技術解説

宇宙スタートアップは、小型の人工衛星を目標の軌道上まで打ち上げて運用し、サービスを提供するというビジネスモデルです。一方で、彼らのビジネス提供には人工衛星の安定運用を実現するため地上システムが必要です。地上システムとは、大きく、利用・研究システム、ミッション運用システム、追跡管制システムに分かれており、人工衛星の軌道投入までの計画作成、過去や未来の軌道などの計算、人工衛星の観測計画の立案、観測機会検索の最適化などを行うものです。今回は、宇宙開発ビジネス動向に注目し、2回にわたって地上システムや有人宇宙技術などの開発を行う宇宙システム開発株式会社へお話を伺いしました。前編では、地上システムの概要や地上システムのサービス提供を行う会社設立の背景についてご紹介します。

PCP(Porous Coordination Polymer)は、1997年に京都大学の北川進特別教授により発見された多孔性配位高分子であり、金属イオンと有機分子が三次元的に組み合わせられた分子レベルのジャングルジムのような構造を持ちます。PCPはユニークな構造に起因し有用な性質を持つことが明らかになったことでノーベル賞級の発見と言われるほど注目を浴びましたが、コストダウン及び量産化のめどが立たなかったことから実用化が進まない状況が長らく続いてきました。今回は、PCPの社会実装に注目し、2回にわたって京都大学発スタートアップAtomisへお話を伺いしました。前編では、PCPの概要や量産化に向けた取り組みについてご紹介します。

ここでは金属加工法の一つである金属3Dプリンターを取り上げます。まず押さえてほしい基礎知識として、原理、使用される金属材料、特徴と課題や活用事例などを解説します。

ファウンドリ(Foundry)半導体企業は、顧客の設計データに基づいて半導体製造サービスを専門にしている半導体メーカーです。ファウンドリ半導体企業は、半導体企業でありながら自社ブランドの製品は持っていないため、その売り上げは半導体市場と別に算出されているといいます。今回は、市場調査会社TrendForceにおけるファウンドリ企業の2021年第2四半期業績ランキングを参考に、連載第27回で紹介したTOP1のTSMCを除く「Samsung」「UMC」「GlobalFoundries」「SMIC」など４社に注目します。世界の代表的なファウンドリ半導体企業に加え日本企業の状況を把握することで、世界のファウンドリ半導体企業の動向を読み解いていきましょう。

エアバックや小型高機能計測器、介助用ロボットなど様々なものに利用されるセンサー技術。センサー技術を使った制御技術の応用で困りごとを解決するには、目的に合わせて必要な機能だけを選定する目利きが大切で、この機能ならこのセンサーといった選定をすることでコスト削減につながるといいます。今回は、愛知県豊田市に本社をもち自動車用部品や電子機器の開発・設計・製作などを手掛ける野場電工株式会社に小型で、安価で、性能がいい競争力のある製品を生み出し続ける秘密についてお話を伺いました。

ナイロンメッシュは目開きが1μm〜数百μmと加工精度が高く、耐久性に富む特徴から様々な分野で利用されています。本記事ではナイロンメッシュの基本とふるい効率を高めるための選定のポイントをご紹介します。株式会社NBCメッシュテックの協力のもと、ナイロンメッシュをはじめとするメッシュのふるい効率を高める技術についても事例を交えてご紹介します。

Auスタッドバンプとは、いわゆる「金の突起電極」のことで、ICチップの回路の端子と基盤の回路をつなぐためのものです。スタッドバンプには、Auスタッドバンプのほかに、はんだのスタッドバンプなどいくつか種類がありますが、その中でも高い信頼性や精度が求められる製品には、Auスタッドバンプが使われるそうです。今回は、電子部品の製造や検査など半導体の後工程のものづくりを手がける北海道函館市にある函館電子株式会社にAuスタッドバンプがIoTの流れの中で存在感を高めている理由についてお話を伺いました。

