『よくわかる最新パワー半導体の基本と仕組み 第3版』(佐藤 淳一著、秀和システム、2022年6月10日)

パワー半導体とは、AC⇒DC(コンバータ)、DC⇒AC(インバータ)、電圧、周波数など電力の変換を行う。

2020年世界の半導体バイス市場は50兆円。パワー半導体は2兆8千億円程度(p.22,80)。

パワー半導体は単機能半導体ディスクリート半導体

FET:電界効果トランジスタ

一般MOSFETはp型シリコンウェーハ上につくるソースとドレインは表面につくり、電流が表面を流れる。パワーMOSFETはn型シリコンウェーハ(FZ結晶)でソースは表面、ドレイン電極はウェーハ裏面にあり、電流はウェーハ内を流れる。

シリコンは真正半導体でキャリアが少なく電気伝導性がない。キャリアとなるシリコン以外の不純物の原子を入れる。n型半導体はシリコンより電子の多いP(リン)などを供給、p型半導体はシリコンより電子の少ないB(硼素)などを供給したもの。

トランジスタ:キャリアの送り手、受け手と、オン・オフ制御を行う3端子デバイス。電流制御がバイポーラ型、電圧制御がMOS型(MOSFET)。MOSFETは耐圧が弱い。駆動電力はバイポーラが大きい。MOSFETは高速スイッチング時に駆動電力が大きくなる。IGBTはバイポーラとMOSFETを組み合わせて高速で駆動力アップ。

AC⇒DC変換は、昔は水銀整流器(1960年代後半撤退)、いまはサイリスタ(シリコン背制御する整流器)。

シリコンウェーハの規格はSEMIが決めている。Siemens法:珪石を炭素還元して金属シリコンにし、精製してシリコン多結晶にする。多結晶シリコンのメーカはトクヤマ

単結晶にする方法は、チョクラルスキ―法(CZ法)とフローティングゾーン法(FZ法)があり、CZ法はLSI用、FZ法はパワー半導体用に多くつかわれる。パワー半導体でも低耐圧品はCZ法で作られる。

CZ法:引き上げ法で単結晶化し、ワイヤソーでウェーハに切断する。12インチ迄実用化。石英坩堝を使う。1990年代12インチ(300㎜)化。不純物は多結晶シリコンを溶融する際に追加する。偏析現象が起き、ウェーハを切り出した位置で不純物濃度が変る。n型、p型のウェーハがある。

FZ法:種結晶を付けて、RFコイルで加熱、ウェーハの大口径化には向かない。2000年代8インチ化。酸素濃度が低い、高純度、高抵抗のウェーハを作れる。偏析がない。ガスドーピング法、中性子照射法などの新しい不純物添加方がある。多結晶シリコンの均質な品質が要求される。

シリコンの物性的限界がありSiC(炭化珪素)、GaN(窒化ガリウム)などワイドギャップ半導体の探索が行われている。SiCは5%に満たない。SiCの方が耐圧性能が良いので小型化できる。耐熱性も良い。EVなどへの利用が考えられている。GaNによるブレークスルーも。GaNは発光ダイオードにも使われる。

車載用パワー半導体は、バッテリー電圧の昇圧、降圧に用いられる。

パワー半導体は、材料が命。シリコンからSiCが実用化されつつあり、GaNが研究開発中。

MOS LSIはシリコンウェーハの表面の一部だけに電流が流れる。また、回路ブロックを積層する。パワーMOSFETは縦型構造。

前工程は化学的プロセス、後工程は機械的な加工が多い。前工程と後工程でプロービングして、不良品は後工程に流さない。

ダイシング。ダイヤモンドブレードを回転させて切る。SiCは固いので超音波ブレード、レーザソーなども考えられている。

ダイボンディング。基板に貼り付ける。MOS LSIではリード線とチップの間のワイヤボンディングは細い金のワイヤを使う。最近は銅ワイヤも使われる。パワー半導体は、アルミニウムが多かったが、最近は銅が使われる。MOS LSIはボールボンディング、パワー半導体はウエッジボンディング。

