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半導体はなぜ材料で進化するのか　東レが示す「回路の限界」を突破する新技術

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2026年04月09日

今回のニュースのポイント

独自のポリマー設計による新材料を開発：独自のポリマー設計技術により、高機械強度・高耐熱・低ストレスを同時に実現した感光性ポリイミド接合材料を開発しました。

MEMS製品の小型化と信頼性向上を両立：中空構造を形成する際の樹脂の潰れや基材の反りを抑制し、デバイスの高密度実装と生産性向上を可能にします。

過酷な次世代インフラ需要に対応：300℃級のプロセス温度に耐える高い耐熱性を持ち、5G/6G通信や自動運転車（LiDAR等）などの高度な動作環境下での安定稼働を支えます。

　半導体や電子部品の性能は、回路設計の精緻さだけでなく、それを支える材料が熱や応力に対してどこまで耐えられるかによって、実装上の上限が決まるフェーズにあります。東レが開発した新型ポリイミド接合材料は、まさに材料側からデバイス性能の制約を取り除こうとする技術といえます。

　AIサーバーや5G/6G通信、自動運転車などで多用されるMEMS（微小電気機械システム）デバイスは、可動域の確保や気密封止のために「中空構造」を必要とします。従来のエポキシ樹脂等では、接合時の加熱・冷却による応力で基材が反ったり、加熱圧力に耐えきれず樹脂が潰れたりといった物理的な制約が、デバイスの小型化や信頼性の壁となっていました。

　これに対し、東レは独自の分子設計技術を用いて、高耐熱性と低ストレス性を両立させたポリイミド材料を開発しました。これにより、300℃級の高温プロセスにも耐えつつ、応力による反りやクラック、界面剥離などの不具合を抑制することが可能になります。回路が設計通りの性能を発揮できるかどうかは、この接合層の安定性に大きく左右されます。

　この技術的進歩は、最終製品の市場価値に直結します。小型化が進めば、ウェハからの取れ量増大による生産性の向上や、100個以上のRFフィルター（MEMS）を搭載するような高密度実装が可能になります。また、車載用途のように過酷な振動や温度変化が続く環境下では、材料レベルでの信頼性が安全性そのものを支えることになります。

　今後は、AIや次世代通信の普及に伴い、半導体パッケージや検査装置などの分野でも、こうした高度な材料技術がさらに重要視されるでしょう。東レのような日本企業が強みを持つ「機能化成品」分野は、単なる部材の提供を超え、サプライチェーン全体の技術革新を左右するキーパーツとなっています。

　半導体の進化は、もはや回路設計だけで完結するものではありません。「どのような材料で、どこまで高密度に積み上げられるか」という材料科学の領域が、競争の主戦場の一つとなっており、東レの新技術はその最前線を示しています。（編集担当：エコノミックニュース編集部／Editorial Desk: Economic News Japan）

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記事提供：EconomicNews