【重要！！】LEDサイネージにおける金線と銅線の違いについて

はじめに

LEDサイネージは、現代の広告媒体として非常に人気があります。鮮やかな色彩と高い視認性により、さまざまな場所で使用されています。しかし、LEDサイネージの性能や寿命は、その内部構造によって大きく左右されます。特に、LEDチップを接続するために使用されるワイヤーの材質は重要な要素です。本稿では、金線と銅線という二つの主要なワイヤー材質について、その違い、メリット・デメリット、そして価格の差について詳しく説明します。

金線と銅線の基本的な違い

まず、金線と銅線の基本的な特性について理解することが重要です。

金線

金線（きんせん）は、その名の通り、純金または高純度の金を使用したワイヤーです。金は化学的に安定しており、酸化や腐食に強いため、電子機器の接続材料として優れています。

銅線

銅線（どうせん）は、純銅または銅合金を使用したワイヤーです。銅は電気伝導性が非常に高く、比較的安価なため、広く使用されています。ただし、銅は酸化しやすく、特に湿度の高い環境では腐食のリスクがあります。

メリット・デメリット

次に、それぞれのワイヤー材質のメリットとデメリットについて詳しく見ていきます。

金線のメリット

高い耐腐食性: 金は酸化や腐食に非常に強いです。そのため、厳しい環境条件下でも長期間にわたって安定した性能を発揮します。
優れた接触信頼性: 金は接触面での酸化膜の形成が少なく、接触信頼性が高いです。これにより、電子回路の信頼性が向上します。
高温耐性: 金線は高温環境でも性能が安定しており、過酷な温度条件でも劣化しにくい特性があります。

金線のデメリット

高コスト: 金は非常に高価な材料であるため、金線を使用する場合、製造コストが大幅に増加します。
柔軟性の制限: 金は柔らかく、引っ張り強度が低いため、取り扱いやすさに制限があります。

銅線のメリット

高い電気伝導性: 銅は金よりも高い電気伝導性を持っており、電力効率が高いです。
低コスト: 銅は金に比べて非常に安価であり、大量生産に向いています。
高い機械的強度: 銅は引っ張り強度が高く、取り扱いが容易です。

銅線のデメリット

酸化のリスク: 銅は酸化しやすく、酸化銅層が形成されると電気伝導性が低下する可能性があります。
腐食のリスク: 特に湿度の高い環境では、銅は腐食しやすく、長期間の使用に問題が生じることがあります。
高温環境での劣化: 銅は高温環境下で劣化しやすく、過酷な条件下での耐久性に限界があります。

価格の差

金線と銅線の価格差は非常に大きいです。金は希少であり、高価な貴金属です。そのため、金線のコストは非常に高くなります。一方、銅は比較的豊富に存在し、採掘や加工も容易であるため、銅線のコストは低く抑えられます。

価格例

具体的な価格例を挙げると、2024年時点での市場価格では、金1グラムの価格は約11,000円から12,000円台です。一方、銅1キログラムの価格は約1000円から1500円です。この価格差は、製造コストにも大きな影響を与えます。

例えば、LEDサイネージの製造において、100メートルの金線を使用する場合、そのコストは数万円から数十万円に達することがあります。一方、同じ長さの銅線を使用する場合、そのコストは数百円から数千円程度で済むことが多いです。

適用例

実際のLEDサイネージの製造において、金線と銅線の選択はどのように行われるのでしょうか。以下にいくつかの適用例を挙げます。

高信頼性が求められる環境

高信頼性が求められる環境では、金線が選ばれることが多いです。例えば、医療機器や宇宙開発機器などでは、環境条件が非常に厳しく、信頼性が最優先されます。このような場合、金線の耐腐食性や高温耐性が非常に重要です。

コスト重視の大量生産

一方で、コストが重視される大量生産品では、銅線が選ばれることが一般的です。例えば、一般消費者向けの家電製品や低価格帯のLEDサイネージでは、コスト効率が最優先されるため、銅線が広く使用されます。

特殊環境での使用

特殊な環境で使用されるLEDサイネージの場合、金線と銅線のどちらを選ぶかはケースバイケースです。例えば、海上や高湿度環境では、銅線の腐食リスクを考慮して金線が選ばれることがあります。一方で、工業用途などで高電力効率が求められる場合は、銅線が選ばれることがあります。

まとめ

金線と銅線は、それぞれ異なる特性と用途を持つ重要な材料です。金線は高い耐腐食性と接触信頼性を持ち、高温環境でも性能を維持する一方で、コストが非常に高いというデメリットがあります。一方、銅線は高い電気伝導性と機械的強度を持ち、コストも低いため、大量生産に向いていますが、酸化や腐食のリスクがあります。

LEDサイネージの製造において、どちらのワイヤーを使用するかは、用途や環境条件、コストのバランスを考慮して決定されます。
したがって、最適な選択を行うためには、金線と銅線の特性を十分に理解し、具体的な使用条件に基づいて判断することが重要です。金線と銅線、どちらがオススメ？なるべく長く使いたい場合は、初期費用が高くても金線SMDの方がお得です。銅線SMDの場合は、年数が経ってからの球切れや輝度劣化が金線より多いので、４～６年後の修理メンテナンスコストが高くつく傾向があることと、輝度劣化が一定以上になれば視認性に問題が出てくるため金線SMDの製品より早めに買い替えを検討することになります。５～６年後にはまた最新製品に買い替える計画がある場合でしたらメリットがあります。最初から銅線SMDのみ採用しているLEDサイネージ製品の中には、LEDだけではなく、電源基板や通信基盤、コネクタ類まで１～２ランクダウンしている製品がございますが、このような製品は発光パネル以外にも故障リスクが増えるためオススメできません。以上のことを踏まえどちらをお選びいただくかは重要となるポイントとなります。