銅（Cu）とは？導電・放熱部品の用途と切削加工の注意点

2025.12.12 チップス

電装設計で「バスバーや端子は何の材料が最適か」を考えるとき、最初に候補に挙がるのが銅（Cu）です。理由はシンプルで、電気も熱も“通しやすい”金属だからです。一方で、銅は「重い」「柔らかい」「酸化しやすい」などのクセも強く、試作や量産で困りごとが出やすい材料でもあります。

この記事では、銅の基本特性→用途→材料種と表面処理→切削加工の注意点、の順に整理します。設計・試作・購買が同じ言葉で会話できるように、専門用語は必要最小限にし、判断に効くポイントだけを残します。

銅（Cu）とは？まず押さえる3つの性格

銅は古くから配線や熱交換器などに使われてきた金属で、導電部品・放熱部品では「性能面での基準材料」として扱われます。最初に、判断に効く性格を3つに絞ります。

性格1：電気抵抗が小さく、発熱を抑えやすい

同じ形状の導体なら、電気抵抗が小さいほど電圧降下が減り、発熱（I²R）も抑えられます。バスバーや端子で銅が選ばれるのは、抵抗が小さく“余裕を作りやすい”ためです。特に大電流（インバータ、電源、蓄電池周り）では、温度上昇や効率に直結します。

なお実務で落とし穴になりやすいのが「温度で抵抗が増える」ことです。銅は温度が上がると抵抗も増え、発熱がさらに増える方向に働きます。熱設計まで含めて材質を決めるのが、失敗しない近道です。

性格2：熱もよく通し、温度ムラを減らしやすい

銅は熱伝導率も高く、熱源からヒートシンクや筐体へ熱を逃がす役割に向きます。発熱部品の直下に「熱を広げる板（ヒートスプレッダ）」を置く設計では、銅の効果が出やすいです。

ただし、銅の“良さ”が効くのは熱が銅に入ってからです。熱が入る入口（接触面、締結圧、放熱グリスやシート）で詰まると、銅を厚くしても温度が下がりません。放熱は材料より先に「接触」を疑う、が鉄則です。

性格3：柔らかく粘いので、加工と表面状態にクセが出る

銅は延性が高く、切削では切粉が伸びやすい・刃先に溶着しやすいといった傾向があります。その結果、バリ（かえり）や面荒れが出たり、工具摩耗が早まったりします。さらに柔らかいので、薄板や細長い形状はクランプ跡・反り・たわみも起きやすいです。

設計段階で「どこを高精度にしたいか」「どこは面取り必須か」「めっき前提で角をどうするか」を決めておくと、試作が一気に安定します。

導電部品の用途：バスバー/端子で銅が強い場面

ここでは、電装設計で登場頻度が高い2つの部品を例に、銅が活きるポイントを整理します。

バスバー：低抵抗・低発熱を狙う“電力の幹線”

バスバーは大電流を低損失で流すための板状・帯状導体です。銅を使うメリットは、同じ電流を流す場合に断面積を小さくしやすく、温度上昇や電圧降下の設計自由度が上がることです。配線を太くすると取り回しが難しくなりますが、銅バスバーなら「薄く広く」でレイアウトの自由度を作れます。

一方で、バスバーは曲げ・穴あけ・面取り・めっきなど工程が多く、仕様が曖昧だとトラブルが出ます。典型例は次の通りです。

曲げ部：曲げRが小さすぎて割れ・白化が出る、寸法が安定しない
穴周り：穴端のバリでめっき不良や絶縁破壊リスクが増える
端面：角が立ちすぎて作業者のケガ・ハーネス損傷につながる

設計側が「曲げR・穴位置公差・面取り指示」を最初から入れるほど、試作のやり直しが減ります。

端子・ラグ：接触抵抗と“締結の安定”が品質を決める

端子は電線やバスバーを機器に接続する部品で、見落としがちなのが「接触抵抗」です。導体そのものの抵抗より、ボルト締結部や圧着部の接触状態で損失・発熱が決まるケースが多いからです。

