ボンディングワイヤ

金から銅へ 日本発の素材革命
銅ボンディングワイヤ EX1

当社は「LSI(大規模集積回路)用高機能銅ボンディングワイヤEX1の開発」で、第44回市村産業賞本賞を受賞しました。優れた国産技術の開発で産業分野の発展に貢献した技術開発者を表彰してきた市村産業賞の歴史の中で、鉄鋼メーカーが最上位賞である本賞を受賞したのは、初の快挙です。金が主流のボンディングワイヤ市場で、これまで困難とされてきた金から銅への素材の大転換を成し遂げた画期的な商品がEX1です。

50年来の市場ニーズ 脱金化と高機能の両立

ボンディングワイヤとは、半導体の内部接続に使われる基幹部材で、半導体素子の電気信号を半導体パッケージ外部に伝える重要な役割を果たしています。ボンディングワイヤを使った半導体は携帯電話、パソコン、デジタル家電、自動車など、私たちの暮らしの中に広く普及しています。さらにスマートフォンやハイブリッド車、電気自動車といった新たな市場の拡大が続いており、さらなる低コスト化、高機能化、高信頼化が強く求められています。

ボンディングワイヤの素材には、1950年代のトランジスタ発明以来、過去50年間一貫して金が使われてきました。線径が髪の毛の5分の1ほどの太さ(15~30ミクロン)ではあるものの、やはり金は高価な貴金属。金よりも低コストで、導電性に優れ省エネルギー性能が高い、銅を素材とするボンディングワイヤの開発が、世界の多くの企業で幾度となく繰り返されてきました。しかし接合不良や酸化による耐久性の課題を解決することができず、これまでLSI用途では実用化されていませんでした。変化の激しい半導体業界にあって、50年間という長期にわたり一つの素材が使われることは大変珍しく、脱金化と高機能を両立するLSI用銅ボンディングワイヤの開発が切望されていました。

IT化を支える世界標準商品

当社は、半導体業界で50年間解決できなかった難課題に取り組み、既存のボンディングワイヤ開発手法の延長ではなく、技術難度が高く商品化が困難とされた被覆ワイヤの開発に挑戦しています。先端技術研究所では被覆素材にパラジウムを採用した独自の被覆構造設計を発明し、長年の課題である接合性や信頼性をすべて解決した新型高機能銅ボンディングワイヤ「EX1」の開発に成功しました。

EX1は従来の金ワイヤに比べ、7分の1程度の価格で最先端LSIの厳しい要求性能を満たすとともに、20%以上の高導電性で電力損失を抑えることができ、環境負荷低減に貢献する画期的な商品です。グループ会社の日鉄マイクロメタル(株)での2009 年の量産開始以降、欧米や台湾をはじめとする世界中のお客様に金からの置き換えとして採用され、貴金属の使用量を99%(年間約1000億円相当)削減する効果をあげ、急速にボンディングワイヤ市場に浸透しています。さらにIT化(情報技術)の世界的普及を支える中核部品である、最先端LSIに使用できる唯一の銅ボンディングワイヤとして新たな市場を開拓。使用実績は販売開始からわずか3年弱で地球80周分に相当する累計320万キロメートルに達し、銅ボンディングワイヤ世界市場でトップシェアを誇る世界標準商品としての地位を確立しました。


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