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1 パワーデバイス事業説明 ~ 世界トップレベルのパワーデバイスメーカーとして省エネのキーデバイスを供給 ~ 2017 年 11 月 22 日 常務執行役半導体 デバイス事業本部長眞田享

2 目次 1. はじめに 2. 事業の位置付けと特長 3. 事業環境 4. 成長目標 5. 差別化戦略 6. 分野別事業戦略 7. 製造戦略 8. まとめ 1

3 1. はじめに 当社が目指すべき企業の姿 企業理念 三菱電機グループは 技術 サービス 創造力の向上を図り 活力とゆとりある社会の実現に貢献する 今日的な社会課題 環境問題 資源 エネルギー問題 三菱電機グループの取組み 製品 システム サービスのグローバル展開 強い事業をより強く 技術シナジー 事業シナジー 持続可能な社会 の実現 安心 安全 快適性 の提供 目指すべき姿 2020 年度までに達成すべき成長目標連結売上高 5 兆円以上営業利益率 8% 以上 豊かな社会の実現に貢献する グローバル環境先進企業 2

4 1. はじめに 当社パワーデバイス事業が目指すべき姿 企業理念 三菱電機グループは 技術 サービス 創造力の向上を図り 活力とゆとりある社会の実現に貢献する 今日的な社会課題 環境問題 資源 エネルギー問題 三菱電機グループの取組み 製品 システム サービスのグローバル展開 強い事業をより強く 技術シナジー 事業シナジー 持続可能な社会 の実現 安心 安全 快適性 の提供 目指すべき姿 2022 年度までに達成すべき成長目標連結売上高 2,000 億円営業利益率 10% 豊かな社会の実現に貢献する グローバル環境先進企業 3

5 2. 事業の位置付けと特長 パワーデバイスとは低炭素社会実現のためのキーデバイス 電気を直流から交流 交流から直流に変換する あるいは電圧を高くしたり 低くしたりすることで電力を効率よく制御する半導体デバイス 産業用機器 電鉄 電気自動車 (EV ) 家庭電器 太陽光発電 風力発電などの電力制御からモーター制御まで幅広い分野に使用される省エネのキーデバイス モーター駆動用インバーター 直流 交流 太陽光発電用パワーコンディショナー 直流 交流 電圧 電圧電圧 時間 時間 時間 電池 パワエレ機器 モーター 太陽電池 パワエレ機器 電圧 時間 エアコン家庭電器製品 パワーデバイス EV:Electric Vehicle 4

6 重電システム 電力システム発電システム 系統変電システム 受配電システム 粒子線治療装置等交通システム鉄道車両用インバーター 主電動機 トレインビジョン 鉄道車両用空調装置 車両統合管理システム 列車運行管理システム 信号システム等ビルシステムエレベーター エスカレーター ビルマネジメントシステム等公共システム水環境システム 防災システム等 産業メカトロニクス FA システムシーケンサ AC サーボ 数値制御装置 産業用ロボット レーザー加工機 配制機器等自動車機器スタータ オルタネータ カーマルチメディア EPS 用デバイス 電動パワートレインシステム等 2. 事業の位置付けと特長 当社では成長牽引事業の 1 つとして位置づけられている 1 SiC:Silicon Carbide 2 IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor 3 GaN:Gallium Nitride 4 GaAs:Gallium Arsenide 5 TFT:Thin Film Transistor 情報通信システム 宇宙システム人工衛星 管制局等防衛システムレーダー装置 アンテナ等通信システム光通信システム 無線通信システム 衛星通信システム等映像監視システムネットワークカメラシステム IT ソリューション 電子デバイス パワーデバイス SiC 1 モジュール IGBT 2 モジュール等高周波 光デバイス GaN 3 高周波デバイス GaAs 4 高周波デバイス 光通信用デバイス等 TFT 5 液晶モジュール 家庭電器 空調冷熱システムルームエアコン パッケージエアコン ビル用マルチエアコン ロスナイ換気システム チラー等住宅設備スマート電化 照明機器 HEMS 等キッチン家電 生活家電 5

