キーテクノロジー
半導体を進化させる、東芝 セミコンダクター＆ストレージ社の最先端技術や製品をご紹介いたします。
多機能化に向かう次世代カメラ
コンピュテーショナルフォトグラフィと呼ばれる技術分野に注目が集まっている。従来のカメラの撮像過程を変更し、シーンの単なるスナップショット画像以上の情報をイメージセンサーで取り込み、デジタル信号処理と組み合わせることで、従来のカメラでは不可能な「写真」を撮影しようという試みだ。本稿では、この分野の重要な一角を占め、撮影後の写真のピント変更を可能にするなど、多様な応用が期待できるライトフィールドの概念を用いた技術について説明する。 (2010年11月05日)
出典：EDN JAPAN 2010年11月号 (PDF:2272KB) »
アナログパワープロセステクノロジー BiCD-0.13/CD-0.13
東芝は、0.13μm世代の高耐圧アナログ素子を混載したBiCD-0.13プロセス技術を開発しました。このプロセス技術は、0.13μmの標準CMOSをベースに、LDMOS、バイポーラトランジスタ、および多様なアナログ素子を混載しています。またバイポーラトランジスタを廃止し、よりコスト競争力を重視したCD-0.13プロセス技術も同時にリリースしています。 (2010年04月21日)
特性改善と低価格化を両立した低耐圧パワーMOSFET
パワーMOSFET(金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ)は、大電力を扱うパワー半導体分野において中心的な存在であり、その性能は、機器のエネルギー効率や消費電力などへ直接影響し、省エネ及び二酸化炭素(CO2)削減など環境に配慮するうえでも重要なデバイスである。特にモバイル機器に使用される低耐圧パワーMOSFETに対しては、バッテリーでの長時間駆動を実現させるための低損失化に加え、機器の小型・薄型・軽量化に伴うパッケージサイズの縮小や、電力を供給するCPUの多機能・高性能化に伴う大電力対応、更には機器の価格下落に伴う低価格化に向けた要求が強まっている。
東芝は、トレンチ構造型低耐圧パワーMOSFETにおける二律背反の特性改善と低価格化を両立させ、多様化するこれらの要求に応えるとともに、省電力化を通じて環境に与える影響を低減している。 (2010年01月31日)
詳細：東芝レビュー2010/1月号の記事にリンクします。 (PDF:364KB) »
電源回路向け 高耐圧パワーMOSFET πMOS-VII 及び電源回路向け
高耐圧パワーMOSFET πMOS-VII 及びDTMOS-II シリーズ
高耐圧パワーMOSFET(金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ)は、家電やパソコンなど様々な電化製品の電源回路に用いられている。省エネ化のために、パワーMOSFETのオン抵抗の低減が主に求められてきたが、最近、定格電圧(耐圧系)の選択肢の拡大や内蔵ダイオードの高速化なども要求されてきた。
東芝は、このような要求に応えるために、πMOS-ⅦとDTMOS-Ⅱシリーズを開発した。πMOS-ⅦシリーズではMOSゲートセルを微細化し、DTMOS-Ⅱシリーズではドリフト層にスーパージャンクション構造を採用してオン抵抗を低減した。定格電圧として新規の650 V系をラインアップし、またπMOS-Ⅶシリーズではダイオードの逆回復時間を半減させた製品も開発した。 (2010年01月31日)
πMOS-Ⅶシリーズのラインアップ
詳細：東芝レビュー2010/1月号の記事にリンクします。 (PDF:291KB) »
拡大する応用分野に対応して改善を続けるIGBT
