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セラコン2015    2015(#25)


太陽誘電と村田製作所は、今年も「CEATEC JAPAN 2015」を前に積層セラミックコンデンサの新製品・新企画を発表した。



【太陽誘電】

JMK325ABJ337MM 330μF ±20% X5R 85°C 6.3V 3225
AMK325AC6337MM 330μF ±20% X6S 105°C 4.0V 3225
LMK325ABJ227MM 220uF ±20% X5R 10V 3225
JMK325AC6227MM 220uF ±20% X6S 6.3V 3225

いずれも従来品からは定格電圧が向上しており、上の2品種は10月、下の2品種は年内の量産開始を予定している。



【村田製作所】

100VDC(X7*,C0G)
-55~125℃(X7*,C0G)
±0.05pF,±0.1pF,±0.25pF,±0.5pF
±0.5%,±1%,±2%,±5%,±10%,±20%

心臓ペースメーカーなどインプラント医療機器向けの、小型・高容量かつ高信頼性を特長とした「医療グレード」としている。


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近距離無線通信2015    2015(#24)


テキサス・インスツルメンツ(TI)は、ワイヤレスでIoTを実現するキーデバイスとして、新しいSimpleLink™ 超低消費電力無線プラットフォームを発表した。

CC2630:ZigBee、6LoWPAN 2.4GH
CC2640:Bluetooth low energy 2.4GHz
CC2650:CC2640、CC2630のスーパーセット

おおまかなアーキテクチャは以下のとおり。
<アプリケーションマイコン>
・ARM Coretex-M3
<メモリ>
・128KBフラッシュ
・20KBSRAM
<ペリフェラルモジュール>
・DCDC
・温度/バッテリモニタ
・タイマ
・UART、I2C、GPIO...
<RF>
・Bluetooth® low energy
・ZigBee®
・6LoWPAN
・Sub-1GHz
・ZigBee RF4CE™
<センサコントローラ>
・ADC
・容量性センサ
・外部センサ読み取り

これまでも、例えばZigBeeを用いたRF+マイコンのモジュールは、定期的なウエイクアップによるデータ収集や通信をプログラムすることによって「コイン電池一個で数年」という要求に応えてきた。(*1) 標記ニュースにあるプラットフォームは、3コア構成によって、スリープ中でも全体を(特に高周波のコアを)ウエイクアップしないまま例えば外付けセンサを制御してデータの収集を行うなどきめ細かい自由な省電力設定が可能なこと、同じプラットフォームで開発しておけば複数のRFに対応できること、アプリケーションマイコンの容量や開発環境が充実していること、などが特徴である。






(*1)
このように、RFやマイコンなどの低消費電力化が現状技術のリファインによって多くの部分で可能であるという事実は、センサネットワークなどを取り込むIndustry4.0やIoTの追い風にもかかわらず「エナジーハーベスティング」の帆がなかなか膨らまない理由のひとつである。実際に振動発電や太陽電池などを用いて対象となる機器を設計してみると、場面の拡大とコスト(二次電池)、効率とコスト(電圧/電流制御)、という2つの綱引きに常に悩まされる。さらに耐候設計(密封性/耐久性)にも実は意外と手間がかかるのだ。現状では、タイヤセンサなどピンポイントでハマる特別なケースを除けば、民生用にリチウム負極電池など高性能な一次電池を選ばない理由は残念ながらあまり無いと言えるだろう。


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太陽誘電    2014(#22)


太陽誘電は、CEATEC JAPAN 2014 に向け、2つのキャパシタ、1つのインダクタのそれぞれ商品化を報じた。これらに4月発表のものを加えた4種類は、それぞれ、原理的にサイズとのトレードオフであるキャパシタンス/インダクタンス/温度特性/Q値/許容電流などの性能を、一定程度高めたものとなっている。

【積層チップキャパシタ】

0201

10pF CH 25V (温度補償用)

0.01uF X5R 6.3V (高誘電率系)


【積層チップキャパシタ】

4532

470uF X5R 4V (高誘電率系)


【高周波用積層チップインダクタ】

0402

.047uH Fr=1.2GHz Q=9(1.8GHz) 5Ω 100mA

(高インダクタンスHigh-Q)


