反俗日記

多方面のジャンルについて探求する。

11,5半導体の基本原理、種類、記事を挿入。日米半導体摩擦とは一体何だったのか。元NEC技術幹部。半導体産業の基礎知識を確認しながら30数年後の国策会社ルネサス。熊本、政府巨額補助金援助のTSMCと、ラピダス北海道千歳2nm「実験」工場を概観。感想⇒国威発揚経済政策には利潤率の傾向的低下の法則が。不運の連鎖は止まらない。

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半導体産業が日本で衰退した理由、周回遅れからの巻き返しは可能か? | 新電元工業株式会社- Shindengen

     目次

  • 1.日本が半導体産業で世界の頂点に立てた理由
  •  当時の新技術の存在。
  • 例えば、半導体製造は、空気洗浄度が一定以上になったクリーンルームで行われます。クリーンルームは、人間の目に見えないゴミを商品に混入させず、品質低下を起こさないための設備です。靴で入るアメリカの製造現場にはない、新しい概念を生み出したことで、日本企業は良質な半導体製造を実現することができたのです。
  •  
  •  また、1980年代から90年代初頭まで
  • 日本の半導体通信機器・コンピュータ部門が大口顧客であり、重要なマーケットでした。新技術とマーケットうまくかみ合ったことで、
  • 日本は世界の頂点に立つことができたといえるでしょう。

     2,主要マーケットの移り変わり

  • 半導体マーケットが、それまでの通信機器と大型コンピュータからパソコンに取って代わった。
  •     3戦略的思考の欠如

 日本の大手半導体メーカーは、半導体だけを製造しているわけではなく、その多くは基本的に総合電機メーカーの一部門に過ぎませんでした。そのため、経営トップ層が半導体ビジネスに精通していないことも珍しくなく、不況時に投資して好景気になってから売上を伸ばすという、戦略思考に基づく決定が難しかった部分は否めません

  4,デファクト製品の製造ができなかった

利用者が多いデファクト製品を作ることができなかったのも、日本の敗因の一つです。例えば、電子機器の頭脳となる最先端のロジック半導体を作る工場は、残念ながら日本には存在しません。

 ロジック半導体の分野に関しては、日本は他国より10年遅れているともいわれています。今後、日本が半導体の分野で復活を遂げるためには、優れた技術を持つ海外メーカーとの連携が求められるでしょう。

自動車産業や産業機器・工作機械産業など、日本には競争力の高い分野が多数存在します。半導体の分野が強化されれば、日本の競争力はより強まるものと期待されます。

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   デファクト製品とは?

  • 国際規格や標準化団体などの公的な標準とは異なり、市場の実勢によって事実上の基準とみなされる製品。OSではWindowsソフトではMicrosoft Office。

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  • 電子機器の頭脳となる最先端のロジック半導体

semiconductor セミコン

半導体の種類について|パワー・ロジック半導体の違いも解説 | 新電元工業株式会社- Shindengen

   パワーセミコン。

材料に半導体を用いているデバイス(電子部品)のうち特に大きな電流・電力を扱う目的で作られた半導体

   ロジックセミコン

 CPU(中央演算処理装置)

 DSP(デジタルシグナルプロセッサ)

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    3.代表的な半導体の種類

toshiba.semicon-storage.com

半導体を用いた電子部品のことを、半導体バイスといいます。
半導体バイスは、応用分野の拡大と電子機器の進化に伴い、多くの種類が生まれました。トランジスターダイオードのように1素子が単独の機能を持つものをディスクリート(個別半導体)といいます。複数の機能の素子を1チップに載せたものがIC(集積回路)で、メモリーマイクロプロセッサー(MPU)ロジックICなどがその代表です。ICの集積度を高めたものがLSIです。一般的な機能・構造による分類を以下に示します。

半導体デバイスの種類

  第1章 半導体の基礎」のPDFダウンロード (PDF:1.3MB)

             自由電子のことを、n型半導体のキャリアと 

                    *正孔のことをp型半導体のキャリア  

白色LEDの発光の仕組み

 発光ダイオード(LED)で白色を発光させる仕組みには図3に示すような3通りがあります。

① 青色LEDと黄色を発光する蛍光体の組み合わせです。黄色は青色の補色ですので青色と黄色が混ざって白色にみえます。この方法は簡単で、光も強いので最も普及していますが少し青みがかってみえるのが欠点です。
② 紫外LEDで青、緑、赤の蛍光体を発光させる方法です。自然できれいな白色光に見えますが、まだ、①の方法ほど強い光をだすことができません。
③ 青、緑、赤3個のLEDを発光させる方法です。光が強くフルカラーを発光できるのでディスプレイの照明やLEDスクリーンなどに使われています。

about-led-3

蛍光管タイプのLED 分解してみました|Y60&R50のブログ| エンジン縦置き が好き - みんカラ

 引用。面白い!

