「産学連携」では、最近のテクノロジーの動向、企業・大学の技術開発の動き等をタイムリーに紹介していきます
|
|
|
 |
３次元ＭＭＩＣを実現、集積度を従来の２０倍向上
【ＩＴ】発信：2008/01/07(月) 10:06:09
|
〜３ｍｍ角１チップに３０回路〜
ＮＴＴの未来ねっと研究所は、準ミリ波帯の無線機に用いられるアナログ高周波回路のＭＭＩＣ（モノリシックマイクロ波集積回路）について、従来よりも20倍も集積度を向上させた「高集積３次元ＭＭＩＣ」を開発した。
これは、従来のＭＭＩＣ上に多層の誘電体と金属配線を設けて回路を立体化することで、デジタル回路に比べて集積化が難しいアナログ回路のＭＭＩＣを、高集積化することに成功したものである。準ミリ波帯無線機がＩＣ数個で作製できる技術で、装置の小型化・低コスト化につながる。ＮＴＴでは数年後には実用化させたい考えだ。
ブロードバンドネットワークの最後の加入者アクセス部分において、光ファイバの敷設が難しい場所などでも容易に構築できるＦＷＡ（固定無線アクセス）機器や、衛星搭載用ミリ波機器などに応用可能である。 ブロードバンドの普及にともなって、加入者のアクセス部分を光ファイバでなく、高速なデータ伝送が可能な高速無線アクセス技術が注目を集めている。
これは、波長がｍｍ単位の手前の準ミリ波帯（１８〜３０ＧＨｚ程度）や、さらに短いｍｍ単位のミリ波（３０〜３００ＧＨｚ）帯を用いた、非常に高い周波数帯を用いた無線技術である。こうした高周波数帯の信号は、波長が非常に短いために、無線機器に使用している回路の特性に影響を与えることなどがあり、扱いが難しく、装置の小型化や低価格化がこれまで困難であった。そこで、準ミリ波帯等の信号を集積回路内部で処理できるよう、高周波部の高集積化が求められていた。しかし、そうした回路として使われるＭＭＩＣはアナログ回路であり、小型・集積化が難しかった。
未来ねっと研究所の山口陽・主任研究員らが開発したのは、このＭＭＩＣについて、平面回路を立体化することで、単位面積辺りの集積度を格段に高める技術である。ＭＭＩＣ回路の上に、多層の誘電体と金属配線を設けて３次元構造としたＮＴＴの独自技術だ。
具体的には、薄型マイクロストリップ（ＴＦＭＳ）伝送線路の間隔を従来の１／１０に短くしたり、伝送線路を上下に多層化（中間層にグランドを設けて上下層を電磁的に分離）して面積を削減した。また、縦方向の電磁結合を利用して、信号分配機の結合線路を小型化した。さらに、コイルの働きをするインダクタ多層化して、従来の約１／３サイズで実現した。
これらにより、約３０回路で構成している高周波送受信部を、３ｍｍ角の１チップに集積化した。同様にこの技術を用いて、逓倍器、増幅器も２.３×１.１ｍｍの１チップに集積化することができた。
その結果、従来方法で作製された６０ＧＨｚ帯（波長５ｍｍ）のＭＭＩＣが２チップ合計で面積約４６平方ｍｍであったのに対し、ほぼ同じ機能を実現した２６ＧＨｚ帯（波長１２ｍｍ）の３次元ＭＭＩＣでは、２チップ合計面積が１２平方ｍｍと従来の約１／４まで縮小できた。周波数帯が異なるので単純比較できないが、これを波長で正規化すると集積度は従来の約２０倍にもなるという（山口主任研究員）。また立体化するため回路の厚みは出るが、１０μｍ程度の厚さであり問題はないとしている。（科学、12月21号1面）
|
| |
知財情報局または情報提供各社による記事の無断転用を禁じます。
|
|
|
| Copyright 2002 Braina Co., Ltd. All Rights Reserved.
|
|
「産学連携」紹介