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IoT世界におけるトリリオン・センサとMEMS
【第63回応用物理学会春季学術講演会 産学協働シンポジウム】 自己紹介 1946(昭和21)年12月 3日生 （福島市で育つ） 1969(昭和44)年 5月 1969(昭和44)年 5月 1981(昭和56)年11月 1987(昭和62)年 4月 1995(平成 7)年 3月 ＩｏＴ世界におけるトリリオン・センサとＭＥＭＳ 2000(平成12)年 2002(平成14)年 2004(平成16)年 2012(平成24)年 2013(平成25)年 ～日本の取り組むべき課題～ 2016年3月19日 ＳＫグローバルアドバイザーズ株式会社 代表取締役 SKグローバルアドバイザーズ株式会社 代表取締役 SPPテクノロジーズ株式会社 エグゼキュティブシニアアドバイザー 住友精密工業株式会社 前代表取締役社長 エグゼキュティブシニアアドバイザー・戦略会議議長 神 永 晉 （ © SPP Technologies Co., Ltd. 前社長） The information in the presentation is the property of SPP Technologies Co., Ltd.(SPT) and may not be duplicated, disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the written consent of SPT. 6月 6月 6月 6月 6月 東京大学工学部機械工学科卒業 住友精密工業株式会社 入社 欧州事務所長（ドイツ在住６年） 帰国 事業開発部門従事 Surface Technology Systems Ltd. 代表取締役 （英国在住４．５年） 取締役 常務取締役 代表取締役社長 相談役 社友 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 PR-1236 2 PR-1236 4 講演内容 MEMSの発展 と 住友精密グループの関わり “MEMS”とは？ MEMS 開発から事業化・産業化へ MEMS微細加工技術 ⇒ デバイス ⇒ システム MEMSの発展 と 住友精密グループの関わり ～住友精密グループが開発・事業化～ IoTとTrillion Sensors (TSensorsTM) ～地球規模課題の解決～ Trillion Sensors Trillion Sensors Summits 今後の可能性 ま と め The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 3 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. “MEMS” とは？ MEMS：Micro Electro Mechanical Systems （微小電気機械システム） 半導体生産にて開発・確立された微細加工技術を駆使･発展使用す ることにより、集積回路 (LSI) ではない３次元機械構造物として製作 されるデバイス “MEMS”とは？ MEMSプロセス 集積回路 (LSI)が必要としなかった微細加工プロセスの開発・確立 MEMS応用例 自動車エアバッグ用加速度センサ、姿勢制御用ジャイロ インクジェットプリンターノズル ゲーム機（Wii）用加速度センサ スマートフォン用加速度センサ 光通信スイッチ等部品 携帯電話用素子 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 5 PR-1236 6 MEMSプロセスフロー 半導体製造プロセス+MEMS製造プロセス ･ Deep RIE ･ 犠牲層エッチング 両面露光 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. 1.レジスト塗布と露光･現像 2.Si深掘り 3.レジスト剥離 4.酸化膜犠牲層エッチング（リリース） ･ 厚膜・低ストレス膜成膜 ･ 圧電薄膜成膜 ウェーハボンディング SOI Wafer The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 7 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 8 力、圧力、加速度などの計測に用いるピエゾ抵抗型センサの歴史 Si や Geにおけるピエゾ抵抗効果の発見 (1960年代) (C.S.Smith (Bell Lab.), Phy.Rev. 94 (1954) 42)) Ge ストレンゲージ (五十嵐 伊勢美, 工学院大学研究報告, 3 (1956) 1) ピエゾ抵抗型圧力センサ (O.N.Tufte (Honeywell), J.of Applied Physics, 33 (1962) 3322) MEMS 開発から事業化・産業化へ ピエゾ抵抗型圧力センサの自動車応用 (五十嵐 伊勢美, 自動車技術, 18(9) (1964) 706) 五十嵐 伊勢美 博士 (豊田中央研究所) ピエゾ抵抗型圧力センサおよび加速度センサ Piezoresistive pressure sensor and accelerometer (T.Chiku, I.Igarashi, 20th ISA (1965) 17. 11‐3‐65) ピエゾ抵抗型圧力セン サのパイオニアで、セン Siピエゾ抵抗型圧力センサのエンジン制御への応用(排 サ学会関係では 気ガス規制対応) (1980 ~) “Mr.Sensor” と呼ばれ 加速度センサによるエアバックシステム用衝突センサ 尊敬を集めた。 (1990 ~) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 9 東北大学／江刺教授によるMEMSﾃﾞﾊﾞｲｽ開発(1970年代) (豊田中央研究所殿、東北大学／江刺教授提供) PR-1236 10 IBM／Kurt Petersen博士による 論文発表(1982年) 江刺 正喜 (東北大学) 50µm 半導体イオンセンサ (ISFET (Ion Sensitive Field Effect Transistor)) 装着し易く工夫 (松尾正之、江刺正喜、飯沼一浩, 電気 関係学会東北支部連合大会 (1971)) (東北大学／江刺教授提供) (M.Esashi, T.Matsuo, Supplement to the J.J.AP.,44 (1975) 339) PR-1236 (Kurt E. Petersen, “Silicon as a Mechanical Material”, In Proc. of the IEEE, Vol.70, No.5, May 1982) 11 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 12 Nova Sensor 設立(1985年) BSAC 