[スポンサーリンク]

一般的な話題

化学者のためのエレクトロニクス入門④ ~プリント基板業界で活躍する化学メーカー編~

[スポンサーリンク]

bergです。化学者のためのエレクトロニクス入門と銘打ったこのコーナーも、今回で4回目となりました。前回は半導体製造プロセスの仕組みと、それにかかわるファインケミカルの生産に携わっている企業をご紹介しました。

今回はプリント基板の製造プロセスに関連する製品・企業に焦点を当てていきます。この分野もニッチながら、日本の化学・素材メーカーが存在感を発揮している分野です。製造工程の上流から順を追ってみていきましょう。

①銅張積層板(CCL)

概要

プリント基板製造の大本になる材料です。絶縁体の樹脂などに薄い銅箔を均一に張り合わせて作られています。

供給元

国内ではAGC(旧:旭硝子)、日立化成(2020年10月より昭和電工マテリアルズに改名予定)、日本製鋼(旧:新日鐵住金)など。海外では台光電子材料など。

最近のトピック

5G通信への対応など高周波特性を改善する目的で、低誘電率の樹脂材料の探索が進められています。

②ソルダーレジスト

SOLDER_RESIST

緑色の部分がソルダーレジスト(画像:Wikipedia

概要

フォトレジストの一種ですが、基板の銅配線を絶縁し、はんだなどから保護する役割があります。

緑色のものが安価で広く普及していますが、近年では様々な用途に合わせた製品が登場しています。

供給元

太陽ホールディングスが首位。ほかにタムラ製作所日立化成(2020年10月より昭和電工マテリアルズに改名予定)、東洋紡東亞合成など

最近のトピック

5G通信への対応など高周波特性を改善する目的で、低誘電率材料の探索が進められています。

③金属めっき薬品

PCB

基板上の銅/無電解ニッケル/置換金めっき(ENIG)(画像:Pixabay

概要

プリント基板の銅配線や、素子を実装する際のはんだめっき、外部との電気的接続をつかさどる金コネクタなどの製造プロセスに使われるのがめっき技術です。

前回も紹介しましたが、銅や金は低温でも非常に拡散しやすいため、銅の表面に直接金めっきを施すと長時間経過後に表面の金めっきが原子レベルで内側へと拡散し、めっき自体が消滅してしまいます。そこで、拡散しにくい金属(バリアメタル)の薄膜を中間に形成する手法が広く用いられています。バリアメタルとしてはNiPdが一般に利用されています。

なお、コネクタなどの接点部位は機械的な外力に繰り返しさらされることから柔らかい純金では摩耗してしまいます。そこで、NiやCoとの合金(硬質金)とすることで強度を確保するのが一般的です。しかし、そのままでは電気陰性度のまったく異なる金属同士を一定の比率で析出させることは困難であることから、各種の添加剤が重要で、高度な技術力が必要な分野となっています。

供給元

めっきの種類ごとにおおむね棲み分けができています。

日本高純度化学:リードフレーム、コネクタ用貴金属めっきなど世界トップ。特にスマホ向けはほぼ独占

上村工業:無電解ニッケルで世界トップ

日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース(EEJA):貴金属めっき液のラインアップ数トップ

小島薬品化学:高純度が要求される貴金属めっき液

JCU:銅ビアフィルでトップクラス、装飾用も

石原ケミカル:はんだめっき、ウエハバンプ用めっき

 

最近のトピック

貴金属は地殻中の存在量自体が少ないことから、数千円/g以上と極めて高価です。また、鉱床の多くが特定の国家・地域(独裁国家や政情不安定・係争中の地域)に偏在しており、政治的なリスクなどから安定供給に不安があるものも少なくありません。そのため、その使用量の低減(省金化)の努力が払われています。

また、半導体内部の配線にはここ四半世紀銅が用いられてきましたが、近年では微細化による性能面(エレクトロマイグレーション:高電流密度による配線の破損、など)での限界に直面しています。そのため、次世代の微細配線材料としてはCoRuが一躍脚光を浴びています。

④フラックス

Flux_Pen

市販のフラックス(画像:Wikipedia

概要

はんだづけ性を良好にするためなどに塗布される薬品で、ロジン(樹脂)と銅表面の酸化膜を除去する活性剤などから構成されています。

供給元

タムラ製作所など

⑤異方性導電膜(ACF)

概要

微少な半導体チップなどをはんだづけせずに接続するための素材です。エポキシ樹脂またはアクリル樹脂中に金属微粒子(フィラー)を分散させたもので、圧縮方向にのみ導通する優れものです。

供給元

デクセリアルズ(旧:ソニーケミカル)、日立化成(2020年10月より昭和電工マテリアルズに改名予定)など

最近のトピック

5G通信の実用化などにより高周波帯域での低損失化などが求められています。

ソルダーレジストや金属めっきをはじめ、このあたりの分野は非常に奥が深い分野で、それだけで何本も記事が書けてしまいそうです。今回の投稿のみでは、ほんの導入しかご説明できませんでしたので、今後別途シリーズ化できればと考えています。

長くなりましたが、今回はこのあたりで区切ります。次回はディスプレイやその他の素子についてご紹介する予定ですのでご期待ください!

