日本の半導体製造装置の進化を支えるTE ConnectivityとArrow Japanの協業
高信頼コネクティビティで、設計・試作・量産準備を支援
TE ConnectivityとArrow Japanは、日本市場における半導体製造装置メーカー向けの支援を強化しています。TEの幅広いコネクティビティ製品シリーズと、Arrow Japanの技術提案・調達・供給支援を組み合わせることで、設計初期の部品選定から試作、評価、量産準備までを支援します。
本記事では、半導体製造装置の設計エンジニアが直面する代表的な課題と、それらに対応するTEの接続ソリューションをご紹介します。
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① 市場トレンド：高度化する半導体製造装置
AI、5G、電動車、IoTの拡大により、半導体需要は世界的に高まっています。TEの半導体製造装置アプリケーション向け製品ガイドでは、半導体製造装置は多数の専門部品で構成され、クリーンルーム環境で高い精度と信頼性が求められる複雑なシステムであると説明されています。
また、Industry 4.0の進展により、装置内の接続点やデータポイントは増加しています。TEの資料「半導体製造装置の進化を支えるコネクティビティ最新動向」では、半導体製造装置分野で100Mbpsから1Gbps Ethernetへの移行が進み、用途によっては10Gbpsクラスの通信対応も求められていると説明されています。
一方で、装置の大型化・モジュール化が進む中、装置内部のスペースは限られています。そのため、コネクタやケーブルには、高速通信対応、高接点密度、省スペース性、確実なロック機構、クリーンルーム対応、長期使用を見据えた信頼性が求められます。
② 顧客課題：設計エンジニアが直面する4つの課題
半導体製造装置では、装置内配線、制御盤、コントローラ／デバイス、真空チャンバーなど、複数のサブアプリケーションで接続要件への対応が求められています。これらは、半導体製造装置の主要な設計領域として整理できます。
課題1：装置内配線の複雑化
装置内では、コントローラ、センサー、アクチュエータ、モーター、プラズマジェネレータなどを接続するため、電源、信号、データ配線が複雑化します。装置内配線は、装置全体をつなぐ“神経系”のような役割を担っています。
課題2：高速通信とデータ伝送品質
装置内のデータ量が増加する中で、産業用Ethernetの信頼性が重要になります。Ethernet接続ソリューションは、データ伝送の信頼性向上やパケットロス低減の検討を支援します。
課題3：EMI対策と規格対応
半導体製造装置では、レーザーやプラズマジェネレータなどがEMIを発生させるため、制御盤におけるRF/EMIフィルタを含む設計が重要とされています。EMC/RFIフィルタは、干渉低減と規制対応の検討を支援します。
課題4：クリーンルーム・真空環境への対応
半導体製造装置では、清浄度、低アウトガス、適切なシール、トレーサビリティが重要です。特に真空チャンバー周辺では、低アウトガス材料の選定や、電気接続部の適切なシール性を考慮する必要があります。
③ TE製品ソリューション
TE Connectivityは、半導体製造装置向けに、電源、信号、高速通信、EMI対策、真空チャンバー周辺まで幅広い製品を提供しています。
| サブアプリケーション | 主な設計課題 | 検討しやすいTE製品 |
| 装置内配線 | 電源・信号・データ配線、高密度化、トレーサビリティ | ダイナミックシリーズ、M8/M12 Connector、Build-to-Print Cable Assembly |
| 制御盤 | EMI対策、電源分配、装置接続 | Schaffner Filter、Corcom Filter、Heavy Duty Connector |
| コントローラ／デバイス | PCB接続、小型化、高速通信 | ダイナミックシリーズ、AMPMODU、M12 Ethernet Connector |
| 真空チャンバー | 低アウトガス、シール性、真空環境対応 | Hermetic Connector、Space-Grade Wire |
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TEのM12 Ethernet Connectorは、最大10Gbpsの要求に対応可能な製品シリーズとして紹介されており、RJ45、M12 D-coded、M12 X-codedなどの標準およびカスタム構成に対応します。また、CAT6Aを上回るシールド・絶縁性能、クリーンルーム用途向け高品質材料、100%信号品質の最終検査、Class 7クリーンルームでの洗浄・梱包対応が特長として挙げられています。
ダイナミックシリーズは、産業用途向けの信号・電源接続製品として、センサー／信号接続や電源接続の領域で活用できます。可変ピン数、高密度配線、堅牢なハウジング、高い保持力、モジュラー設計などが特長です。
