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メカニカル・テック配信ニュース

「ハノーバーメッセ2020」開催中止が決定、次回開催は2021年4/12~16

2ヶ月 4週 ago
「ハノーバーメッセ2020」開催中止が決定、次回開催は2021年4/12~16kat 2020年4月10日(金曜日) in

 世界最大の産業技術見本市「HANNOVER MESSE(ハノーバーメッセ)2020」の開催中止が、3月27日に正式決定された。新型コロナウイルス(Covid-19)の感染拡大に伴い、当初の4月開催から7月開催への延期が決まっていたが、世界保健機関(WHO)のパンデミック声明を受け、また、世界的な公共機関や経済活動の制約などを背景に、主催者のドイツメッセが開催中止を決めたもの。1947年の第1回開催以来、中止となるのは今回が初めて。

 次回「ハノーバーメッセ2021」は、ドイツ・ハノーバー国際見本市会場において、来年4月12日~16日に開催される予定だ。
 

来年4月12日~16日の「ハノーバーメッセ2021」の開催に備えるハノーバー国際見本市会場

 

 開催中止を決定した主催者ドイツメッセのCEOを務めるJochen Köckler氏は、「こうした状況においてハノーバーメッセ2020の開催実施はかなわなくなったものの、出展者から来場者に伝えられるはずだった製品・技術・ソリューションに関する情報は、我々が蓄積してきた多様なウェブベースのフォーマットで提供し、出展者と来場者をつないでいきたい。ライブストリーミング配信によって専門家のインタビュー映像やパネルディスカッション映像なども世界中に発信できる。また、オンライン出展者・製品検索も強化されており、出展者と来場者がダイレクトに連絡できるような機能を付与している。こうした未曾有の危機の中にあってこそ、今後の経済の課題や技術的ソリューションに関する情報の交換が重要になる」と述べている。

 ドイツ機械工業連盟(VDMA)会長のThilo Brodtmann氏は、「ハノーバーメッセ2020の開催中止は苦渋の選択だったと思うが、唯一の正しい選択と言える。機械産業界は現在、産業界におけるパンデミックの影響を最小限に留めるべく、一丸となって取組みを開始している。2021年4月のハノーバーメッセ2021では、すべてのエンジニアがハノーバーに集結できるよう、取組みを強化したい」と語っている。

 また、ドイツ電気・電子工業連盟(ZVEI)会長のWolfgang Weber氏は、「ハノーバーメッセ2020が開催されないことは電気・電子産業界にとっても手痛い損失ではあるが、正しい決定だと受け止めている。コロナウイルスによって産業および経済に悪影響が及ぼされることのないようマネージし、来年のハノーバーメッセ2021では、当連盟会員企業から、インダストリー4.0および将来のエネルギーシステムのための最新の製品およびソリューションを提案していただきたい」と述べた。

 世界の製造業が技術的変革に直面する中、「ハノーバーメッセ2021」でもデジタル化、個別化、環境保護、人口変動という四つのメガトレンドに対する、産業用AI、産業用5G、製造およびロジスティックスのスマート化、カーボンニュートラルな生産、などへのソリューションが示されると見られる。

 産業用AIでは、生産プロセスの中で蓄積されていく膨大なデータから意味を抽出し生産効率向上につなげていくことが重要であり、機械やシステムがつながり相互に情報を共有、状態監視やシミュレーションに役立てていく中で、データ活用は生産効率化の原動力としてAIや機械学習の必要条件としてますます重要になる。

 産業用5Gでは、産業のデジタルインテグレーションでは膨大な情報をリアルタイムに伝達しつつ高度なデータセキュリティ保持を実現する5Gは必要不可欠と見られている。
製造およびロジスティックスのスマート化では、製造ラインにおいて定時に正確な場所に正確な数量のワークの受け渡しを行う無人搬送車(AGV)などのソリューションが提起されている。

 カーボンニュートラルな生産へのソリューションでは、エネルギー消費の多い産業界の命題であるカーボンニュートラルへの取組みとして、水素・燃料電池の技術や電気自動車のためのインフラ技術に関するソリューションが用意されている。

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THK、プレス機向け高負荷ボールねじの受注を開始

3ヶ月 ago
THK、プレス機向け高負荷ボールねじの受注を開始kat 2020年4月6日(月曜日) in

 THKは、プレス機向け高負荷ボールねじ「HBN-P形」の受注を開始した。

 

 新製品は、プレス機用途向けに専用設計を施したボールねじで、許容荷重を既存製品の約2倍に向上したことで小径ねじ軸の選択が可能となり、装置のダウンサイジングを実現する。

 既存製品「HBN」、「HBN-K」に比べ、許容荷重を約2倍に向上。許容荷重が高いため、既存製品より小径のねじ軸を選択することが可能で、その結果、周辺部品の大型化を抑えることができ、装置のコンパクト化を実現できる。


 

既存製品との許容荷重比較

 

ボールねじナット外径比較
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木村洋行、アプリケーション志向の電動アクチュエータ技術を展開

3ヶ月 ago
木村洋行、アプリケーション志向の電動アクチュエータ技術を展開kat 2020年4月6日(月曜日) in

 木村洋行(http://www.bearing-pro.jp/)は本年1月から、スウェーデンに本社を置くEWELLIX(エバリックス)の直動製品の取扱いを開始した。エバリックスは、SKFグループだったSKF Motion Technologiesを前身とする直動製品メーカーで、スイス、スウェーデン、ドイツ、フランス、アメリカ、中国に生産拠点を有する。アプリケーションごとのニーズに合わせたカスタマイズのソリューションに定評があり、自動機などの一般産業機器向けのほか、高度な安全性が求められる医療機器向けや協働ロボット向けでも実績が多い。
 ここでは、電動アクチュエータを中心に独自の直動製品の技術を紹介するとともに、その特徴を活かした既存のアプリケーションや、日本国内における今後の展開などについて紹介する。

 

直動製品のラインナップと独自技術

 エバリックスの直動製品としては、まず電動アクチュエータのピラー型がある。ストローク量や荷重、速度、偏荷重など、アプリケーションごとの仕様条件に合わせた提案が可能で、低騒音で堅牢で高荷重に対応できるため、厳しい仕様条件のニーズにも対応できる。電圧は120V ACおよび24V DCに対応、最大定格荷重(押し/引き)はシリーズによって最大6000N、ストロークは700mm以上、動作速度も無負荷時で最速42mm/秒かつ最大負荷時で最速31mm/秒を実現している。

ピラー型アクチュエータ


 また、シリンダ型の電動アクチュエータは最大定格荷重500kN、最速1050mm/sの動作速度や最大ストローク2000mmを実現するモデルもあり、高いデューティサイクルにも対応できる。いずれも装置の電動化によって、省エネ化やメンテナンス性の向上に大きく貢献できる。

シリンダ型アクチュエータ

 

ローラースクリュー

 

電動アクチュエータへの置き換えによる電動化の効果

 

 それから、高効率、高精度、高耐久性を兼ね備えたボールスクリューとローラースクリューがある。特にローラースクリューに特徴があり、ねじとねじとのしゅう動によって高剛性化を実現。同サイズのボールスクリューよりも高荷重を受けられ、動定格荷重3994kNまで対応できるため、コンパクト化と高耐久性を図れる。
さらに、顕微鏡のステージや検体検査サンプラーなどに用いられる、クロスローラーガイドなどの高精密レールガイドもラインナップしている。

 

電動アクチュエータの特長を活かした適用事例 医療機器

 日本国内では長年にわたりSKFが販売を展開、上述の直動製品が医療機器向けの規格IEC 60601-1を取得していることなどから、医療機器向けの適用が多い。たとえば歯科医療などで診察台の上げ下げや、2軸使用によってリクライニング動作などに使われる。
電動のため油圧作動に比べ制御しやすく、油漏れの心配もなく、静音化が図れる。また、位置決めでのフィードバック制御や2台をリンクさせて動かすことなどが容易となっている。
医療分野では万が一機器が故障した際に患者の生命にかかわることもあることから、医療機器は高い安全率をとった設計がなされるが、エバリックスの直動製品は医療機器向けの各種規格に適合しているため、医療機器メーカーが優先的に選定することも多い。
また、欧州のメーカーながら医療機器メーカーが独自性を打ち出すためのカスタマイズに対応していることも採用を後押ししている。

診察台での適用例

 

産業用途

 医療機器では断続運転が多いのに対して、ファクトリーオートメーション・自動機といった産業用途では連続運転が要求され、連続運転に対応するエバリックス製直動製品が適用されている。特に連続運転で高速に動かす用途では、シリンダ型の電動アクチュエータが適用されている。一方、高荷重を支持しつつ上げ下げする用途(下図は、自動車生産ラインにおけるボディの支持・昇降の適用例)では、ピラー型アクチュエータが4点使いなどで用いられている。

自動車生産ラインにおけるボディの支持・昇降の適用例

 

今後の展開

 日本では現在のところ医療機器向けでの採用がメインだが、木村洋行では人材を増強しながら、医療向けで培ったノウハウを横展開させて、グローバルで実績のある産業用オートメーション向けなど、産業向けアプリケーションを強化していく考えだ。エバリックスはSKFの品質に対する徹底したこだわりを実現する組織を継承しつつ、独立系企業としてのフレキシブルな考え方を併せ持っている。両社の取組みの相乗効果によって、日本市場における産業用アプリケーションの開拓を強力に推進していく。

 上述のとおり産業向けでは生産性向上につながる、信頼性の高い連続運転が求められる。これに対し、連続運転で高速運転や高荷重対応が可能で使い勝手の良い電動アクチュエータを中心に提案を進めていく。

 昨年12月に開催された「2019国際ロボット展」では、ユニバーサルロボット(UR)社の6軸協働ロボットのオプションとして採用されている、ピラー型アクチュエータを用いた「LIFTKIT」をURに接続して、段ボール箱のピック&プレース作業のデモンストレーションを実施。協働ロボットに適用することで、設置面積を抑えながらロボットの昇降移動を実現できることとなり、アームリーチの有効範囲が拡大できる。エバリックス社では、URに限らずロボットメーカー各社とタイアップを進めている。

 このようにロボットを上下動させて可動範囲を広げるアプリケーションでは、壁に直動製品を取り付けてロボットを上下動させるというアイデアもあるものの、壁に取り付けられる直動製品の剛性や壁の剛性などがネックになる。これに対して高荷重に耐え、省スペースでロボットの上下動が可能なピラー型アクチュエータに対して、無人搬送車(AGV)にロボットを取り付けて工作機械までワークを運び加工部までのワークの受け渡しをするような用途で、引き合いが出てきているという。

 木村洋行はケイドンなど海外メーカーの日本総代理店として、長年にわたり、要求レベルが世界一厳しいとされる日本のメーカーの要求を海外メーカーにフィードバックし、現場の課題の解決を実現してきた。同様に木村洋行が産業分野での厳しいニーズを吸い上げて、カスタマイズにこだわるエバリックスにフィードバックすることで、メーカーとしての課題解決力にさらに磨きがかかると見る。

