低線膨張銅めっきで、熱応力による故障の少ない、新しい電子デバイスを実現します。

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・つまみ枝豆氏と対談（月刊誌センチュリー　2021年6月号掲載）

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・最新の研究成果を更新しました　（更新日　2021年6月7日）

・　サーモンピンクの銅めっき色が出現した低線膨張銅めっき

　図1は低線膨張銅めっきを30μm付けた銅めっきの外観である。本来の銅めっき色のサーモンピンクである。

　図2はその電子顕微鏡写真である。aは表面から見た写真である。数μmの角ばった結晶が成長している。この結晶は非常に密である。bは断面から見た写真である。断面にも欠陥がなく非常に密である。

　図3は引っ張り試験結果である。引っ張り強度が162と高く、伸びが1.0%である。伸びのさらなる向上は今後の課題である。

　微小めっき研究所は、パワーデバイス 、プリント基板など電子デバイス製造メーカーの銅めっき配線工程におけるニーズに対応するため、繰り返しの熱処理において、低線膨張特性を発揮する銅めっきの開発に成功しました。従来の銅めっきの線膨張係数を1/3に減らすことが可能となります。この発明により、シリコンウエハやビルドアッププリント配線板の熱応力による基板の反りを低減し、製品の歩留まり向上、信頼性向上に寄与するものと考えております。

※　本研究成果は、2020年1月22日付 日刊工業新聞に掲載されました。

-40℃から200℃の200回ヒートサイクルの結果を示す。50サイクル毎に銅めっきを取り出して、線膨張係数を測定した。

50,100,150回目のサイクルで取り出した銅めっきの線膨張係数はほぼ同じ挙動である。

200回目のサイクルでは、線膨張係数がさらに低下した。

　電子材料に使う配線めっきのほとんどが電気銅めっきです。

高校の教科書に出てくるのですが、電気めっきを行うには正極と負極とめっき液が必要です。

めっき液の中には図1に示すようにプラスに帯電した金属イオンと水が必要です。

プラスの金属イオンは負極に電気的に引っ張られ、還元されて負極上に金属としてめっきされます。

この負極が微小なめっきを微小めっきと呼びます。

　半導体（チップ）上の配線では数nm幅、半導体の外側のプリント基板では数ミクロンと配線幅が極めて細いため、

微小めっきと呼びます。典型的な半導体配線用銅めっきは1990年にIBMのワトソン研究所で開発されました。

銅ダマシン法と呼びます。ダマシンとはダマシン地方の彫金からとったようです。

銅ダマシンめっきの典型例を図２に示しました。

 　銅は抵抗が2番目に低い金属であるため半導体やプリント基板の配線として多用されています。

しかしながら問題は線膨張係数の違いです。

　シリコンが2x10－6(1/K)であり、銅が18x10－6(1/K)と実に９倍高いのです。

　そのため、熱がかかるとシリコン基板、プリント基板が反ったり、銅めっきが膨れたり、割れたりします。

当社の低線膨張銅めっきでは反り、膨れ、割れが起こりません。

　会社創立者の近藤が、2014年に発見したのが低線膨張銅めっきです。

株式会社微小めっき研究所は、近藤が所属する大阪府立大学発のベンチャー企業です。

設立理念は下記の２点です。

　1. 加熱時の銅配線の不良をなくすこと

　2. 銅めっきの線膨張係数をシリコンやセラミックスに近づけること

今後、この低線膨張銅めっき液の世界的な普及を目指します。

よろしくご支援ください。

昭和51年3月　　京都大学工学部 卒業

昭和53年3月　　京都大学工学部 修士課程終了

昭和55年9月　　University of Illinois, Ph.D.取得

昭和57年1月　　住友金属工業（株）入社

平成  7年1月　　工学博士（京都大学）取得

平成  8年12月　 岡山大学工学部　助教授

平成16年4月　  大阪府立大学大学院工学研究科　教授

平成27年7月　  大阪府立大学21世紀科学研究機構　微小めっき研究センター　所長

平成28年　　　(株)微小めっき研究所設立　代表取締役

　　　　　　　　現在に至る

学術論文　216

特許　　　  94

学術賞　　　3

主要著書

1. '初歩から学ぶ微小めっき技術 - 多彩な応用分野を開拓'、近藤 和夫編著、工業調査会Kブックス-187巻(2004.6)

2.‘Copper electrodeposition for Nanofabrication of Electronics Devices’, Kazuo Kondo, Springer(2014)

3. ‘Three Dimensional Integration - Processing, Materials, and Advanced Applications’, Kazuo Kondo, Springer(2016)

4.’Cuprous is key to acceleration in Copper bottom up filling’, Kazuo Kondo, Lambert(2017)

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シティバス（泉尾1丁目バス停徒歩3分）