7 三菱電機事業セグメン2. 事業の位置付けと特長 強みは社内事業 技術シナジーとオープン & グローバルイノベーション 産業メカトロニクス重電システム ト事業 技術シナジー ( 強い事業をより強い事業に ) 電子デバイス ( パワーデバイス ) 家庭電器 先端技術総合研究所 情報技術総合研究所 オープン & グローバルイノベーション 政府 財団法人 ( 国プロ ) 標準化機関フォーラム等 大学 企業 研究開発独立法人 ( 産総研等 ) 6

8 2. 事業の位置付けと特長 当社の注力領域は IGBT とモジュール IGBT と MOSFET ディスクリート パワーデバイスの適用領域 装置の出力容量 [VA] 100M 10M 1M 100k 10k 1k IGBT IGBT IGBT モジュール ダイオード 100 MOSFET 1k 10k 100k 1M スイッチング周波数 [Hz] 複数の IGBT とダイオードを一つのパッケージに収めた複合型パワーデバイス MOSFET:Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 7

9 2. 事業の位置付けと特長 世界 No1. シェア 1 IPM 2 に注力 制御 IC 駆動回路 IGBT モジュール パッケージ ケースタイプ 短絡監視保護回路 制御 IC IPM パッケージ ケースタイプ 駆動回路 短絡監視保護回路 DIP タイプ (Dual In-line Package) 年 11 月当社調べ 2 IPM: Intelligent Power Module 8

10 応用分野 注力市場は 4 分野幅広いアプリケーションに貢献 応用例 2. 事業の位置付けと特長 IGBT モジュールケースタイプ 一般 HV 1 IPM ケースタイプ DIPタイプ ディスクリート 民生 エアコン 洗濯機 冷蔵庫 ファンモーター インバータ 産業 ( 再生エネ含 ) AC サーボ 太陽光発電 ロボット パワコン風力発電 電鉄 電力 電鉄モータ駆動 直流送電 自動車 EV HEV HV: High Voltage 2 HEV:Hybrid Electric Vehicle

11 3. 事業環境 市場年平均成長率は 6% 程度 [ MUSD ] パワーデバイス市場拡大の背景民生 : 白物家電 ( エアコン 冷蔵庫 洗濯機他 ) 市場の拡大 インバーター化進展により伸長自動車 : 環境規制強化に伴う車両の電動化加速により高成長産業 : 省エネ 省人化を目的とした自動化設備投資 モーターへの環境規制強化等により ( 再生エネ含む ) FA 市場を中心に拡大各国の再生可能エネルギー ( 太陽光 風力発電 ) 市場拡大に伴い成長電鉄 電力 : 人口増 都市化等を背景に電鉄車両市場は緩やかに成長 10

12 4. 成長目標 2022 年度連結売上高 2,000 億円営業利益率 10% [ 億円 ] 1,300 億円 2,000 億円 成長戦略注力分野毎の事業戦略を展開し 市場の伸び (6%) を上回る 10% の成長を目指す民生 : 市場ニーズ ( 省エネ高機能化と低コスト化 ) のバランスを取りながら 製品ラインアップを強化し圧倒的 No.1 を目指す自動車 : 電動化の変革期を捉えてグローバルに大きく成長する産業 : パワーデバイス事業最大の市場であり 競争力ある製品投入によりシェアアップを ( 再生エネ含む ) 目指す電鉄 電力 : 市場成長率は高くないが高品質 高信頼性が要求される社会インフラ分野であり 高付加価値化を追求し トップグループを堅持する 11

13 コスト5. 差別化戦略 高効率パワー素子 ( 以下チップ ) 開発と 大市場ニーズにマッチしたパッケージ開発が差別化の両輪電力容量鉄道 直流送電等 SiC SiC EV 等 高性能低ジ開発民生 小型化 周辺回路取込み 省エネ対応 小型化大容量化 次世代 産業 再生エネ 簡易取付け 業界標準パッケージ 周辺機能取込み 自動車 小型化 / 高パワー密度 冷却機能取込み 高温環境下動作 Si Si: Silicon 動作周波数 SiC 高 スイッチング電源等 水冷器一体 新構造 電鉄 電力 大電流 高信頼性 業界標準パッケージ Si: 性能とコストの両立 低い電力損失 広範な用途へ対応 高い信頼性 SiC: 高付加価値用途へ展開 低い電力損失 (Si 比 70% 減 ) 高周波スイッチング (100kHz 級 ) 高温度動作 (200 級 ) チップ開発小型化 高電流密度パッケージ 高放熱基板長寿命化 熱サイクル時の低応力構造 高耐熱材料( 接合材 封止材 ) 高機能化 放熱器一体化 周辺回路取り込み 12 パッケー

