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ミラプロ製品と社会のつながり

身近な電化製品とミラプロの技術

家族

ミラプロは、BtoBと呼ばれる企業間のビジネスが多く、消費者が「ミラプロ」の社名をご覧になる機会はほとんどないでしょう。

ミラプロは産業用の製品や技術を提供しています。

どのような業界に私たちの技術が活かされているか、真空業界と半導体業界の関わりをご覧ください。

真空技術は科学技術の発展にも貢献しています。ミラプロは新しい研究プロジェクトに参加し、高難度の成果創出に貢献しています。




家の中にはテレビや冷蔵庫、洗濯機、電子レンジ、エアコンに電話機など、電化製品がたくさんあります。

ミラプロは一般家庭で使われる電化製品ではなく、その製造装置に使われる機能部品を作っています。

広く使われている「半導体」という言葉をご存じですか。

半導体の「導」は電気を通すことを表しています。電気をよく通す「良導体」と電気を通さない「不導体」の中間的な性質を持つことから「半導体」と名付けられ、条件によって電気を通したり通さなかったりするスイッチのような機能を持っています。スイッチはONやOFFを決める機能です。これらを組み合わせることにより複雑な判断や処理もできることになります。

昔はテレビのチャンネルを変えるのに、大きな回転型のスイッチを使っていました。今でも「チャンネルを回す」という言葉を使う年配の方がいますが、この回転型スイッチ時代の名残です。技術革新により、テレビの内部では回転型の物理的なスイッチから、昭和50年代には半導体を利用したプッシュボタン式にだんだんと変わってきました。

時代が進み、さらにコンパクトな回路が求められるようになってきました。いわゆる集積回路の登場です。以前ははんだ付けでトランジスタなどの部品を組み合わせて作られていた回路も、人の手で作れるサイズからはるかに小さくなり、さまざまなテクノロジーによって微細な製造方法に変化してきました。

半導体チップ半導体による電子回路の微細化は進み、コンピュータの高性能化が実現してきました。今では電気信号が通る回路の線幅はナノと呼ばれる細さになってきています。最先端の取り組みでは、30ナノメートル(1mmの10万分の3の幅)という細さです。

このような半導体の性質を利用して、より小さな電子回路を作る技術を各国の電機メーカーが追い求め、コンピュータやモバイルフォンなどの高機能化、テレビや電子レンジなどの使いやすさ、エアコンや自動車でのエネルギー制御などに貢献しています。

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半導体製造と真空技術

半導体などの先端技術では、精密に作る技術が求められます。

半導体製品には目に見えないほどの微小な精密さを要求され、わずかな異物も許されません。空気中のチリが電子回路に紛れてしまえば、異常動作の原因になってしまいます。

半導体関連の工場が紹介される際にクリーンルームでの工程で紹介されます。微細な異物によって製品の不具合を発生させないために欠かせない環境が必要であるからです。

集積回路の製造方法は、トランジスタやコンデンサなどを組み合わせた電子基板とは作り方が異なり、シリコンウェハ上に光学・化学的な方法を用いています。大きな回路設計図をウェハ上に転写する光学的なプロセスでは、空気があると光が乱れ正確さを欠きます。また、スパッタリング工程では、成膜に必要なガスで充填する必要があり、やはり空気がない状態が必要です。いわゆる真空状態です。
中学校の理科で学んだ空気がない真空状態を作ることは、精密な電子部品の製造においても重要な技術となっています。

産業における真空度合いは業種によって異なり、まったく空気の粒が存在しないと言える超高真空と呼ばれる領域も活用されています。

JIS(日本工業規格)には、「低真空」「中真空」「高真空」「超高真空」という用語があり、それぞれ大気圧~大気圧の1000分の1、1000分の1~100万分の1、100万分の1~10億分の1および10億分の1未満の圧力です。

中学校の理科実験では低真空レベルでしたが、半導体の集積回路を作る上では超高真空レベルが必要となり、この真空環境の実現には専門的な技術が必要とされています。

ちなみに超高真空は数百キロメートル上空の宇宙空間の気圧に相当します。

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ミラプロの真空技術

溶接ベローズミラプロの技術的キーワードの一つは「真空技術」です。
真空技術によって、半導体製造に必要なクリーンな環境を作り出します。装置メーカーでは製造プロセス革新で差別化をはかりますが、半導体製造にクリーンな環境が必要であることは変わらず、ミラプロの技術が活用されています。

溶接ベローズ(写真右)は、真空プロセス装置での駆動や搬送の制御機構に用いられます。ベローズがなければ、真空環境での位置制御もできません。いわば半導体産業の「小さな巨人」と言える重要な部品です。

ミラプロは自社で設計し、評価しています。今では、1,000万回の伸縮作動の寿命保証を実現しています。0.1ミリメートルほどの厚さの板を組み合わせた溶接ベローズが伸縮すると金属疲労が起こります。

プロセス部のベローズもし設計や評価が不十分ならば、金属疲労でベローズが壊れ、生産が止まり、市場の電化製品の供給量や価格に影響を与えてしまいます。FEM(有限要素法)による製品・工程設計や評価を行い、安定した品質のベローズを提供し、日本国内のトップシェアメーカーとなっています。

また、クリーンルーム内での自動レーザー溶接といった半導体製品に影響を与えない溶接品質の確保など、製品そのもののクリーン度も高い評価を得ています。

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さまざまな製造装置の開発

自動化装置装置は、加工・加工環境・部品や製品搬送といった機能に区分できます。多くの装置メーカーは材料をどのように加工するかのノウハウを持っていますが、生産ラインを構築するために他の専門メーカーと連携します。真空環境を作るために必要な機構や搬送系に強みを持つミラプロは、装置全体を設計・製造することもあります。

また、客先からの信頼も厚く、装置の設計段階、あるいは新規の装置開発段階からもパートナー企業として関わっています。

半導体業界は「関わらない工学領域」はない、と言われるくらいに幅広く専門家が集まっています。装置メーカーが半導体製造の新しいプロセスを開発し、真空技術に実績のあるミラプロが実現に貢献するといったことも珍しくありません。

真空プロセスは液晶テレビ、有機EL、太陽光発電、二次電池等であり、半導体と同様にミラプロの製品が活かされています。

ミラプロの社内には、超高真空部品を専門とするスタッフから、装置の設計・製造を行うチームまで、幅広い人材が活躍しています。真空技術力と装置開発実績を融合し、新たな分野での装置設計・製造にも取り組んでいます。

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科学技術への貢献

真空技術は一般家電などの製造に幅広く活かされているのに加え、一方では科学技術の発展にも貢献しています。2002年には小柴先生が、2008年には小林先生・益川先生がノーベル物理学賞を受賞されされています。理論の構築とともに現象を観察して検証する必要がありますが、原子よりも小さな素粒子を観察するためには、空気などの物質も阻害要因となるため、高いレベルの真空状態が確保できる研究施設が必要となります。

ミラプロでは、高エネルギー加速器研究機構殿をはじめとする国内外の重要研究施設に向けて超高真空製品を提供しています。

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