古河电工研发出无氧铜条新技术！将影响全球功率半导体市场

来源：财经新报

CINNO Research 产业资讯，据日媒Business Journal报道，古河电气工业株式会社（以下简称为“古河电工”）宣布称研发了一项“无氧铜条”的新型制造技术，利用该技术可将无氧铜条的翘曲度控制在原来的一半、且厚度更均匀。无氧铜条是生产功率半导体等产品的关键材料，因此，古河电工研发的此项新技术有利于提高全球功率半导体厂家的生产效率。古河电工在强化“精细制造”、努力提高半导体材料方面做着积极努力。

古河电工株式会社官网

基于全球经济的数字化转型、“碳中和”的热潮，以往不怎么使用半导体的设备和产品也开始搭载越来越多的半导体。性质稳定的材料对于提高半导体良率至关重要。在全球资源价格恐出现高涨的形势下，为了有效利用有限资源、提高生产效率，无氧铜条等高性能材料的需求有可能会进一步扩大。

古河电工目前的业务情况

古河电工的核心业务是生产铜质电线等产品。今天的古河电工是由今天的古河机械金属于1884年成立的本所溶铜所和发明家山田与七创立的山田电线制造所合并而成。成立后第三年即1887年，原东京电灯公司开始在日本桥茅场町启动发电业务。古河电工为了推动电力的顺畅输送，强化了电线产能，同时也把握了日本社会基建需求，获得了增长。

古河电工把获得的资金分配给其他业务，最终构建了现在的三大事业部：光纤电缆（Fiber Cable）等信息通信相关的基建业务、车载零部件等电装业务、功能性产品业务（如用于构成线路的铜箔）。古河电工虽然是根据主要客户类别划分事业部，但每项业务中都融合了古河电工在铜电线（也是古河电工的起家业务）中积累的出色材料技术。古河电工通过提高铜的精炼纯度、创造更多可有效管理电流的材料，成功把握了日本国内外基建、新型汽车、5G高速通信等方向的需求。

此外，如今古河电工的业务有强有弱。电线的需求受到全球经济GDP增长率的联动影响。中国在“雷曼冲击”以后积极发展公共基建，对铜的需求剧增；如今中国经济发展速度放缓，对古河电工造成了严重影响。当下，中国贯彻疫情清零政策，对经济造成了一定影响。为了保持就业率，中国政府正努力发展公共事业，以带动经济继续增长。但是，房地产市场的不景气导致地方政府财政收入减少，企业无法履行债务导致金融机构谨慎投资，因此，难以使经济获得之前的增长速度。这对古河电工的基建业务有一定负面影响。

此外，疫情导致供应链受限，俄乌冲突导致能源价格高涨。以上两项因素交织融合，导致全球汽车生产量下滑。另一方面，用于半导体方向的超高纯度铜材料的市场需求则在不断扩大。

超高纯度半导体材料生产技术颇受关注

基于以上背景，古河电工成功确立了纯度高、厚度均匀的无氧铜条生产技术，从而协助古河电工的客户一一功率半导体厂家来提高生产良率（即削减生产损失）。

无氧铜条指的是去除了氧等不纯物质的高纯度铜条。一般而言，铜具有较高的导电性，但一旦混入异物（如气泡等），其导电性就会降低。因此，为了充分发挥电线和半导体线路的性能，必须要提高铜的精炼纯度。据古河电工透露，一般情况下把纯度为99.96%的铜称为“无氧铜”。而古河电工可以生产出纯度为99.99%的无氧铜。此外，古河电工也在研发可进一步提高无氧铜纯度的技术。古河电工有效利用超高纯度铜的生产技术，为客户提供无氧铜条，以满足需求急剧增长的功率半导体（一种进行输电、控制电压的半导体）需求。

功率半导体晶圆是通过在上下陶瓷面贴附无氧铜板生产的，生产过程中面临的一大问题是基底翘曲。首先，很难保证在基底两面贴附厚度一致的薄铜板。其次，当在基底两面贴附厚度不均的极薄铜板时产生的热量也会导致翘曲产生。

此外，在使用功率半导体过程中也会发热，其基底的膨胀和收缩都容易导致翘曲出现。最终导致芯片（Chip）破裂、绝缘部分剥离等问题。换言之，铜材的厚度（生产精度）和纯度直接影响芯片（Chip）寿命。

古河电工为解决翘曲问题，灵活运用在逻辑半导体材料中积累的压延技术，成功使无氧铜条的厚度偏差控制在原来的1/2，也有望减轻基底的翘曲问题。古河电工的此次技术突破的影响极大，例如有利于提高半导体良率、削减半导体生产工艺中产生的二氧化碳、提高芯片寿命、获得更薄的基底等。

古河电工在半导体材料领域业务急速增长的机会

全球经济环境急剧变化、前景不容乐观，但古河电工在半导体材料领域却获得了业务增长的机会。如今全球使用的半导体数量在不断增多。例如，电动汽车、更多家庭和生产车间引进的IoT相关设备、不断普及的数字家电、为实现碳中和而推行的可再生能源和送配电基建等诸多领域都需要较多的功率、逻辑、存储半导体。在能源价格高涨、未来不够明朗的环境下，很多日本功率半导体厂家瞄准以上发展趋势，积极强化生产。其中一个典型事例是同属于古河集团的富士电气正在加速强化功率半导体业务运营体系。

古河电工要想切实把握以上市场需求，需要在细微、高纯度材料的生产方面精益求精，就像此次研发的无氧铜条技术一样。此外，古河电工在前景性较好的碳中和、高速通信等领域（如光线、超导技术等）中也发挥着其全球性竞争力。

此外，古河电工还把客户工厂中废弃的铜循环用于无氧铜条的生产中。古河电工的管理团队应该强化与海内外先进IT企业、半导体厂家之间的合作，并加速在公司内部实施碳中和措施，以提高高附加值材料的生产技术、推进高附加值材料的实用化。这对提高古河电工和日本国内半导体产业的竞争力极其重要。

在全球能源价格高涨、企业运营成本不断增加的形势下，业务环境日趋严峻。正是因为未来环境充满了不确定因素，古河电工管理层更应该强化研发体系、集中创造新型材料。由于明确了业务运营方针，古河电工的业务有望获得更高增长。