#202407ne「GaNパワー半導体の普及加速」有力なのはサファイアウエハー。Siウエハーを利用した場合、800V以上だとリーク電流が増えるが、サファイアウエハーであれば絶縁性なのでこの課題が起きにくい。Siウエハーよりは高価だが、LEDで使われていてGaNウエハーよりも口径が大きく、価格も安い。

#202407ne「GaNパワー半導体の普及加速 自動車・IT機器向けがけん引」Siウエハーで製造するGaNパワー素子製品は、コストを抑制しやすい一方で、耐圧を高めにくい。高耐圧品の主流は600V前後で民生機器用途では十分だが、自動車や産業機器など高電圧を求める用途では一層の耐圧が求められる。

#202407ne「AI半導体の電源は『垂直給電』へ」TDPが1000A（まま）を超えるとVPD型への移行が進むと大手AI半導体メーカーや電源用半導体メーカーは見ている。#2024y はその節目であり、これからVPD型が増えていくようだ。

#202407ne「AI半導体の電源は『垂直給電』へ」NVIDIAのGPUでは、#2020y にリリースしたA100は最大熱設計電力（TDP）が500Wだったのに対し、#2022y リリースのH100は700W、最新のBlackWellアーキテクチャを採用したGPUは1200Wに達する。半導体の駆動電圧に大きな変化がないので、電流が大きくなる。

#202407ne「AI半導体の電源は『垂直給電』へ 配線短縮やGaN利用で損失低減」これまでAI半導体の周りに配置していた電源、あるいはその一部を、AI半導体の裏面側に配置する。VPD（垂直電力供給）型だ。電源配線が短くなり、その分だけ抵抗成分が減るので、電力損失を低減できる。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」月面探査・開発が本格化した際には、無線電力伝送システムが必要。太陽光が当たらない場所で探査するための電力供給手段が必要だからだ。開発を進めるのは、名古屋工業大学、名古屋大学、金沢工業大学、日本ガイシ、Space Power Technologies、ダイモン。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」月で用いる電話周波数については国際的に調整が進められており、高速通信にはKaバンド（27G〜40G㎐）の帯域が用いられる可能性が高い。しかしこの帯域で1Gbpsを実現するには、月側に2mクラスのアンテナが、地球側に20m程度の巨大アンテナが必要らしい。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」通常の光衛星通信では捕捉追尾用のセンサーとしてフォトダイオードが使われるが、月-地球間に適用するには感度不足。そこで、InGaAs系のアバランシェフォトダイアオード（APD）をベースにしたセンサーを、浜松ホトニクスとワープスペースが共同開発した。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」月-地球間の光通信の実現に不可欠なのが、衛星捕捉追尾用の高感度センサー。光衛星通信では、接続する前に双方の衛星を光学スキャンによって捕捉する必要がある。通信相手からのレーザー光を受信し、その方向にレーザー光を送り返してリンクを確立する。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」カシオ計算機は、可視光通信を応用した測位というユニークな手法を手がける。Picalicoという測位技術で、「カメラ可視光通信」と呼ばれる技術だ。LEDを光らせて色変化のパターンでIDを表現する送信機の信号を動画カメラで撮影し、解析して測位する。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」日本は #2028y にLNSSの実証実験を計画しているが、実はNASAが #2024y、ESAが #2026y に予定している月探査ミッションにおいて、GNSSの漏れ電波を月周辺や月面で受信できるかの実証も行われる。こうした実証を通じてLNSSの実用性は見えてくるだろう。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」そもそもLNSSについては、「まだ誰も月周辺でGNSSの漏れ電波を受信したことがない。理論上はできることがわかているが、詳しい情報はない」。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」LNSSの主な課題は2つ。①月周回軌道上で捕捉できるGNSSの電波が非常に弱いことで、JAAがアンテナを設計する。②月周辺はGNSS衛星が非常に遠いため、LNSS衛星から見てほぼ同じ方向から複数のGNSSの電波が飛んでくること。従来の計算手法では精度が出ない。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」LNSS衛星の軌道決定精度は10〜20mを目指す。月面での位置制度は40mが目標。サービス対象エリアは当初、水資源探査が行われる南緯75度以南、サービス期間は10年間としている。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」LNSSは、内閣府の宇宙開発利用加速化戦略プログラム「月面活動に向けた測位・通信技術開発」において、JAXAからの委託を受けた衛星開発のスタートアップであるアークエッジ・スペースを中心としたコンソーシアムが開発を進めている。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」JAXAのLNSSはLCRNSやLCNSとは全く異なる。地球向けGNSS（全球測位衛星システム）の漏れ電波を月周回軌道上で捕捉して、オンボードで位置特定するという世界初の技術の実用化に挑む。日本には大型アンテナが2カ所しかなく、常には月と通信できないからだ。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」LCRNSとLCNSは、月周回軌道上の衛星の位置情報を、地球上に配置した大型アンテナを用いて特定する。衛星はそのアンテナから発した電波を送り返し、衛星までの距離を算出。そのデータを蓄積し、軌道計算を合わせて軌道を決定。そのデータを衛星に送る。

