研究開発された技術紹介

本研究開発では、銅ナノ粒子ペーストを用いるスクリーン印刷技術により大型ガラス基板上に複数の単体基板を作製した後、切り分けることで、半導体実装基板1個あたりの製造コストを大幅に低減することをめざす。

・導電性銅ナノペースト材料の大型ガラス基板への高精度スクリーン印刷技術の開発
・大型ガラス基板への一括穴あけ、印刷後の裁断カット、面取り等の加工技術の開発
・半導体実装基板の電気的検査技術の高度化

・スクリーン印刷（銅ペースト膜厚　70～100μm）：重ね塗りにより100μm以上の膜厚を達成
・耐酸化性を有する銅ナノ粒子の工業的製造技術を確立し、量産試作対応設備を製作し、量産対応可を確認
・実用スクリーン印刷装置を製作し、印刷性と操作性は実用レベルに到達
・サンドブラスト法を採用し、高精度穴あけ加工装置を開発した。
・ガラス基板の検査装置を製作した。

2020年頃に本格的に市場拡大が見込まれる次世代パワー半導体、特にGaNデバイスをターゲットに絞り、次のステップとしてはSiC,更にその先にシリコン系パワーデバイス（IGBTなど）に適用を広げて生産数量を増大させる計画。

現在市販されている銅ペーストより優れた電気特性の実力値（240±40μΩ・㎜）がある為、利用用途を見つける事で事業展開の可能性を模索する。
スクリーン印刷を用いた回路形成が可能になったので、ガラス基板はもとより柔軟性のある基材に回路形成するなど利用用途の拡大による事業展開を模索する。

今回提案の基板製造プロセスでは、国内液晶生産ラインの空きスペースを利用して大型ガラス基板（液晶第2.5世代サイズ）を用いてスクリーン印刷で回路を形成、乾燥固化したのち要求仕様に合わせたサイズにカットするというもので、セラミック基板に比べて耐環境性の面ではやや劣るものの、１/10以下の製造原価が見込まれる。
また、将来的には大型ガラス基板上の回路に半導体チップを組み込み、その後要求サイズに分断するというプロセスを取りいれると、自動化が可能になり、さらに生産性が上がると考えられる。

現在市販されている銅ペーストより優れた電気特性の実力値（240±40μΩ・㎜）がある為、利用用途を見つける事で事業展開の可能性を模索する。
スクリーン印刷を用いた回路形成が可能になったので、ガラス基板はもとより柔軟性のある基材に回路形成するなど利用用途の拡大による事業展開を模索する。

電気抵抗値：本事業開発ペーストのみで、パワー半導体で利用可能な電気抵抗値(16.8μΩ・mm）を実現するに至っていないが、本事業開発ペーストにメッキ加工を行うことで実現できることは確認できた。ただ、製造工程にメッキ工程を追加すること製造コストアップにつながるため、ペーストの更なる改良が必要である。
ペーストの量産化：本事業開発ペーストは、産総研での試作段階で、量産化には、ペーストメーカーでの製造が必要となる。