設立(1986年) BSAC (Berkeley Sensor & Actuator Center), the NSF (National Science Foundation) Industry / University Cooperative Research Center for MEMS, was founded in 1986 to conduct commercially relevant interdisciplinary engineering research on micro- and nano-scale sensors, moving mechanical elements, microfluidics, materials, and processes that take advantage of progress made in integrated-circuit, bio, and polymer technologies. Electrostatic Micro-motor (L. S. Fan, Y. C. Tai and R. S. Muller, "IC-processed Electrostatic Micro-motors", IEEE Int. Electron Devices Meeting (1988), pp.666-669) (Janusz Bryzek, Kurt Petersen, Lee Christel, and Farzad Pourahmadi, Sensors and Actuators 1992, pp.25-32) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 13 Transducers’87における『Gear Train』発表 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 14 『IX200』と『User Laboratory』(1992年) SPPがIX200（研究開発用半導体一貫製造システム ）を開発・製品化 （LP-CVD装置を工業技術院計量研究所に初出荷） IX200のLP-CVD(2013年撮影) 神永 兵庫県立大学 前中教授 (K. J. Gabriel, W. S. N. Trimmer and M. Mehregany, “Micro gears and turbines etched from silicon”, in Tech. Digest of the 4th Int. Conf. On Sold-State Sensors and Actuators (Transducers ’87, Tokyo, June 1987), pp. 853-856) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 15 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 16 シリコン深掘り技術(Si-DRIE)(1993年～) 開発当時のSi深掘り装置の性能 Gas Inlet 1993年 Robert Bosch GmbH社が、『Boschプロセス』をMEMS加工 装置に具現化するパートナーとして英国STS社（現SPTS社）を選定し、 装置・プロセス開発を開始 ~ 13.56 MHz RF Matching Unit Process Height Wafer/Sample Weighted Clamp (Optional) 1994年 Bosch社のLärmer氏によるスイッチングプロセス特許成立 Pumping Port => 所謂 『Boschプロセス』 ~ 1995年 SPPの傘下となったSTS社より 13.56 MHz RF Matching Unit STS社製Si深掘り装置 Phase 3(等方エッチング：SF6) 代表的なプロセス性能 エッチングレート 選択比(PRマスク) 選択比(SiO2マスク) 側壁角度 対応可能アスペクト比 Back to Phase 1 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 17 DRIE装置による加工例 High Rate Cavities, Caps, Ink-jets High Aspect Ratio ~0.4 µm trenches 100:1 AR Through Wafer Sensors, Microphones Helium Cooling Gas Inlet 5 µm 幅トレンチ、 PRマスク このプロセスがMEMS製造におけるキー技術となり、95%以上の使用率 Phase 2(底部エッチング：SF6) MESC Compatible Isolation Valve Temperature Controlled Bellows Sealed Electrode ICPプラズマを用いた装置の断面構造 『世界初のBoschプロセス対応シリコン深掘り装置』をリリース Phase 1(保護膜形成：C4F8) Ceramic Process Chamber Plasma Chamber ≧2.0 µm/min ≧75:1 ≧150:1 90°1 ° ≧30 プロセス性能 エッチングレート 2.2 µm/min 側壁角度 90°0.25 ° アスペクト比 ＞20 エッチング深さ 100 µm The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 18 DRIE装置によるアプリケーション例 光 MEMS (IMT Neuchatel殿提供) Scallop Free <6nm ‘waves’ モーションセンサ (Bosch殿提供) シリコンマイクロフォン エアバック システム High Aspect Ratio 1.7 x 41 µm 24:1 AR SOI 3 x 50 µm 17:1 AR インクジェットヘッド The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 19 ジャイロセンサ (SSS殿提供) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. パワーデバイス PR-1236 20 MEMSｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ(Gyro･加速度センサ) SSS Robert Bosch 車載デバイス(1990年代) Toyota 車載センサ： MEMSセンサ： MCNC The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 21 現在60~100ヶ 革新的な小型化、軽量化、低消費エネルギー The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 22 PR-1236 24 ディスプレイ (TI