 エバリックスの直動製品はピラー型アクチュエータなど独自製品を含めてラインナップが多岐にわたり、また、各工場ともカスタマイズを重視しているため、各種直動製品をユニット化して、それぞれの産業用途に適合する提案が可能となっている。海外メーカーはレスポンスが悪い、カスタマイズへの対応がなされないといったイメージが持たれがちだが、エバリックスではリードタイムの短縮や、迅速な試作品の製作など、欧州メーカーとしてのものづくりへのこだわりと小まめさがバランスよく両立している。現場の声を聴き課題をとらえて、課題解決に挑戦していく木村洋行と同社との化学反応によって、ユーザー志向の、高付加価値なカスタマイズ商品の開発につなげていきたい考えだ。

■エバリックスの直動製品の情報は、こちら

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ハイウィン、ロボット事業拡大へ

3ヶ月 1週 ago
ハイウィン、ロボット事業拡大へkat 2020年3月27日(金曜日) in

 ハイウィンは、日本国内でのロボットの導入提案を強化している。

 同社では先ごろ、繰返し位置決め精度±0.02mmの高精度と12インチウエハまで対応できる高剛性のウエハ搬送ロボット「RWS/RWDシリーズ」を開発、市場に投入した。
 

ウエハ搬送ロボット

 

 同ウエハ搬送ロボットでは、高価なDD(ダイレクトドライブ)モータをはじめACサーボモータ、ボールねじ、リニアガイドウェイといった主要コンポーネンツがすべて自社製のため、高性能ながらリーズナブルな価格を実現している。

 中でも、減速機構を必要としないダイレクトドライブ方式を採用したDDモータは、モータと荷重とをクロスローラーベアリングを介して高剛性で結合、サーボドライバ制御により高い加速度と運動の安定性を実現する。中空軸を通してケーブルおよび関連アクセサリをつなげるため、自動化タスクなど幅広い用途を持つ。
 

DDモータ

 

 同ウエハ搬送ロボットでは、この高精度・高剛性の自社製DDモータ採用による繰返し位置決め精度±0.02mmの実現により、その後の工程においてアライメントがスムーズになり、タクトタイム短縮につなげることができる。

 さらに、ギヤがなくバックラッシュなしのダイレクトドライブ方式という非接触で経年劣化が少ない設計に加え、部品点数も少ないことから、メンテナンス工数も軽減できる。
 エンドエフェクタはオプションで真空吸着、把持、反転と方式を選択できる。マッピングセンサは、スイープ機能を搭載し、オプションのマッピングセンサ使用時にはピックアンドプレースの前に、カセット内のウエハや基板の重なり、傾斜を検出する。小型で持ち運びやすいデザインのティーチングペンダントは、分かりやすいアイコンで簡単に操作できるほか、安全スイッチ付きで、ロボットの誤動作を防止する。

 同社では同ウエハ搬送ロボットについて、シングルアーム、ダブルアームをラインアップしているほか、ウエハ搬送用途にとどまらず、PCB(プリント基板)搬送用途やガラス基板搬送用途のカスタム対応や、ロボット自体の搬送軸も仕様に合わせて提案しており、用途、数量は明かしていないものの、すでに数件の受注を得ているという。

 同社ではこのほか、並列リンク機構の採用により自由度の高い運動を実現するDeltaロボット(パラレルロボット)「RD401」を提案。0.3sという短いサイクルタイムと繰り返し精度±0.05mmの高精度を実現。エンドエフェクタの交換により、高精度で迅速な移載作業や組立作業、整列作業、包装作業などに対応できる。
 

パラレルロボット

 

 さらに、自社開発部品を用い、敏捷・高精度で自由度の高い運動を実現するスカラロボット「RS406」も提案。エンドエフェクタ交換により、プラスチック産業、自動車産業、電子産業、製薬産業、食品産業など幅広い分野における、平面作業環境での高速搬送・組み立てを実現する。
 生産自動化に向けた各種ロボットの導入・応用が進む中、同社は直動案内機器やメカトロ機器のメーカーであるとともにロボット導入のシステムインテグレータとして、エンドユーザーのSI(システムインテグレーション)のニーズに対し、自社製の直動案内機器、モータ、ロボットのそれぞれを完全にマッチングさせた最適なトータルソリューションとして迅速に提供できるという強みをアピールしながら、ロボット事業の拡大に努めていく考えだ。
 
 

スカラロボット
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機械要素技術展が開催、軸受・直動製品の技術が集結

4ヶ月 ago
機械要素技術展が開催、軸受・直動製品の技術が集結kat 2020年3月6日(金曜日) in

 「第24回 機械要素技術展」(主催:リード エグジビション ジャパン)が2月26日~28日、千葉市美浜区の幕張メッセで開催された。軸受および直動製品では、以下のような展示がなされた。

会場のようす

 

 エバオンは、多様な種類と豊富なサイズで動力を的確につなぐ韓国ドゥリマイテック社製のカップリングを紹介した。高品質なアルミ合金材質の採用で、より少ない慣性での伝達が可能。また、あらゆる精度を高次元で実現したドゥリマイテック社製の精密研磨ロックナットは、直角度、平面度に優れ、高速回転、高バランスに大きく貢献するとした。さらに、ドイツFanke社製の「ワイヤー・レース・ベアリング」を披露。コンパクト・軽量化が図れるほか、隙間調整が可能で回転がよりスムーズになる、4点接触軸受並みの高荷重が受けられる、設計の自由度が高く材料の選択肢が豊富、といった利点をアピールした。

エバオン ブースのようす

 

 THKは、予兆検知のIoTサービスシステム「OMNI edge」を紹介した。LMガイドやボールねじなどの機械要素部品にセンサを装着し、収集したデータを数値化、状態を可視化でき「THK SENSING SYSTEM(TSS)」を用いて、LMガイドの損傷や潤滑状態を数値化したデータをウェブ上でモニタできるほか、ユーザーで設定したしきい値を超えた場合は、アラートメールを発報し、設備の突発停止を防止するとともに、コミュニケーションプラットフォーム「Omni THK」とも連動させて、部品調達を遅滞なく行えるようにする。LMガイドに続く第二弾としてボールねじの予兆検知にも対応していくことをアナウンスした。

THKブースのようす


 日本トムソンは、ローラーの優れた特性を最大限に活かし、剛性、負荷容量、走行精度、振動減衰性など各特性で高い性能を実現した「CルーブリニアローラウェイX」の直曲案内機構とBECKHOFFのドライブテクノロジーXTSとの融合によって、5㎏までの質量を載せて搬送できる(通常のXTSでは1㎏の質量しか搬送できない)ようにしたことをアピール。これまでリニアモータ駆動で搬送システムを構築できなかったものまで、この直曲案内機構の搭載によって設計の幅を広げ、生産現場における最適な搬送システムを構築できるとした。
 

日本トムソン ブースのようす

 

 日本ベアリングは、高剛性、高減衰性・高運動精度のローラーガイド「EXRAIL(エクスレール)」を披露した。小径で長さのあるニードルローラーを転動体として採用しローラーの総数を増やすことによって、1個あたりのローラーが受ける荷重は小さくなり、各ローラーの弾性変形量が小さくなった結果として、剛性を1.5倍以上に高めている。また、ローラーの数が増えたことで動摩擦力が比較的大きくなり素早く振動が収まることによって、従来の1.5倍以上の高減衰性を実現。さらに、荷重を多数の小径ニードルローラーで受けるため、ガイド駆動時に発生するウェービングを1/2以下に減少させ、運動精度を高めている。切削・研削加工時の振動吸収によって、加工面品位の向上に貢献できることをアピールした。
 

日本ベアリング ブースのようす
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フェローテック、「オートモーティブワールド2020」で、自動車の内装、バッテリー、自動運転へのソリューションを披露

5ヶ月 1週 ago
フェローテック、「オートモーティブワールド2020」で、自動車の内装、バッテリー、自動運転へのソリューションを披露kat 2020年1月28日(火曜日) in

 フェローテックは1月15日~17日に東京都江東区の東京ビッグサイトで開催された「オートモーティブワールド2020 第11回EV・HEV駆動システム技術展」に出展した。

 同社は2018年1月に「オートモーティブプロジェクト」を立ち上げ、以降、自動車用温度調節シート向けで多くの採用実績を持つ「サーモモジュール(ペルチェ素子)」、さらには創業の技術であり車載スピーカーで実績のある「磁性流体」を中心に自動車市場の攻略を進め、徐々に具体的な適用案件が増えてきている。

 今回の展示では自動車分野で検討が進んでいるシステム分野別に、同社のコア技術を活かした各種のソリューションを提示した。
 

「オートモーティブワールド2020」での展示ブースのようす

 

内装分野でのソリューション スピーカー用磁性流体

 磁性流体は、流体でありながら外部磁場によって磁性を帯び、磁石に吸い寄せられる機能性材料で、磁性微粒子、界面活性剤、キャリアとなるベース液(潤滑油)からなる。直径約10nmの極小の酸化鉄粒子が、凝集を防ぐ界面活性剤で被膜され、安定的に分散したコロイド状の液体となっている。

 

 

 フェローテックの磁性流体は、生産工程においてボイスコイルのセンタリング(中心保持)が不完全なことからコイルの断線などによる低い生産歩留まりに悩んでいたスピーカーメーカーが、磁性流体をエアーギャップ(磁気空隙)に注入したところセンタリング効果が現れ、生産歩留まりが大幅に向上したことで採用が始まった。磁性流体を充填したスピーカーを従来のスピーカーと比べると、最大許容入力の向上(放熱効果)や周波数特性の改善(ダンピング効果)、システムコストの低減、高調波歪の減少など多くのメリットが得られることから、車載用スピーカー向けでも採用が進み、今や圧倒的な高シェアを誇る。

 今後の自動運転の普及に伴い、快適な車内環境への要求からスピーカーでもさらなる高音質化が求められる一方で、限られた車内空間からスピーカーに許されるスペースはますます制約される環境下で、200℃に達すると言われるスピーカーの駆動発熱部の放熱が必要となる。同社の磁性流体は他社製に比べて非常に高い耐熱性を有するため、長期間にわたり安定に放熱の役割を果たし、高い音質を実現できる。
 

磁性流体を充てんしたスピーカー

 

振動制御用磁性流体

 車内空間での快適性向上につながる静粛性・静音性への要求から、振動や騒音などを解消するダンパー技術が求められている。
フェローテックでは、磁気応答性や印加磁場によるせん断力(粘性)変化、分散性(再分散性)、潤滑・摩耗特性などで優位性のある「MCF(Magnetic Compound Fluid:磁気混合流体)」を開発し、セミアクティブダンパーへの応用を提案している。

 従来の磁性流体よりも大きい磁性粒子を主成分とすることで、印加磁場によって磁性粒子の配列を制御し、アクティブダンパーや様々な振動吸収に適用できる。市場にある類似の磁気粘性流体(MRF)はおしなべて粒子が均一に分散せず沈殿してしまうのに対し、新開発のMCFは分散性が良好で1ヵ月以上経過しても沈殿が少ないというデータを得ている。
 自動車には足回りやエンジン回りの振動のほか、あらゆる振動系が組み込まれている。同社ではMCFの優れた分散性と耐摩耗性能でMRFなどとの差別化を図り、採用を促していく。
 
 

