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生産技術センター

東芝の研究開発・技術

生産技術トピックス

PCMによる量産プロセス制御手法

  • 薄膜プロセス技術

半導体の加工形状と電気特性の関係を定式化したPCM(Process Compact Model)に基づいたプロセス制御方法を確立し、当社で初めて量産ラインに適用しました。
TCAD(Technology CAD)により配線形状加工にクリティカルな寸法パラメータを抽出し、これらのパラメータから統計的にPCMを構築することで、加工形状と配線抵抗の相関を定量化しました。
この配線抵抗PCMを40nmCMOS(相補型金属酸化膜半導体)量産ラインのAPC(Advanced Process Control)に適用し、前工程の加工形状から配線抵抗が一定となるように次の工程での加工形状を制御しました。これによって、量産ラインでの配線抵抗のばらつきを30%低減することができました。

関連論文

掲載誌名
東芝レビュー 2011 Vol.66 No.3 2010年の技術成果
量産におけるPCM活用方法

量産におけるPCM活用方法

バイオマス ナノカーボンの安定生成

  • 薄膜プロセス技術

高機能素材として注目されるナノカーボンを、再生可能資源であるバイオマスから生成できれば、環境面及び原料の安定調達面などで優位となります。そこで未利用間伐材などの木質原料からのナノカーボン生成に取り組みました。
一般的な製法では原料となる炭化水素ガスが1種類であるのに対し、木質原料の熱分解ガスには、分子量の小さいものから大きいものまで多種の成分が含まれます。そのガス分析から着手し、製法の改良を重ねることで、連続して供給される木質チップから安定的にナノカーボンを連続生成できることを確認しました。
また、先行開発したバイオエタノールを原料とする製法では、4か月にわたる中量試作に成功しています。

関連論文

掲載誌名
東芝レビュー 2011 Vol.66 No.3 2010年の技術成果
生成したバイオマス ナノカーボンの電子顕微鏡像

生成したバイオマス ナノカーボンの電子顕微鏡像

家電製品向け センサレス正弦波駆動IC

  • 制御技術

エアコン室内外ファンや、ポンプ、換気扇、コンプレッサなど、家電分野用途をターゲットとするDC(直流)ブラシレスモータ用コントロールIC TC7600FNGに内蔵されるモータ駆動チップを開発しました。
これまで白物家電で培ってきたモータ技術のセンサレスベクトル制御をIC化することで、当社従来品と比べて高効率化(エアコン室外機ファンモータにおいて低速域で効率6%向上)、低騒音、及び低振動を実現できるとともに、回転子の位置センサ(ホールセンサ)が不要なのでシステムの低コスト化も図れます。また、内蔵メモリを書き換えることでICの設計変更ができる構成であるため、国内外の顧客要求に応じたカスタム(特定用途)ICを短期間で開発できます。

関連論文

掲載誌名
東芝レビュー 2011 Vol.66 No.3 2010年の技術成果
センサレス正弦波駆動IC TC7600FNG

センサレス正弦波駆動IC TC7600FNG

家電製品向け モータ制御マイコン

  • 制御技術

新興国家電メーカー向けにモータ制御用32ビットマイコンTMPM370を開発しました。
開発したマイコンは、モータを高効率で低騒音に駆動するための正弦波駆動用ベクトル制御をIP(Intellectual Property)化したベクトルエンジン、変換速度2μSの12bit高精度AD(Analog-to-Digital)変換器、及び容量256kバイトのフラッシュROMを内蔵しています。
従来のマイコンではソフトウェアで行っていたベクトル制御処理を、このマイコンではほとんどをハードウェア処理できるようデザインしているため、ユーザー側で作成するプログラム量は1/5で済み、開発負担を大幅に低減しています。また、演算処理速度も従来と比べ5倍に向上しています。

関連論文

掲載誌名
東芝レビュー 2011 Vol.66 No.3 2010年の技術成果
家電製品向け モータ制御32ビットマイコン TMPM370

家電製品向け モータ制御32ビットマイコン TMPM370

専用眼鏡なし3D LCD貼合せ技術

  • メカトロニクス技術

専用眼鏡なしで立体映像が見られるグラスレス3D(3次元)液晶ディスプレイ(LCD)の貼合せ技術を開発しました。
3D LCDのレンズユニットとLCDは、視域や解像度など3D特有の光学特性を実現するため、数μmの位置精度で貼り合せる必要があります。今回、製品のレンズ特性を利用した位置検出方法を開発し、高精度の貼り合せができるようにしました。また、減圧封止技術によりレンズユニットとLCDの間の密着性を向上させ、ギャップばらつきを抑えました。
この技術を搭載した装置を開発し、12型と20型の3D LCDの量産を行っています。

