当日配布資料（97KB）

ハーフメタル二酸化クロムの
高感度磁気センサー及び
低消費力型プログラマブル論理回路への応用
仙台高専 名取キャンパス
生産システムデザイン工学専攻
教授 鈴木 勝彦
従来技術とその問題点
既に実用化されているものには、負の磁気抵
抗効果を利用したTMRセンサーや半金属のBi
の正の磁気抵抗効果を使用した磁気センサー
があるが、感度、消費電力増加の問題、セン
サー領域が大きいという問題があった。
新技術の特長・従来技術との比較
• 磁気センサー
従来技術のものより、高感度、低消費電力型
に改良することに成功した。
• プログラマブル論理回路
従来のCPLD(Complex Programmable Logic Device)より、超小型化、低消費電力化した新
型のMPLD（Magnetic Programmable Logic Device）と呼ぶべきものを提案。
想定される用途
• 本技術の 微小領域で高感度で磁気センサーが可
能で低消費電力型である特長を生かすためには、
長期使用で粉塵などの生じる劣悪環境下で、
回転数センサーや商品の有無の検査を行う際に
大きなメリットがある。
• 電子機器制御用のプログラマブル論理回路のコン
パクト化にメリット。
• 上記２パーツを合体させた産業用プログラマブル・
センサーICとのセットさせることも期待される。
想定される業界
• 想定されるユーザー
（１）センサー製造メーカーの磁気センサー加工工場
（２）センサー用材料メーカー
（３）集積回路製造メーカー （ 米Xilinx社, 米Altera社, 米Lattice Semiconductor社, 東芝 等）
• 想定される市場規模
■磁気センサー
センサー加工工場数：2、導入費用：１億円と想定
→1000億円の市場規模
■プログラマブル論理回路
参考：Xilinx社とAltera社の収益ラインは1000億円を超え，
2000億円に達する勢い. ■産業用プログラマブルセンサーIC
シリコン磁気センサの世界売上高は2009年の8億2100万ドルから2013年には14億ド
ルに達する見通し。この14億ドル規模は磁気センサICおよびスイッチの個数が2013年に
は50億個強になることを示しており,2009年の約28億個から大きく成長する。
http://www.elisnet.or.jp/news/news detail.cfm?select news id=19257 2010年1月12日
http://www.elisnet.or.jp/news/news_detail.cfm?select_news_id=19257
2010年1月12日
アイサプライ･ジャパンは,「シリコン磁気センサ市場は高成長市場」を発表。
同社の予測によると,シリコン磁気センサ市場は2010年以降,自動車･産業用途･民
生機器の需要に牽引され急成長が始まる。シリコン磁気センサの世界売上高は
2009年の8億2100万ドルから2013年には14億ドルに達する見通し。この14億ドル
規模は磁気センサICおよびスイッチの個数が2013年には50億個強になることを示
しており,2009年の約28億個から大きく成長する。
同社のMEMSおよびセンサ市場担当シニアアナリストRichard Dixonによると,「磁気
センサは現在販売されているセンサ製品の中でも広範囲に普及して使われているも
のの一つである。シリコン磁気センサは負荷をコントロールするためにロータの位置
を正確に検知する必要がある産業用モータのような高コストのアプリケーションから,
回転速度角や位置を測定する中価格帯の自動車センサIC,そして低コストが要求さ
れる家電民生用製品にまでの幅広い用途がある。このように用途や製品が多様で
あるため,センサの価格は10セント以下の単純なスイッチから数ドルする産業用プロ
グラマグルセンサICまで幅広い。」
実用化に向けた課題 No. 1
• 現在、論理回路について、従来のトンネル磁気抵抗
作製技術を活用することにより可能なところまで確
認済。しかし、実証実験の点が未解決である。
• 今後、負型とインバース型のトンネル磁気抵抗素子
による基本となるNOT回路について実験データを取
得し、順次、AND回路、OR回路などに適用していく。
• 実用化に向けて、低消費電力、コンパクト化につい
てFPGAと比較し、予測通り低減化できるか検証する
必要もある。
実用化に向けた課題 No. ２
• 現在、磁気センサーについて高感度・低消費電力
化が可能なところまで開発済み。しかし、シミュレー
ションを参考に低消費電力化する点と素子のコンパ
クト化の点が未解決である。
• 今後、樹脂やセラミックス基板への磁気センサーの
埋め込みについて実験データを取得し、一般の磁
気センサー、回転センサーや磁気エンコーダーに適
用していく場合の条件設定を行っていく。
• 実用化に向けて、消費電力のパーセンテージを10
∼３０％まで向上できるよう技術を確立する必要も
ある。
企業への期待
• 未解決の
（１）MPLDについては、微細加工技術を駆使した試作
試験により克服できると考えている。
（２）磁気センサーについては、適切なボールミル処理
により克服できると考えている。
• 微細加工技術、紛体加工技術を持つ、企業との共
同研究を希望。
• また、磁気センサー、論理回路やその材料を開発
中の企業で環境対応への展開を考えている企業に
は、本技術の導入が有効と思われる。
本技術に関する知的財産権
No. １
•発明の名称
•公開番号
•出願人
•発明者
No. ２
•発明の名称
•出願番号
•出願人
•発明者
No. ３
•発明の名称
•出願番号
•出願人
•発明者
：二酸化クロム系ハーフメタル膜
：特開２００６−１８８７４０
：独立行政法人 国立高等専門学校機構
：鈴木 勝彦
：磁気センサー
：特願２０１０-００７３７３
：独立行政法人 国立高等専門学校機構
：鈴木 勝彦
：論理回路
：特願２０１０-００７３７４
：独立行政法人 国立高等専門学校機構
：鈴木 勝彦
お問い合わせ先
仙台高等専門学校
企画室
研究支援係 担当者：斎藤 哲志
ＴＥＬ 022−381−0252
ＦＡＸ 022−381−0249
e-mail
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