【火曜日担当 】mokichiのかわいいケイ素たん(半導体) #7

おはようございます、mokichiです。

#5でシリコンウェハを切断してチップにするところまでお話ししました。製品にするときにはチップ同士を線（金線など）で繋がなくてはなりません。さらに、繋ぐためにはチップを乗せる台を作らなければいけません。

ということでこの台（リードフレーム）の話をしていきます。

↑リードフレーム

    この上に半導体チップなどを置いて線で繋ぐ、そうするとコンピュータの心臓が出来上がる。

日本の北九州には当時リードフレーム世界シェア3割の会社がありました。

まずは製造方法。

ニッケルと鉄でてきた帯がプレス機械に通されます。プレス機械には金型があり、1分間に1500回この帯を一つずつプレスしていきます。

以前はエッチングという方法で作られていましたが、金型で安く作ることをこの会社の社長は考えました。

ここからは会社製造の経緯を。

この社長が仕事を始めたのはドッジ不況の真っ只中だったそうです。そんな中取り組んだのがタングステンカーバイドによる精密金型の技術でした。なんだかかっこいい名前ですね。この成功は日本初であり、注文が殺到し会社は成長したそうです。

多少の資金を得た社長はアメリカのシリコンバレーに見聞旅行に行きました。そこで発見したのがリードフレームでした。その当時リードフレームのこともICのことも知らなかった社長が「これひとつでいくらするの？」と聞いたそうです。そしたら200ドル（てきとーに約20000円）と答えられたそうです。このとき社長はこんなの10円もあれば作れるよ、なんて思ったそうです。

反対を押し切って製造されたリードフレームは最初は全く売れなかったそうです。あまりの安さに品質を疑われてしまいました。しかしあるときをきっかけにまたまた注文が殺到！それから会社は大きく成長していったそうです。

日本の技術を真似てそれを超える力はすごいですね。

今回はここまでです！また来週ー！

定期更新！ サイエンス中野(炭素)の化学小噺 閑話

閑話　元素周期表

どうも、ゲームマーケットが終わった後に化学小噺書いてないことに気づいて絶望したサイエンス中野(炭素)です。

今回はいつも通りの記事を書くのが厳しいので、閑話としています(今回の分はいつか書き上げます)。テストや学会やらでいろいろと準備があって時間が……

でも、なにも書かないのはわびしいので短い話を一つ。

皆さんは「元素周期表」というものは元素の名前や元素記号、原子量が書いているだけだと思っていませんか。実際、多くの人がそう思っていることでしょう。でも、周期表には面白い話が色々と隠れています。

例えば、原子番号63番のユウロピウムと95番のアメリシウムを見てください。この二つの元素は周期表で上下に位置します。ユウロピウムはヨーロッパにちなんで名付けられました。一方、アメリシウムはヨーロッパに対抗しアメリカにちなんで名付けられました。

他にも、原子番号92,93,94番のウラン、ネプツニウム、プルトニウムという元素があります。これらの元素はそれぞれウラヌス(天王星)、ネプチューン(海王星)、プルート(冥王星)にちなんで名付けられています。

このように元素周期表と元素の名前との間に関係があったりします。ほかにも色々あるので、是非ご自身で探してみては如何でしょうか。

今回は以上です。今度からはちゃんと書きます！お粗末様でした。

【火曜日担当 】mokichiのかわいいケイ素たん(半導体) #6

投稿遅くなってすみません。

今回から半導体技術を支えている中小企業について話したいと思います。

この話はあくまで当時の話ですので、現在はもっともっと技術が進歩しているので誤った内容があるかもしれません。

前回はシリコンインゴットを切断する話をしました。シリコンウェハのチップを切断するカッターには粉末ダイヤモンドが用いられています。今回はこのカッターを開発したある会社の技術進歩の過程を話して行きたいと思います。

まずは会社の説明から。（名前は出しませんが）

この会社は、装置の回転軸につけるカッターを製造する工場です。なんと厚さ5μｍ（0.005mm）のダイヤモンドカッターを作りました！当時世界シェア率75%と、日本の中小企業が世界を支えています。

まずは製造方法。

原料は粉末ダイヤモンド

不純物があると半導体に不具合を起させてしまうため、純粋はものを用意しています。これを型枠に入れ、200トンのプレスで固めます。この状態では厚さ1ミリ。これをさらに圧縮しながら摂氏800度で3時間焼き固めると厚さ5ミクロンの刃が完成します。当時世界で最も薄いダイヤモンドカッターだったそうです。

↑半導体加工用ダイヤモンドカッター

ここからはこの会社がどこように発達してきたか話していきます。

その昔軍艦を磨くため大量の砥石が使われました。戦後東京に出た創業者は1つの技術を買い取りました。研磨剤を樹脂で練り合わせて、薄く伸ばして円盤状に焼き固め砥石を作る方法でした。この方法で厚さ140μｍという当時では超薄型の砥石の製造に成功しました。これを用いて大きなものから小さなものまで幅広いものを切れるようになり、日本の産業を支えました。しばらくすると、技術者は微細なものを切ろうと努力を始めました。そうしてできた驚異的な厚さ40μｍのカッターを開発しました。

この会社はこの優れたカッターを半導体産業に売り込みました。数社がこのカッターのために機械を作りましたがどうにも切れないらしく、砥石の改良を迫られました。

何度何度も失敗してたどり着いた新しい刃は数々の苦労を経て世界に認められるようになっていきました。それと同士に会社も急成長を遂げていったそうです。