モールディングは金型とエポキシ樹脂を使う。次世代のパワー半導体では耐熱性樹脂が必要。

2020年半導体メーカ:首位はインテル三星、SK Hynix、Micron、QualcommBroadcom、TI、MediaTekNVIDIAが続く。

独自性よりも低コストへ。パラダイムシフト。ファブレスメーカとファウンドリーへ。

日本のLSI事業は分社してきた。日立と三菱はエルピーダメモリ(その後、マイクロンに買収された)、東芝はキオクシアに。日立と三菱のロジック、マイコン事業はルネサスエレクトロニクスに統合。しかし、パワー半導体が各社自社内に保っている。カスタム要素が大きい。専業メーカ:富士電機、新電元、サンケン電気。部品メーカから参入例:ローム、京セラが日本インターを買収。

パワー半導体は、大規模投資の必要性が比較的少なく、少量多品種に対応する必要性があるので臨機応変なファブが求められる。但し、日本は囲い込みが多く、欧米に遅れるかもしれない。

欧州ではシーメンスから独立したインフィニオン、イタリアとフランスの合併:STマイクロ、オランダのNexperia(フィリップス系)が三強。

米国はオン・セミコンダクター社(モトローラから1999年独立)し、フェアチャイルドを買収。ビシェイインターテックは1962年創業、ディスクリート半導体の最大手。

パワー半導体にはLSIのような概念はないが、パワーモジュールの概念がある。IPM(インテリジェント・パワーモジュール)。1チップに集積するものではない。

冷却モジュール。

『アフガニスタン・ペーパーズ 隠蔽された真実、欺かれた勝利』(クレイグ・ウィットロック著、岩波書店、2022年6月24日発行)

2001年9月11日同時多発テロ発生。

2001年9月14日米国議会はアル=カーイダとその支持者に対する軍事力使用を承認。10月7日米軍がアフガニスタン空爆を開始。

ブッシュ、オバマ、トランプ3代の大統領は戦争を終結できず。この間、米国政府や軍の司令官たちは作戦がうまくいってるとしてきた。「学ばれた教訓」プロジェクトでのインタビューなどから、これは実は国民を欺いていたことが分かった。

バイデンは2021年9月11日までにすべての米軍をアフガニスタンから撤退すると約束。実際には8月30日に撤退作戦を完了した。

アフガン戦争の目的の曖昧さ、目標のなさは、ベトナムよりひどかったのではないか? アル=カーイダを敵にしたのはともかく、タリバンを敵に回したのが失敗のもとだったのだろう。最初に道を間違えてしまった結果、アフガン戦争はアメリカで最長の戦争となった。本書を読むとアメリカ政府、軍部の幹部の認識と現実のずれに驚かされる。

 

『アフター・アベノミクス 異形の経済政策はいかに変質したのか』(軽部 謙介著、岩波新書、2022年12月20日)

第二次安倍政権は2012年から2020年まで。この間のアベノミクスについて、同じ著者による三部作の最後。アベノミクスは大規模金融緩和により、円安、株価上昇、GDP成長がプラス化などの経済復調をもたらした。しかし物価上昇は2%に届かず。2%の達成目標について安倍は関心を失ってしまったように見えた。

2015年2月の決定会合で、政府は「できるだけ早期に2%達成」の「できるだけ早期に」を削除。2018年4月副総裁退任の挨拶に官邸を訪問した中曽に対して、「物価はもういいですよ」と発言。政治側は「2年で達成」という目標時期を落とす。

この間、アベノミクスは金融政策から財政政策へシフトした。安倍は「デフレは貨幣的現象なので日銀が対応すべき」というリフレ派に乗った主張から「中盤くらいから財政政策が必要だと思うようになった」と発言(2021年12月7日)。

消費税によって逆噴射になったとリフレ派は不満を持つ。

財政出動を求める声が増えた。本書は主に、自民党の中の財政再建派と積極財政派の意見対立の話が多い。財政をめぐり二分化した自民党だが、アベノミクスの中で、自民党は積極財政派の声が大きくなってきたようだ。

 

『脱「中国依存」は可能か』(三浦 有史著、中公選書、2023年1月10日発行)

中国の世界における経済的プレゼンスは米国に比肩する。輸出入貿易額は米国を上回り、中国の低所得向け対外融資は2020年でG7合計の4倍である。中国の自動車販売台数は米国の1.7倍である。