金属加工よりも難易度が高いというセラミックス加工。セラミックスと一口に言っても、硬いものから軟らかいものまで非常に多くの種類があるので、加工する際の条件設定がかなり難しいのが特徴です。加工に使用するダイヤモンド工具も材料に合わせて都度変更する必要があり、加工にはかなりの知識と経験が求められると言います。今回は、佐賀県杵島郡にあるセラミックス加工と金属加工の会社で、電子機器用基盤や機械部品などの製作・加工を行う有限会社武富工業にセラミックス加工の難しさや金属加工への進出についてお話を伺いました。

ペロブスカイト太陽電池の研究開発ストーリーや特徴などについて、同太陽電池の研究開発を主導した桐蔭横浜大学の特任教授 宮坂力氏にお話を伺う本連載。ペロブスカイト薄膜は、ペロブスカイトの原料液を垂らし、溶液の溶媒が揮発することでペロブスカイトの単結晶ができるというシンプルの製法ですが、研究者個人としての成膜を作る達人の存在が重要になるといいます。後編は、ペロブスカイト太陽電池の構造、製造方法、ペロブスカイト太陽電池の実用化に向けた特性研究、従来のシリコン太陽電池との比較などについてお話を伺いました。

ペロブスカイト太陽電池の研究開発ストーリーや特徴などについて、同太陽電池の研究開発を主導した桐蔭横浜大学の特任教授 宮坂力氏にお話を伺う本連載。中編では、化学でもあり物理学でもあるペロブスカイト太陽電池研究の特徴や、ペロブスカイト太陽電池の実現するまで重要な役割を果たした研究者同士のつながり、開発中のペロブスカイト太陽電池の課題を、色素増感太陽電池の全固体研究成果を適応して解決した開発ストーリーについてお話を伺いました。

太陽電池は、環境への配慮など持続可能な社会を支える上で利用が増えていますが、その材料として広く使われているのがシリコンです。一方、透明で柔軟、軽いという特性をもつ「ペロブスカイト」を使った太陽電池の研究開発も盛んに進んでいます。今回は、このペロブスカイト太陽電池に注目し、３回にわたって、同太陽電池の研究開発を主導した桐蔭横浜大学の特任教授 宮坂力氏に、ペロブスカイト太陽電池の研究開発ストーリーや特徴などについてお話を伺いました。前編は、学生の提案によりペロブスカイトによる太陽電池の研究を行った経緯についてのお話です。

ファブレス半導体企業は、半導体ICの設計にフォーカスし、「なにを作るか」を具現化する半導体メーカーです。ファブレス半導体企業はIDM(設計と製造を手掛ける統合メーカー)よりも成長率が高く、工場を持たない企業ながら半導体売上高ランキングTOP10でも6位以降に複数の会社が入るほどの規模にまで大きく成長しました。今回は、このランキングを参考に、「Qualcomm」「Broadcom」「NVIDIA」「MediaTek」「AMD」など代表的なファブレス半導体企業５社に注目し、世界のファブレス半導体企業の動向についてご紹介します。

紫外線の遮蔽や悪臭の分解などの特徴を持つことから、化粧品や医薬品、工業製品などの分野で使用される酸化亜鉛。酸化亜鉛などの、粉体の機能性の高さを決めるのは、素材そのものではありません。粉体の機能性は、粒子の大きさや形によって決まるため用途に応じて、粉体を適したサイズや形に制御する技術のニーズが高まっていると言います。今回は、高知県にある石灰加工製品をはじめ、酸化亜鉛など無機粉体や農薬であるICボルドーの製造販売も手掛ける井上石灰工業に粉体のサイズや形が変わることで、機能性はどのように変わり、用途はどのように広がるのかお話を伺いました。