銅は導電性に優れますが、表面は酸化しやすく、酸化皮膜は接触抵抗を増やします。そのため実務では、錫めっき等の表面処理で接続信頼性を作ることが一般的です。特に振動環境では、微小な擦れ（フレッティング）で接触が不安定になることがあるため、表面処理と締結条件（座面、ばね座金、トルク管理）をセットで考えます。

放熱部品の用途：銅が効くのは“熱を広げたい”ところ

放熱で銅を使うときのコツは、「熱を逃がす」だけでなく「熱を広げる」役割を意識することです。

ヒートスプレッダ/ベース：局所発熱のピークを下げる

パワー半導体や高発熱ICでは、熱が一点に集中しがちです。銅の板やブロックを介して熱を横方向に拡散できると、部品直下の温度ピークが下がり、信頼性が上がります。反対に、熱が一点に溜まる設計だと、温度センサでは見えない局所過熱が起きます。

この用途では「平面度」と「面粗さ」が効きます。面がうねっていると接触面積が減り、放熱材（グリス等）が厚くなって熱が通りにくくなります。“加工精度＝放熱性能”になりやすい領域です。

厚くすれば良い、ではない：熱のボトルネックを探す

銅は優秀ですが、熱の流れは最も弱い部分（接触面、絶縁シート、TIM、締結圧など）で詰まります。材料だけで解決しようとするとコストが跳ねやすいので、まず「どこがボトルネックか」を切り分けるのが近道です。試作段階では、温度測定点を増やし、接触条件（トルク、面の仕上げ、TIMの塗布）を変えて比較すると原因が早く見えます。

まずは比較：銅・アルミ・真鍮の使い分け早見

設計と購買の会話を揃えるために、代表的な候補をざっくり比較します。細かな材質記号（C1020、C1100など）やめっき仕様は次パートで整理します。

観点	銅（Cu）	アルミ（Al）	真鍮（黄銅）
導電性	高い（基準になりやすい）	銅より低いが軽い	銅より低め
放熱性	高い	銅より低い	銅より低め
重量	重い	軽い	銅よりやや軽い場合も
加工のクセ	粘くてバリ・溶着が出やすい	切削は比較的素直	材質により割れ/バリ注意
表面処理	酸化対策でめっきが効く	腐食/電食の設計配慮が重要	めっきで特性調整しやすい
使いどころ例	大電流バスバー、端子、熱拡散板	軽量バスバー、筐体放熱	端子部品、小物の機械部品

仕様決めの早道：設計・試作・購買で最初に揃える項目

銅部品は「材料」だけ決めても前に進みません。材料種・寸法・表面処理・精度・加工法が絡むため、最初に“確認すべき項目”を揃えるほど手戻りが減ります。

立場	最初に決めたい/聞きたいこと	目的
電装設計	定格電流・許容温度上昇・周囲温度、締結方法（ボルト径/座面）、絶縁距離、曲げ有無	断面と形状、発熱リスクを先に潰す
試作担当	重要寸法（基準面/公差）、薄肉部の有無、面取り指示、めっき前後での寸法扱い	バリ・反り・加工順の最適化
購買	材質記号、板/棒の形態、表面処理の種類と膜厚、ミルシート要否、ロットと納期	見積条件を揃え、比較できる状態にする

ここまでが「銅を使う意味」と「最初に揃えるべき会話の土台」です。次のパートでは、銅材の種類（タフピッチ/無酸素/りん脱酸など）と、表面処理（錫・銀・ニッケル等）の使い分けを、購買比較できる形で整理します。

銅材の種類と選び方（「銅＝全部同じ」をやめる）

バスバーや端子で“銅”と呼ばれていても、実務では「純銅（銅の純度が高い材料）」と「銅合金（強度や加工性を足した材料）」を使い分けます。性能トラブルの多くは、材料種が曖昧なまま図面が進むことで起きます。