関連論文

掲載誌名
東芝レビュー 2011 Vol.66 No.3 2010年の技術成果
3D LCD貼合せ装置

3D LCD貼合せ装置

2輪走行ロボット

  • 制御技術

工場や家庭の狭い通路で荷物を安全に運搬するための、倒立振子型の2輪走行ロボットを開発し、東芝科学館で2010年3月から公開を開始しました。現在、1日平均7回程度のデモ走行を行っています。
このロボットは、本体の傾き速度と車輪回転量の情報を基に安定な姿勢を維持するように制御されているため、1kg程度の荷物を積載して登坂もできます。また、遠心力に合わせて上体を傾けることで、転倒や荷物の脱落をすることなくコーナーを走行します。自動運転時は、レーザレンジファインダーで目標や障害物を認識して走行軌道を生成し自律走行します。
電源には急速充電2次電池SCiB™を搭載しています。

関連論文

掲載誌名
東芝レビュー 2011 Vol.66 No.3 2010年の技術成果
2輪走行ロボット「Wheelie」

2輪走行ロボット「Wheelie」

HDD事業海外生産拠点での生産システムの統合

  • 生産エンジニアリング技術

当社は、富士通(株)とのHDD(磁気ディスク装置)事業統合及び完全子会社化に伴い、HDDを生産する海外量産拠点の生産計画システム(生産要求に対し、在庫や生産能力から出荷日を回答する仕組み)の統一を進めています。
両社の生産システムの優れた機能を組み合わせることで、市場要求変動への柔軟性と製造仕掛り在庫の抑制を重視した統合生産計画システムを開発しました。このシステムの特長は、富士通(株)仕様の詳細な計画立案機能をベースに、当社のモノづくりに要求される複数品種の生産に対応させたことにあります。
東芝ストレージデバイス(株)タイ社への導入を完了し、今後残る拠点に横展開していく計画です。

関連論文

掲載誌名
東芝レビュー 2011 Vol.66 No.3 2010年の技術成果
HDD海外生産拠点と統合生産計画システム

HDD海外生産拠点と統合生産計画システム

SCM診断手法の確立

  • 生産エンジニアリング技術

規模が拡大する新興国市場や、ニーズが多様化する既存市場に製品をタイムリーに供給するため、SCM(Supply Chain Management)を継続的に適正化する必要があります。しかし、販売、生産、及び調達の拠点増加や拠点間業務連携の複雑化に伴い、課題抽出や施策評価が難しくなっています。
そこで、SCMに必要な各機能の目標(TO-BE)と現状(AS-IS)のギャップを明確にして課題の発見を促す"機能レベルリスト"と、各課題に対する施策の効果を比較評価する"簡易在庫シミュレーション"を柱とするSCM診断手法を確立しました。
これにより、現在のSCMの課題抽出や施策評価を支援する枠組みを構築しました。

関連論文

掲載誌名
東芝レビュー 2011 Vol.66 No.3 2010年の技術成果
SCM診断手法の概要

SCM診断手法の概要

調達品の品質向上

  • 設計・生産情報システム技術

調達品の安全と品質を確保するために、仮説検証型の取引先監査のフレームワークを構築しました。
まず事前に、調達品、製造工程、及び品質データの分析を行い、調達品の特徴や製造工程及び品質管理のポイントを抽出し、監査ポイントとして絞り込みます。次に、監査で検証すべき事柄を監査仮説として設定します。代表的な製造工程の管理ポイントをまとめたチェックシートを監査対象に合わせて使用することで、多様な調達品に展開できるようにしました。
これに基づき、取引先と協力して監査を行うことで、効率的かつ実質的な改善を実行していきます。このフレームワークを監査員養成講座としてまとめ、調達品の安全と品質向上に寄与していきます。

関連論文

掲載誌名
東芝レビュー 2011 Vol.66 No.3 2010年の技術成果
監査計画に基づいた仮説検証型の監査のフレームワーク

監査計画に基づいた仮説検証型の監査のフレームワーク

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