日本の対中貿易は2021年には対米貿易の1.7倍となった。

しかし、中国依存に対する不安は高まる一方だ。経済面ではゼロコロナ政策による生産・物流機能の低下はサプライチェーンを通じて世界中の工場に波及した。また、不動産バブル問題、過剰債務など不確実性が大きい。政治的にも対立が先鋭化している。

バイデン政権のサプライチェーン強靭化:2021年2月大統領令、6月に報告書公開。日本、台湾、韓国、インドなど同盟国・友好国とのフレンドショアリング。2022年2月経過報告書で成果を報告。2018年7月からトランプ政権の25%追加関税策、第一弾~第三弾まで実施。米国の中国からの輸入は下押し圧力がかかった。しかし2021年は増加。米国への輸出ではベトナムが漁夫の利を得たが、ベトナム自体の中国依存度は高まった。米国のノートパソコンとスマホは特に中国依存度が高い。

習政権はキラー技術で対抗を志す。5G、レアアース。また、自立自強を進める。

脱「中国依存」が進まないのは、グローバル・バリュー・チェイン(GVC)の中心がアジアにあって、中国に繋がっているため。製造業の付加価値輸出に占めるアジアの割合は2018年で38%。電機・電子産業と繊維産業の集積が厚い。またロックイン効果がある。日米欧の中国進出企業は中国を離れることを想定していない。

リショアリング(海外に移転した工場の本国への回帰)は実現が難しい。第三国への移転も規模が限られる。

中国の貿易依存度は、2006年65%から2020年35%に減少、中国国内での生産が進んだ。外資を含む企業が輸入から中国国内生産に切り替えたため。メイドインチャイナで市場席巻後シェアの上昇余地がなくなり、内製化で貿易依存度の低下が起きた。中国に対する期待は安価な労働力から、大きな国内市場へと転換した。スマホ市場が典型的な例だ。2010年の中国スマホ市場は欧米製品の模倣ばかりだったが、2021年には、ファーウェイ、vivoOPPO、小米(シャオミ)の現地正規メーカが8割を占めるようになった。中国は中間財も輸出するようになってきて、サプライチェーンに占める重要度が益々高まっている。

習近平総書記は、国内では集団指導体制から脱却し習一強体制の確立を目指した。国外には中国の力を認めさせることに注力した。このことは中国国内で閉鎖的言論空間の形成につながった。習政権誕生により米国国内での対中感情が急速に悪化した。「習近平新時代中国特色社会主義思想」を指導思想とする。

中国の不安は成長率の低下、自信は過去の改革開放政策による成長。中国の貧困人口は1990年66.3%から2018年に0.1%に低下した。世界全体では36.3%から8.6%に低下。

中国の米国へ輸出比率は減少している。中国の輸出をささえているのは発展途上国である。またイノベーションを生み出す力も強くなっている。

米国は従来の関与政策を否定するようになった。米国の民主主義の後退、世界で米国のリーダーシップを認める割合が減少。

中国は自立自強を目指している。しかし、中国の知財競争力は弱い。サービス業が弱い。半導体産業が弱い。中国の地場企業半導体生産は世界の4%(2021年)に過ぎない。中国のGVC依存度は高い。米国の半導体企業も中国無しではなりたたない。発展途上国にとって中国は米国を代替する役割を果しえない。中国の国有企業は過剰債務下で利益率が減少しており、民間企業も落ち込んでいる。

土地は国有だが、住宅は市場価格で取引される。住宅価格は値上がりし、不動産業はGDPの30%近いと推計されている。2021年9月以降、不動産価格の低下。在庫の積み上がりがみられる。問題:不動産開発企業の経営不安・デフォルト懸念。地方政府の歳入減。住宅購入者の抗議。共同富裕による不動産会社への規制。政府による下支え策がいろいろ。供給の絞り込みも。不動産価格は地域格差が大きい。中国の都市住宅価格は世界的にみても非常に高い。住宅価格を下支えすると、共同富裕が遠のくというジレンマがある。