代表的な純銅（JISの例）と向き・不向き

純銅は導電・放熱に強い一方、強度は高くありません。まずは用途で“基準”を決めます。

材料の呼び方（例）	特徴（要点）	向く用途	注意点
タフピッチ銅（C1100 など）	一般用途で入手性が高い。導電性も高水準。	バスバー、端子、放熱ブロックの基本材	雰囲気・加熱条件によっては性質が変わる。工程条件の共有が大切
無酸素銅（C1020 など）	酸素が少なく、真空・ろう付けなどで安定しやすい。	高信頼の導体、真空・高温周り、熱拡散板	材料費が上がりやすい。必要条件（環境/接合方法）を先に整理
りん脱酸銅（C1220 など）	酸素起因の不具合に強く、接合や配管用途で使われる。	接合工程が絡む部品、配管系部材	純銅より導電性が下がる傾向。電気性能が主目的なら要検討

※記号は代表例です。実際は規格、板・棒の形態、調質（硬さ）まで含めて指定します。

「導電率」だけで選ばない：強度・ばね性が要るなら銅合金

端子や接点は、締結や挿抜で応力を受けます。純銅は柔らかいため、座面がなじんで接触は安定しやすい反面、塑性変形で締結力が落ちたり、形状が崩れたりすることがあります。そこで銅合金を候補に入れます。

りん青銅：ばね性が必要な端子・接点に定番。導電性は純銅より下がる
ベリリウム銅：高ばね性・高強度。高信頼用途に使われるが、加工・取り扱いは安全配慮が必須
クロム銅/ジルコニウム銅系：強度と導電のバランスを取りやすく、発熱や変形が気になる部位で候補
快削銅（テルル銅など）：切削性を上げた材料。試作で「バリと切粉」で困るときの選択肢

設計のコツは、「電気性能（抵抗・温度上昇）」と「機械性能（締結・ばね・耐久）」を別々に評価し、必要なところだけ合金化で補うことです。全部を合金にするとコストと入手性が悪化しやすいので、機能分担が効きます。

表面処理の使い分け（接触抵抗・耐食・はんだ付けを決める）

銅は表面が酸化・硫化しやすく、接触抵抗の増加や外観変化につながります。導電部品では「表面処理まで含めて材料」と考えるのが実務的です。

よく使うめっきの特徴（用途別の目安）

表面処理	強み	向く場面	つまずきポイント
錫めっき	コストと汎用性。酸化抑制・はんだ付け性が良い	バスバー、端子の標準仕様	条件によっては経時変化を考慮。保管・膜厚指示が重要
銀めっき	接触抵抗を下げやすく大電流に強い	大電流・低損失、温度余裕が欲しい接続部	硫黄で変色（硫化）しやすい。環境と梱包（防錆/防硫）をセットで
ニッケルめっき	硬く耐食のバリア層に向く（下地に使われやすい）	下地めっき、耐摩耗が必要な部位	単独だと接触抵抗やはんだ性に影響。上めっきとの組合せで設計
金めっき	低接触抵抗と耐食、微小信号で安定	信号接点、腐食環境	高コスト。必要箇所を限定（部分めっき）しないと跳ねる

膜厚は、電流・温度・摺動の有無・環境（湿気、硫黄、薬品）で最適値が変わります。購買比較が目的なら、まず「めっき種＋下地有無＋膜厚＋処理範囲」を同じ条件で揃えることが最優先です。

めっき前提の図面指示で差がつく3点

角を立てすぎない
角が鋭いと、めっきが薄くなりやすく、剥がれ・耐食不足の起点になります。外周は微小Rでも入れておくと安定します。
面取り・バリ取りを“必須”で書く
バリはめっきムラ、異物、絶縁破壊リスクの原因です。「糸面取り」だけだと曖昧なので、面取り量やバリ許容（不可/微小可）を決めます。
処理範囲（どこまでめっきするか）を決める
締結面だけ、接触面だけなど、必要部位を限定するとコストが下がり、品質も安定します。マスキング境界の位置は、組立後に見えない・当たらない場所に置くのが定石です。

異種金属接触（電食）と締結トラブルを先に潰す

バスバー周りは、相手材がアルミ、ステンレス、亜鉛めっき鋼板など“混在”しがちです。このとき注意したいのが、異種金属接触による腐食（電食）と、座面のかじり・なじみです。