関連リンク

グローバルニッチトップ企業の5年後の現状と課題(令和元年6月 経済産業省製造産業局総務課)

2019年9月11日付 日経新聞朝刊全国版 スマートフォン特集

関連書籍

[amazonjs asin=”4526066893″ locale=”JP” title=”よくわかるプリント配線板のできるまで”] [amazonjs asin=”406257084X” locale=”JP” title=”図解・わかる電子回路―基礎からDOS/V活用まで (ブルーバックス)”] [amazonjs asin=”4526068144″ locale=”JP” title=”本当に実務に役立つプリント配線板のめっき技術”]
gaming voltammetry

berg

投稿者の記事一覧

化学メーカー勤務。学生時代は有機をかじってました⌬
電気化学、表面処理、エレクトロニクスなど、勉強しながら執筆していく予定です

関連記事

  1. ガラス器具の洗浄にも働き方改革を!
  2. 電気刺激により電子伝導性と白色発光を発現するヨウ素内包カーボンナ…
  3. 薬学部ってどんなところ?
  4. アメリカの研究室はこう違う!研究室内の役割分担と運営の仕組み
  5. 化学者のためのエレクトロニクス講座~化合物半導体編
  6. スローン賞って知っていますか?
  7. フラーレンの“籠”でH2O2を運ぶ
  8. アメリカ大学院留学:博士候補生になるための関門 Candidac…

注目情報

ピックアップ記事

  1. スイス・ロシュの1―6月期、純利益4%増
  2. 炭素置換Alアニオンの合成と性質の解明
  3. 第173回―「新たな蛍光色素が実現する生細胞イメージングと治療法」Marina Kuimova准教授
  4. エーザイ、医療用の処方を基にした去たん剤
  5. Micro Flow Reactor ~革新反応器の世界~ (入門編)
  6. NHC銅錯体の塩基を使わない直接的合成
  7. 論文投稿・出版に役立つ! 10の記事
  8. アステラス製薬、抗うつ剤の社会不安障害での効能・効果取得
  9. メールのスマートな送り方
  10. デカすぎる置換基が不安定なリンホウ素二重結合を優しく包み込む

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2020年7月
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

注目情報

最新記事

Host-Guest相互作用を利用した世界初の自己修復材料”WIZARDシリーズ”

昨今、脱炭素社会への実現に向け、石油原料を主に使用している樹脂に対し、メンテナンス性の軽減や材料の長…

有機合成化学協会誌2025年4月号:リングサイズ発散・プベルル酸・イナミド・第5族遷移金属アルキリデン錯体・強発光性白金錯体

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2025年4月号がオンラインで公開されています!…

第57回若手ペプチド夏の勉強会

日時2025年8月3日(日)~8月5日(火) 合宿型勉強会会場三…

人工光合成の方法で有機合成反応を実現

第653回のスポットライトリサーチは、名古屋大学 学際統合物質科学研究機構 野依特別研究室 (斎藤研…

乙卯研究所 2025年度下期 研究員募集

乙卯研究所とは乙卯研究所は、1915年の設立以来、広く薬学の研究を行うことを主要事業とし、その研…

次世代の二次元物質 遷移金属ダイカルコゲナイド

ムーアの法則の限界と二次元半導体現代の半導体デバイス産業では、作製時の低コスト化や動作速度向上、…

日本化学連合シンポジウム 「海」- 化学はどこに向かうのか –

日本化学連合では、継続性のあるシリーズ型のシンポジウムの開催を企画していくことに…

【スポットライトリサーチ】汎用金属粉を使ってアンモニアが合成できたはなし

Tshozoです。 今回はおなじみ、東京大学大学院 西林研究室からの研究成果紹介(第652回スポ…

第11回 野依フォーラム若手育成塾

野依フォーラム若手育成塾について野依フォーラム若手育成塾では、国際企業に通用するリーダー…

第12回慶應有機化学若手シンポジウム

概要主催:慶應有機化学若手シンポジウム実行委員会共催:慶應義塾大学理工学部・…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー