"1919年に開設された農商務省陶磁器試験所で は、1929年頃から電熱器用素地の研究が行われてい た。1931年には小川新一郎が「電熱用苦土素地の研 究」を発表するとともに、マグネシア質低膨張素地 の画期的な研究も行った。このようなコージライト 質素地の研究は、戦後へ続き、コージライト、ステ アタイトの研究に結びついた。 " ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社 "陶磁器試験所瀬戸試験場では、愛知、岐阜、三重の 東海三県を中心に、業界の指導と企業から依頼され る試験を行っていた。1938年、国家総動員法が公布 され、「各種材料試用禁止または制限令」が出され たことで、銅、鉄、ゴムなどの軍事資材の統制が行 われた。翌年さらに統制が強化されたことで、陶磁 器試験所では代用品研究が本格化した。代用品研究 とは、陶磁器を銅や鉄の代用品とした試作であり、 ガスコンロ、十能、火格子、魚焼き網などが試作さ れた。家庭用品を中心に、耐熱陶磁器の研究が進め られた。 " ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社 "陶磁器試験所では代用品研究に続き、1941年に特 殊磁器部門が新設された。特殊磁器部門では軍需用 品の研究も行われた。ステアタイトによる電波兵器 （レーダーとみられる）の高周波絶縁体の研究が、 保野福太郎、熊沢靖一などによって行われた。基礎 研究に2年をかけ、1944年には試作品を完成させ、 さらに改良を重ねたとされるが、1945年の終戦で試 作品やデータはすべて処分された。この他、軍需研 究として行われたものに、透輝石磁器、フォステラ イト磁器、マグネシア磁器、アルミナ磁器などがあ り、すぐれた研究成果は戦後、民需製品として花開 いた。 " ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社 "・・・ここから後中略、重要ワードで紹介 一方、 企業にも軍部の統制が影響していた。第二次世界大 戦中、日本陶器（現、ノリタケカンパニーリミテ ド）では、軍部の命令で食器生産は技術の保存に必 要なものだけに制限された。食器を生産する替わり に、中部地域に多くあった戦闘機などの軍需工場 で、金属の加工に使われる砥石の生産が行われ た。磁器をつくる過程では、底を滑らかにするため に砥石が使われる。砥石は陶磁器製品と同じ窯で作 られ、食器類の生産現場だけでなく、その他の分野 にもこの研削砥石が使われていた。 戦時中に開発さ れた新しい素地や金属代用品、金属加工用の砥石の 技術は、戦後、電気電子部品へと応用されるように なり、セラミックス分野の拡大につながった。 " ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社 "――セラミック基板、ICパッケージの開発 戦後、 軍需研究を行っていた人たちが陶磁器試験所に入所 した。そのうちの一人が杉浦正敏だった。1950年 代、杉浦たちは、IC（集積回路）の基板にセラミッ クスを使用することを提案した。IC基板は、集積回 路を支える絶縁体の基板である。 " ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社 "・・・ここから後中略、重要ワードで紹介 当 時ICの基板には樹脂が使用されていたが、樹脂は伝 熱性と耐熱性に問題があった。 日本特殊陶業で は、1965年からICパッケージの基礎的な開発をはじ め、ガラスシール、メタライズ、メッキといった技 術を開発。1967年から生産を開始した。1968年に は、セラミックパッケージとして初めて電電公社 （現、NTT）が、電子交換機やコンピュータに採用 したことで、生産量が急ピッチに伸びた。最盛期に は月産100万個に達する主力商品となった。 基板に ついても、1967年にアルミナ基板を、1973年には多 数個に分割できる板チョコのようなブレーク基板な どが次々と開発されていった。 " ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社 "――オーガニックパッケージへの展開 これまでセ ラミックスで製造されてきたICパッケージに、近 年、技術的な変化が起こった。日本特殊陶業の顧客 の多くは、MPU（Micro Processing Unit）のメー カーで、より信号処理を高速に行うことを目的に開 発を行ってきた。しかし、周波数が100メガヘルツ から最近では5ギガヘルツと50倍まで上がってい る。そうなるとセラミックで対応できていた電気的 な特性に問題が起きた。MPUが高周波になるほど、 新たな素材を使ったパッケージが必要になった。 " ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社 "基本的にセラミックはアルミナで、これにいろいろ なパターンで積層する。積層して、同時に積層す る。焼成するが、このとき、電気回路のパターンに は通常タングステンが使われる。タングステンが使 われるのは、アルミナの焼成する温度が約1,700度と 高く、この温度でも蒸発しない金属は限られるから である。しかしタングステンは、銀や銅に比べると 抵抗が高い。MPUが高周波になるほど、抵抗が高い ことが問題となった。 " ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社 "またアルミナセラミックの誘電率は約8～9と高 い。より高周波では、誘電率が高いとインピーダン スが下がり、損失が多くなる。誘電率が小さく、電 気のよく通る金属が使えるという条件で、素材を探 していくと、有機材料（樹脂）が候補となった。樹 脂は誘電率が約4とアルミナの半分で、高周波での 損失も少ない。さらに導体をタングステンから銅に 代えると、抵抗を減少させることができる。絶縁体 に樹脂を、電極に銅を使い、いくつかの層で構成し たのがオーガニックパッケージである。 " ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社 "日本特殊陶業では、もともとオーガニックパッケー ジの考えは持っていたが、ユーザーの意向を待って 切り換えた。そのため後発となり、MPUの総合パッ ケージメーカーとなるまでには5年の月日が流れて いた。セラミックスとオーガニックの両方のパッ ケージを生産しているのは日本特殊陶業だけであ る。特許の問題や、先発ではない苦労もあり、現在 は独自の方法で生産している。 技術革新は、その時 代の必要に応じて求められるものである。ある時 はセラミックスになり、ある時はオーガニックにな り、将来、また変わっていく可能性も十分に考えら れる。今以上の周波数になったとき、また新たな技 術革新が求められるであろう。 " ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社 杉浦正敏らがIC基板にセラミックを使用することを 提案したのは、陶磁器で利用する金線、銀線の技術 を踏まえたものだった。彼らの呼びかけに応じたの は、地元企業では日本特殊陶業と鳴海製陶の2社。 地元以外では京都セラミックス（現、京セラ）で あった。参加した企業には、試験所が直接、指導に 行った。1963年頃には、伝熱性のよいアルミナを使 用したセラミック基板が実用化されていった。 ｾﾗﾐｯｸIC基板の開発 独立行政法人産業技術総合研究所中部ｾﾝﾀｰ 日本特殊陶業株式会社
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