#202407ne「『月面版GPS』を日米欧が標準化へ」現在、NASAはLCRNS（Lunar Communications Relay and Navigation Systems）、ESAはLCNS（Lunar Communication and Navigation System、JAXAは月測位衛星システム（LNSS：Lunar Navigation Satellite System）という独自プロジェクトを進めている。

#202407ne「新大陸『月面』第3部：要素技術編『月面版GPS』を日米欧が標準化へ 月-地球間の光通信も実用化に前進」月の資源探査の本格化、そして将来の長期滞在に向けて不可欠になるのが測位・通信・電力などのインフラである。こうした月面に向けたインフラ技術の開発が世界各所で活発化している。

#202407ne「新大陸『月面』 JAXAのSLIM責任者に聞く『月面で生きた日本のものづくり』」SLIMが越夜に成功した理由はわからない。最も心配したのはハンダ付けの部分。低温側も厳しいが、真昼の高温（最高110℃）が最も厳しいと考えていた。部品も宇宙グレードだったが、±3桁の温度は許容範囲ではない。

#202407ne「月面で早くも『米中対立』」日本政府は #20240328d、宇宙分野に関して、日本の勝ち筋を見据えながら官民の協力で開発を進めるべき技術とそのロードマップを示した「宇宙技術戦略」を策定した。

#202407ne「月面で早くも『米中対立』」月面経済圏の規模は、英PwCコンサルティングが報告書「月面市場調査」を #202109m に公開している。月面の市場規模は #2020fy 〜 #20340fy までの累計で1735億ドルと予測する。内訳は、月輸送が1020億ドル、月データが85億ドル、宇宙資源活用が630億ドルだ。

#202407ne「月面で早くも『米中対立』」DARPAはNASAと協力関係にあり、LunA-10はアルテミス計画を補完する。つまり、米国はNASAとDARPAの2頭体制で、将来の月面経済圏の覇権を握ろうとしている。

#202407ne「月面で早くも『米中対立』」中国の積極的な取り組みに米国は危機感を抱く。その表れが、米国防総省（DoD）傘下の国防高等研究計画局（DARPA）の参入だ。DARPAは #202308m、月面インフラの構築に向けた研究プロジェクトLunA-10（10-Year Lunar Architecture）を発表した。

#202407ne「新大陸『月面』第1部：総論 月面で早くも『米中対立』将来の経済圏にらみ覇権争い」月に人類が長期滞在することによって誕生する「月面経済圏」。その構築に向けた動きが、いよいよ本格化する。まずは水などの資源の利用可能性を探る調査を皮切りに、#2030y 代には月面基地の建設も始まる。

#202407ne「24年3月期好調のソシオネクスト」成長牽引役はどちらも最先端プロセスである3㎚世代で生産される予定。開発案件の傾向を見ると、主力顧客の地域は国内から中国や米国へ移り、アプリケーションは車載が次第に大きくなっている。#2023fy は3〜5㎚世代が過半を占める。

#202407ne「24年3月期好調のソシオネクスト」特需の終了や中国市場や民生市場が弱含みであることから、ソシオネクストは #2024fy の売上高は横ばいか微減を見込む。#2026fy から成長路線に復帰する見込み。最近成立した、米国向け車載SoCと、米国データセンター向けMPUの商談が成長路線への牽引役だ。

