#202408ne「TSMCもインテルも重視する『EDA』」EDAツールの分野で、AIはなくてはならない存在になりつつある。回路ブロックの配置を決めるフロアプラン決定にAIが活用されるようになってきた。熟練者が2週間かけていたフロアプラン設計が、一晩で終わる。しかもAI設計の方が性能が高い。

#202408ne「TSMCもインテルも重視する『EDA』先端半導体に欠かせない存在へ」世界での注目度の高まりに反して、日本ではEDAの存在感はまだ大きくない。「海外に比べて日本のEDA市場の成長は鈍い」。ファウンドリー事業者の集約が進むと、差異化のポイントは設計になるのに。

#202408ne「『Apple Vision Pro』の内部に迫る」Vision Proでセミリジッド基板を採用した理由は、メイン基板の左右に配置したLSIの間をなるべく高速に繋ぎたかったからではないか。「フレキシブル基板とコネクターを使うとインピーダンスが変わってしまい高速な信号が流せない」。

#202408ne「『Apple Vision Pro』の内部に迫る」メイン基板はフレキシブル基盤ではなく、曲げられる加工をしたリジッド基板（セミリジッド基板）だった。信号の速さや耐久性、材料の信頼性に優れ、コストが安い利点があるが、情報端末のような製品に使われることはそう多くない。

#202408ne「『Apple Vision Pro』の内部に迫る」レンズは独自設計された樹脂製のパンケーキレンズ。他社製品ではレンズの外側に取り付けられていることが多い視線追跡用のカメラモジュールが、Vision Proではフレームとレンズの間に実装されていた。視線追尾の光路も踏まえて光学設計されている。

パンケーキレンズ #key ハーフミラーや反射型偏光板などで光を数回折り返し、薄い光学系でも焦点距離の長さを確保できる光学系で、近年のHMDで多く採用されている。 #202408ne「『Apple Vision Pro』の内部に迫る」

#202408ne「『Apple Vision Pro』の内部に迫る 基板・レンズなど随所に工夫」冷却ファンの裏側に直接熱伝導材料が塗布されていた。冷却ファンのケースがそのままヒートシンクとして利用されていた。さらに、電磁ノイズ対策用のシールドとしても、冷却ファンのケースが使われていた。

#202408ne「NHK技研が厚さ0.01㎜の撮像素子」液体金属としては、「融点がセ氏30度程度のGa系金属をベースに、他の金属の微粒子を混ぜて粘度を調整している」。今回の試作品のLEDの素子サイズは約20㎛で画素ピッチが2㎜。画素は32×32で、画面サイズは64㎜×64㎜。

#202408ne「NHK技研が厚さ0.01㎜の撮像素子」技研は今回、3次元方向に伸縮可能なLEZDディスプレーのフルカラーバージョンも披露した。柔軟なアクリル系ゴムを基材に用い、そこにLEDを密着させつつ、室温で液体の状態になる液体金属を使って柔軟な配線を実現しているのが特徴だ。

#202408ne「NHK技研が厚さ0.01㎜の撮像素子」今後は、#2025fy までに凹面状に湾曲したデバイスの作成技術を確立し、#2030fy 頃までの実用化を目指す。デバイスを凹面上に湾曲させてピントの合う面と撮像デバイスの位置を近づければ、全方向のぼやけを改善できる。変形する機構や接着方法を検討する。

#202408ne「NHK技研が厚さ0.01㎜の撮像素子」開発した薄片化技術の応用先はシリコン撮像デバイスに留まらない。「ロジック回路、メモリー、通信、各種センサーなど様々な分野で広く使用されており、応用範囲が広い」。「デバイスを薄片化する工程はウエハー単位で行えるため、量産に適している」。

#202408ne「NHK技研が厚さ0.01㎜の撮像素子」ポイントは、シリコン基板の上に酸化膜を形成し、その上に撮像デバイスの回路を造る点にある。こうすると「シリコン基板をエッチングで除去する際、回路部分に届かずにエッチングが終わる」という。