電食を避ける考え方

電食は「異種金属が接触」し「水分などの電解質がある」環境で起きやすくなります。対策は次のどれか、または組合せです。

接触する金属を近づける（相性の良い組合せにする）
片側をめっきや表面処理で“隔離”する（下地ニッケルなども含む）
絶縁ワッシャやブッシュで電気的・化学的な接触を断つ
水が溜まらない構造、結露しにくい配置、封止など環境側で抑える

締結部は「材料＋表面＋座面形状」のセット

銅は柔らかいので、締結で座面が沈みやすく、長期で締結力が変化することがあります。座面を広く取る、ワッシャを入れる、締結条件（トルクや座面処理）を規定する、といった“機械設計”が、接触抵抗の安定に効きます。

購買と試作が迷わない「手配情報」のテンプレ

試作では「材質は銅で、めっきは任せます」だと見積が割れ、比較もできません。最低限、次の情報をセットで揃えるとブレが減ります。

項目	指定例	なぜ必要か
母材	C1100 t=3.0 など	価格・入手性・加工性が変わる
形態/調質	板材/棒材、H材など	曲げ割れ・反り・硬さに直結
重要寸法	基準面、公差、平面度など	加工順と検査方法が決まる
表面処理	Sn、Ag、Ni下地有無、膜厚、範囲	接触抵抗・耐食・コストを左右
外観/端面	バリ不可、角R、キズ基準	めっき不良や組立不具合の予防
付帯書類	ミルシート、処理成績など	トレーサビリティと品質保証

酸化・硫化を前提にした保管と取り扱い

「めっきをするから保管は適当でいい」とすると、変色や油分が原因で処理不良になり、手戻りの元になります。試作段階ほど、取り扱いルールを簡単でも決めておくと効果的です。

やりがち	推奨	目的
素手で触る	手袋着用、指紋を付けない	指紋腐食と接触不良の予防
机に直置き	袋・トレーで個別管理	キズ、異物付着の抑制
ゴムや紙と密着	ポリ袋＋乾燥剤、必要なら防錆紙	硫化・変色の抑制
長期在庫	先入先出、期限を決める	経時変化の見える化

次のパートでは、ここで決めた材質・表面処理を“加工で実現する”ために、銅の切削で起きやすい不良（工具摩耗、溶着、バリ、反り）と、その対策を工程視点で具体化します。

銅の切削加工で起きがちな不良（原因は「粘さ」と「柔らかさ」）

銅は切削できる材料ですが、鉄やアルミと同じ感覚で条件を当てると、工具寿命・バリ・寸法安定でつまずきやすいのが実情です。代表的な不良を先に言語化しておくと、試作の手戻りが減ります。

工具摩耗・溶着で「面が荒れる」「寸法が逃げる」

銅は切粉が刃先にまとわりつきやすく、刃先に溶着（焼き付き）が起きると、急に面品位が悪化したり、寸法が安定しなくなります。特に仕上げ面や接触面は、見た目以上に“微小なむしれ”が接触抵抗や放熱に影響するため、加工条件の安定が重要です。

バリ（かえり）が残りやすい

外周、貫通穴、座ぐり、タップ下穴など、エッジが立つ箇所にバリが出やすい傾向があります。バリはそのままにすると、

めっきムラ・はがれの起点になる
絶縁距離を食い、耐電圧のリスクになる
組立時に異物化し、締結面を荒らす
といった不具合につながります。銅部品では「バリ取りは追加作業」ではなく、工程の一部として設計・見積に組み込むのが安全です。

反り・たわみ・クランプ跡（薄板バスバーで顕在化）

銅は柔らかいので、薄板や細長い形状はクランプ力に負けて変形しやすく、加工後に反りが戻ることもあります。基準面をどこに取るか、加工順序（片面ずつ、荒→仕上）をどう組むかで仕上がりが大きく変わります。

タップ・リーマは切粉詰まりに注意

穴加工は「切粉の逃げ」が勝負です。切粉が詰まると、タップ折れやねじ山荒れ、下穴の焼き付きが起きます。通り穴か止まり穴か、深さ、ねじ精度を先に整理し、工具と加工方法を合わせます。