#202407ne「24年3月期好調のソシオネクスト」ビジネスモデルの転換を後押ししたのが新型コロナウイルス禍による半導体不足で、これによりソシオネクストが「特需」と呼ぶ大型の商談が成立した。特需は中国の通信装置に向けた複数のSoCによるもので、#2022fy4q と #2023fy1q の売上に影響している。

#202407ne「24年3月期好調のソシオネクスト」SoC事業をビジネスの中心に据えたのは、#2018y に肥塚雅博氏が代表取締役会長兼社長兼CEOが着任したとき。ただ、結果が出るまで時間がかかった。SoC開発に時間が必要なため、商談成立から量産出荷開始まで2〜3年かかるためだ。

#202407ne「24年3月期好調のソシオネクスト 脱日本加速で26年度再成長へ 前期比14.8%プラスの大幅増益、25年3月期は横ばいか微減を見込む」#2015fy の事業開始当初は、国内向けのASSP（特定用途特化チップ）を中核事業としていたが、#2018fy に海外向けのカスタムSoC事業を中心に据え直した。

#202407ne「TOPPANが半導体向け基板の開発強化」TOPPANは半導体設計事業を手掛けている。半導体の設計から検査ずみデバイスを顧客に提供するところまで担うターンキーサービスを展開している。その能力は高く、TSMCが特別に設計情報を公開するプログラムに参加する世界8社のうちの1社だ。

#202407ne「TOPPANが半導体向け基板の開発強化」RDLインターポーザーの普及はガラスインターポーザーよりも後で、普及には時間がかかると見ている。インターポーザーの作り手にチップの設計能力が不可欠だからだ。RDLの製造能力だけがあっても実用化は難しい、というのがTOPPANの考えだ。

#202407ne「TOPPANが半導体向け基板の開発強化」Siとガラスの棲み分けは、アプリケーションとパッケージ構造がポイントになるとTOPPANは見ている。アプリケーションに関しては、HBMを搭載しないチップや配線間隔が2㎛程度のチップで、Siからガラスへの置き換えが進むと予測している。

#202407ne「TOPPANが半導体向け基板の開発強化」TOPPANはガラスベースの基板には3つの段階があるとする。 ①パッケージ基板の代替となるガラスコア基板 ②ガラスインターポーザー ③ガラスパネルをキャリアとしたRDL（最配線層）インターポーザー TOPPANは②③に注力する。

#202407ne「TOPPANが半導体向け基板の開発強化 ガラスや有機材料でSi代替へ 子会社の半導体設計能力生かす、新設の開発センターで交流人事」ガラスや有機材料をベースとする生産効率の高いインターポーザーの開発を加速し、現在主流のSiインターポーザーの代替を目指す。

#202407ne「FICTが割れにくいガラス基板」普及しなかった原因。減価償却が終わった前工程のラインを使うことでSi製インターポーザーの価格が下がった。また、当時のガラス基板は要素技術や量産技術が未熟で、ガラス貫通ビアを高速で加工する方法や、薄い基板の搬送方法などが確立していなかった。

#202407ne「FICTが割れにくいガラス基板」ガラス基板の開発が本格化したのは #2014y 頃。Si製インターポーザーに多くの課題があったからだが、実際には思うように普及しなかった。「Si製インターポーザーの競争力が想定以上に高かった」。

#202407ne「FICTが割れにくいガラス基板」ガラス基板の場合、高温下の反り量や熱膨張率がほとんど変化しない。マルチガラスコア基板は250℃の熱でも反り量はほとんど変化せず、熱膨張率は1度あたり3ppm（0.0003%）とSi並の水準を維持する。Si製チップを接続する際に有利な上、大型化もしやすい。

#202407ne「FICTが割れにくいガラス基板」FICTは、樹脂と導電性ペーストを使ってコア層のガラスを多層化した。コア層のガラス間にある樹脂が外部からの応力を分散させる。単層品で応力が集中していた箇所について、多層品では応力を1/5に抑えられる。

#202407ne「FICTが割れにくいガラス基板」ガラス基板は、コア層の上下に配線層と絶縁層を重ねたビルドアップ層を何層も重ねた構造。このビルドアップ層の層数を増やすと、ダイシング時にビルドアップ層の応力でガラスが裂けるように割れてしまう。単層のガラスをコア層として使った場合、4層が限界だ。