Vol.60 No.4（2007年10月）

電子デバイス特集

NECエレクトロニクス　代表取締役社長　中島　俊雄
NECトーキン　代表取締役執行役員社長　仲田　武彦

福間 雅夫

本特集ではNECエレクトロニクスが注力するデジタルコンシューマ、および自動車分野についての取り組みを紹介します。デジタルコンシューマ分野関連では画像処理、画像表示系デバイス、ネットワーク接続関連デバイス、そして今後のユビキタス情報化に向けたマイコン製品を紹介します。自動車関連では、自動車の電子化、情報化に向けたマルチコア、車載ネットワークへの取り組み、さらに車とメカの橋渡しとなる車載用インテリジェントパワーデバイスについて紹介します。最後にこれらを支える共通基盤技術として高性能低電力化プロセス技術、製品、および低コストHW/SW検証環境を紹介します。

久保 佳実

本特集では、「素材型デバイス創造企業」をめざすNECトーキンのソリューション戦略と製品技術開発を紹介します。
本特集では、NECトーキンの最先端開発品の中から、プロードライザ、ネオキャパシタ、ノイズ抑制シート、低損失インダクタ用磁性材料、およびRFIDや圧電応用デバイスに関する開発製品、デバイス技術、素材技術を紹介します。
NECトーキンは、デバイス開発活動とともにデバイス性能を決定する独自素材技術の開発を積極的に推進し、ユビキタス、エコロジー、セキュリテイなどの将来ニーズに対応したデバイスソリューションを提案していきます。

デジタルコンシューマ分野向け半導体

松永 光浩・坪井 栄二・下嶋 覚・中溝 正樹・五嶋 宏之

NECエレクトロニクスは、世界で初めてHD DVDプレーヤとレコーダに対応したシステムLSIを発売しました。このLSIは、HD DVDプレーヤに必要なデジタル映像、音声、グラフィクス処理を行います。次世代DVDで採用されている「MPEG-4 AVC/H.264」や「VC-1」などの映像、音声の圧縮規格に対応し、高度なアプリケーションに対応できます。また、デジタル放送記録のためのストリーム処理やマルチチャネルストリーム入出力を備えているため、HD DVDレコーダへシステムの拡張が可能となっています。

能勢 崇・降旗 弘史・岡本 浩平・藤本 鉄郎・久米田 誠之・大庭 知明

日常生活で欠かすことのできないツールとなった携帯電話のディスプレイには常に「美しさ」と「低消費電力」が求められています。NECエレクトロニクスでは、表示品質を維持しながら低消費電力を実現する弊社独自のバックライトコントロール技術(Mobile AGCPS)を内蔵したLCDコントローラ/ドライバICを製品化しました。LCDパネルを駆動する機能に加え、画像データに応じたバックライト輝度調整、およびγカーブ調整などの制御機能を本ドライバICのみで行うため、システム設計を大きく変更することなく、低消費電力の携帯電話を実現することに貢献します。

田中 秀夫・中山 貴司・徳江 達也

W-CDMAのHSDPA、およびGSM/GPRSに対応した高性能ベースバンド機能と、アプリケーション機能を同一チップに搭載した携帯用ベースバンドLSI「M2」を開発しました。「M2」は、先端プロセスである65ナノプロセス技術を用い、回路設計、およびレイアウト設計の両面から様々な低消費電力化技術を採用、チップの小型化を図るとともに、高速化・低電力化を実現しました。

岩田 直高・椙田 耕太郎

WiMAXや無線LAN、Bluetooth、携帯電話といったワイヤレスブロードバンドアプリケーションのアンテナや信号の切替えに、小型薄型パッケージのスイッチICが求められています。本稿では、これらの要求に適したGaAsスイッチICの技術と特長ある製品を紹介します。

溝口 誠・石川 潔・中野 正隆・熊谷 敏幸・磯貝 英夫・田中 健太郎

高性能化、低消費電力、開発期間短縮など、組み込み市場のニーズに対応するため、「16ビットマイコンの性能を8ビットマイコンの消費電力で」「8ビットマイコン（78K0）に対する上位互換性確保」「快適な開発環境の提供」をコンセプトに、新16ビットマイコン78K0Rシリーズを開発しました。消費電力を削減するため、先端フラッシュ混載CMOSプロセスの採用、CPUコアを含めた回路的、システム的な工夫を行っています。78K0Rは、様々な分野のお客様に高性能と低消費電力を同時に提供していきます。

自動車分野向け半導体

吉田 正康・杉原 岳・高橋 敏明・河本 恭彦・石原 利憲

世界で初めてSMP型のマルチコアを使用したカーナビ向けシステムLSI“ナビエンジン1”の開発に成功しました。本稿では、開発に至ったカーナビの市場動向やベースとなったマルチコア技術、さらにはグラフィクスやLCDコントローラなど、ナビエンジン1が搭載している豊富な機能を紹介します。また、ナビエンジン1の開発で行った、車載機器向けデバイスとして要求される高い品質を大規模SoCの開発で実現する手法と、マルチコアで高い性能を達成するためのソフトウェアの事前評価や開発環境を構築するための活動について説明します。

記伊 寛之・田中 克幸・山城 清美

次世代車内通信プロトコルFlexRay搭載LSI V850E/PHO3は、AFS(Active Front Steering)や将来のSteer-By-Wire化にも適用できるFlexRayを搭載したLSIです。特に、FlexRayを搭載したことで、車内ネットワークを高速化(10Mbps)できるため、セーフティ機能を総合的に構築することを可能とします。

細谷 太・相馬 治・天田 健嗣・太田 充・嶋田 英志・Tai Siew Chin

近年、自動車における電子化は著しく、車載装置を制御するスイッチの半導体化が進んでいます。NECエレクトロニクスは、車載用途で要求される過酷な使用条件に対応する高い信頼性を持つインテリジェントパワーデバイスの開発を進めています。