「2019年02月03日

蛍光管タイプのLED 分解してみました。

中にLEDが ずら~っと並んでいます

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このまま捨てては もったいないので 興味いっぱいで分解

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外側はガラスっぽいけど 指に刺さるような感じは無く 堅くて薄いプラスチック?

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ペンチでつまみ どんどん割っていく 電気供給側に 半導体

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LEDの数は 心を乱す108個の煩悩
蛍光管だと両端から電気が来ますが
このLED管は こちら側からのみ供給します
 
本体の安定器は?
全世界向けの 入力100-240V
出力は 直流115V

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以前だったらトランスみたいな重い安定器だったけど これは軽い
 
それでは実験 スタート
直流タイプなので 100V ACコードに ダイオード4個をはんだ付け
整流ブリッジを作る (こんな事 数十年ぶりか 楽しい)

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安定器の代わりに 100V20W電球を直列して
 ACプラグをコンセントに差して おそるおそる つなぐ
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おおっ 点いた 成功
手袋の下が 20W電球 白いラインがLED蛍光管
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この時 ブリッジにかかる電圧は交流50V
電流は 0.16A 消費電力は 8W
100V直列なので 電球もLEDも消費電力は同じ
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定格19WのLEDなので もう少しパワーアップしたい
そこで 40Wの電球に変えて

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W,省略

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左側が40W電球
電流が 0.28Aなので どちらも 14Wで光っています
LEDは まぶしいネ
 
このLED 1グループ18個直列つなぎ
50V÷18個 1個のLEDに 2.8V
それと 6グループで0.28A流れるので
1個のLEDに 47mA
 
捨てられるはずのLED管 役に立ちそう
そうそう 安定器の 115V出力 どういう事??

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  フォトカプラはなぜ必要か?

*********************************************以上で半導体の種類の項は終了。

>現状の作業の都合でこれぐらいのことは知っておく必要があったので敢えて探求した。************

 半導体産業が日本で衰退した理由、周回遅れからの巻き返しは可能か? | 新電元工業株式会社- Shindengen

    引用
 「最先端のロジック半導体の生産には、1工場当たり1兆円を超える巨額の投資が必要ともいわれており、日本政府も国産化を後押しする方針です。

⇒W。道内で製造している工場はほとんどないわけです。そのため、基本的には本州から輸送しないといけません。そういった点が本州で工場を稼働させるのとは違った工夫が必要ですが、これは最初から分かっていた課題の1つです。最終的には我々の事業が大きくなったときに、生産材料の製造工場そのものが道内にできてくれればいいと思っています。

鶏と卵の話なのかもしれませんが、材料を製造する工場が近くにあることによって、コスト的に有利になり、我々の事業もより発展しやすくなりますが、一方で、皆さんはどれだけの需要があるのかを最初に気にします。新たに製造工場を作り、生産ラインを整備するには非常に大きな投資が必要なので、なかなかすぐにはできません。我々は2027年に量産開始を予定していますが、さらにその先、どれだけの材料が必要になるのか、いまはまだ言えない状況です。今後のビジネスの姿をはっきり示せるようになれば、議論や検討は進むと思います。まずはここでしっかり2ナノメートル世代の半導体が量産できることを世界に対して示して話はそれからかなと考えています。

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台湾TSMC 熊本の半導体工場完成で開所式 第2工場建設も決定 政府 総額で最大1兆2000億円余補助 | NHK | 半導体

W。今の日本では製造できない6から7ナノメートル⇒2ナノ千歳工場

さらに会社は今の日本では製造できない6から7ナノメートルの先端半導体などを生産する第2工場の建設も決めていて、2つの工場をあわせた投資額は200億ドル=日本円でおよそ3兆円を超える規模となります。
政府は第2工場にも最大7320億円を補助することを明らかにし~。

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2024/02/25 — 昨年12月に建屋が完成した。国内で現在、最先端となる12~28ナノ・メートル(ナノは10億分の1)のロジック半導体

⇒W。普通のロジック半導体も日本は作れなかったのか?