MCFを充てんしたセミアクティブダンパーでのダンピング特性のデモンストレーション  車載用ドリンクホルダー

 ペルチェ素子(サーモモジュール)は、対象物を温めたり冷やしたりする半導体冷熱素子のことで、N型とP型という異なる性質を持った半導体素子を組み合わせたモジュールに、直流の電気を流すと熱が移動し、一方の面が吸熱(冷却)し、反対の面が放熱(加熱)するというペルチェ効果を応用したもの。電源の極性を逆にすると、吸熱と放熱を簡単に切り替えることができる。

 

 

 フェローテックのペルチェ素子を用いた車載用ドリンクホルダーはすでに、海外の自動車OEMで採用実績がある。ドリンクを冷えたままに、あるいは温かいままに保つドリンクホルダーを車載する車両では、HVACユニット (Heating Ventilation Air Conditioning unit:暖房・換気・空調ユニット)が採用されるケースが多いが、エアコンの風を利用して冷却・加熱を行うこの方式では、冷却・加熱効率が悪く、また電力消費もばかにならない。
 これに対しペルチェ素子は小型・軽量・省電力のシステムで、冷却・加熱機能を0.1℃単位で設定できる。この省電力で積極的に温度制御が可能なドリンクホルダーに対し、国内の自動車OEMも関心を示している。 
 
 

ペルチェ式ドリンクホルダー;片方を冷やしながら同時に片方を温めることもできる  バッテリー分野でのソリューション バッテリーの温度コントロール

 ペルチェ素子の吸熱面となるバッテリー表面の温度が水冷されている放熱側よりも高い場合には、温度差が-ΔTとなり、冷却効率(COP)が100を超える高効率クーリングシステムを構成できる。さらに、電気自動車(EV)では重量の増加も電力消費の増大、航続距離の低下につながることから、軽量の温調システムとしてもペルチェ素子が評価されている。

 小型・軽量・省電力の特長を活かしたシステムとしては、48Vを使ったマイルドハイブリッドシステム向け小型バッテリーや超小型モビリティ向け小型バッテリーなどへの提案を強化している。
  

小型バッテリーの温度コントロール

 

自動運転関連分野でのソリューション CMOSイメージセンサ用クーラー

 自動運転車では、全周囲の距離や画像認識を行い、死角を少なくして安全性を確保するために、1台当たり20個程度のカメラが搭載されると予測され、その機能を担うCMOSイメージセンサ(相補性金属酸化膜半導体を用いた固体撮像素子)の市場拡大が見込まれている。このセンサは熱に敏感で、熱によって引き起こされるダークショットノイズ(暗電流)は、発熱量とともに増大して画像の精細さを欠く結果となる。これに対して車載カメラのCMOSイメージセンサに冷却用ペルチェ素子を装着することで高精細な画像を得ることを可能にしている。2026年に商用車から始まると見られる完全自動運転導入を控えて、OEMでの具体的な検討が始まってきている。
 

CMOSイメージセンサ用クーラー

 

自動車分野での新たな展開

 フェローテックでは今回、アルミナセラミックス基板に銅製(Copper)の回路と放熱板を共晶反応で直接接合させた構造のDCB(Direct Copper Bonding)絶縁放熱基板に続き新開発した、窒化ケイ素や窒化アルミニウムを基板とした、より拡張性の高いAMB(Active Metal Brazing:活性ロウ付け法)方式の絶縁放熱基板を披露。新工場に量産設備を導入してサンプル出荷を開始していることをアナウンスした。中でも窒化ケイ素基板を用いたAMBは、高い信頼性に加え、車載のパワーデバイスとして用いられる炭化ケイ素(SiC)と熱膨張係数の点で相性が良いといったことから、特に需要の高まってきているハイブリッド車(HEV)/EV用モータの制御用インバータ向けでの引き合いが増えてきているという。
 

窒化ケイ素を基板とした絶縁放熱基板「AMB」


 さらに、同社のペルチェ素子がソニーのインナーウェア装着型 冷温両対応ウェアラブルデバイス「REON POCKET」や富士通の「ウェアラブル冷却装置」に採用されている実績をもとに、二輪レースジャケットや工場での作業服での温度調整をイメージし開発したペルチェ素子利用のウェアラブルジャケット「ThermoArmour(仮称)」を参考出品した。本展での反響を見ながら、ウェアラブル分野における用途拡大も模索していく。
 
 

ペルチェ素子利用のウェアラブルジャケット「Thermoarmour(仮称)」

 

 バッテリーの冷却による保護や走行距離延長、さらには完全自動運転で必至とされるCMOSセンサやLiDAR(光による検知と測距)システムなどの搭載時では、軽量・省スペースで高効率な温調システムであるペルチェ素子への需要がますます高まると見られ、車内空間でますます求められる快適性に対しては、優れた音響特性やダンピング特性を実現する磁性流体の様々な製品・技術が対応できると見られる。さらに電動化の進展に対しては、量産体制の整った絶縁放熱基板「AMB」も高温環境における高い信頼性などから注目が集まってきている。

 フェローテックはペルチェ素子および磁性流体のNo.1サプライヤーとして、また高信頼性AMB基板のリーディングサプライヤーとして、自動車分野における各種の技術課題へのソリューションを引き続き示していく考えだ。 

 

●フェローテックの自動車関連事業をさらに知るには

 

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日本工作機械工業会、2020年新年賀詞交歓会を開催

5ヶ月 3週 ago
日本工作機械工業会、2020年新年賀詞交歓会を開催admin 2020年1月14日(火曜日) in

 日本工作機械工業会は1月9日、東京都港区のホテルニューオータニで新年賀詞交歓会を開催した。

 会の冒頭、挨拶に立った飯村幸生会長(東芝機械 会長)は、「工作機械の競争軸は加工精度や剛性、Iot対応などの単なる機能性能から、工程集約や自動化、生産体制の構築、あるいは地域特性に合わせたカスタマイズなど生産設備全体のエンジニアリングの提案力にシフトしつつある。激しい変化の時期は競争環境が激化し、優勝劣敗の局面でもある。技術革新や競争軸の変化をビジネスチャンスとして世界市場でプレゼンスを向上することが求められている。当工業会は一昨年、1兆8000億円を超える空前の受注額を記録した。昨年は世界各地の景気後退と米中摩擦の長期化が設備投資の下押し圧力となり急な下り坂となった。2019年の受注総額は1兆2500億円を下回る見込みだ。本年については昨年同様、世界経済や社会を形作っている枠組みに対する国家間の齟齬が予見さる中、中国経済の動向、秋の大統領選に向けた米国の政治・経済状況、ブレグジットを控えた欧州情勢など、世界の政治・経済の行方が非常に見通しづらい状況にある。内需については、政府の経済対策による景気下支え効果や自動化・省力化投資の発現が見込まれる。外需に関しては、総じて軟調に推移するものと見ている。受注はしばらく一進一退の局面が続くと思われるが、内外の生産技術革新に向けた根強いニーズに支えられれて設備投資マインドは徐々に好転し、今年前半に受注の底を打ち、緩やかに反転すると期待している。以上を踏まえて、2020年の日工会の受注額を1兆2000億円と見通している」と今年の見通しを述べた。

挨拶する飯村会長

 また、来賓を代表して経済産業大臣政務官の宮本周司氏が挨拶。「我が国は自由貿易の旗手として、また自由で公正なルールづくりをしっかりと主導していく。その中にはデータ化やデジタル化といった我々がまず積極的に取り組まないとならないものがある。特にデジタル技術やデータを最大限に活用する新たなビジネスやサービスを生み出すことが求められている。また、デジタル市場のルール整備や5G時代の情報通信技術の確立、これまでの発想にとらわれない大胆な政策を講じて日本中でイノベーションの創出を強く後押ししていく覚悟だ。特に基幹産業である工作機械業界のさらなる発展には、デジタル技術やデータ活用が極めて重要だと考えている。AIやIotを活用した知能化技術、ロボットとの連動による自動化・省人化に加えて、製造工程全体の自動化、また工場に留まらない製造業全体の生産性向上を支えていただくことに大なる期待が寄せられていると拝察している」と述べた。

挨拶する宮本氏

 

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日本半導体製造装置協会、半導体・FPD製造装置の需要予測を公表、2021年に初の3兆円超えへ

5ヶ月 4週 ago
日本半導体製造装置協会、半導体・FPD製造装置の需要予測を公表、2021年に初の3兆円超えへkat 2020年1月9日(木曜日) in

 日本半導体製造装置協会(SEAJ、会長:牛田一雄ニコン会長)は1月9日、2019年~2021年の半導体・FPD製造装置の需要予測を発表した。SEAJ半導体調査統計専門委員会(メンバー13社)およびFPD調査統計専門委員会(メンバー7社)による需要予測と、SEAJ理事・監事会社20社による市場規模動向調査結果を総合的に議論・判断し、SEAJの総意としてまとめたもの。

半導体・FPD製造装置の概況と今後の見通しについて語る牛田会長

 

 半導体/FPD製造装置の日本製装置販売高の予測では、2019年度は、半導体製造装置が8.1%減、FPD製造装置は6.8%減、全体で7.8%減の2兆5658億円と予測した。2020年度は半導体、FPDともに緩やかな回復を見込み、全体で7.2%増の2兆7511億円と予測した。2021年度はFPDに不透明さは残るものの、半導体投資が本来の成長軌道に戻ると見て、全体で2018年度の2兆7843億円を超える史上最高額となる、9.4%増の3兆89億円と予測した。

 また、半導体製造装置・日本市場販売高の予測では、2019年度はイメージセンサーの投資は好調だったもののメモリーメーカーの投資が想定以上に悪化したため、30.5%減の6865億円と予測した。2020年度はメモリー投資の復活と高水準のイメージセンサー投資継続で31.4%増の9021億円とした。2021年度は2020年と同水準と見て、0.3%増の9048 億円を予測した。

 半導体製造装置について、2019年度の日本製製造装置販売高はメモリー投資の抑制傾向が続くものの想定以上にロジック、ファウンドリー投資が好調な点を加味し、前回予測から2.9ポイント上方修正の前年度比8.1%減の2兆658億円と予測。2020年度はメモリー投資の復調が見込まれるため8%増の2兆2311億円、2021年度は12%増の2兆4088億円と予測した。2020年は、5G通信の普及が本格的に始まる年であり、関連してデータセンタ需要の復調も期待できる。半導体需要は、これまでのように電子機器の出荷台数に大きく依存するのではなく、5GやAI、IoT、自動運転など用途の広がりによって拡大していくと見た。

 FPD製造装置については、G6基板のOLED(有機EL)、G10.5基板のLCDともに、中国が投資の8割を占める。2019年度はG10.5基板の投資で一部納期の延期が見られることから6.8%減の5000億円を予測。2020年度は4.0%増の5200億円、2021年度は1.9%増の5101億円と予測した。

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フェローテック、ペルチェ素子・磁性流体の技術で、自動車の内装、バッテリー、自動運転への対応を促進

6ヶ月 ago
フェローテック、ペルチェ素子・磁性流体の技術で、自動車の内装、バッテリー、自動運転への対応を促進kat 2020年1月8日(水曜日) in オートモーティブプロジェクト