過剰債務体質。主に政府の資本の入った企業に対する銀行融資の増加が過剰債務の原因。暗黙の政府保証が過剰債務問題の元凶。中国ではデフォルトを起こしても銀行取引が停止されないので、デフォルトは破産に繋がらない。ゾンビ企業が生まれる。社債のデフォルトが増えているのに、不良債権比率が上昇しない。返済が危ぶまれる企業への融資が止まらないため。過剰債務の元凶は国有企業にある。「国家資本主義」の最大の問題である。鉱工業分野では国有企業の売上は26%であるが、負債は40%(2020年)。習政権は国有企業を重視しているため、暗黙の政府保証といった問題の解決、国有企業の経営の独立性への改革が実施される見込みはない。

中国の所得格差は世界的にみても大きい。IMFによるジニ係数は2019年でも0.465と高かった。国家統計局はジニ係数の発表をやめてしまった。ジニ係数が0.4を超えると社会が不安定化する恐れがある(国連)。共同富裕はその解決を目指すが、曖昧である。分配政策は一次から三次まであるが、現在は、三次分配(寄付・慈善)が目立つ。二次分配は動きが鈍い。共同富裕のもとで、不動産開発、学習支援、IT産業は成長への貢献は低下するとされた。

対外融資と債権国としての責任。

 

 

『世界一やさしい 株の信用取引の教科書 1年生』(ジョン・シュウギョウ著、ソーテック社、2015年9月30日発行)

信用取引の方法を分かりやすく解説している。信用取引の始め方の説明としては分かり易くていいが、本書の売り買いのポイントを実際に応用できるかどうか? あまりにも株価の変動パターンを固定化しすぎているのではないか?

本書は基本的にチャートの形で判断することを勧めている。しかも、25日線、75日線で売り買いのポイントを見つけようとしている。25日移動平均線は今日の株価を25日前の株価と比較した線であり、75日線は今日の株価を75日前の株価と比較している線である。この上がり下がりをポイントにするということは、株価の変動を25日、75日前と比較することを暗黙に想定している。

例えば、下降1回目の空売りポイント(p.136)は「上昇の勢いがなくなり、これから下げ始めるかもしれないポイント」は理想的だが、実際に見つけるのは難しい。株価が「75日線」に近づき、上から下に抜けるポイントは、ちょっと非現実的だと思う。まず、これは株価の周期を75日~15週~約3カ月強とみていることになるが、そのような固定的な周期で変動を見るのが妥当なことはめったにないと思う。

 

 

『ウクライナ戦争』(小泉 悠著、ちくま新書、2022年12月10日発行)

ロシアのウクライナ侵攻が始まったのは2022年2月24日午前5時。プーチンは当初首都キーウを短時間で制圧、ゼレンシキ―を追放、傀儡政権を樹立して、ウクライナを傀儡国家をするつもりだったようだ。そういえば、これは、旧ソ連のアフガン侵攻、旧関東軍満州事変と結構にているなあ。それにしても100年近く経っても軍事パワーを使う奴の手法があまり変わっていないことは驚きだ。

著者は、特別軍事作戦とやらが始まるまで、戦争の開始は読めていなかったと本文中で告白している。しかし、米国には概ね読めていたのはなかなかスゴイ。

本書は、開戦から半年以上過ぎた時点でのまとめだが、プーチンが行っていることは全く理解できないが、簡単にウクライナに傀儡政権を作ってコントロールできると想定していたとすれば、理解できないこともない。それ以前、2014年のクリミア半島の併合や、東部ドンパス地方の支配が比較的スムーズに行ったことから、2022年も同じことを再現できると期待したのも理解できる。

当初は簡単に敗北すると予想されたウクライナ軍が持ちこたえ、夏過ぎには逆に攻勢にでて9月にはハルキウ方面でロシア軍に占拠された地域を大規模に回復している。このあたり、予想外だったのだろうが、予想外の事態に直面して、プーチンには事態の収拾ができないというところなのだろう。

さてどうなることやらだ。これからどうなるかは依然として確実なところはわからない。おそらくウクライナは徹底的に戦うだろうから、プーチン政権=ロシア政府が崩壊するまで戦争は終わらないのではないだろうか。ロシアが核を使うかどうかも予測できないし。ウクライナ戦争が2023年最大の不確実要素であることはまちがいない。

ところであとがきの日付が2020年9月になっているが、もちろん誤りでしょう。しかし、本を書き上げてから発行するまでの時間がちょっと長すぎるんでは?