工具摩耗・バリ対策の実務（試作で効く打ち手）

現場で効きやすい対策を、考え方とセットでまとめます。設備や工具メーカーで最適値は変わるため、「何を狙って条件を振るか」を押さえるのがポイントです。

まずは“溶着しにくい刃先”を作る

溶着は、刃先の切れ味が落ちた瞬間に増えやすく、面荒れ→バリ増加→再加工の悪循環になりがちです。試作では次を意識すると安定します。

仕上げ面（接触面）は新刃または交換直後の工具を当てる
荒加工と仕上げ加工で工具を分け、仕上げ代を残して最後に決める
切粉が詰まりやすい形状は、切粉の逃げ方向（溝・逃げ）を工程側で確保する

クーラントと洗浄は、めっき前提なら特に重要

銅は油分や汚れが残ると、めっき不良の原因になります。めっきまで含む場合は、加工油の種類、洗浄方法（脱脂）、乾燥までを工程として設計するほうが安全です。

ありがちな症状	主因（例）	対策の方向性
仕上げ面が曇る/むしれる	溶着、刃先摩耗	切れ味重視の工具、条件見直し、交換サイクル短縮
貫通穴の出口に大きなバリ	切削抵抗、刃物形状、逃げ不足	面取り工程を標準化、穴加工条件の最適化
タップが折れる/ねじ山が荒い	切粉詰まり、下穴不適	下穴・工具種・潤滑の再選定、逃げの確保
薄板が反る/寸法が出ない	クランプ変形、加工順	治具見直し、荒→仕上、基準面の取り方を再設計
めっきが乗らない/ムラ	油分、バリ、角の鋭さ	脱脂・バリ取り徹底、角R、処理範囲の明確化

試作で失敗しないための指示ポイント（図面に書くほど安定する）

加工側が迷わない図面は、結果的にコストも納期も安定します。銅部品で効果が大きい指示は次の通りです。

図面で明確化したい項目（最低限）

指示項目	書き方の例	目的
基準面/重要寸法	基準A、接触面の平面度、座面の面粗さ	接触抵抗・放熱の再現性を作る
面取り・バリ	「バリ不可」、C0.2〜0.5など	めっき不良・絶縁リスクを減らす
角R	外周R0.2など	めっき薄肉化の抑制、ケガ防止
表面処理範囲	接触面のみ、部分めっき	コスト最適化と品質安定
キズ・打痕基準	接触面は打痕不可など	座面荒れによる発熱リスクを予防

試作段階で「測っておく」と後が楽になる項目

接触面の面粗さ、平面度（放熱・接触抵抗に効く）
組立後の温度上昇（想定電流での評価）
めっき後の膜厚と外観、マスキング境界の位置
締結トルク条件と座面のなじみ（緩み・発熱の予兆確認）

まとめ：銅部品は「材質×表面×加工」を同時に決める

銅（Cu）は、導電性・放熱性に優れる“基準材料”として、バスバーや端子、ヒートスプレッダなどで強い武器になります。
一方で、酸化しやすい／柔らかく変形しやすい／切削でバリ・溶着が出やすいといったクセがあり、材料だけ決めて進めると「めっき不良」「接触抵抗のばらつき」「反り・面粗さ不足による放熱不足」など、試作～量産で手戻りが起きやすいのも事実です。

銅部品で失敗を減らす要点は、「材質（銅種・調質）× 表面処理（めっき種・膜厚・範囲）× 加工（基準面・平面度/面粗さ・面取り/角R・バリ取り）」を最初にセットで決めること。特に、接触面・締結面・めっき境界・エッジ処理を図面で明確にしておくほど、試作の再現性と量産移行の安定度が上がります。

株式会社アリスでは、導電・放熱部品の試作でつまずきやすいポイント（バリ、面品位、反り、めっき前提の角処理、基準面の取り方）を踏まえ、図面の段階から“加工成立性”を意識した進め方をご相談いただけます。
「銅で作りたいが、仕様の決め方が不安」「めっきや締結条件も含めてトラブルを潰したい」といった段階でも構いません。早い段階で条件を揃えるほど、後工程の手戻りは減らせます。

ご相談時は、下記を共有いただくと検討がスムーズです。