Heavy Duty Connector (HDC)は、厳しい環境で電源、信号、データを伝送するためのコネクタです。モジュラー構造、DYNAMICコンタクトシステムによる高接点密度、TIC-LOQシステムによる省スペース化とロック信頼性の両立が特長です。
Corcom / Schaffner EMI Filtersは、制御盤や電源系統におけるEMI/EMC/RFI対策を支援する製品シリーズです。3相、3相ニュートラル付き、単相フィルタ、DINレール対応、低漏れ電流シリーズ、カスタムフィルタ対応など、用途に応じた選択肢があります。また、UL、CSA、VDE、Intertekなど主要安全機関の承認に対応する製品も紹介されています。
④ 期待できる導入効果
TE製品の特長に基づくと、半導体製造装置の設計において以下のような効果が期待できます。
1つ目は、高速通信の安定化支援です。M12 Ethernet ConnectorやIndustrial Ethernet製品により、Gigabit Ethernetや10Gbps Ethernetクラスの通信設計、信号品質、シールド性能の検討を支援します。
2つ目は、配線・組立作業の効率化への貢献です。ダイナミックシリーズ、HDC、コードセット、モジュラー接続を活用することで、装置内配線の整理、接続ミス低減、モジュール化設計の検討を支援します。ハーネス化された接続を活用することで、組立時間の短縮や作業ミス低減にもつながります。
3つ目は、EMI対策と規格対応の支援です。CorcomおよびSchaffnerのEMI/EMC/RFIフィルタは、制御盤や電源系統におけるノイズ対策と各国規格対応の検討を支援します。
4つ目は、クリーンルーム・真空環境への対応検討です。クリーンルーム対応の洗浄・梱包、低アウトガス材料、Hermetic Connectors、Space-Grade Wiresなどにより、半導体製造装置特有の清浄度や真空環境に配慮した設計を検討しやすくなります。
⑤ TEとArrow Japanの協業体制
半導体製造装置の設計では、量産段階での設計変更がコストやリードタイムに影響する可能性があります。そのため、設計初期から通信速度、電流・電圧、使用環境、EMI要件、クリーンルーム要件、認証、供給条件を考慮した部品選定が重要です。
Arrow Japanは、日本市場の設計エンジニアに対し、TE製品の検討、比較、調達、開発試作用サンプルの入手を支援します。TEの製品力とArrow Japanの技術提案・調達支援・供給ネットワークを組み合わせることで、初期設計、試作、評価、量産準備までを効率的に進めるための環境づくりに貢献します。
Arrow Japanのウェブサイトでは、TE製品情報の確認、製品比較、開発試作用サンプルの検討、購入導線を通じて、設計エンジニアの部品選定を支援します。M12 Ethernet Connector、ダイナミックシリーズ、Heavy Duty Connector (HDC)、Corcom / Schaffner EMI Filtersなど、半導体製造装置の主要アプリケーションに関わるTE製品を早期に検討することで、設計リスクの低減と開発スピード向上に貢献します。
TE ConnectivityとArrow Japanは、日本の半導体製造装置メーカーに対し、高い信頼性が求められる用途向けのコネクティビティと、開発試作から量産準備までを支えるサポート体制を提供していきます。
本記事に記載された製品仕様、対応規格、在庫状況、サンプル提供可否は変更される場合があります。最新情報および用途適合性については、TE Connectivity Japan合同会社の認定代理店であるArrow Japanまでお問い合わせください。
TE Connectivityについて
TE Connectivity plc（ニューヨーク証券取引所：TEL）は、インダストリアル・テクノロジーリーダーとして、より安全で持続可能な社会の実現、より豊かな、つながる未来の創造に貢献しています。信頼されるイノベーションパートナーとして、当社のコネクティビティおよびセンサーソリューションは、広範囲の分野にまたがり、パワー、シグナル、データの伝送を実現し、次世代トランスポーテーション、エネルギーネットワーク、産業オートメーション、人工知能を支えるデータセンターなど、様々な産業の発展に寄与しています。約130カ国で、10,000名のエンジニアを含む90,000名以上の従業員が、お客様のビジネスをサポートしています。急速に進化する世界において、TEは『EVERY CONNECTION COUNTS』の理念のもと、確かなつながりを提供し続けています。詳細はwww.te.com および LinkedIn、 Facebook、WeChat、 Instagramをご覧ください。
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