【メタル系パワーインダクタ】

(金属系磁性材料コア巻線チップインダクタ)

2520

0.47uH 25mΩ 直流重畳許容電流5.2A



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フォトニック結晶レーザ    2014(#11)


京都大学と浜松ホトニクスは、フォトニック結晶レーザ素子において、放射角3度(約50ミリラジアン)未満で光出力1.5ワットを実現した。材料はGaAsで中心波長は942nm、M2=1.0の安定した単峰発振を得ている。フォトニック結晶共振器はMOCVDにより作製された。
(京都大学は、2007年、GaN:406nm による発振も報告している。)
(2013年9月の京都大学ニュースリリースでは、0.2Wクラス(CW)の素子を、1060nm、980nm、940nmで製品化する、としていた。)



レーザ素子は現在さまざまな装置に用いられているが、光記録・通信用途と加工用途とではその要求特性に大きな違いがある。実際に使われるレーザ素子の種類も、当初はこのふたつの用途ではっきりと分かれていた。光記録・通信に使われるレーザは半導体レーザであり、ビーム特性の制限は緩く出力もmWクラスだが、加工に使われるレーザには、優れたビーム特性と共に、マーキングでも数十W以上、切断にはkWクラスの出力が要求される。この分野の主役は今のところファイバーレーザとYAGレーザ(*2)だろう。しかし、低コストでエネルギー効率が良く制御も容易な半導体レーザには加工用途としても大きな魅力があり、これをスタックに構成して出力をkWクラスにまで上げると同時に、難点だったビームプロファイルに関する様々な開発も積み重ねれられてきた(*1)。現在では、YAGレーザやファイバーレーザの励起用としてはもちろん、ダイレクト半導体レーザとしても、半導体レーザが加工用途に使われる例は多くなってきた。
標記の事業では、半導体レーザと同じレベルのコスト/消費電力/サイズを武器に、加工用途にこれを適用することを目標としている。であれば、加工装置を使う側から見ておかなければならないのは、これをスタックしたときの総合性能と、最近のダイレクト半導体レーザまたはファイバーレーザの性能との比較である

<加工用途レーザ素子の現状>
・ダイレクト半導体レーザ(*1): 出力:kW未満、電力効率:50%、M2:100~1000、BPP:200、Wあたり価格:(1とする)
・同、2000年以降(*1): 出力::kWクラス、BPP:50以下、Wあたり価格:不明
・Ybファイバーレーザ(LD励起): 出力:kWクラス、1〜1.1u、電力効率:30%、M2:1、BPP:0.34、Wあたり価格:20
・Nd-YAGレーザ(LD励起)(*2):  出力:kWクラス、1.064u、電力効率:10%、M2:40、BPP:12、Wあたり価格:20
・CO2レーザ(*3):  出力:kWクラス、9.4/10.6u、電力効率:10%、M2:2、BPP:6、Wあたり価格:3-5

*1)
当初、加工用途向けのダイレクト半導体レーザは、樹脂溶着やハンダ付け、アブレーション、ブレージング(ろう付け)には使われるが、ビームダイバージェンスはFPで水平100ミリラジアン垂直500ミリラジアン、VCSELで200ミリラジアン程度と桁外れに大きく、M2は100~1000程度にもなり、形状加工には向かないとされていた(*4)。これに対し、例えば多波長の半導体レーザの出力を回折格子で重ねあわせるなど、いくつかのビーム品質を向上させる技術が開発された。

*2)
YAGレーザはLCDやPCBなど電子部品のパターンカットや印字でよく用いられている。第2/第3高調波(532/355nm)もある。LD励起によって効率を上げ、CO2レーザの守備範囲にも食い込んだ。

*3)
CO2レーザには「古い」というイメージがあるかもしれない。実際に50kWを超える加工がシールドガスのプラズマによって制限されることがわかってから、主役は他の方式へと移っていった。しかし、長波長であることによる反射吸収特性や低コスト大出力発振、それと優れたビーム品質によって、他と用途を分けてまだまだ併用されている。この波長に吸収帯があることによって石英ファイバーによる伝送は使えず、ロボットとの相性はよくない。