先端製品を支える共通技術・基盤技術

中安　哲理

55nmプロセスを使用したセルベースIC製品であるCB-55Lでは、プロセスの微細化による回路規模や複雑度の増大に対して、開発期間や開発コストの増大を抑えるための各種手法を採用しています。また、回路設計においても、いっそうの低消費電力化を図るための各種手法を採用しています。短期間での開発が要求されるセルベースICにおいて、これらの要求に答えるための設計手法について紹介します。

山田 一男・西本 浩秋・大東 正行・小野 洋彦

近年、FPGAベースとしたプロトタイピングボードを使い、実チップの完成前にシステム検証を行う手法の適用が広がっています。今回、NECエレクトロニクスのV850E1後継の次世代プロセッサの検証に、NECの システムIPコア研究所で開発されたプロトタイプボードHybridエミュレータを適用し、実チップの完成数ヵ月前にインサーキットエミュレータ（IE）検証をスタートすることができました。さらに、Hybridエミュレータの持つカスタムデバッガを用いて、IE検証に先んじて、システム検証、SWベンチマークを実行する環境を構築し、顧客ベンチマーク測定によるプロモーション活動や、コンパイラ改善の評価に用いて、その検証を前倒しする効果を上げています。Hybridエミュレータのプロセッサ検証への適用を紹介します。

ノイズ&パワーデバイス

源新 輝

プロードライザは、ギガヘルツ帯までの広い周波数帯域でノイズを吸収するとともに、素早く電流を供給し、電源ラインを安定化させるデカップリングデバイスです。本稿では、ゲーム機、ノートPCなどで採用され、昨年のNEC技報でご紹介したＦケース（16.7mm×12.1mm×2.5mm） 1) をダウンサイジングした、小型/薄型の新製品であるDケース（9.5mm×5.5mm×2.0mm）の製品紹介を主体に、ネットワーク機器、放送機器などに採用され始めているFPGA（Field programmable gate array）を搭載したテストボードの評価例を紹介します。

村山 祐司・石嶋 正弥・高田 大輔

NeoCapacitorは導電性高分子を使用したタンタルコンデンサです。NECトーキンではこれまでに、CPUの高速化・低消費電力化・低電圧駆動化に伴い、Vサイズにて9mΩまでの低ESR品を発売してきましたが、さらなる低ESR品の商品開発が求められています。今回これらの市場要求に応えるために、コンデンサ素子の構造と陰極層の一部改善を行うことにより、最先端の6mΩ品の開発に成功しました。

松元 裕之・浦田 顕理・山田 健伸・吉田 栄吉

近年、電子機器の高性能化と多機能化が急速に進展しています。特にノートPCなどの小型機器においては、低消費電力化のための低電圧化にともない、電源ラインに流れる電流が非常に大きくなっています。そのため、インダクタにおいても大電流通電への対応とともに、電力損失特性が重要視され始めています。そこでNECトーキンは、電源の変換効率を高める目的で低損失な磁性コア材の開発を進め、超低損失なインダクタ用ダスト材“センティクス”を実用化しました。“センティクス”は、金属材料が持つ高い飽和磁束密度と、金属ガラス特有の安定な非晶質構造を併せ持つため、大電流通電による磁気飽和が無く、コア材起因の磁気損失も大幅に低減できる金属ガラスダストです。この低損失金属ガラス“センティクス”をコア材とした低損失チョークコイル「MPCGシリーズ」は、素材の低損失特性を反映した高い電源変換効率を示します。今後ますます電源系への電力負荷が増加する電子機器の省エネルギー対策や発熱対策、およびパワーインティグリティ改善に最適なソリューションをめざし、金属ガラス“センティクス”のパワー部品への応用展開を進めて参ります。

粟倉 由夫・阿部 泰洋・鈴木 裕・阿部 正和・前原 康子・佐藤 光晴

ノートPCや携帯電話をはじめとする情報・通信機器の発展にともない、電磁ノイズの発生しやすい設計環境が急増しています。NECトーキンでは、ノイズ対策をより簡単に、より安全に実施できることを目的として、世界に先駆けてノイズ抑制シートを開発してきました。一方で、環境対応については欧州のRoHS指令などで規制される特定有害物質の不使用はもちろんのこと、グリーン調達に対応する製品化を目的として、環境配慮型製品の開発を促進する取り組みを行っています。その成果の1つとして、ノイズ抑制効果の高性能化（透磁率60）と難燃化（米国UL規格UL94V-0）を両立した、ハロゲンフリー・ノイズ抑制シートを製品化しましたので紹介します。

RFID関連製品

及川 義則

2007年5月に策定された総務省の「ICT国際競争力強化プログラム」にもあるように、ICT産業の国際競争力を強化するためにはネットワーク化されたICタグの利用環境の整備が急務となっています。
NECトーキンでは、早くからデバイス企業としてRFID事業に参入し、非接触ICカード、ICタグ、リーダライタ機器等の提供を行ってきました。現在はRFID事業の中心になると思われるUHF帯ICタグおよびリーダライタに注力し開発を急いでいるところです。
本稿では新規に開発しましたUHF帯RFID関連製品について述べます。

圧電応用デバイス

鈴木 知視・三浦 修司・杉原 智之

圧電インバータは、電磁式と比べて効率が良く、小型・薄型に対応できるなどの特徴を有しており、液晶パネルの冷陰極管などに利用されているデバイスです。本稿では、4本の冷陰極管を点灯させるための、出力制御・異常検出の回路構成を完成させ、コンペチタを上回る効率を実現させたインバータを紹介します。

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