世界で初めて太陽電池セルや電子機器の配線・電極を形成する銅ペーストの量産化に成功！東北発ベンチャー

株式会社マテリアル・コンセプト

会社概要・事業内容

会社概要

“卓抜した技術と持続可能な未来を架橋すること”を使命とし、Cuペーストの事業化を目標に2013年4月に設立された、東北発ベンチャー。
太陽電池セルや電子機器の配線・電極を形成する銅ペーストの量産化に、世界で初めて成功。

現在、太陽電池セル表面の配線・電極の形成にはAgペーストが使用されているが、セルの材料コストの約3割を占めるというAgペーストは、その96％がAg粒子。Agは元々、高価な上に価格変動が起きやすいという難点を抱えており、そのため、Agとほぼ同等の導電性をもち、原料コストが1/100という安価なCuを原材料とするペーストの開発が模索された。しかし「CuがSi中に拡散して太陽電池セルの特性に影響を与える」、「Cuが焼成時に酸化して、抵抗値が高まる」などの大きな課題があり、実用化への大きな障壁となっていた。

当社と産学連携を行う小池研究室（東北大学大学院工学研究科知能デバイス材料学専攻）では、SiウェハーとCu配線の間に拡散バリア層を形成するとともに、Cuペーストの酸化を防ぐ焼成条件を発見。世界の名だたるメーカーが20年以上取り組んでも成し得なかった実用化への先鞭を付け、Agペーストを代替するCuペースト／バリア、その量産化技術を確立した。

製品・技術特性

Cuペースト（特許取得済）
Cuの価格はAgの約1/100、廉価なCuペーストの導入により、価格競争力を持つ製品づくりが可能。低温焼成プロセスにより、製造時の電力コストを低減できる。
多機能界面層材料（特許取得済）
・Cuと基板との導電性／絶縁性を制御可能
・優れた密着性（基盤：ガラス、水晶、Al2O3、AlNなど）
・Cu/Si間の拡散バリア性
優れた導電性
電気抵抗率は、従来のAgペーストと同等かそれ以下の値が得られる。
発電効率アップ（太陽電池）
印刷配線幅を60μm以下に制御可能、シャドウロスを改善。
従来の製造工程との親和性（電子部品）
電子回路形成工程を変えることなく原材料代替（Cuペースト/バリア）ができる。

受賞歴

2018年8月　大学発ベンチャー表彰2018 文部科学大臣賞受賞
2018年5月　CTO小池氏が本多記念会本多フロンティア賞を受賞
2018年３月　CTO小池氏が日本金属学会増本量賞を受賞

沿革

2011年3月　東日本大震災
2011年4月　小池研究室（東北大学）が銅ペーストの研究開発に着手
2012年5月　文科省新産業創出事業STARTに採択
2012年11月　「PVSEC（太陽光発電国際会議）」にて講演
2013年2月　「PV EXPO2013-第6回〔国際〕太陽電池展」に出展
2013年4月　(株)マテリアル・コンセプト設立
2013年8月　「ダイムラー・日本財団　イノベーティブリーダー基金」に採択／「イノベーション・ジャパン2013」にて講演
2014年2月　産業革新機構、大和企業投資が3億円出資（資本準備金を含む）
2014年5月　「イノベーション実用化ベンチャー支援事業（NEDO）」に採択
2015年3月　「国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業（NEDO）」に採択
2015年12月　「平成27年度　新エネルギーベンチャー技術革新事業（NEDO）」に採択
2016年9月　「戦略的基盤技術高度化支援事業（サポイン）」に採択
2016年10月　フィデル・パートナーズ、大和企業投資、31VENTURES Global Innovation Fund 1号*が3.5億円出資（資本準備金を含む）*三井不動産のコーポレートベンチャーキャピタルファンドで、グローバル・ブレインが運営
2018年6月　JX金属株式会社が５億円出資
2019年6月　J-startupに採択

経営者プロフィール

代表取締役　小池美穂
1996年から14年間、政府系機関にて大学等の技術を事業化する部門の事務参事、コーディネーターとして活躍。2006年合同会社先端配線材料研究所を設立（共同発起人）。2010年東京大学発ベンチャーに入社後、取締役として企業間連携、経営企画、営業および工場立上げを統括。2013年（株）マテリアル・コンセプトを設立し、代表取締役に就任。

取締役（最高技術責任者）　小池淳一
東京工業大学工学部金属工学科、東京工業大学理工学研究科金属工学専攻（修士課程）、米国ノースウエスタン大学大学院工学研究科材料科学（博士課程）修了。博士Rh.D.　米国アルゴンヌ国立研究所、ロスアラモス国立研究所、オレゴン州立大学助教授を経て2005年より東北大学教授。LSI 多層配線向けに開発した新規銅合金は、世界最大手の半導体チップ製造企業グローバルファウンドリーによって量産され、Appleやサムスン電子を始めとする世界主要半導体メーカーに採用されている。

（同社Webサイトを基に当社編集）