パワー半導体!
IGBTチップを搭載したパワー半導体モジュールのシェアは世界トップです。
※ 2014年3月現在 当社調べ。IGBTチップを搭載した半導体モジュールにおいて。
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パワー半導体の開発現場を徹底解明!
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今回の目的地は、福岡市にあるパワーデバイス製作所。
未来のエコ社会に欠かせない省エネの為の重要なパーツである「パワー半導体」の開発や設計を行う「PI棟」に潜入し、開発現場の舞台裏を徹底解明!
(左から)
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福岡県の県庁所在地である福岡市は、九州地方における政治経済の中心地です。
関西より西では最大の人口を擁する都市であり、博多湾に面するこの地域は古来から博多(はかた)として認識されており、大陸方面への玄関口として利用されてきました。
都心の両極である天神と博多を隔てる那珂川の中州に形成された歓楽街は、中洲(なかす)として全国的に有名で、天神・博多・中洲・長浜などで夜間に常設される屋台の数は日本一。屋台目当てに多くの観光客が訪れます。もつ鍋、博多ラーメン等、全国的に有名な名物料理が多いのも特徴です。
福岡ヤフオク!ドームにキャナルシティ、博多シティなど、エンターテインメント施設も沢山あるんですよ!
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美しい自然と活気に満ちた福岡の地に昭和19年福岡工場を設立。以来ギヤードモートル、ポンプ、電気ホイストなど産業機器製品の生産を行い、昭和53年より先端技術を駆使してICの生産を開始しました。
現在も時代の要請に応えたパワーモジュールなどの多種多様な製品を送り出し、国内からそして世界から注目されています。
パワー半導体の開発や設計を行う「PI棟」は最新の省エネ設備が詰まった超エコな建物!
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電気の消費量を減らし、より効率よくエネルギーを使用するために、電力の変換と制御を行う「パワー半導体」。
今では、家電製品から鉄道車両、電気自動車、産業用ロボットなど、あらゆる電気機器に搭載されていて、省エネの向上は、電力量をコントロールするこのパワー半導体の進化なくしては語れないとまで言われています。
実はこの半導体の生産工場を九州に初めて作ったのが三菱電機。1967年に熊本で創業したのが始まりでした。そして現在でも福岡と熊本でパワー半導体を生産しています。
三菱電機のパワー半導体への取組の歴史は古く、その発端は1952年、中央研究所での開発にさかのぼります。パワー半導体の初期の需要は、電気機関車や電力会社などであり、その後、産業機器(インバーター、サーボ、ロボットなど)の拡大とともに発展してきました。1990年まではトランジスターモジュールが主力製品でしたが、現在ではIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)チップを搭載したモジュールとIPM(Intelligent Power Module:駆動回路や保護回路を搭載するモジュール)が大半になっています。
パワーデバイス製作所が主に取り扱っている製品としては白物家電を中心に海外でも圧倒的なシェアを誇る「家電用パワーモジュール」。国内の電鉄分野でトップシェアを獲得している「鉄道車両用パワーモジュール」。新世代プロジェクトとして注目を集める「自動車用モジュール」。先端の制御技術で産業界全体の省エネのキーとなる「産業用パワーモジュール」等となります。
九州で盛んな半導体の開発や生産。
その始まりは三菱電機だったんですね!
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パワー半導体の開発・設計は製作所内に併設されている「パワーデバイス イノベーション センター」通称PI棟と呼ばれる建物で行われています。この建物のコンセプトはずばり「エコ」と「コミュニケーション」。省エネのための重要パーツが生まれてくる場所として、エコ環境を実践するこのビルは、様々な省エネ設備を完備しています。
自然の光を有効的に取り入れ、さらに人感照度センサー付きのLED照明。建物内外の環境をセンサーが感知し、自動で窓の開け閉めを行い室内の温度を最適化する空調システム。これらの省エネ設備によってこのPI棟一棟で一般家庭120世帯分の省エネを実現しています。また、2014年11月には屋上に太陽光発電システムの設置を予定しています。
さらに製品の開発や設計に携わる人たちの「コミュニケーション」を活性化させるため、各フロアには何かあればすぐにミーティングができるスペースがたくさん設けられています。ホワイトボード、ディスプレイが置かれたテーブルにゆったりとしたソファが並び、人々が気軽に集まっては情報交換を行います。そして各フロアを繋ぐ建物の中央部分の吹き抜け階段では、盛んに行き交う人々の姿が目に入り、建物全体が生き生きと感じられます。
明るく開放的な建物が人々の密接なコミュニケーションを活性化!イノベーティブなアイデアはこうゆうところに生まれるのかも!僕もこんな職場で働きたい!
未来のエコ社会に欠かせない省エネのための重要なパーツ、パワー半導体。その進化には革新的なアイデアが必要となります。
パワーデバイス製作所では省エネ環境の実践とコミュニケーションの活性化を積極的に行い、人々が生き生きと働く職場にこそイノベーションが生まれると考え、未来のエコ社会のニーズに適合する製品及び生産体制を、高度な開発力・技術力によって構築していきます。
シリコンアイランドとも呼ばれる九州の半導体生産を先駆け、
今もなお最前線で挑戦を続ける姿に感動しました!!
従来のSi(シリコン)に代わりSiC(シリコンカーバイド/炭化ケイ素)を使用したハイブリッドSiCパワーモジュールにより、インバーター単体で約30%の省エネ化と主回路システム全体で大幅な回生率向上を実現しました。
※ 2010年度の鉄道業の年間消費電力は約180億kWhであり、主要各鉄道会社では、そのうち約70%にあたる約126億kWh(=3,452万kWh/日)が運行用電力として使用されている。鉄道1車両を1km動かすのに必要な電力は、1.81kWh(2010年度)のため、たとえば月までの往復と同じ距離の768,800kmの運行に必要な電力量は、1.81kWh×768,800km=約139万kWhと仮定できる。三菱電機のインバーター、モーターなどを用いると、最大で30%の省エネを実現できるため、全ての車輌にこれを搭載し、鉄道運行に使用する電力量3,452万kWh/日のうち30%を削減できたとした場合、1,036万kWh/日の省エネとなり、その電力量は7両編成相当の鉄道を月まで毎日1往復させられる電力と同等となる(※1)
※1 電気事業連合会等が公表している統計値を基に構成した当社調べ。なお、上記の数値はあくまでもシュミレーションであり、実際の運航を保証するものではありません。
神奈川県 鎌倉製作所
兵庫県 電力システム製作所
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福島県 コミュニケーション・ネットワーク製作所 郡山工場編
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※粒子線治療システム事業は2018年6月1日をもって日立製作所に事業統合いたしました。
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