パワーデバイスの一つであるIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)は、家電製品から産業機器まで様々な用途に使用されている。家庭用調理器の電化や環境分野の太陽光・風力発電の電力制御などにその用途が拡大しており、高耐圧、低損失、高速動作、及び高破壊耐量などについて更なる性能の向上が求められている。これらの要求に応えるために東芝は、高破壊耐量のためのノンラッチアップ構造(1984年)や、低損失を実現するIE(電子注入促進)効果(1993年)を用いたIGBTを世界で初めて開発してIEGT(Injection Enhanced Gate Transistor)として製品化してきた。また、IGBTの構造を改善し、薄型化を実現して低損失化を進めている。これらの技術を適用することで、民生用から産業用まで多岐にわたる用途に対応して最適に設計した製品を開発している。 (2010年01月31日)
詳細：東芝レビュー2010/1月号の記事にリンクします。 (PDF:379KB) »
高効率で小型の電源用パワーIC
最近のテレビやパソコンなどのデジタル機器は高機能化が進み、搭載されるSoC(System on a Chip)やASIC(用途特定IC)は大規模になっている。これらのLSIへの供給電源は、高効率、低出力電圧、大電流が必要となり、機器によっては半導体部品の小型化も重要な課題になっている。 東芝は、これらの要求に応えて、モノリシックとモジュールの電源用パワーICであるDC/DCコンバータ(直流電源変換器)ICを開発している。最新プロセスを採用することによって要求特性を満たし、同時に小型パッケージ化も進め、高周波数化、部品点数の削減、及び高密度実装が可能となり、電源回路の小型化を実現できる。 (2010年01月31日)
MCMのパッケージ
TB7007FLはQFN56ピン(8×8 mm)、TB7008FLはQFN40ピン(6×6 mm)のパッケージ
詳細：東芝レビュー2010/1月号の記事にリンクします。 (PDF:432KB) »
Siホール素子を用いた高性能な磁気センサ
近年、磁気センサは、開閉機構を持つ携帯電話やノートPC(パソコン)、手振れ補正機能を持つデジタルカメラやデジタルビデオカメラなど電子機器に広く使用されるようになってきた。これらの磁気センサは、検出素子に化合物系ホール素子が多く用いられているが、小型・低コスト化が難しいという課題があった。
東芝は、化合物系ホール素子に代わり、シリコン(Si)ホール素子を検出素子とするSiモノリシック磁気センサを開発した。一つのSiチップ上にSiホール素子と回路を形成し、この回路を用いてSiホール素子を使用するうえでの課題を解決することでモノリシック化することができた。化合物系ホール素子に代わる小型で、低コストかつ高性能な磁気センサとして、幅広いニーズに対応できる。 (2010年01月31日)
デジタル出力磁気センサ TCS10SPU
詳細：東芝レビュー2010/1月号の記事にリンクします。 (PDF:382KB) »
携帯電話に適したUSB2.0スイッチIC
近年携帯電話では、音楽の録音・再生、搭載カメラによる静止画や動画の撮影、更にテレビ(TV)放送の受信の機能も搭載されるようになり、信号処理されるデータ量が増大している。パソコン(PC)など外部機器とのデータ通信にはUSB(Universal Serial Bus)信号が使用されているが、USB2.0規格で最大伝送速度が12 Mビット/sのFS(Full Speed)モードと480 Mビット/sのHS(High Speed)モードのシステムが混在したり、USB信号とほかの信号がコネクタの同一端子で信号処理される場合もあり、これらの信号を切り替えるためのUSBスイッチICが必要となる。
東芝は、多機能化する携帯電話のニーズに適した、小型で低容量のUSB2.0 HSモードに対応するUSBスイッチICTC7USBシリーズを開発した。静電気放電(ESD)保護素子の最適化、接合容量の低減、及びスイッチ多層アルミニウム(Al)配線の最適化を図ることでスイッチオン容量を低減した。また、パッケージにWCSP(Wafer Level Chip Scale Package)構造を採用することで、USBスイッチICとしては業界最小クラスの小型・薄型化を実現した。 (2010年01月31日)
パッケージ寸法 - WCSP 構造の採用で、業界最小クラスとなるパッケージの小型・薄型化を実現
詳細：東芝レビュー2010/1月号の記事にリンクします。 (PDF:292KB) »