#202408ne「NHK技研が厚さ0.01㎜の撮像素子」シリコンを曲げるため、デバイスを薄く造る技術を開発した。具体的には、薄くて特殊なシリコン基板上に厚さ0.01㎜以下の薄い撮像デバイス回路を造り、下の硬くて厚い基板を研磨とエッチングで除去した後、造った回路をフレキシブル基板の上に転写する。

#202408ne「NHK技研が厚さ0.01㎜の撮像素子」今回の開発は、イメージセンサーを曲げられたらレンズ枚数を減らせるという発想が起点。「以前からイメージセンサーを曲げることで、レンズの枚数を増やさずに映像のぼやけを減らすという発想はあった」。だがシリコンは硬く、曲げようとすると割れる。

#202408ne「NHK技研が厚さ0.01㎜の撮像素子 伸縮LEDディスプレーはフルカラー化」厚さが0.01㎜以下の超薄型のシリコン製イメージセンサーを展示。「試作したデバイスの解像度はQVGA程度だが、CMOSの微細化プロセスを適用することで、実用に十分な高解像度の撮像デバイスも作成可能」だ。

#202408ne「AEM型水電解の装置や部材が続々」仏Gen-Hyは #202112m にAEM向け電解膜の向上を稼働させたが、#2024fy 中には、AEMセルスタックを製造する工場も立ち上げる計画。課題の耐久性は「PEMとほぼ同じ5万時間（約7年）は使える」という。稼働率は約80%を想定しているようだ。

#202408ne「AEM型水電解の装置や部材が続々」Enapterのセルスタックは水素の生産能力が0.5N㎥/時と非常に小さい。これは意図的で、「太陽電池や電気自動車の電池は小さいが故に量産でコストダウンに成功した」と考えているからだ。装置の規模の拡大はこのセルスタックを多数使うことで可能だとする。

#202408ne「AEM型水電解の装置や部材が続々」一方、AEMの課題は耐久性。これがAWEやPEMに比べてAEMが市場で出遅れていた最大要因。AEMを手がけるメーカー自体、独Enapterしかいなかった。ところが今回のHannover Messeでは、AEM型水電解装置やその部材が数多く出展された。PEMに劣らない存在感だった。

#202408ne「AEM型水電解の装置や部材が続々」AEMが優れる点は大きく3つ： ①プロトンがキャリアのPEMと違って強い酸に電極がさらされないため、Pt系貴金属の触媒が必須ではない ②膜技術はAWEとPEMの両方の知見が生かせる ③PEMに比べてカソード側への水の浸み出しが少なく、補機やメンテコストが低い

#202408ne「AEM型水電解の装置や部材が続々」AEMは、技術的には、水酸化物イオンがキャリアとして電極間を動く点で、実用化で先んじたアルカリ水電解（AWE）と似ている。一方、電極間の構造や水素発生極（カソード側）で水を使わない点はPEMに似ているため、AWEとPEMの中間的な方式とも言える。

#202408ne「グリーン水素、猶予なし 第3部：AEM AEM型水電解の装置や部材が続々 住友電工やAGCも参戦」これまで開発メーカー自体がわずかだったAEM（Anion Exchange Membrane）型水電解装置だが、Hannover Messe 2024では新規参入企業の出展が目立ち、PEMに勝るとも劣らない存在感を示した。

#202408ne「PEMは製品形態が多様化」ただ「H2Uは論文も出していないし、真偽の判断が難しい」。しかしH2Uには開発の秘密兵器がある。「触媒発見エンジン（Catalyst Discovery Engine, CDE）」という触媒の開発を半自動化かつ超高速化するシステムで、カルテクで10年かけて開発されたらしい。

#202408ne「PEMは製品形態が多様化」Irフリーを目指した開発で世界をリードするのは、米California Institute of Technology、カルテク）発ベンチャーの米H2U Technologies。#202309m、PEMアノード向けで耐久性が推定25000時間のIrフリー触媒を開発したと発表している。

#202408ne「PEMは製品形態が多様化」理化学研究所はIrフリーのMnO2触媒を研究中。Irフリーの場合、#2022401m 時点では電流密度が0.2A/㎠で耐久性が1000時間。耐久性が3万時間以上の達成には時間がかかりそうだ。