 フェローテックは2018年1月に「オートモーティブプロジェクト」を立ち上げた。それから3年目を迎えるが、この間、自動車用温度調節シート向けで多くの採用実績を持つ「サーモモジュール(ペルチェ素子)」、さらには創業の技術であり車載スピーカーで実績のある「磁性流体」を中心に自動車市場の攻略を進め、徐々に具体的な適用案件が増えてきている。

 ここでは、本年1月15日~17日に東京都江東区の東京ビッグサイトで開催される「オートモーティブワールド2020 第11回EV・HEV駆動システム技術展」で出展予定の電子デバイス製品の技術について、自動車分野で検討が進んでいるシステム分野別に、同社の現状の取組みをまじえて、同社サーマルマテリアル部 部長の八田貴幸氏とマグネティックマテリアル部 部長の廣田泰丈氏、サーマルマテリアル部 オートモーティブ営業課 課長の二ノ瀬 悟氏 に話を聞いた。

 

左から八田 氏、二ノ瀬 氏、廣田 氏

 

フェローテックのコア技術 ペルチェ素子

 ペルチェ素子(サーモモジュール)は、対象物を温めたり冷やしたりする半導体冷熱素子のことで、N型とP型という異なる性質を持った半導体素子を組み合わせたモジュールに、直流の電気を流すと熱が移動し、一方の面が吸熱(冷却)し、反対の面が放熱(加熱)するというペルチェ効果を応用したもの。電源の極性を逆にすると、吸熱と放熱を簡単に切り替えることができる。

 ペルチェ素子のこうした特性を活かし自動車分野でフェローテックは、温調シートで多数の実績を持つ。

 

  磁性流体

 磁性流体は、流体でありながら外部磁場によって磁性を帯び、磁石に吸い寄せられる機能性材料で、磁性微粒子、界面活性剤、キャリアとなるベース液(潤滑油)からなる。直径約10nmの極小の酸化鉄粒子が、凝集を防ぐ界面活性剤で被膜され、安定的に分散したコロイド状の液体となっている。

 自動車分野ではすでに、磁性流体の放熱効果やダンピング効果などによる高音質化や小型化などからスピーカーに採用されている。

 

 

絶縁放熱基板

 絶縁放熱基板は、セラミックス基板に銅回路板を接合したもので、放熱性・絶縁性・耐久性が高いアルミナセラミックス基板に銅製(Copper)の回路と放熱板を共晶反応で直接接合させた構造のDCB(Direct Copper Bonding)基板を自社開発している。自動車のエンジンやモータ、パワーステアリング、ヘッドランプなどの制御装置の基板として採用されている。

 新たに窒化ケイ素や窒化アルミニウムを基板とした、より拡張性の高いAMB(Active Metal Brazing:活性ロウ付け法)方式の技術を開発。新工場に量産設備を導入してサンプル出荷を開始している。特に窒化ケイ素基板を用いたAMBは、高い信頼性に加えて、車載のパワーデバイスとして用いられる炭化ケイ素(SiC)と熱膨張係数の点で相性が良いといったことから、車載向けでの引き合いが増えてきている。自動車メーカーからは、-55~300℃といった温度変化を1000~2000サイクル実施しても、銅パターンのはく離やセラミックス基板のクラックが発生しないといった、強度の向上や寿命の延長を要求されており、設備や工程の改善、技術の確立を急いでいる状況だ。

 

絶縁放熱基板

 

システム分野別のソリューション

 本年1月15日~17日に開催される「オートモーティブワールド2020 第11回EV・HEV駆動システム技術展」では、自動車分野で検討が進んでいる内装分野、バッテリー分野、自動運転関連分野というシステム分野別に分けて、フェローテックのコア技術であるペルチェ素子および磁性流体、さらには絶縁放熱基板の適用について紹介、提案する。

 

内装分野

 自動運転時には、車内空間で乗員が快適に過ごせるように車内環境を快適にコントロールする必要がある。たとえば、より静粛性・静音性を保とうとすれば振動・騒音などを解消するダンパー技術が要求され磁性流体の出番となり、シートや飲料のカップホルダーの温度を心地よく調整しようとすればペルチェ素子の技術が有効となる。

 

振動制御用磁性流体

 フェローテックでは、磁気応答性や印加磁場によるせん断力(粘性)変化、分散性(再分散性)、潤滑・摩耗特性などで優位性のある「MCF(Magnetic Compound Fluid:磁気混合流体)」を開発し、セミアクティブダンパーへの応用を提案している。新開発のMCFは、従来の磁性流体よりも大きい磁性粒子を主成分とすることで、印加磁場によって磁性粒子の配列を制御し、アクティブダンパーや様々な振動吸収に適用できる。市場にある類似の磁気粘性流体はおしなべて粒子が均一に分散せず沈殿してしまう。これに対し、同社の新MCFは分散性が良好で1ヵ月以上経過しても沈殿が少ない。

 現在は一般自動車向けに先行して、特殊なダンパーや産業機器向けで検討が進んでいる。同社のMCFの配合を最適化し様々な要求に応じた具体的な提案ができる段階となっており、フィールドで実績を重ね、一般自動車分野での案件にフィードバックして適用を拡大していきたい。 自動車には足回りやエンジン回りの振動のほか、あらゆる振動系が組み込まれている。同社ではMCFの優れた分散性と耐摩耗性能で差別化を図り、採用を促していく考えだ。

 

MCFの優位性の例:良好な分散性

 

スピーカー用磁性流体

 フェローテックの磁性流体は車載用スピーカー向けでシェアが圧倒的に高い。これはトータルの特性・性能のバランスが車載要求仕様をしっかりと満たすことができる技術の賜物であり、特に耐熱性に優れていることも採用を後押ししていると思われる。

 自動運転の普及に伴い、快適な車内環境への要求からスピーカーでもさらなる高音質化が求められる。一方で、限られた車内空間からスピーカーに許されるスペースはますます制約される環境下で、200℃に達すると言われるスピーカーの駆動発熱部の放熱が必要となるが、当社の磁性流体は他社製に比べて非常に高い耐熱性を有するため、長期間にわたり安定に放熱の役割を果たし、高い音質を実現できる。

 

ハプティックデバイス

 磁性流体の粘性ダンピング制御を必要とするリニア振動・触覚(ハプティック)デバイスが普及してきている。タッチスクリーンパネルなど、触覚によって人が情報を積極的に取り入れるデバイスは 今後大きく伸びていく分野である。  現時点ではスマートフォン向けを中心に適用されてきているとのことだが、車載のタッチスクリーンや操作パネル用に適用は拡大していくと思われる。

 

ハプティックデバイス

 

車載用カップホルダー

 フェローテックのペルチェ素子を用いた車載用カップホルダーはすでに、海外の自動車OEMで採用実績がある。 ドリンクを冷えたままに、あるいは温かいままに保つカップホルダーを車載する車両では、HVACユニット (Heating Ventilation Air Conditioning unit:暖房・換気・空調ユニット)が採用されるケースが多いが、エアコンの風を利用して冷却・加熱を行うこの方式では、冷却・加熱効率が悪く、また電力消費もばかにならない。これに対しペルチェ素子は小型・軽量・省電力のシステムで、冷却・加熱機能を0.1℃単位で設定できる。

 このペルチェ素子を利用した省電力で積極的に温度制御が可能なカップホルダーに対し、国内の自動車OEMも関心を示しており、自動車OEMでの評価が始まっている。

 

ペルチェ式カップホルダー

 

バッテリー分野 バッテリーの温度コントロール

 特にペルチェ素子の吸熱面となるバッテリー表面の温度が80℃で、放熱側が水冷で60℃といった場合には温度差が-ΔTとなり冷却効率(COP)が100を超える高効率クーリングシステムを構成できる。さらに、EVでは重量の増加も電力消費の増大、航続距離の低下につながることから、軽量の温調システムとしてもペルチェ素子が評価されている。

 

バッテリーおよびキャビンの温度コントロールのモックアップ

 

感温性磁性流体を用いた熱輸送システム

 バッテリーなど発熱を伴う機器の冷却において、ループ循環系の熱輸送システムを構築するには一般的に流体を循環させるためのポンプなど機械的駆動力が必要となり、バッテリーを消費させることにつながる。 これに対しフェローテックでは、温度に反応して磁化が大きく変化する「感温性磁性流体」を用いた熱輸送システムを提案している。

 感温性磁性流体を用いた熱輸送システムでは、流路の高温側と低温側の間に磁石を設置。熱源により加熱された磁性流体は温度上昇に伴って磁化が減少し磁石にあまり反応しないが、低温側の磁性流体は磁化の大きさが変わらず、磁石に強く引き寄せられる。これによって低温側から高温側へと、感温度磁性流体の流れ(駆動力)が発生し熱を輸送できる。すなわち機械的な動力なしに流体の自己循環が可能となる。

 すでに各業界で適用に向けた基礎研究が始まってきており、同社では実用化に必要な感温性磁性流体を鋭意開発中である。

 

感温性磁性流体を用いた熱輸送システムのデモ機

 

自動運転関連分野 CMOSイメージセンサ用クーラー

 自動運転車では、全周囲の距離や画像認識を行い、死角を少なくして安全性を確保するために、1台当たり20個程度のカメラが搭載されると予測され、その機能を担うCMOSイメージセンサ (相補性金属酸化膜半導体を用いた固体撮像素子)の市場拡大が見込まれている。このセンサは熱に敏感で、熱によって引き起こされるダークショットノイズ(暗電流)は、発熱量とともに増大して画像の精細さを欠く結果となる。これに対して車載カメラのCMOSイメージセンサに冷却用ペルチェ素子を装着することで高精細な画像を得ることを可能にしている。OEMでの具体的な検討が始まってきている。

CMOSイメージセンサ用クーラー

 

今後の展開

 上述したとおり、バッテリーの冷却による保護や走行距離延長、さらには2026年に商用車から始まるとみられる完全自動運転で必至とされるCMOSセンサやLiDARシステムなどの搭載時では、軽量・省スペースで高効率な温調システムであるペルチェ素子への需要がますます高まると見られる。車内空間でますます求められる快適性に対しては、優れた音響特性やダンピング特性を実現する磁性流体の様々な製品・技術が対応できるだろう。 自動車分野における各種の技術課題や量産キャパシティー、コストなどに対して、フェローテックはペルチェ素子および磁性流体のNo.1サプライヤーとして、引き続き応えていく考えだ。 本年1月15日~17日に開催される「オートモーティブワールド 2020 第11回EV・HEV駆動システム技術展」のフェローテック ブース(青海展示棟A4-54)では、上述のような最新技術を紹介するほか、ペルチェ素子、磁性流体、絶縁放熱基板とテーマを変えて技術セミナーを実施する(下表参照)。

 ぜひ会場に足を運んで、自動車の諸課題に対応する最新ソリューションに触れていただきたい。

 

製品プレゼンテーションプログラム

 

●フェローテックの自動車関連事業をさらに知るには

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自動車工業4団体、新春賀詞交歓会を開催

6ヶ月 ago
自動車工業4団体、新春賀詞交歓会を開催kat 2020年1月8日(水曜日) in

 日本自動車工業会(自工会)、日本自動車部品工業会(部工会)、日本自動車車体工業会、日本自動車機械器具工業会の自動車工業4団体は1月7日、東京都港区のホテルオークラ東京で、「2020年自動車工業団体新春賀詞交歓会」を開催した。