車載への適用が進む高輝度LEDランプ
LED(発光ダイオード)ランプは、従来の電球に比べて優れた特性を持つためその応用範囲が広がっている。特に、長寿命や、低消費電力、高速応答性、薄型化が可能などの特長から、車載機器への適用が急速に拡大しつつある。このような流れのなかで東芝は、結晶材料の開発と活性層の改善によるチップ発光効率の向上や、チップ構造の最適化とチップ表面処理の新技術開発による光取出し効率の向上、及び新たな銀ペーストの開発による温度上昇の抑制など、種々の技術開発によりLEDの高輝度化を進めてきた。これらの技術を、車載エクステリア用の有色LED へ適用して製品化するとともに、よりいっそうの低コスト化と省電力化に向けて更なる高輝度化を進めている。 (2010年01月31日)
高輝度LED TLSK1300シリーズ
詳細：東芝レビュー2010/1月号の記事にリンクします。 (PDF:470KB) »
高出力電流と小型化を実現したIGBT/パワーMOSFET直接駆動フォトカプラ
フォトカプラは、IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)やパワーMOSFET(金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ)の高電圧部と制御回路間を信号だけ伝達させ電気的に絶縁するデバイスで、家電製品や産業機器のインバータ回路などに幅広く使われている。産業機器ではフォトカプラの使用環境が厳しくなっており、各種の用途向けに最適な特性が要求されている。
このような要求に応えるために東芝は、DIP8パッケージで業界最大となる出力電流定格6 Aを実現したTLP358及び、パッケージが業界最小のSO6タイプで出力電流定格0.6 AのTLP151を開発した。これらのフォトカプラはパワーデバイスを直接駆動でき、産業機器でのインバータ回路の小型化に効果的である。 (2010年01月31日)
TLP358の受光ICチップ、及びTLP701とTLP151の受光ICチップ
詳細：東芝レビュー2010/1月号の記事にリンクします。 (PDF:331KB) »
ディスクリート半導体の進化を支えるパッケージング技術
東芝は、ディスクリート半導体事業として、汎用ロジック、小信号デバイス、パワーデバイス、及びオプトデバイスの四つの製品分野を手がけており、これらの製品は世界市場でも高く評価され、シェアNo.1を堅持している。しかし、市場での競争は激化し、このシェアを維持かつ拡大していくには、常に市場のニーズに基づいた製品化が必要である。
当社は、市場ニーズに応えるための組立て生産技術の開発に取り組んでいる。例えば、小信号デバイスでは小型・薄型化に加え低抵抗化への要求が、パワーデバイスでは大電流・高放熱化への要求が増大しており、それに応じたパッケージング技術を開発してきた。また、これらの製品を生産するための組立て製造設備も同時に開発しており、当社の各製造拠点で稼働している。 (2010年01月31日)
詳細：東芝レビュー2010/1月号の記事にリンクします。 (PDF:414KB) »
画像処理プロセッサの基本を学ぶ
組み込み機器では、画像処理に特化した専用プロセッサを用いるケースが増えている。専用ハードウエアアクセラレータを設計するよりも短期間でシステムを構築することができ、汎用プロセッサやDSPよりも高いチップ面積効率が得られるからだ。ただし、専用プロセッサの実力を最大限に発揮するには、画像処理の詳細とプロセッサのアーキテクチャについて、「並列度」の観点から深く理解しておく必要がある。 (2010年01月06日)
出典：EDN JAPAN 2010年1月号 (PDF:1883KB) »
微細化に堪え得るオンチップSRAM
ICの製造プロセスの微細化を進めるには、それに伴って生じる新たな課題に対処していかなければならない。そうした課題の1つが、プロセスばらつきの影響に堪え得るオンチップのSRAMを開発することである。今後も、SRAMの微細化トレンドを維持するためには、従来とは異なる技術的な工夫を盛り込む必要がある。 (2009年11月09日)