14 イッチング損失5. 差別化戦略 (Si IGBT チップ ) Si デバイスとしての極限性能を引き出し差別化 IGBT チップ (1200V 産業用 ) 第 6 世代第 7 世代次世代 Si IGBT チップの進化ス第 3 世代第 4 世代第 5 世代第 6 世代第 7 世代次世代 通電損失 構造最適化 IGBTとダイオードを 1チップ化し組立性を向上 ( 機能融合 ) RC-IGBT 極薄化 ( 高性能化 / 使いやすさ向上 ) 極薄化 ( 高性能化 / 用途拡大 ) 次世代 RC-IGBT RC-IGBT: Reverse Conducting-IGBT 13

15 5. 差別化戦略 (SiC) SiC 適用実績 No.1 1 社内に強いパワエレ機器事業を保有 社内シナジーを活かし実績で先行 黎明 ( れいめい ) 期からモジュール化を志向 全分野向け製品群に SiC を適用 世界初搭載 SiC 適用鉄道車両用インバーターの製品化 (2011 年 10 月 ) 鉄道 世界初搭載東海道新幹線向けフルSiCパワーモジュール適用主回路システムを開発 (2015 年 6 月発表 ) 自動車 世界初搭載 産業 数値制御装置 (CNC) ドライブユニット発売 (2012 年 12 月発売 ) 開発中 世界初搭載 高速エレベーターの制御装置を開発 (2013 年 2 月発表 ) エネルキ ー 業界最小開発中フルSiCパワーモジュール搭載 HEV 用超小型インバーターを開発 (2017 年 3 月発表 ) 民生 業界最高 太陽光発電システム向けパワーコンディショナーで国内業界最高電力変換効率を実証 (2011 年 1 月発表 ) 業界最高 フル SiC-IPM 搭載国内住宅用太陽光発電向けパワーコンディショナー発売 (2015 年 1 月発売 ) 世界初搭載 SiC 搭載インバーターエアコン 霧ヶ峰 発売 (2010 年 10 月発売 ) フルSiC DIPIPM 搭載業界初パッケージエアコン搭載 スリムエアコン を発売 (2016 年 5 月発売 ) 年 11 月時点 および世界初搭載 / 業界最小 / 業界最高等は各々の広報発表時点での当社調べ 2 DIPIPM: 三菱電機株式会社の登録商標 各製品や開発は国立研究開発法人新エネルギー 産業技術総合開発機構 (NEDO) の委託研究の成果の一部を活用しています 14

16 SiC チップの特長 5. 差別化戦略 (SiC チップ ) 更なる高性能化 低コスト化を目指し開発推進 項目 Si SiC 顧客メリット 適合する用途 電力損失 1 1/3 高効率 高出力化 省エネ EV エアコン 電鉄 直流送電 高温動作 175 Tj>200 省放熱フィン EV 特殊インバーター 高速スイッチ 30KHz Fc>100KHz 高効率 小型化 電源 非接触給電 SiCチップの進化 トレンチ型 MOSFET 小型化 低損失 高信頼性 ゲートを深さ方向に掘った溝( トレンチ ) の側壁に配置しセル密度を向上 微細化とあわせて業界トップの低損失を狙う 信頼性向上のため 独自の電界緩和構造を採用 SBD 内蔵 MOSFET 小型化 低コスト MOS に SBD を内蔵することでチップを小型化する当社独自技術 特に高耐圧デバイスに有効で 3.3kV では約 0.6 倍の面積となる MOSFET 構造の比較説明 トレンチ 将来への布石として SiC-IGBT( 現在はMOSFET) に加え 縦型 GaNや酸化ガリウムなどの新材料パワーデバイスの研究開発を推進 SBD:Schottky Barrier Diode 15

