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ロームが半導体に300億円超投資…他社の追随を許さない

ロームは2022年3月期までに300億円超を投じ、トランジスタやダイオードの生産能力を30%程度増やす。後工程を担うフィリピン工場に新棟を建設するほか、国内外の生産設備を更新する。自動車の電装化が進む中、制御回路などに使う1ワット以下の電力を扱う小信号半導体のトランジスタやダイオードの需要が拡大しており、対応を急ぐ。20年代前半までに同半導体の売上高を現状と比べ約50%増の1000億円に引き上げる。

フィリピン工場の新棟は4階建てで、延べ床面積は3万2000平方メートル。約50億円を投資する。抵抗器やトランジスタなどを仕上げる後工程ラインを導入し、19年に稼働する予定。一方、半導体ウエハーに回路を形成するといった前工程を担当する国内4拠点と、後工程の海外5拠点は順次、新規ラインの導入や既存設備を更新する。 車載向けは高い品質が求められることから、品質管理を徹底するため設備にセンサーを備え付け、生産情報を収集。自動化も進め、安定して大量生産できるようにする。3年後には小信号半導体を生産する最新設備の導入率を、現状の約22%から43%程度に高める。

車載向けやIoT(モノのインターネット)化が進む産業機器向けは、大電力を扱うパワー半導体とともに、制御回路に使う小信号半導体の需要が高まっている。競合他社が小信号半導体の生産を縮小したこともあり、ロームへの置き換えも進む。同社は小信号半導体の世界シェア首位。現在は約17%を占めるが、早期に30%を目指す。
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世界的なグリーン・ニューディール政策などによってパワー半導体の市場拡大が続いている。その種類はサイリスタ、GTO(gate turn-off thyristor)、バイポーラ・トランジスタ(bipolar transistor)などからMOSFET(metal oxide siliconfield effect transistor)、IGBTへと進展し、応用分野も家電製品からOA、産業、医療、電気自動車、鉄道、電力インフラに至る幅広い分野へと拡大してきた。現在、パワー半導体が扱う電力の範囲は数Wのスイッチング電源からGW級の直流送電までに達している。身の回りのさまざまな電子機器にパワー半導体が使われているのである。

しかし、従来のSiを使ったパワー半導体は、Siの物性で決まる理論的な性能限界に近づいており、飛躍的な性能向上を期待することが困難になってきた。そこでSi C、GaN、ダイヤモンドなどの材料を使った次世代型パワー半導体に注目が集まるようになっている。例えば、電力変換の際のロスを減らすためにパワーMOSFETの低抵抗化が求められているが、現在主流のSi-MOSFETでは大幅な低抵抗化が難しい。そこでバンドギャップが広い(ワイドギャップ)半導体であるSiCを使った低損失パワーMOSFETの開発が進む。

SiCやGaNは、バンドギャップがSiの約3倍、破壊電界強度が10倍以上という優れた特性を持っている。また高温動作(SiCでは650℃動作の報告がある)、高い熱伝導度(Si CはCu 並み)、大きな飽和電子ドリフト速度などの特徴もある。この結果、SiCやGaNを使えばパワー半導体のオン抵抗を下げ、電力変換回路の電力損失を大幅に削減することが可能である。例えば、日本では総電力消費の約50%がモータで消費されているとから、各種モータやエアコンなどでインバータ化やインバータの高効率化を推進すると、日本だけで原子力発電所4基分(CO2排出量1000万トン)の省エネ効果を期待できるとの試算がある。

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[ 2018年06月28日 09:32 ] カテゴリ:日本経済 | TB(0) | CM(0)
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