#202408ne「PEMは製品形態が多様化」水電解では、一般に水の電気分解反応を促進するために触媒が欠かせない。水素を発生させるカソードでは白金（Pt）、酸素を発生させるアノードではイリジウム（Ir）を利用する。Irは高価なPtのさらに4〜5倍高価だ。産出量もPtが年間約200tに対し、Irは約8tしかない。

#202408ne「PEMは製品形態が多様化」PEMはアルカリ水電解（Alkaline Water Electrolysis、AWE）装置に次ぐ第2の装置だ。PEMはAWEに比べてコンパクトで、AWEで用いる高濃度の水酸化カリウム水溶液を使わないなど利点がある。ところがPEMは伸び悩む。PEMが高価な白金族の貴金属を触媒に使うからだ。

#202408ne「PEMは製品形態が多様化」課題は水素の逆流を防ぐため、電解質膜を厚くする必要があること。電解質膜が薄いと水素がアノード側に出てしまい、発生した酸素と混合して爆発のリスクが出てくる。電解質膜を厚くすると、プロトンの伝導率が下がり、熱などの形で損失が増えてしまう。

#202408ne「PEMは製品形態が多様化」一般的なPEMのセルでは、アノード（酸素発生極）に水を供給し、それを電気分解して出てきたプロトン（水素イオン）をカソード（水素発生極）に送って水素にする。ところが、安全性の確保と水電解のエネルギー効率の改善が、相反する関係にある。

PEM型水電解 #key 固体高分子型燃料電池（PEFCまたはPEMFC）の逆の化学反応プロセスであり、大半の部材や技術が共通している。このため、これまで燃料電池車など向けにPEFCを開発していたメーカーが、PEMで水電解事業に参入するケースが多い。トヨタ自動車もそう。 #202408ne「PEMは製品形態が多様化」

#202408ne「グリーン水素、猶予なし 第2部：PEM PEMは製品形態が多様化 イリジウム利用量は激減へ」Hannover Messe 2024 では、世界の多くのメーカーがPEM（Proton Exchange Membrane）型水電解装置を出展した。イリジウム（Ir）触媒の利用量を従来の1/10以下にする技術を、複数の企業が開発した。

#202408ne「日本発の国際学会『ICEP』に世界が注目」ウエハーとウエハーを貼り合わせるウエハーボンディング（接合）技術についてニコンが発表。ウエハー接合における接合部の微細化は、チップレット集積を活用する半導体の性能向上に直結する。ニコンは50㎚の精度での接合を実現した。

#202408ne「日本発の国際学会『ICEP』に世界が注目」欧州における後工程研究の中心的存在が独Fraunhofer Society。#202404m にラピダスが発表した後工程技術戦略では、国際連携組織の1つに挙げられた。大型のガラス基板を用いたパッケージング技術などに定評がある。

#202408ne「日本発の国際学会『ICEP』に世界が注目」米国における後工程研究開発の中心的存在がPurdue大学。半導体の性能や消費電力、コストを最適化するためのシステム構成や後工程の研究開発を手掛けるASIP、チップレット集積のCHIRP、半導体の発熱などに対する冷却技術に特化したCTRCの中軸だ。

#202408ne「半導体前工程と後工程の融合進む 日本発の国際学会『ICEP』に世界が注目 ブラウンホーファーやソニーグループが発表」ICEPは #1980y 代から日本で開催されている国際学会。日本が強みを持つ半導体の後工程や実装技術に関して、世界有数の情報交換の場となってきた。

#202408ne「リチウム硫黄電池が急速に台頭 自動車メーカーへのサンプル出荷も開始」リチウム硫黄（Li-S）電池は、正極活物質にSまたはその化合物を用いたLIB。負極は金属Liかその合金が多い。Sは原子1個でLi原子2個を出すことができ、理論上は既存のLIBの約10倍の重量エネルギー密度を達成できる。

#202408ne 日経エレクトロニクス「グリーン水素、猶予なし／ミネベアミツミ／大容量HDDで東芝が逆襲／NHK技研が厚さ0.01㎜の撮像素子／『Apple Vision Pro』の内部に迫る／TSMCもインテルも重視する『EDA』／米中分裂で崩れる『台湾独占』／光のメッシュネットワーク／日本発の国際学会『ICEP』」 #ne