17 6. 分野別事業戦略 ( 民生分野 ) トランスファーモールド技術を活かした DIPIPM 民生分野シェア No.1 を支える応用技術力と顧客サポート力 当社の強みと特長 高い品質と豊富な製品ラインアップ 世界 No.1 の生産能力と安定供給サポート力 成長戦略市場ニーズ ( 省エネ高機能化と低コスト化 ) のバランスを取りながら 製品ラインアップを強化し圧倒的 No.1 を目指す 今後インバーター化率の伸長が見込まれる洗濯機 (17 年 :19% 22 年 :62%) 冷蔵庫 (17 年 :18% 22 年 :40%) を新規攻略 < 低コスト化 > 小容量ファンモーター市場に新規参入 < 低コスト化 > 既存の RAC/PAC はインバーター化 (17 年 22 年 : 約 2 倍 ) が進む新興国市場を順次開拓 < 低コスト化 > 高級機市場には SiC 製品を投入 < 省エネ高機能化 > RAC: ルームエアコン PAC: パッケージエアコン 16

18 6. 分野別事業戦略 ( 民生分野 ) 製品戦略 高機能化 : SiC 搭載製品の拡大と低損失化 低コスト化 : RC-IGBT チップの適用と低コストパッケージの適用 高価格 低価格 高級ルームエアコン フルSiC 省エネ追求 DIPIPM ハイブリッド SiC DIPIPM SJMOS 1 搭載超小型 DIPIPM 普及ルームエアコン超小型 DIPIPM コストバランスを取りながら製品ラインアップを強化し圧倒的 No.1 を目指す RC-IGBT 搭載 SLIMDIP 2 低コスト追求 洗濯機 冷蔵庫 RC-IGBT 搭載小容量 IPM 数量少 ( 高級機 ) 数量大 ( 普及機 ) 1 SJMOS:Super Junction MOSFET 2 SLIMDIP: 三菱電機株式会社の登録商標 戦略製品 17

19 6. 分野別事業戦略 ( 自動車分野 ) 高い品質 応用技術力と顧客サポート力 顧客ニーズに合わせた各種ソリューションの提案力 ( チップ モジュール ) 当社の強みと特長 EV 市場の黎明期から培った豊富なノウハウと高い市場実績 当社パワーデバイス xev 車搭載累積実績 1100 万台 成長戦略電動化の変革期を捉えてグローバルに大きく成長する 従来の国内偏重から海外市場に注力 カスタム品から標準品の開発 投入へ 標準モジュール (J/J1 シリーズ ) のグローバル展開 チップの高性能化 Si: IGBTとRC-IGBTの高性能化 SiC: 6インチ化 トレンチ化 xev: 電動化車両の総称 18

20 6. 分野別事業戦略 ( 自動車分野 ) 標準モジュールの製品戦略 市場要求に合わせた製品ラインアップの拡充 ( 高耐圧 大電流化 ) 高耐圧 当社ラインアップ 1200V 650V J1シリーズの優位点 小型 ( フットプリント面積他社比約 30% 小 ) 1 軽量 ( 他社比約 30% 減 ) 1 高放熱 高効率 J シリーズ ( トランスファーモールド ) 小容量向け (J シリーズ ) J1 シリーズ 中容量向け (J1A シリーズ ) 大電流 大容量向け (J1B シリーズ ) SiC 搭載製品でさらなる性能 UP モーター容量 [kw] ~150 ターゲット車種 ULV 2 Mild Hybrid(48V は除く ) PHEV 3 BEV 4 / FCEV 5 Full Hybrid 年 11 月当社調べ 2 ULV:Ultra Light Vehicle 3 PHEV:Plug-in Hybrid Electric Vehicle 4 BEV:Battery Electric Vehicle 5 FCEV:Fuel Cell Electric Vehicle 19

21 6. 分野別事業戦略 ( 産業 ( 再生エネ含む ) 分野 ) 国内ユーザーとともに産業市場黎明期から培ってきた豊富なノウハウと市場実績 当社の強みと特長 成長戦略パワーデバイス事業の最大の市場であり 競争力ある製品投入によりシェアアップを目指す 高シェアの国内市場は堅持しつつ 欧州市場 中国市場を重点攻略 新市場として 蓄電 充電 EV バスに注力 第 7 世代チップと新パッケージ技術を適用した競争優位な製品ラインアップ 高い品質 応用技術力と顧客サポート 業界標準パッケージに加えて当社オリジナルパッケージ戦略を拡充展開 更なるインテリジェント化 (IoT 用途 ) 当社グループ Vincotech 社 ( 独 ) との製品開発連携とシナジーの創出 IoT:Internet of Things 20

