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表面処理

電子回路技術の細微化に対応できるガラス基板・セラミック基板へのめっき処理技術

宮城県

株式会社ケディカ

2020年3月18日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 ナノ金属粒子を用いためっき難素材へのめっき技術開発
基盤技術分野 表面処理
対象となる産業分野 医療・健康・介護、半導体、エレクトロニクス、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(精度向上)
キーワード 金属ナノ粒子、難素材
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成21年度~平成22年度

プロジェクトの詳細

事業概要

半導体回路基板で、高密度微細化が要求されている。基板と回路パターンの密着性は、表面粗さに左右されパターンの微細化に影響される。そこで平滑性に優れたガラス・セラミックス基板に金属ナノ粒子を吸着させ、中間層として用いめっき処理を施す。平滑な面に高密着性のめっき皮膜が析出し、めっき膜厚の厚膜化(15μM以上)を目標とする。素材の持つ特性を生かし、高密度実装への問題点を解決する

開発した技術のポイント

実用化に対応したガラス基板・セラミック基板へのめっき膜厚、めっき密着強度の確保
・高い密着強度
→目標:密着強度1.5KN/m(150Kgf/cm2)
・回路の厚膜化
→目標:めっき膜厚15μm以上
(新技術)
金属ナノ粒子吸着、表面改質
(特徴)
・基材(ガラス、セラミック)との密着性を高める。密着強度1.5KN/m
・平滑性を維持したまま密着性を確保することで回路の厚膜化が可能。めっき膜厚15um以上

具体的な成果

・3つの技術により、ガラス・セラミック基板へのめっき処理技術を開発
‐ガラス基板、セラミック(マコール材)基板へのめっき処理として、金属ナノ粒子の吸着技術、金属ナノ粒子吸着後の表面改質技術、表面改質後のめっき処理技術を開発
‐各研究の総合結果は、下記の通り
・材料破断強度以上のめっき密着強度を確保
‐めっき密着強度(目標値:150kgf/cm2)に対し、ガラス基板43~83kgf/cm2(材料破断)、セラミック基板60kgf/cm2(材料破断)
‐目標値より素材の破断強度の方が低いため、目標値以下で材料破断
‐材料破断強度以上のめっき密着強度を確保・セラミック基板において20μm以上のめっき膜厚を達成
‐ガラス基板では、6μm以上(2層めっき)で、基板とめっき皮膜面界面からの剥れが確認
‐セラミック基板では、2層目めっき(銅めっき)処理で、20μmのめっき厚でも剥れは確認されず目標値を達成

知財出願や広報活動等の状況

出展:2010年セミコンジャパン、2009年セミコンジャパン

研究開発成果の利用シーン

本めっき処理技術を活用することにより、電子回路基板をセラミックに置き換えることが可能になり、基板表面へのパターン形成の微細化、電流抵抗値の低減が可能に

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H26年度の実用化に向け、補完研究を継続耐熱性の向上に向けた補完研究を継続
・展示用サンプルあり
・お客様サンプル素材に合わせて、試作サンプル作成可能(有償)

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

強度向上:高密着性のめっき皮膜を成膜することが可能、ガラス基板・セラミック基板ともに40kgf/cm2以上で材料破断が確認

今後の実用化・事業化の見通し

耐熱性の向上に向けた補完研究を継続
・耐熱性に対しての評価方法・基準を社内的に研究・開発実施中
・またセミコンジャパンや弊社ホームページにて技術の公開を実施、ガラス基板では、お客様に評価サンプルを提出
・今後、医療関連メーカーへ技術開発のプレゼンを実施し、開発過程での採用・検討項目として認識して頂く

実用化・事業化にあたっての課題

使用目的に応じた安定的な密着性の確保が課題

事業化に向けた提携や連携の希望

実用化研究を推進する為の産学パートナー。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社ケディカ
事業管理機関 株式会社インテリジェント・コスモス研究機構
アドバイザー 宮城県産業技術総合センター今野様、宮本様株式会社日本海メディカル早坂様

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社ケディカ(法人番号:7370001000625)
事業内容 ・表面処理:カチオン電着塗装・アルマイト・めっき・化成処理・各種研磨・めっき処理:電解・無電解めっき、金・銀・銅・ニッケル・錫・3価化成処理・各種めっき※大学や研究機関との連携を図り、めっきをはじめ、あらゆる表面処理の開発を実施
社員数 146 名
生産拠点 宮城県仙台市泉区岩手県北上市村崎野
本社所在地 〒981-3206 宮城県仙台市泉区明通3-20
ホームページ http://www.kedc.co.jp
連絡先窓口 技術開発室マネージャー成澤博文
メールアドレス h-narisawa@kedc.co.jp
電話番号 022-777-1351