2020年自動車工業団体新春賀詞交歓会のもよう

 

 冒頭、豊田章男・自工会会長(トヨタ自動車 社長)の代行で挨拶に立った神子柴寿昭・自工会副会長(本田技研工業 会長)は、「日本の基幹産業として自動車産業の培ってきたものづくりの力を守り続ける上で、若者のクルマ離れが取り沙汰される中で昨年の東京モーターショーは、自動車業界の垣根を越えてオールインダストリーで共に未来を作っていく“Open the Future”のテーマのもと来場者130万人超と若者の関心も集め成功裡に終えることができた。一方で、昨年は度重なる自然災害に見舞われ高齢者のドライバーによるブレーキ/アクセルの踏み間違えによる事故が社会問題化し、こうした問題に対し我々は何ができるのか、何をすべきかをあらためて深く考えさせられた一年だった。災害時に自動車が、被災者の役に立っていくためには、電動車のさらなる普及、給電機能の装着率向上とともにそうした機能を分かりやすく伝えていく必要がある。また、交通事故ゼロを目指すこと」、これも自動車に関わる全ての人に共通した願いだと思っております。事故ゼロに向けた技術はどこのメーカーが先に出すがというような競争領域ではなく、むしろ同じ想いを持って業界が協力し合ってこそ、本当に役に立つ技術がいち早く届けられると考える。オリンピックパラリンピックの開催される本年は、東京を舞台にした自動運転の実証実験も始まり、世界に日本の技術力を示せる良い機会。オリンピックパラリンピックを機に、その究極の安全技術を飛躍させたい。安心・安全で環境にやさしく、走りの楽しさを実現できるモビリティーの実現に向けて業界が一丸となって、ONE TEAMで取り組んでいきたい」と語った。

挨拶する神子柴副会長

 

 続いて来賓の挨拶に立った牧原秀樹・経済産業副大臣は、「日本経済の屋台骨である自動車産業は製造業の売上全体の2割を占め540万人の雇用者を抱えている。すそ野の広い自動車業界で働く人がみな、働き甲斐のある環境となるよう共に務めるとともに、変化を求めて新しいことにチャレンジするのに良いとされる庚子の本年は業界の発展に全身全霊を尽くしたい」と述べた。

 また、青木一彦・国土交通副大臣は「自動運転の普及に向けては、議長国として自動操舵など安全に関する国際統一基準の策定で世界をリードしていく。世界を牽引する日本の自動車産業が安全で環境性能に優れた自動車を普及促進できるよう、共に努めたい」と語った。

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フェローテックマテリアルテクノロジーズが発足、セラミックス技術+成膜技術でシナジー効果創出へ

6ヶ月 ago
フェローテックマテリアルテクノロジーズが発足、セラミックス技術+成膜技術でシナジー効果創出へkat 2020年1月5日(日曜日) in

 フェローテックホールディングス(https://www.ferrotec.co.jp/)100%子会社であるフェローテックセラミックス(FTC)は本年1月1日付けで、同じく100%子会社であるアドマップ(ADMAP)を吸収合併して「株式会社フェローテックマテリアルテクノロジーズ」に商号変更した。合併によって、セラミックス事業を行う FTCとCVD-SiC事業を行う ADMAPの両社の技術力と経営資源を最大限に活かし、顧客ニーズへの対応力および製品開発力の強化を図り、セラミックス事業およびCVD-SiC事業の発展・成長を促進する狙いだ。

 ここでは、昨年12月11日~13日に開催された「SEMICON Japan 2019」で展示されたFTCの二つのキーマテリアル、ファインセラミックスとマシナブルセラミックスの新技術とADMAPのCVD-SiC技術について紹介するとともに、新会社フェローテックマテリアルテクノロジーズにおける両社のシナジー効果について紹介する。

「SEMICON Japan 2019」のフェローテックブースのようす

 

 FTCは、高純度で優れた特性を備えたファインセラミックスと、精密・微細加工が容易であるマシナブルセラミックスを関西工場と石川工場で製造。近年は石川県に開発センターを設立し、新市場開拓に向けた製品開発を推進している。

 ファインセラミックスはその用途の7割が半導体製造プロセス向けで、同プロセスで要求される高純度・高剛性・高精度に加えて、耐摩耗・耐熱・耐薬品性を有する。特に純度99.7%のアルミナ「AS997QⅡ」はマイクロ波透過性が良好なことから、半導体製造プロセスにおけるプラズマ処理装置のチャンバー内部品に用いられるほか、純度99.9%の高純度アルミナ「AS999」は高純度が求められるウェハ搬送用部品などに用いられている。一方、ヒートショック性に優れる(ΔT(℃):700)窒化ケイ素は、機械部品や摺動部品、耐熱部品などに用いられている。そのほか、高い熱伝導性を持つ窒化アルミは絶縁部品などに用いられる。

 一方、マシナブルセラミックスは機械加工が容易に行えるセラミックスで、高精度・高品質の製品を短納期に提供できるのが特徴である。ガラス質をマトリックスとし、フッ素金雲母を均一に析出させた緻密な複合マイカセラミックス「ホトベール」で、電気絶縁性、耐熱性を持ち、絶縁部品や断熱部品などに用いられている。今回フェローテックブースでは、小型旋盤によるホトベールの快削性を示した。

小型旋盤を用いたホトベールの快削性のデモンストレーション

 

 特に半導体製造プロセスでは、機械的強度にも優れるマシナブルセラミックス「ホトベールⅡ」が、検査装置の部品(プローバーのガイド)に採用されている。穴径35μmの貫通孔を位置精度高く形成することが可能であり、角穴形状の高精度加工技術も確立している。一方、次世代プローバー向けハウジングでは熱膨張への対応が求められるが、製造プロセスを調整することなどでバリアブルに熱膨張率を調整することができるという。

ホトベールⅡのアプリケーション例

 

 一方、独自のCVD(化学蒸着法)で製作されたアドマップのSiC(炭化ケイ素)製品は、超高純度・高耐食性・高耐酸化性・高耐熱性・高耐摩耗性の特性を備えており、あらゆるフィールドで使用されている。同社のCVD-SiC技術としては大別して、コーティング技術と膜単体製造技術がある。

 前者では、等方性高純度黒鉛および各種焼結SiC基材に、高純度で均質性に優れたコーティングを提供。半導体をはじめ、産業機械、原子力、航空宇宙分野での高い評価を得ている。後者では、コーティング技術を応用し、緻密なSiC膜のみで構成された製品を提供。平板をはじめ、複雑形状まで幅広く適応可能で、半導体製造装置を中心に、超高温やプラズマの厳しい環境下での数多くの実績がある。コーティング技術のアプリケーションとしてはたとえば半導体製造装置用チューブ・ボートなどが、膜単体製造技術のアプリケーションとしてはSiCダミーウェハなどがある。

CVD-SiC技術のアプリケーション例

 

 上述のような独自技術を有する両社の合併によるシナジー効果について、フェローテックマテリアルテクノロジーズ 営業本部 営業一部 担当部長(元アドマップ営業部長)の斯波大二氏は、「我々のCVD-SiCは成膜速度が速いため、通常は密着性が低下するような、数ppmの不純物が入っている一般的な常圧焼結のセラミックス材料表面を高純度で均質なSiC膜で高密着にコーティングでき、ppbオーダーにパーティクル、不純物を抑制でき、半導体製造プロセスにおいてウェハ回りのコンタミネーションコントロールに一層貢献できる。また、ユーザーの要求によっては、たとえば熱伝導が良好な一方で純度が悪い材料にSiCを成膜することができるようになり、今まで1社では対応できなかった領域を、タッグを組むことで攻略できるようになる。これがシナジー効果の一つと考える。パートナーとなるFTCの扱うセラミックス材料は多種多様で、材料技術と成膜技術という両社の保有技術の組み合わせによるポテンシャルは非常に高いと考える」と語っている。

 また、フェローテックマテリアルテクノロジーズ 営業本部 営業一部 担当部長(元FTC営業部部長)の藤岡秀彰氏は、「FTCでは得意とするファインセラミックスおよびマシナブルセラミックスという材料技術の開発をたゆまず進めているが、高純度化などの問題を抱えている。そうした問題をアドマップが長年CVDで培ってきた豊富なコート技術知見で課題解決につながるものと期待している。一方で、チャンバー内では熱特性、電気特性、耐プラズマ特性など様々な材料特性が要求されるため、このような顧客の要求にも今後対応できたらと考えている」と述べる。

 両社のシナジー効果によって、現在主力の半導体分野での事業の拡大に限らず、医療分野や光学分野、航空機分野、さらには原子力発電分野といった新分野の開拓が見込まれている。斯波氏はさらに、「フェローテックグループとして考えた際、金属・樹脂以外のすべての材料技術、加工技術、成膜技術を保有していることから、フェローテックマテリアルテクノロジーズが窓口となって、多岐にわたるユーザーニーズへのそれぞれの最適解を提示できるようになると期待している」と語っている。

 

◆フェローテックのセラミックス製品をよく知るには

 

◆フェローテックのCVD-SiC製品をよく知るには

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ダイセル・エボニック、高機能プラスチック展に出展

6ヶ月 3週 ago
ダイセル・エボニック、高機能プラスチック展に出展kat 2019年12月12日(木曜日) in

 ダイセル・エボニック(https://www.daicel-evonik.com/)は、12月4日~6日に開催された「高機能プラスチック展」に出展、PEEK樹脂「ベスタキープ」やポリアミド(PA)12樹脂「ベスタミド」「ダイアミド」、ポリイミド(PI)パウダー「P84NT」や複合化技術などの新技術・新素材を紹介した。

 今回は特に、金属製、ゴム製ホースと比べ軽量ながら、優れた耐加水分解性と強靭な機械特性を有する、ポリアミドベースの冷却配管用樹脂チューブ「MLT 8000シリーズ」を紹介。押出成形加工のほか、市場で要求が高まっていたブロー成形加工にも対応できることを示した。

冷却配管用樹脂チューブ「MLT 8000シリーズ」

 

 また、高温・高負荷条件下で用いられる摺動部品に最適なPIパウダー「P84NT DF(Direct Forming)グレード」を紹介。DFは粉末冶金法に類似した成形法で、大量の小さな部品を効率よく迅速に成形できる。簡単形状であれば最速で毎分40個の成形が可能という。無潤滑下、高負荷条件下でポリアセタール(POM)樹脂やPEEK樹脂よりも優れた摺動性を示し、さらにUHTグレードや黒煙添加グレードでは、より摺動面の温度が上がりにくく、高負荷での使用が可能になる。

「P84NT DFグレード」

 

 会期中の6日には、同社テクニカルセンター 所長 六田充輝氏による「異種材料の接着・接合技術とマルチマテリアル化 ― その接着・接合機構と効果 ―」と題する製品・技術セミナーが開催。定員50名を大幅に超過する参加のもと、マルチマテリアル化において中核技術である各種接着・接合について、その機構と分析例、アプリケーションにおけるマルチマテリアル化の効果について解説がなされた。

製品・技術セミナーのようす

 