*4)
一般的には以下のような順で、高いビーム品質が要求される。
焼入れ < プラスチック接合 < はんだ付け < 溶接 < 切断

*5)
「加工」と言えるかどうかわからないが、CO2と同じく気体レーザーであるエキシマレーザは、全く逆の短波長(ArF193nm/KrF222nmなど)大面積ビームという特徴によって、半導体露光装置での利用が有名である。


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36VR2Rオペアンプ    2014(#07)


米TexasInstrumentsは、入力オフセット電圧を5μVに、そのドリフトを0.2μV/℃にまで低減した36VレールツーレールのオペアンプOPA192を発表した。オートゼロではなく、e-Trim技術*1)を用いている。

・高電圧ADコンバータ
・高精度データ収集システム
・工業用センサおよび制御
などへ、システム上での校正無しに適用できるとしている。

単価の見込みとパッケージは以下のとおり。

US$1.35 in 1,000-unit quantities
5-mm by 4-mm SO-8
3-mm by 3-mm MSOP-8
3-mm by 1.75-mm SOT23-5






*1) e-Trim(TM) technology: package-level trimming architecturee


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DRAMハイブリッド    2011(#6)


エルピーダメモリは、台湾UMC(United Microelectronics Corporation)、台湾PTI(Powertech Technology Inc.)らと、シリコンビアを用いたパッケージ製品の開発を開始した。

この10年、SIP技術は単独で相応の成長を遂げてはいたが、実は回路設計者にとっては、異なるチップを取り込んで一体化されたICはそれほど魅力のあるパーツというわけではなかった。理由は、CSPやPCBの実装技術が、現実的に我慢できる程度の実装密度を定期的に更新し提供し続けていてくれたからである。また、複数の部署や会社にまたがって摺り合わせられた仕様が現場での選択や修正の余地を奪ってしまうという構図は古くから変わらず、それが時代の需要に逆行したということも原因のひとつだろう。1999年にエルピーダメモリが「ちょっと危ない新造日本丸」として浸水いや進水したときもその流れは変わらなかったのだが、同社はモバイルDRAMに限定し自社の技術をブラッシュアップすることによって世界の土俵に踏みとどまった。モバイルDRAM。すなわちこの会社では、結成当初からSIPが重要なプラットフォームとして基盤技術に据えられていたのである。

SIPは、最近目的を限定してではあるが一般的にも名誉を回復しつつある。ひとつは、パワーゲーティングによるブロック毎の電源供給制御に伴う退避用不揮発性メモリの混載であり、これはDRAMに対する低消費電力化の要求に応える解である。もうひとつは少しシンプルで、FFやSRAM部分のFeRAMまたはMRAMへの置き換えである。いずれも機能そのものやインターフェイスは現行のまま、性能向上を助ける黒子的なSIPであることが特徴と言える。

"三菱総研、専用の特許分析"


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SOIコンソーシアム    2008(#3)


Applied Materials(米)は、SOI産業コンソーシアム(07年10月設立)に入会した。
これで20社になるが、日本法人の入会はない。

APPLIED MATERIALS JOINS THE SOI INDUSTRY CONSORTIUM
BOSTON, MASS., February 18, 2008

The SOI Industry Consortium announced today that Applied Materials, Inc. (Nasdaq: AMAT) has joined the organization as a full member. The SOI Industry Consortium, which was formed in October 2007 by a group of 19 leading companies from across the electronics industry, is aimed at accelerating silicon-on-insulator (SOI) innovation into broad markets by promoting the benefits of SOI technology and reducing the barriers to adoption.
Applied Materials, the global leader in Nanomanufacturing Technology? solutions, brings the SOI Consortium membership to twenty companies covering a spectrum of users, enablers, suppliers and manufacturers. Other members include (listed alphabetically): AMD, ARM, Cadence Design Systems, CEA-Leti, Chartered Semiconductor Manufacturing, Freescale Semiconductor, IBM, Innovative Silicon, KLA-Tencor, Lam Research, NXP, Samsung, Semico, Soitec, SEH Europe, STMicroelectronics, Synopsys, TSMC and UMC.
“Applied Materials is a longtime supplier of equipment, manufacturing technology solutions and R&D resources to the SOI industry. We are very pleased to welcome them into this group of leading companies supporting the SOI ecosystem,” said Andre-Jacques Auberton-Herve, Chairman of the board of the SOI Industry Consortium. “In addition to the performance advantages of SOI as a semiconductor substrate technology, SOI promises better energy efficiency. Applied Materials’ entry into the SOI Consortium supports the momentum we are gaining across the entire spectrum of the semiconductor market,” added Auberton-Herve.
The SOI Industry Consortium is open to any company, organization or academic institution with an interest in SOI.

