したシールドケーブルは従来を超える解決策を提供します。
同等の使用条件下で、屈曲寿命は従来比で1,000倍以上向上しながら、製品全体コストの増加はわずか約0.06%に過ぎません。製品ライフサイクルやメンテナンス頻度を考慮すれば、総合的な効果は初期投資を大きく上回ります。

導入メリット:

  • 初期検証リスクの低減:設計段階から動的試験に合格可能

  • 使用寿命の延長:疲労寿命が桁違いに向上し、断線による交換を削減

  • 安定したEMIシールド性能:信号品質が長期にわたり安定し、環境や屈曲の影響を受けにくい

  • メンテナンス・ダウンタイムコスト削減:修理回数と工数を削減

  • システム信頼性の向上:修理困難または高い安全性が要求されるモジュール(医療/車載/航空宇宙など)に最適

成本

銅箔線シールド vs 従来シールド:性能と寿命の比較

柔軟シールド線の導入をご検討ですか?

MAEDEN では、柔軟にカスタマイズ可能な編組導体ソリューションを提供しています。導体材料は標準的な錫めっき銅から、高性能な銀めっき銅や無酸素銅まで幅広く対応可能です。さらに精密な電解めっき処理、耐酸化処理、難燃処理を組み合わせ、応力環境・導電要求・耐食性レベルに応じた最適な構造を設計します。

私たちが理解する「品質」とは、単なるゼロ・ディフェクトに留まらず、エンジニアリングレベルで確実に提供できる基準です。開発から生産プロセスに至るまで ISO 9001、IATF 16949 に準拠し、各業界の要件に応じて ROHS、REACH、GSR などの材料コンプライアンス声明および顧客検証基準を満たします。これにより、すべてのロットが一貫性と完全なトレーサビリティを備え、極めて高い産業規格に応える耐久性・信頼性のある導体ソリューションを実現します。

製品開発の初期段階から、信頼性データ、サンプル試験、材料証明を提供し、DVT/PVT 検証プロセスの加速と導入期間の短縮をサポートします。社内ラボによる厳格な試験体制と豊富なフロントエンド支援経験を通じて、コンシューマーエレクトロニクス、医療機器、自動車モジュール、通信システム、航空宇宙部品といった高度アプリケーション分野における開発パートナーとなります。

MAEDEN を選ぶということは、単なる導体を選ぶのではなく、お客様の生産リズム・基準・技術言語に合わせて伴走する開発パートナーを選ぶということです。

截圖 2025-10-02 下午5.00.13.png
MAEDEN Flexible Shielding wire packge.png
Application Scenario (Multiple choice)|應用領域(可複選)

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