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ダイセル・エボニックのPEEK樹脂が熱可塑性UDテープに採用

7ヶ月 1週 ago
ダイセル・エボニックのPEEK樹脂が熱可塑性UDテープに採用kat 2019年11月28日(木曜日) in

 ダイセル・エボニックのポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂「ベスタキープⓇ」が、丸八の熱可塑性単方向(UD)テープに採用された。丸八の優れた厚み調整技術により繊維を均一に配列させることで1~2割強度が上昇するとともに、射出成形に比べてコンポジット化により弾性率を約10%アップさせ、薄肉化・軽量化を実現している。

 PEEK樹脂ベスタキープⓇをマトリックス樹脂として採用したこの熱可塑性UDテープは、レーザー積層技術を使用しており、高圧、高熱の環境で、耐薬品性を要求される深海での掘削用パイプへの採用を目指す。

 また、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の日独プロジェクト「国際研究開発/コファンド/日本―ドイツ研究開発協力事業」では、超高強度のパイプ加工方法の確立を目指した研究開発が進められており、この熱可塑性UDテープは様々な用途への展開が期待されている。

ベスタキープを採用した丸八製UDテープ

 

PEEK 樹脂 ベスタキープ


 

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NTN、再生可能エネルギーとITによる減災・見守りシステム構築へ

7ヶ月 2週 ago
NTN、再生可能エネルギーとITによる減災・見守りシステム構築へkat 2019年11月21日(木曜日) in

 NTNは11月7日、大阪大学の吹田キャンパスで、ITを活用した防災や見守りに関する共同研究の一環として、拠点間長距離無線伝送実験を実施した。

 同社は、2017年より大阪大学と全国自治会活動支援ネットおよび企業によるITを活用した防災や見守りに関する共同研究に参画している。これまでに、風力や太陽光で発電する独立電源装置「NTNグリーンパワーステーション」を、実験機として同大学吹田キャンパスに3基設置し、実験や内部検証などを行ってきた。

 今回は、大阪大学吹田キャンパスの人間科学研究科棟周辺を被災地、近隣の吹田市立津雲台小学校を救援本部と想定し、仮想の被害状況について長距離無線を使って送受信を行った。

 実験ではアプリを通じて、人間科学研究科棟前の独立電源装置から被災人数や怪我人の有無などの被災状況を発信し、キャンパス内の同装置2基、人間科学研究科棟、工学研究科棟のアンテナを経由して、キャンパスから約2.5㎞離れた救援本部へメッセージを送信した。

 また、カメラ映像による被災状況の確認や被災地と救援本部とのメッセージの送受信も実施した。これまでキャンパス内の通信実験は行ってきたが、長距離間の無線伝送を実施したのは初めて。

 本年9月、台風15号により千葉県を中心に大規模被害が発生し、広域かつ長期間にわたって停電や通信遮断が起こったため、被災状況の把握や救援活動が困難な事態となった。

 本共同研究で取り組む再生可能エネルギーを活用した通信システムの構築は、こうした事態の解決策となるもので、NTNでは、災害時だけでなく、平常時には監視カメラなどを搭載することで地域の子どもの見守りなどの機能としても活用されることを想定している。

 NTNでは今後も本共同研究を通じて防災・減災、そして地域の見守りに役立つシステムの構築を進めることで、地域社会の安全・安心に貢献していく考えだ。

 

想定被災地(大阪大学吹田キャンパス)の独立電源装置より被災状況を発信

 

 

想定救援本部(吹田市立津雲台小学校)でメッセージ送受信、監視カメラ映像確認

 

 

拠点間長距離無線伝送実験 イメージ図

 

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東京モーターショー2019が開催、未来のモビリティに対応する機械要素技術が披露

7ヶ月 3週 ago
東京モーターショー2019が開催、未来のモビリティに対応する機械要素技術が披露kat 2019年11月12日(火曜日) in

 「第46回東京モーターショー2019」(主催:日本自動車工業会(JAMA))が10月24日~11月4日、東京都江東区の東京ビッグサイト(青海・西・南展示棟)、MEGA WEB、ヴィーナスフォート、シンボルプロムナード公園などで開催された。今回は「OPEN FUTURE」をテーマに、192の企業・団体が参加、業界を超えてオールインダストリーで「クルマ・バイクのワクワクドキドキ」から「未来の暮らし」、「未来の街」にまで領域を広げ、130万900人が未来のモビリティ社会を体感した。

 
クルマが主役の展示から、人が主役の展示へ

 トヨタブースでは、従来の市販予定車やコンセプトカー中心の展示から、人を中心とした未来のモビリティ社会を体感できるテーマパークに大きくモデルチェンジした。プレスデーの10月23日に同社ブースで挨拶に立ったJAMA会長でトヨタ自動車社長の豊田章男氏は、「今回の“参加・体感型ブース”は、来場者に楽しんでもらい、未来のモビリティにおいてもFUN TO DRIVEを大切にしたいという気持ちを伝えるコンセプトとした。トヨタ生産方式の“自働化”と“Just in time方式”に共通するのは、人を中心に置く考え。だからこそ、人が中心に居続ける未来をトヨタは描いている。クルマの自動化が進めば進むほど、大量の情報を判断し瞬時に処理できる人間の力が試されることになると考えている」と語った。

 

自動運転システム搭載のEV「e-Palette」を背に、「ブースのコンセプトはHuman Connected。トヨタは人間の力を信じている」と語る豊田章男氏

 

充電・電力活用システム含め、電気自動車(EV)・プラグインハイブリッドEV(PHEV)が提案

 初の量産電気自動車(EV)でe-SKYACTIVEを搭載したマツダの「MX-30」や、ツインモーター4輪制御を採用した日産自動車のクロスオーバーコンセプトのEV、発電機にガスタービンエンジンを用いる三菱自動車のPHEV「MI-TECH CONCEPT」、など電動車両が披露される中、今回は「日産リーフ」に電気を蓄え、走る以外にも電気を活用する「ニッサンエナジーシェア」を表現したモデルルームの展示や、太陽光パネルやV2H機器などで構成するシステムをパッケージ化し、EVやPHEVの購入と併せて販売・設置・アフターメンテナンスを提供する三菱自動車の「電動DRIVE HOUSE」などが提案された。販売の伸び悩むEVとインフラ整備の遅れる充電設備に関して、自動車メーカー自らが電気を「つくる」「ためる」「使う」ためのより付加価値の高いシステムとして、EVと電力相互供給システムというトータルソリューションを示した形だ。

 

日産自動車「ニッサンエナジーシェア」を表現したモデルルーム

 

燃料電池車(FCV)の市場投入が本格化

 トヨタ自動車は、メインブースには市販予定車を1台も置かなかったものの、2020年に発売予定の燃料電池車(FCV)第2世代の「MIRAI Concept」をMEGA WEB で展示した。MIRAI Conceptでは新型FCスタックによって航続距離を従来比約30%増の約850kmに延長している。

 

トヨタ自動車「MIRAI Concept」

 

 また、メルセデス・ベンツでは、世界初の燃料電池PHV「GLC F-CELL」を披露した。水素を燃料に使い発電、その電力でモーターを駆動するFCVであると同時に、発電した電力を大容量バッテリーに蓄電できる。蓄電した電力のみでもモーターが駆動できるため、水素がなくとも、蓄電した電力さえあれば走行可能。専用の充電プラグを介しての蓄電も可能にしている。

 

メルセデス・ベンツ「GLC F-CELL」

 

自動運転システム、レベル4への技術革新進む

 トヨタは、電動化、コネクティッド、自動運転技術を活用したMaaS専用次世代EVと位置付ける「e-Palette」や、会話型のAIエージェントとレベル4(高度運転自動化)相当の自動運転技術を搭載するコンセプトカー「LQ」を展示した。

 

トヨタ自動車「LQ」

 

 「e-Palette」は東京2020オリンピック・パラリンピック専用車両として使われる予定で、高精度3Dマップなどを活用しながら、レベル4での最高速度時速19kmの低速自動運転を可能にしている。将来的には、ネット通販と連携した自動配送や移動店舗、オンデマンドバスや移動オフィスとしての利用を想定し、2023年の市場投入を目指している。「LQ」についても、2020年には公道で自動運転の体験イベントも行う計画がある。

 そのほか、スズキのモバイルルーム自動運転車「HANARE(ハナレ)」が披露されるなど、今回の展示では、レベル4に向けた日本の自動運転技術の進捗度がアピールされた。

エンジンの低フリクション化も進展

 トヨタ自動車は、2020年2月発売予定の「ヴィッツ」改め「YARiS」をヴィーナスフォートで展示した。

 今後トヨタの先進国向けコンパクトカーのベースとなるTNGAプラットフォーム(GA-B)を初採用したほか、エンジン、ハイブリッドシステム、トランスミッション、サスペンションなど、すべてをゼロベースから作り上げた。軽量で高剛性、低重心のボディに加え、新開発「直列3気筒1.5Lダイナミックフォースエンジン」に対しDirect Shift-CVTと新世代ハイブリッドシステム、6速マニュアル、また改良を加えた1.0Lエンジンに対し小型軽量化したCVTと、4種類のパワートレーンを用意し、軽快で上質な乗り心地と、スムースでダイレクトな加速を実現した。

 直列3気筒1.5Lダイナミックフォースエンジンは、ロングストロークやバルブ挟角拡大などの高速燃焼技術を採用し、低燃費と高出力を両立。直列3気筒1.0Lエンジンは、高タンブル流や高EGR(排気再循環)率、フリクション低減などの改良により、軽快な走りと低燃費を両立。低フリクション化では、本年10月に発行されたJASOの規格GLV-1に組み込まれた超低粘度規格0W-8に適合するエンジンオイルも採用されるという。

 

トヨタ自動車「YARiS」

 

エンジンの低燃費化に対応するベアリング&モーション技術

 CO2排出量削減からますます要求の強まるエンジンの低燃費化に対して、大同メタル工業は、エンジンの機械損失低減に貢献するエンジンベアリングの低フリクション技術として、軸受表面に固体潤滑剤を分散させた樹脂層を施した耐摩耗性向上コーティングによってアイドルストップ仕様エンジン用軸受として採用されている「DLA02」を紹介した。

 さらに最近では、耐摩耗・耐焼付き性コーティングを施したエンジンベアリング「DLA06」が開発され、軸受表面に固体潤滑剤を分散させた樹脂層を若干やわらかくすることで異物混入時の耐摩耗性を高める異物埋収性を付与したほか、低粘度化の進むエンジンオイルの使用条件下で発生しやすい温度上昇を抑制、焼付きを防ぐことをアピールした。

大同メタル工業「DLA02ほか」

 

 また、日本ピストンリングでは、自動車エンジン用シリンダボアにマイクロテクスチャ(ディンプル)を施すことで低摩擦化を実現する「ディンプルライナ」を展示。省燃費化に寄与できることなどから、世界で初めてトラック用ディーゼルエンジンに採用されている。また、摺動時にシリンダとの摩擦を減らすことで低燃費につながるDLC(ダイヤモンドライクカーボン)被膜のピストンリングを紹介した。

 

日本ピストンリング「DLCピストンリングとディンプルライナ」

 