    ↓           ↓

ルネサス半導体のナノ数は、次のようなものがあります。

28ナノメートル:台湾の半導体受託製造会社TSMCと共同で開発した車載用マイコンの回路線幅

7ナノメートルまたは10ナノメートル:次世代車載半導体として検討されている回路線幅

22ナノメートル:同社初の22ナノメートルプロセスを採用したマイコンのサンプル出荷を開始しています。28ナノメートルなどの従来品と比べ電力消費が小さいのが特徴。

世界シェア1位のマイコン⇒W。日本半導体産業の伝統的な技術力の継承。前掲の日米半導体協定の時代の回顧録を参照。

pochiweb.com

 3.半導体産業で未だに日本が強い分野

半導体製造装置」や、シリコンウエハなどの「材料」に関しては、日本が高いシェアを誇ります。

半導体製造装置や材料の分野で、日本が強さを保てている理由の一つに、かつての大手半導体メーカーの存在があげられます。サプライチェーン構築のため、製造装置や材料を提供してきた企業が、その強みをそのまま保っている状況です。

また、製造装置が安定している理由として、メーカー側が製品のライフサイクル短縮に対応できていることも無視できません。

半導体の主要な用途は、パソコンからタブレットスマホにシフトしており、その分ライフサイクルも短縮傾向にあります。主な用途が変わり、製造プロセスも変わっていくことから、その流れに柔軟に対応できるメーカーでなければ生き残れません。

結果的に、基礎技術を持つ日本が、価格競争に巻き込まれていない状況が出来上がっています。

次に、材料の観点からは、日本が「化学分野に強い」点があげられます。日本のシェアが高い材料には、次のような特徴が見られます。

・液体(または気体などの流体)に関係する材料のシェアが高い
・熱をかけて固めた材料や部品のシェアが高い

化学で取り扱う気体・液体などは、最初から形状が決まっておらず、日本では職人芸のような技術によって最適化がなされている傾向にあります。改善をいとわない現場の努力に対するモチベーションの高さも、日本の強みの一つに数えられます。

www.pbs.org

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www.tokyo-np.co.jp

引用

同法は1985年の電電公社民営化に伴って制定国民負担などで整備された電話回線網や局舎などを引き継ぐ代わりに、通信・通話サービスを全国一律に提供する義務が課せられている。

同法廃止論が浮上したのは、防衛力の抜本的強化の財源捻出のため、政府が保有するNTT株の売却案が自民党内で出たことがきっかけだが、株売却で外資流入すれば、経済安全保障上の問題が生じるなどの懸念から財源論は後退。外資規制をした上で同法を廃止する案にすり替わった。⇒W。NTT株売却による軍備増強財源ねん出は変わっていない。中野剛志 典型的なMMT(現代貨幣理論)の防衛費拡大⇒高インフレ議論のお粗末。

キーポイントは以下の原始的で矮小な一国経済主義。世界経済と絡み国際過剰流動資金の果たす役割実質実効為替相場における円の価値の下落などの要素(これらの外圧があるので、政府は財源を気にする⇒だが、タガの外れる内外情勢になれば中野のいう通貨を発行すれば良い、開き直る、多分その時の支配層の流動資産は海外逃避している)は考えていない。実物資源の制約とは米国からの防衛装備品の値上がりだけではなく、あらゆる海外からの資源原材料、食料品の値上がりである。

   引用

「政府は、防衛財源を確保するために、増税をする必要はない。資本主義における政府はいくらでも「カネ」を創造できるのだから、「カネ」の制約は受けないのである。しかし、「カネ」の制約は受けなくとも、「ヒト」や「モノ」といった実物資源の制約は受ける。

言うまでもなく、防衛力を強化するために必要な実物資源、例えば自衛隊員などの「ヒト」、あるいは兵器や基地などの「モノ」の供給量には、限界があるからだ。「カネ」は無限だが、「ヒト」と「モノ」は有限なのである。⇒W。軍需主導民需従属の戦前の経済観。

したがって、政府が債務を増やして貨幣を創造し、それを使って防衛力を強化していくと、いずれ「ヒト」や「モノ」の供給の限界にぶつかる。⇒W.原始的経済観。

要するに、防衛需要が過大になって、供給が不足するのである。それは、高インフレという経済現象となって現れる。」⇒W。一応、中野の本「変異する資本主義」を買ったがバカバカしくて途中で読むのを止めた。なぜ経済学史のおさらいを長々とやるのか意味が解らない。大学の教養課程ではないのだよ。

防衛費増額による真の代償が「増税」ではない理由 「今を生きる世代」が分かち合うべき負担の正体 | 国内政治 | 東洋経済オンライン

同法廃止には、KDDIソフトバンクなど同業他社が反対している。NTTは税金も使って敷設した光ファイバー網を保有他社はNTT側に使用料を支払って携帯電話事業を展開しているが、同法が廃止されれば、NTTは使用料の値上げも可能だからだ。
 支配力を強めたNTTが携帯電話市場を独占すれば、公正な競争が阻害され、価格にも悪い影響を及ぼす可能性は否定できない。」⇒W.そもそもNTTの業態は官製会社の残滓が色濃く残るもの。ガラパゴス携帯電話や偽光ファイバー光ファイバーは配電盤までそこからは実質普通の電気信号)など法案はなど技術革新などは望めず市場の支配力を強める悪影響だけ。」