古河電気工業は2022年6月22日、パワー半導体の基板向け無酸素銅条「GOFC」の板厚精度を向上したと発表した。板厚0.8mmのGOFCの場合、板厚のばらつき幅を従来の約14μmから、同6～8μm程度まで半減させた。パワー半導体で使われるセラミックス製絶縁基板の反りを抑えられるため、信頼性向上や長寿命化につながるという。
無酸素銅条「GOFC」
高純度の銅の板材をロール状に巻いた製品。（写真：古河電気工業）
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無酸素銅条とは、酸素などの不純物が少ない高純度の銅材を圧延して、ロール状に丸めた製品である。同社によると、パワー半導体の需要拡大に伴い、熱伝導性に優れた無酸素銅の需要が増している。半導体チップを載せる絶縁基板の両面に無酸素銅をろう付けし、チップの発熱を逃がしやすくする用途だ。
その無酸素銅の板厚のばらつきが大きいと、熱膨張によるひずみ量が、絶縁基板の両面で異なってくる。すると、チップの発熱で高温になるたびに絶縁基板には反りが生じるため、チップが剥離したり、絶縁基板にひび割れが生じたりする恐れが出てくる。
パワー半導体における無酸素銅の用途
セラミックス製の絶縁基板の両面に無酸素銅をろう付けして熱伝導性を確保している。（出所：古河電気工業）
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そこで同社は、ロジック系の半導体製品に使うリードフレームの生産工程で導入していた圧延技術を、無酸素銅条の製造工程にも取り入れた。具体的には、X線による板厚計測の結果を基に、圧延機をリアルタイムに制御できるようにした。その結果、無酸素銅条の板厚のばらつきを半減できたという。
同社は2017年4月にGOFCを開発したと発表していた。2022年度のGOFCの出荷量は、2020年度の約2倍となる月産50トン以上を見込む。