 リケンではまた、大型ディーゼルエンジン向けに耐摩耗性と低摩擦特性を付与する厚膜DLC被覆のピストンリングを、レース用二輪車の高回転化に有利なフィンガーフォロワーに対し、摺動抵抗低減を目的にDLCを施した製品を展示した。

 

リケン「厚膜DLCリングやDLCフィンガーフォロワー」

 

電動化・自動運転に貢献するベアリング技術

 ジェイテクトは、ハイブリッド車(HEV・PHEV)や電動車(EV・FCV)の変速機などで主に使用される「クリープ摩耗抑制玉軸受」を展示した。クリープが発生すると、軸受とハウジングが擦れ合うことでその双方が摩耗して軸の芯ずれや傾きを引き起こし、結果、ギヤのかみ合い不良による変速機の機能低下や異音などの不具合が発生する恐れがある。従来は、クリープによる不具合を避けるため、軸受の外輪を厚くしたり、固体潤滑皮膜を使用したりといった策が取られてきたが、どちらもサイズ・重量やコスト面での課題があり、最適な製品の開発が必要だった。開発品では、外輪の外径中央部に円周方向の溝を作ることで、「ひずみクリープ」によるハウジング摩耗の抑制に貢献する技術に加え、外輪全体に特殊皮膜を施すことで、「連れ回りクリープ」によるハウジング摩耗に対しても効果のある軸受の開発に成功した。

 

ジェイテクト「クリープ摩耗抑制玉軸受」


 日本ピストンリングは、「3D形状圧粉コアを用いたアキシャルギャップ型モータ」を展示。アキシャル構造・3D形状圧粉コア採用により、小型・低速・高トルク駆動を実現。インホイールモータのため、機械損失の低減やギア音の削減に貢献するほか、エアギャップの可変に対応しており、高速や高トルクなど、モータ特性を用途に合わせて変更できる。小型EVなどへの適用を提案していく。
 

日本ピストンリング「3D形状圧粉コアを用いたアキシャルギャップ型モータ」


 日本精工は、ブリヂストン、東京大学大学院新領域創成科学研究科 藤本研究室、ローム、東洋電機製造と共同で開発した、道路からインホイールモータ(IWM)に直接給電できる「第3世代走行中ワイヤレス給電IWM」を展示した。これは、EV)に必要な受電から駆動までのすべての機能をタイヤの内側に配置することで、走行中ワイヤレス給電性能、モータ性能、車両への搭載性を大幅に改善することを可能にするもの。今後、2022年までにタイヤを含めた車両での評価を行い、2025年に実証実験フェーズへの移行を目指す。

 

日本精工「第3世代走行中ワイヤレス給電IWM」

 

FCVの水素環境下で円滑に稼動するベアリング&モーション技術

 ジェイテクトは、燃料電池自動車の動力源となる高圧水素が貯蔵されているタンクに装着され、高圧水素を封止/供給する役割を担う「高圧水素供給バルブ」や、バルブから供給された高圧水素を下流のスタックで使用可能な圧力まで減圧する「減圧弁」を納入しているが、同社ではこのほど、水素環境中における材料および潤滑剤の評価を可能とする「水素環境用軸受評価試験機」を開発、FCVなどの水素環境でも安心して使用できる軸受を開発することを可能にしている。

kat

フェローテック、パワー半導体用基板の技術を深化、適用展開へ

7ヶ月 3週 ago
フェローテック、パワー半導体用基板の技術を深化、適用展開へkat 2019年11月11日(月曜日) in

 フェローテックホールディングス(https://www.ferrotec.co.jp/)傘下のフェローテック(http://www.ferrotec.jp/)のコア技術としては、1980年の創業以来のビジネスである磁石に反応する液体「磁性流体」や、電流によって発熱・吸熱を制御できる「サーモモジュール」、セラミックス基板に銅回路板を共晶反応によって接合した放熱絶縁基板「パワー半導体」用の基板がある。同社では近年、「オートモーティブ プロジェクト」を立ち上げ自動車分野を強化しているが、こうした中で、パワー半導体用基板の技術深化や適用展開が加速してきている。

 ここでは、同社DCB営業部長の大島久和氏に、パワー半導体用基板の技術と適用展開について話を聞いた。

 

パワー半導体用基板の特徴とアプリケーション

パワー半導体用DCB基板と優位性

 パワー半導体用基板では、放熱性・絶縁性・耐久性が高いアルミナセラミックス基板に銅製(Copper)の回路と放熱板を直接接合(Direct Bonding)させた構造のDCB(Direct Copper Bonding)基板を自社開発し、1995年から中国・上海工場で生産を開始している。これは、当社主力製品のサーモモジュールを応用した製品だが、2005年からは、中国のパワーモジュールメーカーの要請でDCB単独での外販を開始した。2012年には日系メーカーから要望があり、輸出を開始している。

 こうした長年の技術的ノウハウの蓄積によって、DCB製造および回路形成で特徴的な技術を保有していると自負している。1995年から生産を始めた中国・上海工場に加えて、2018年7月には中国・江蘇省に東台工場を新設して生産を拡充、現在パワー半導体用DCB基板は月産60万枚のマスターカード(1枚190mm×138mm)の生産体制を構築、独ロジャース社に続く、世界第2位のシェアを持つ。コスト競争力と納期に強みがあることから、QCT(Quality, Cost, Time)の面でグローバルのユーザーに貢献できるものと考えている。
 

パワー半導体用基板

 

主なアプリケーション

 パワー半導体は絶縁・導電の特性を活かして電力の供給・制御に用いられることから、大きな電力を扱う用途で使われることが多いため発生する熱量も大きくなる。そこで基板には高い放熱性に加え、回路以外の部分には高い絶縁性が求められることから、当社のDCB基板が活躍している。
用途としてはまず、白物家電、特にエアコンのインバータ向けが多い。次いで、産業用機械向けでは、ロボット、NC(数値制御)加工機械、サーボ、インバータなどに使われている。さらに自動車のエンジンやモータ、パワーステアリング、ヘッドランプなどの制御装置の基板として採用されているほか、自然エネルギー(風力発電・太陽光発電など)関連装置のモータ制御用インバータとして用いられている。
 

パワー半導体の主なアプリケーション

 

新分野への展開:オートモーティブプロジェクト

 パワー半導体用DCB基板は、内燃機関車からHEV(ハイブリッド車)やPHEV(プラグインハイブリッド車)といった電動化、さらには先進運転支援システム(ADAS)の搭載などを背景に、需要の増加するモータ制御用インバータ回路の基板として引き合いが増えてきている。

 特に2018年1月からは、「オートモーティブ プロジェクト」を立ち上げたことで、自動車用温度調節シート向けで多くの採用実績を持つ「サーモモジュール」、車載スピーカーで実績のある「磁性流体」、さらにはモータ制御用インバータ向けに実績のある「パワー半導体用基板」と横断的な製品技術による、自動車市場の攻略に取り組んでおり、パワー半導体用基板の車載向け需要も本年から急速に伸びている。現在は評価ステージの段階で、新しいユーザーからの強度や耐熱、耐電圧などに関する信頼性評価の依頼が増えてきている。
 

自動車におけるコア技術製品の主なアプリケーション

 

高信頼性AMB基板の投入

 2020年3月期~2022年3月期の新中期経営計画では、半導体マテリアル、ウェーハ、パワー半導体、洗浄の四つを戦略製品として大幅売上増加を目指している。その観点から、2019年初めから、実績のあるDCBパワー半導体用基板に加えて、窒化ケイ素や窒化アルミニウムを基板とした、より信頼性の高いAMB(Active Metal Brazing:活性ロウ付け法)方式の技術を開発、新工場に量産設備を導入してサンプル出荷を開始している。

 AMBは窒化ケイ素基板と銅回路板の接合に活性金属であるチタンを使用したロウ付けを行う方式で、銀フリーのロウ材を使用することにより、銀の拡散によるエレクトロマイグレーションを避けることができるほか、従来のスクリーン印刷法とは異なりフィルム材を使用することによってロウ材の層を薄く均一に仕上げられるため、他社製品に比べて高信頼性・長寿命を確保できる。

 特に窒化ケイ素基板を用いたAMBは、そうした高信頼性に加えて、車載のパワーデバイスとして用いられるSiCと熱膨張係数の点で相性が良いといったことから、車載向けでの引き合いが増えてきている。上述のとおり信頼性評価のサイクル試験を実施している。自動車メーカーからは、-55~300℃といった温度変化を1000~2000サイクル実施しても、銅パターンのはく離やセラミックス基板のクラックが発生しないといった、強度の向上や寿命の延長を要求されており、当社では設備や工程の改善、技術の確立を急いでいるところだ。

 

今後の展開

 戦略製品の一つであるパワー半導体については、工作機械向けや自動車向けなどでも需要の増加が見込まれるなど、2025年までに30%超の成長、3兆円超の市場が予想されている。これに対し当社でも、2018年の東台新工場の立ち上げによる生産キャパシティ増加に伴う、大幅増収を見込んでいる。

 ラインナップとして追加するAMB基板に関しては、2020年3月までに月産5万枚のマスターカード(1枚190mm×138mm)の生産体制を構築する計画としている。AMB基板では先行して日本の企業数社が手掛けており当社は後発となるものの、マスターカードの形態で生産している企業は少ないため、DCB基板と同様にQCTの点でユーザーに貢献できると考えている。アルミナセラミックスを用いたDCB基板の需要拡大に加えて窒化ケイ素を主とするAMB基板の車載向けなどの新規需要を見込んで、2022年3月には売上70億円と大幅増収を目指したい。

パワー半導体用基板の売上予測

 

 本年12月11日~13日に開催される「SEMICON JAPAN2019」の当社ブース(東京ビッグサイト 南1ホール ブースNo. 7113)では、ここで紹介したパワー半導体用基板のほか、磁性流体を用いた真空シール、サーモモジュール、ファインセラミックスおよびマシナブルセラミックス、CVD-SiC製品など半導体製造プロセスを支える製品技術を広く紹介する。ぜひ会場に足を運んでいただき、これら技術に触れていただきたい。
 

「SEMICON JAPAN2018」での展示のようす

 

■フェローテックのパワー半導体用基板をよく知るには

kat

2020年4/20~24開催のハノーバーメッセに「ジャパンパビリオン」の設置が決定

10ヶ月 1週 ago
2020年4/20~24開催のハノーバーメッセに「ジャパンパビリオン」の設置が決定kat 2019年8月27日(火曜日) in

 最新の産業技術・製品が一堂に会す世界最大のB to B専門展示会「HANNOVER MESSE(ハノーバーメッセ(主催:ドイツメッセ株式会社))」が2020年4月20日~24日に、ドイツ・ハノーバー国際見本市会場で開催される。出展者数は6,500 社(2019 年実績)、来場者数は215,000 人(2019 年実績)の規模での開催が見込まれる。