半導体業界の変遷や現状を理解するために、半導体市場動向調査会社が発表する「半導体売上高ランキング」を参考する方法があります。ランキングには、半導体トップ数十社のその年の売上高、前年度比の成長率、前年比のランキング変動、事業形態(IDM、ファブレス、ファンドリー)、本社所在地などが記載されています。今回は、2020年半導体売上高ランキングのトップ5企業「Intel」「Samsung」「TSMC」「SK Hynix」「Micron」に注目し、半導体業界の変遷と現状を解説します。

私たちの生活をさまざまな場面で支える産業用モーターは、急な故障や動作不良を起こさないよう適切な保全が求められます。モーターの故障は大きな損害につながるもので、鉄道業界の場合は数年に１度法定点検を行いますが、他の産業用モーターにおいても定期的なメンテナンスを実施し、長く使い続ける工夫が大切だそうです。今回は、神奈川県平塚市にある、産業用モーターの点検・修理・修繕、歯車装置の修理・更新、制御機器の製造・修理を手掛ける東洋工機株式会社にモーターを長く使い続けるために知っておきたいポイントや、同社の強みについてお話を伺いました。

二酸化炭素の排出量を実質ゼロにするカーボンニュートラルの実現に向け、世界各国で「脱炭素化」の政策が発表され、さまざまな取り組みが進んでいます。そんな中、脱炭素化の切り札とも言われ、近年改めて注目を集めているのが水素からエネルギーを取り出す、水素エネルギーの活用です。本連載では、この「水素エネルギー」に注目し、産学官からの水素エネルギーに関する取り組みについてご紹介していきます。連載第1回目は、序章として、40年以上前から水素エネルギーの研究開発をしている山梨大学に、水素エネルギーと燃料電池、燃料電池自動車(FCV)について解説して頂きます。

標準化とインターオペラビリティ(相互運用性）の対応に遅れたことが、日本の半導体ビジネスが低迷した原因と考えられます。こうした環境のなか半導体メーカー、例えばマイクロコントローラ(マイコン)やFPGAメーカーは、半導体チップだけでなく、ユーザーがプログラムできるソフトウエア開発環境の提供も行っています。今回は、半導体メーカーがハードウエアだけでなくソフトウエア開発環境も提供する理由とその事例、そして標準化とインターオペラビリティの対応に遅れた日本の状況についてご紹介します。

半導体において低コスト技術の開発が一つの重要テーマになっていた米国と比べ、日本は相変わらず先端技術の開発に重きが置かれていました。低コスト化に注目すると、半導体メモリのような大量生産品は設備投資を続け生産能力を上げるという製造にて対応が行われてきましたが、システムLSIのような少量多品種へ移行すると設計と製造の両面からアプローチが必要となっています。今回は、米国と日本の意識の違いを注目しつつ、プラットフォーム化により実現したシステムＬＳＩの低コスト化を解説します。

システムLSIの少量多品種に移行し、世界でリードしていたDRAMの大量生産を止めた日本。2020年に東芝がシステムLSIを生産しないという決断をし、システムLSIで成長し生き残っているのは、ルネサスエレクトロニクスだけになりました。なぜシステムLSIで日本がうまくいかなったのでしょうか？今回は、日本の半導体業界の変遷を振り返りつつ、システムLSIで日本がうまくいかなかった理由を明らかにするに加え、部品提供からソリューション提供へと変化する半導体ビジネスについて解説します。

セキュリティや量子コンピュータにおいて半導体が使用される背景として、サイバー攻撃による被害の顕在化が挙げられます。サイバー攻撃は、従来のように企業サーバーやデータセンターのような大きなシステムを攻撃するだけでなく、個人のパソコンやインターネットにつながるIoTにもその危険が潜んでいます。そのため、ソフトウエアやハードウエアにおけるセキュリティ対策が開発されていますが、こういったセキュリティ強化にも半導体の存在が重要になっています。今回は、セキュリティで使用される半導体の3つの事例として「ID」、「認証システム」、「暗号化」、量子コンピュータで使用される半導体の2つの方式「ゲート方式」と「量子アニーリング方式」について解説します。