22 6. 分野別事業戦略 ( 産業 ( 再生エネ含む ) 分野 ) 製品戦略 中 大容量は業界標準パッケージを拡充し 更に大容量化する 小容量は民生市場で先行する DIPIPM のオリジナルパッケージを拡充し 低コスト 高品質を追及 Vincotech 社には当社中 大容量の技術を移植し カスタム製品市場を攻略する Vincotech/ 三菱電機シナジーモジュール ( 新製品投入 ) 電流容量大 三菱電機 IGBT モジュール /IPM ( 業界標準パッケージ ) < 破線 > 今後のラインアップ拡充 ( 開発品等 ) < 実線 > 既存ラインアップ ( 量産品 ) カスタム志向 ( 規模小 ) 汎用志向 ( 規模大 ) Vincotech モジュール 小 三菱電機オリジナルパッケージ ( 産業用 DIPIPM) 21

23 6. 分野別事業戦略 ( 電鉄 電力分野 ) 社会インフラとして要求される高い信頼性 当社の強みと特長 成長戦略市場成長率は低いが高品質 高信頼性が要求される社会インフラ分野であり 高付加価値化を追求し トップグループを堅持する 最新の Si テクノロジーを活用した製品展開 (X シリーズ : 初の第 7 世代 8 インチチップを搭載し且つ最新構造パッケージを採用 ) 高耐圧分野での圧倒的実績とノウハウ 高耐圧 SiC モジュール製品の量産実績 No1 高耐圧低損失な SiC モジュールの製品展開 (3.3kV 1.7kV) 鉄道用途は今後も堅調需要が期待される中国 インド市場を継続攻略 今度拡大が見込める直流送電用途に注力 ( 対象地域 : 欧州 北米 中国 ) A 年 11 月当社調べ 22

24 6. 分野別事業戦略 ( 電鉄 電力分野 ) 製品戦略 他社を上回る電流密度を高めた製品で電鉄 電力市場への適用を拡大 電流密度 [A/cm 2 ] 12 X シリーズ (LV100/HV100 パッケージ ) SiC 搭載品 9 電鉄 電力 6 Xシリーズ Rシリーズ ( 標準パッケージ ) Hシリーズ 年 年 23

25 7. 製造戦略 ( ウエハ製造 ) ウエハ工程表面加工 熊本 ( 合志市 ): マザー工場ウエハ表面 裏面加工 (SiC 含む ) 兵庫 ( 伊丹市 ) Si ウエハ裏面加工 差別化のカギとなる高付加価値プロセスは自社工場に囲い込み 投資を継続 (Si ウエハ裏面加工と SiC ウエハ ) 汎用技術中心の Si ウエハ表面加工は生産委託先 ( 外ファブ ) を最大限活用し 自社投資を抑制しながら能力を拡大 IoT を活用し 徹底した生産性改善を推進 BCP への対応として生産の複線化を推進 裏面加工 ウエハ裏面を研削後に電極等を形成するパワーデバイス特有の工程 福岡 ( 福岡市 ) SiC ウエハ (4 インチ ) 表面 裏面加工 国内生産委託 Si ウエハ表面加工 海外生産委託 ( 検討中 ) Si ウエハ表面加工 BCP:Business Continuity Plan 1 24

26 立 検査工7. 製造戦略 ( 組立 検査 ) グローバルな視点から地産地消を基本に生産体制を整備 IoT を活用し 徹底した生産性改善を推進 BCP への対応として生産の複線化を推進 検査技術はノウハウとして内部に囲い込み高度化 福岡 ( 福岡市 糸島市 ): マザー工場自動車 電鉄 民生用製品中国 ( 合肥市 上海市 ) 民生用製品程兵庫 ( 丹波市 豊岡市 ) 産業用製品ハンガリー (Vincotech 社 ) 産業用製品組 上海市は生産委託 25

27 8. まとめ 成長目標 2022 年度 連結売上高 2,000 億円営業利益率 10% 海外比率 60% [ 億円 ] 1,300 億円 2,000 億円 電鉄 電力 産業 ( 再生エネ含む ) 自動車 民生 26

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