本年ハノーバーメッセ開催時のドイツ・ハノーバー国際見本市会場

 インダストリー4.0を打ち出し、製造技術のデジタル化を進めるドイツが誇る同展は、製造業のための最新の技術・ソリューションが一堂に会する場で世界中の製造業関係者が来場するが、2018年、2019年開催に続いて次回も、日本政府が掲げるConnected Industries (コネクティッド インダストリーズ)とその関連技術、製品、ソリューション、最新事例を世界に発信する場として、日本能率協会(JMA)ドイツメッセ日本代表部、ロボット革命イニシアティブ協議会(RRI)が共同で、「Japan Pavilion For Connected Industries(ジャパン パビリオン フォー コネクティッド インダストリーズ)」を同展に設置する。

 同パビリオンの設置場所は、ハノーバーメッセの人気エリアである「Digital Factory」から次回より名称変更される「Digital Ecosystem」になる予定。次回はまた、日本電機工業会、Industrial Value Chain Initiative(インダストリアル バリューチェーン イニシアティブ)と展示エリアを隣接、一体化させ150m2規模になる予定で、広大な「HANNOVER MESSE(ハノーバーメッセ)」の中で、より大きな展示エリアとなり、同パビリオンのプレゼンスの向上を図る。

 主催の日本能率協会では、同パビリオンの構築に当たり、日本のConnected Industries (コネクティッド インダストリーズ)の世界への発信と普及に賛同し参加する企業と、支援する企業を併せて募集している。

ジャパンパビリオン参加募集概要

参加規模:150 m2(予定):日本電機工業会、Industrial Value Chain Initiative の展示エリアの合計

参加号館:HANNOVER MESSE 2020 Digital Ecosystems(ホール14、15、16、17)のいずれかを予定)

参加対象:Connected Industries や製造業向けの IT、IoT に関連した日本国内外における事例(ユースケースなどの紹介)・技術・サービス・商品

参加料金:600,000 円(不課税)

募集社数:最大 6 社(先着順)

申込期限:2019 年 11 月 29 日(金)

仕様: 背面パネル付展示台・社名板・一定の電気代と工事費・一定の展示物廃棄と清掃(デザインは主催者により統一デザイン)

付加サービス:パビリオン内共有エリアでの紹介スライド投影、2020年3月開催予定の東京都内でのジャパンパビリオン記者発表会でのショートプレゼンテーション

賛同・支援するサポーター募集概要

サポーター料金:180,000 円(不課税)
※パビリオン内にロゴやカタログを掲出

申込期限:2020年 1 月 31 日(金)

問合先

(一社)日本能率協会 ドイツメッセ日本代表部
担当:竹生(たけお)、小坂(こさか)
〒105-8522 東京都港区芝公園3-1-22
TEL: 03-3434-6447
E-Mail: DMS@jma.or.jp
URL: https://www.jma.or.jp/dms/

2019年ハノーバーメッセでのジャパンパビリオン:中央が支援企業のカタログ・ロゴ掲出のようす

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フェローテック、磁性流体とサーモモジュールなどコア技術・製品を活用し自動車分野を攻略

10ヶ月 2週 ago
フェローテック、磁性流体とサーモモジュールなどコア技術・製品を活用し自動車分野を攻略kat 2019年8月19日(月曜日) in

 フェローテックホールディングス( http://www.ferrotec.co.jp/ )傘下のフェローテック( http://www.ferrotec.jp/ )のコア技術としては、磁石に反応する液体「磁性流体」や、電流によって発熱・吸熱を制御できる「サーモモジュール」、アルミナセラミックス基板に銅版を直接接合、銅回路を形成したパワー半体DCB(Direct Copper Bonding)基板があり、パワー半体DCB基板では今後は、窒化ケイ素や窒化アルミニウムなどの材質でも量産化を目指している。

 フェローテックではこうしたコア技術・製品を活用し自動車分野の攻略を進めている。

サーモモジュールによるバッテリークーリング・ヒーティングのイメージ

磁性流体

 会社の発祥は1960年代の米国NASAスペース計画の際に「磁性流体」を開発したことに遡る。「宇宙の無重力の状態で、宇宙船内の液体燃料を運ぶにはどうしたらいいか?」その課題解決を目的に磁性流体は開発された。

 磁性流体は、流体でありながら外部磁場によって磁性を帯び、磁石に吸い寄せられる機能性材料。基本成分は、磁性微粒子、界面活性剤、キャリアとなるベース液(ベースオイル)で、直径約10nmの極小の酸化鉄粒子が、凝集を防ぐ界面活性剤で被膜され、安定的に分散したコロイド状の液体となっている。

 当初目的としたアプリケーションでの採用には至らなかったものの、その後、半導体の真空プロセスにおいて密閉空間を保持する「真空シール」に活用され、半導体の性能向上につながるコンタミネーションコントロールを実現している。「真空シール」は現在、フェローテックの代表的な製品の一つとなっている。
 

 

サーモモジュール

 サーモモジュール(ペルチェ素子)は、対象物を温めたり冷やしたりする半導体冷熱素子のことで、N型とP型という異なる性質を持った半導体素子を組み合わせたモジュールに、直流の電気を流すと熱が移動し、一方の面が吸熱(冷却)し、反対の面が放熱(加熱)するというペルチェ効果を応用したもの。電源の極性を逆にすると、吸熱と放熱を簡単に切り替えることができる。

 こうした特性を活かして、自動車用シートから半導体製造装置、通信、医療バイオ、民生品など、温度調整デバイスとして用途が拡大し続けている。通信では5Gインフラ向けで、バイオではDNA増幅用となどで期待が高まっている。

 

 

コア技術・製品を活用した自動車分野の攻略

 EV(電気自動車)、PHV(プラグインハイブリッド車)、ADAS(自動運転システム)など変化が目覚ましい自動車業界を攻略する3本の矢として、フェローテックではサーモモジュール、磁性流体、パワー半導体用DCB基板というコア技術・製品の提案を進めている。

 サーモモジュールでは、バッテリークーリング・ヒーティング、CMOSイメージセンサークーリングなど、温調用途で導入が期待される。

 磁性流体は、振動制御用新磁性流体「MCF(Magnetic Compound Fluid:磁気混合流体)」を使ったアクティブサスペンション、高精度直流センサなどでの適用が見込まれる。

 パワー半導体用DCB基板は、ヘッドランプやルームランプ、HEVモーター制御を行うボディーやパワートレイン向けに導入を見込む。

 フェローテックでは2018年1月に全社横断型の「オートモーティブプロジェクト」を組織。中国、台湾、韓国、シンガポール、マレーシア、アメリカ、ドイツとグローバルな組織編制とし、今後は人材育成など教育体制も強化しつつ、自動車分野の攻略を強力に進めていく。

コア技術・製品が幅広い車載部品に対応

■フェローテックの自動車関連事業をさらに知るには

 

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イグス、最長21mのケーブル・ホースを巻き取るスプリング式システムを開発

11ヶ月 4週 ago
イグス、最長21mのケーブル・ホースを巻き取るスプリング式システムを開発kat 2019年7月9日(火曜日) in

 イグスは、高価なスリップリングなしに、様々な用途環境で動力、媒体、光ファイバーケーブルなどをまとめてガイドできる省スペースなシステム「eスプール」を提供しているが、このほど、最長21mという長い距離で利用できる「スプリング式eスプール」を標準製品として開発した。

スプリング式eスプール

 開発されたコンパクトなスプリング式eスプールは、舞台技術や石油プラットフォーム、プロセスクレーンなど、地上の高所や地中深く狭い場所でもケーブルを確実に引き出すことができる。一般的なケーブルドラムに代わるソリューションで、以下の二つの特徴を持つ。

 eスプールは電力だけでなく、データや圧縮空気、液体等あらゆる媒体を一つにまとめて伝送できる。狭い場所で様々なケーブルを一つのシステムにまとめて途切れなく接続可能にするだけでなく、ケーブル交換や追加も随時可能としている。

 eスプールはまた、ケーブルの絡まりを防ぐため、二種類のシステムを一つにまとめているため、高価なスリップリングを不要としている。ガイドローラーを装備した標準型エナジーチェーンが、内蔵された巻戻しスプリングで長さや引張力を常に最適に調整し、ツイスターバンドが回転動作を確保。特殊構造により、あらゆる方向への動作が可能となっている。

 今回開発された新型eスプールは、スプリング式で最長14mの標準型eスプールと、オフショアやオペラハウスなどの大型プロジェクトで使われるモータドライブ式長距離型のeスプールパワーの中間で欠けていた領域をカバー。これまでよりも高い収納力を持つ大型のツイスターバンドが装備されているほか、今まで以上に高い積載量や引出し長さを実現するために安定感の高い閉鎖型のボディや巻き戻し防止のための強化型底面プレートも装備している。より強い力に対応できるよう、ばね力を調整するために最適化されたメカニズムも採用。新型eスプールでは、高負荷対応のばねを2個搭載したスプリング式の標準品と、特注品としてモータ駆動バージョンを用意している。

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ジェイテクトとトヨタオートモールクリエイト、ショッピングセンターでパワーアシストスーツの実証実験を開始

11ヶ月 4週 ago
ジェイテクトとトヨタオートモールクリエイト、ショッピングセンターでパワーアシストスーツの実証実験を開始kat 2019年7月9日(火曜日) in

 ジェイテクトは7月8日、トヨタオートモールクリエイトと共同で、トヨタオートモールクリエイトが運営するカラフルタウン岐阜で、パワーアシストスーツ「J-PAS LUMBUS®」の商業施設での導入を目指した実証実験を開始した。

®」" align="center" width="400" height="600" />パワーアシストスーツ「J-PAS LUMBUS®」

 8月5日までの実施期間で、カラフルタウン岐阜の自動車販売店、カー用品店、食品スーパー、書店、家具店などで、店舗スタッフの商品棚の積み下ろし、自動車部品などの交換作業などのパワーアシストスーツ適用による作業支援を通じて、使い勝手や機能性などの評価を行うとともに、商業施設導入に向けた諸課題の洗い出しを行う。

 カラフルタウン岐阜ではモビリティやロボティクス、AIやVRといった最新テクノロジーを活用した各種実証実験やイベントを継続的に展開する「カラタン未来Lab」を継続的に実施しており、今回の共同実証実験は、その第6弾として実施する。

 ショッピングセンターでは、棚卸や商品陳列などといった重量物を持ち上げる作業が日常的に発生し、カラフルタウン岐阜ではトヨタ・ダイハツ車の販売店やカー用品店が出店しており、タイヤの陳列や交換など、一般的なショッピングセンターよりも重量物を扱う作業が多い。

 このような負荷の大きい作業において、性別や体格差を問わず業務が行えるように作業負担を軽減することはショッピングセンターおよび出店テナントにとっては大きな課題だった。

 ジェイテクトでは2018年夏より工場や物流現場の作業支援を主な目的としたパワーアシストスーツ「J-PAS®」の販売を開始。2019年春には、多様なニーズに応える中出力タイプの「J-PAS LUMBUS®」の販売を開始。ショッピングセンターのバックヤードの作業支援においては「J-PAS LUMBUS®」が最適と考え、トヨタオートモールクリエイトと共同で実証実験を行うことになったもの。

 同社では各店舗での実証実験終了後にアンケートを実施。使い勝手や機能性などの評価や、ショッピングセンターで導入するにあたっての追加要望などを取りまとめ、今後の商品開発に反映するとともに、再度実証実験を行うなどの活動を進めていく予定だ。

kat
Checked
54 秒 ago
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