高周波アナログ半導体ビジネス研究会

セミナー報告 ≫第36回セミナー(26.09.30)
第36回 アナログ技術トレンド(HAB研)セミナ報告
※ 高周波・アナログ半導体技術セミナより、セミナ名称を変更しました
                 

□テーマ:「センサーとアナログ/デジタル混載半導体技術の動向」
□日 時: 平成26年9月30日(火)14:00〜17:00
□場 所: 京都テルサ 西館3階 第2会議室 (京都府民総合交流プラザ) 


 モノの状態変化を自動的に測定し、変化を把握して社会的な課題の解決を図るセンサーネットワーク「ソーシャルデバイス」や、様々なモノに通信機能を持たせ、自動認識や自動制御、遠隔計測などを行う「IOT(Internet Of Things)」が、今後の技術トレンドとして注目を集めている。そのキーデバイスとなる各種センサーには、特に超低消費電力、超小型高性能、メンテフリー機能等が必須であるが、その有力な達成手法の一つとして、最近、技術進歩の著しいアナログ/デジタル混載半導体技術の活用が期待されている。
 そこで今回は、「センサーとアナログ/デジタル混載半導体技術の動向」をテーマに、この事業・技術分野の最先端でご活躍の方々を講師として招き、最新の状況、将来動向などをお話し戴いた。
 35名の参加があり、講演後には質問が多く出た。また、セミナー終了後の交流会にも多くの方々が参加され、講師を囲んで活発な意見交換が行われ、様々な新たな連携が促進された。
 以下、講演概要を報告する。
◆基調講演:「アナログRF回路設計技術の今後の発展
     松澤 昭 氏(東京工業大学大学院理工学研究科 教授)
 アナログ、RF回路技術の最先端の動向を、低消費電力化、高SNDR(信号/雑音比)化、広帯域化の観点から述べた。
 具体的な研究成果として、まずミリ波(60GHz)を用いた超高速データ伝送技術について述べた。世界初の64QAMトランシーバを試作し、28Gbpsという最高速伝送速度を達成した。
 次に最先端のADCの動向について述べた。求められる信号帯域とSNRによって、様々なADRが使い分けられているが、微細化の進展により消費電力は激減している。消費電力が変換周波数に比例するADCが望まれている。そこで12ビットのスケーラブルSAR(逐次比較)ADCを試作した。このADCは、従来の1/2以下の面積、消費電力を達成し、かつ電源電圧を変えることにより変換周波数を70〜30MHz、消費電力を4.6〜0.8mWに可変できる。
 次に最新のPLL技術について述べた。注入同期技術を使い、20GHzのPLLで、-96dBc/Hz@1MHzという低位相雑音を実現した。更に今後、完全デジタルPLL実現の可能性が見えてきた。
 最後にプログラマブルアナログ回路技術について述べた。微細化、低電圧化により、アナログ回路設計の難易度が増している。そこでコア回路の種類を出来る限り絞り、レイアウトを含め設計の大半を自動化(プログラム化)する技術を開発している。
◆講演:「低消費電力無線通信技術の動向」
     工藤 康 氏(ラピスセミコンダクタ梶@LSI商品開発本部 無線通信LSI開発ユニット)
 ラピスセミコンダクタ鰍ヘ、2008年10月に沖電気から分社しロームGの一員になり、2011年10月に現在の社名に変更した。当社の無線用半導体は、特定小電力無線用、無線LAN用、Bluetooth用、Zigbee用等、多岐にわたる。通信周波数も、429MHz、920MHz、2.4GHzと、様々な用途に対応できる。
  最近、環境計測、農業、EMS、セキュリティ、防災、医療・福祉等で、センサーネットワークへの応用が広がっている。ネットワーク技術は、アドホックとルーティングがポイントである。
 当社は無線用半導体のみを製造・販売し、ロームで、様々なセンサーと組み合わせ、モジュール化している。また当社の無線用半導体では、プロセスの微細化やアーキテクチャーの革新等、様々な低諸費電力化技術を使い、低消費電力を達成している。
◆講演:「ホールセンサーを用いた磁場検知技術の動向 」
     國見 仁久 氏(旭化成エレクトロニクス梶@センシング事業部 車載センサ応用技術部)
 旭化成Eは、2003年に旭化成Gの一つとして設立された。アナログ・デジタル混載LSIと磁気センサーが主力商品で、年商1450億円のニッチトップ企業である。特にホール素子は、Si、InSb、InAs、GaAs等様々な素材での供給が可能で、世界シェアは70%以上、生産量は120Mpcs/Mを誇る。またホールICも、化合物ホール素子とSi-IC、及びSiモノリシックICの2タイプを製造・販売しており、その生産量は40M/Mと、世界のトップレベルである。
  ホール素子は、位置検知センサー、電流センサー、パルスエンコーダ、電子コンパス等に使われている。
  当社の位置検知センサーは、高速で正確な位置検知が可能という特長があり、レンズのオートフォーカスに使われている。
 当社の電流センサーは、化合物ホール素子と制御用ICの組み合わせ、温度特性を改善し、高精度、高速応答を実現した点が特長である。
 パルスエンコーダは、回転物の回転方向や回転数の検知が可能で、車用の各種モータ制御に使われる。当社のパルスエンコーダは、ホール素子に磁気収束版を装着し、センサー一個で、水平/垂直の両方向成分を検知できるのが特長である。また同じ原理を用いて、4個のホール素子を用いて3軸の磁場検出を行う3軸電子コンパスを商品化している。携帯電話/タブレット用3軸磁気センサーの当社シェアは70%を超える。
  また新技術として、化合物ホール素子薄膜をSiデバイス上に構成した、ワンチップ化ホールICを開発中である。

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