About the SOI Industry Consortium:
The SOI Industry Consortium is chartered with accelerating silicon-on-insulator (SOI) innovation into broad markets by promoting the benefits of SOI technology and reducing the barriers to adoption.
Representing leaders spanning the entire electronics industry infrastructure, SOI Industry Consortium members include: AMD, Applied Materials, ARM, Cadence Design Systems, CEA-Leti, Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd, Freescale Semiconductor, IBM, Innovative Silicon, KLA-Tencor, Lam Research, NXP, Samsung, Semico, Soitec, SEH Europe, STMicroelectronics, Synopsys, TSMC and UMC. Membership is open to all companies and institutions throughout the electronics industry.

Press Releases | News & Events | SOI Industry Consortium
(Feb 27, 2008)


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衛星ラジオ受信用Tr    2007(#22)


NECエレクトロニクスは、衛星ラジオ受信機のLNAに用いるヘテロジャンクションGaAsトランジスタの出荷を開始した。北米で2002年以降急激な拡大をみせた衛星デジタルオーディオラジオサービス(SDARS)向けで、2GHz~8GHzに対応。へテロジャンクションはInGaAsをn型AlGaAsで挟んだ構造、電極形成に工夫を加えることによってノイズを0.1dB低減、増幅段レベルを1.5dB向上させた。世界シェアの70%を握る衛星テレビ受信用トランジスタの技術を展開したもの。


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米XILINX:NOR型フラッシュ搭載ワンチップFPGA    2007(#15)


リバースエンジニアリングやクローンを阻止するという大規模SRAMFPGAに対するアドバンテージと共に、ゲートあたりの基板上フットプリント(システムゲート200KレベルFineBGA256で17mm角)は、中小規模のデバイスでもCPLDやGAからのシフトを狙う。従来どおりIEEE−1149.1(JTAG)を介したプログラミングをサポートする。

・90nmプロセス
・最大11Mb のオンチップユーザー フラッシュ
・最大26種のシングルエンド/差動 I/O


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Analog-Devices:携帯電話向RFチップOthello    2007(#8)


3GSM World Congress 2007に向けて発表。
現行Othello−RF、−1、−2は、RFからベースバンド信号への変換にIF帯を使わないという(ダイレクトコンバージョン)チップである。Othello−3ではアンプとミキサのリニアリティを改善しSAWフィルタを更に削減しているが、最大のトピックスは、RF−1−2シリーズで採用していたバイポーラ/CMOSの2チップ構成を、CMOSの1チップに変更したことである。コストを削減しベースバンドとの1チップ化を狙うもので、一方ではRFアーキテクチャの画一化を心配する(懐疑的な)声もある。設計手法については07年2月11日からのISSCC 2007(サンフランシスコ)で既に発表。
2007年度第1四半期決算によれば、Analog Devicesの売上内訳はアナログ製品が8割強、DSPが2割弱、アナログ製品の売上は前年同期比10%以上の伸びを見せている。

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富士通:TiO2を用いたReRAMで、書込速度を10nsから3nsへ    2006(#15)


米ヒューストン大学が発表したペロブスカイト型抵抗体のメモリ効果から基本となる概念を得、三星電子や富士通は単元系の酸化物でReRAMの積極的な開発推進を行っている。
AIST Workshop on Functional Oxides、NVSMW、IEDMなど各学会での発表件数を見ると、一時は主役だったFeRAMやMRAMはこのReRAMとPRAM(*1)にまた逆転を許してしまうのかもしれない。






*1)
米オボニクス=ECDのGeSbTeカルコゲナイトの相変化を用いた半導体不揮発性メモリに端を発する。
これに関しても参入や性能改善が相次いで発表されている。


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