WBSエプソンアトミックスの人工水晶は日本を支える産業の塩!


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2017年11月20日のWBS。

日本の産業を支える”素材”に注目した、

新・ニッポンの素材力コーナー。

注目の素材は、人工水晶。

人工水晶が日本のいえ世界の未来を担っている。

水晶の役割

パワーストーンでもある水晶。

水晶=クォーツ。

クォーツ時計のクォーツである。

セイコーエプソンマイクロデバイス事業部。

阿部浩二部長に水晶の役割を聞いた。

「半導体が動くための基準となる信号を作りだす部品」

だと教えてくれた。

水晶に力を加えると電気が発生します。

電気を流すと水晶は規則正しく振動します。

この振動を信号に変え、

時刻や情報などを正確に処理することに利用するのです。

水晶は産業の塩

近年、需要が高まってきたドライブレコーダー。

ドライブレコーダーを製造するセルスター工業。

勝永直隆副社長にドライブレコーダーの装置を見せてもらう。

小さな人工水晶が二つ使われている。

ドライブレコーダーで人工水晶はどんな役割をするかの?

CPU(中央演算処理装置)の制御と時間の記憶などを行っていた。

人工水晶はその他にも多く使用されている。

スマホ、デジカメ、テレビ、エアコン、ドローンなど。

今、人工水晶は”産業の塩”と呼ばれている。

なくてはならない存在なのだ。

天然以上の純度の人工水晶

人工水晶を大規模に製造する工場、

エプソンアトミックスは青森県八戸市にある。

坂本英樹課長が工場内部を案内してくれた。

大きな窯から人工水晶の塊が出てきた。

一つ約8キロの人工水晶が200本くらい。

キラキラと光る姿は美しい。

一つの人工水晶の塊から数十万個の水晶部品が作られる。

純度は99.9999%!

天然ではあり得ない純度である。

人工水晶の作り方

人工水晶の原料は天然の水晶。

天然の水晶はクラックと言われるヒビ割れが入っている。

製品にするには歩留まりが悪い。

しかも不純物が入っているので製品には使えない。

だから天然の水晶には色が付いているです。

もう一つの材料は種水晶。

人工水晶を薄くスライスしたもの。

厚さ1ミリ。

この二つを窯の中に入れる。

窯の温度は約350℃。

高温にすると天然水晶は溶けだす。

天然水晶が種水晶を土台にして再度結晶化。

一日に0.5ミリずつ成長。

8キロの大きさになるまで半年かかる。

人工水晶の天敵は地震!

人工水晶の需要は高まっている。

車の自動運転、IoT、大容量高速通信など。

しかし、人工水晶の製造には天敵がいた。

それは地震。

地震で種水晶を引っ掛けているワイヤーがとれる恐れがある。

また不純物が入り製品にならない可能性がある。

人工水晶のほとんどは日本で作られている。

地震の対策が必須である。

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