DMD) (1992年) インクジェットプリンター(1990年代) DMD: Digital Micromirror Device Texas Instruments セイコーエプソン (http://www.epson.jp/osirase/newsline/2003/pdf/tnl0302.pdf) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. (出所： 竹内利一 「ビデオα 2000年7月号｣) PR-1236 23 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. マイクロタービン(1997年) 光導波路と光MEMSスイッチ(2000年) • • • • High-speed data transmission Reduced telecommunications infrastructure cost Increased system reliability Versatile data handling Cladding Layer Core A. H. Epstein et al., Macro Power from Micro Machinery, Science, Vol.276, p.1211 （1997.5） Courtesy of IMT Neuchatel 3µm L.Frechette, Development of a Microfabricated Silicon MotorDriven Compression System Buffer Layer Waveguide The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 25 ディスプレイ (ソニー GLV) (2005年) Optical MEMS Switch The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 26 ゲーム機、スマートフォン(2006年～) ディスプレイ(GLV) 2005年日本国際博覧会(愛知万博)における 2005インチ型（縦10m×横50m）スクリーン ゲーム機(2006年～) スマートフォン(2007年～) （任天堂Wiiコントローラー） （Apple社iPhone） ソニー (http://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/200412/04-063/) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 27 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 28 スマートフォン(Apple社 iPhone 6s) スマートフォン用デバイス ~ MEMS Gyroscope, Motion and Magnetic Sensor ~ iPhone 6sのメイン基板 Gyroscope of STMicroelectronics (http://www.st.com/internet/com/press_release/p3198.jsp) (http://www.st.com/jp/com/press_release/p3154.jsp) (出所： 日経エレクトロニクス2015年11月号, p73) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 29 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. Apple社iPhoneにおけるｽﾏｰﾄﾌｫﾝの推移 1 ECM microphone PR-1236 4 MEMS 3 MEMS 3 MEMS 2 MEMS microphone microphone microphone microphone + 1 MEMS + 1 MEMS + 1 MEMS + 1 MEMS microphone for microphone for microphone microphone for Headset Headset Headset for Headset Gaming Vibration sensors Activity monitor Freefall detection Navigation Weather forecast iPhone iPhone 3GS iPhone 4 iPhone 5 iPhone 6 30 MEMSアプリケーション Scrolling 1 ECM microphone Motion and Magnetic Sensor of STMicroelectronics Context awareness iPhone 6s Image stabilizer Health monitor (出所： IHS iSuppli: MEMS Exec Congress 2012の資料を基に作成) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 31 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 32 DRIE装置の技術開発 Relative Etch Rate (µm/min) ※1 S. Pegasus 32.0µm/min Pegasus 26.0µm/min ASESR 3.3µm/min 1995 ASEHR 5.6µm/min 1997 1999 MEMS ASEHRM 14.6µm/min 微細加工技術 ⇒ デバイス ⇒ システム ～住友精密グループが開発・事業化～ 2001 2003 2005 2007 2009 2011 (※1： http://www.xintec.com.tw/index.php?lang=ja&p=cis) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 35 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. DRIE装置による加工例 High Aspect Ratio ~0.4 µm trenches 100:1 AR Through Wafer Sensors, Microphones High Aspect Ratio 1.7 x 41 µm 24:1 AR 36 DRIE装置の技術開発 Scallop Free <6nm ‘waves’ ※1 Relative Etch Rate (µm/min) High Rate Cavities, Caps, Ink-jets PR-1236 SOI 3 x 50 µm 17:1 AR S. Pegasus 32.0µm/min Pegasus 26.0µm/min ASESR 3.3µm/min 1995 ASEHR 5.6µm/min 1997 1999 ASEHRM 14.6µm/min 2001 2003 2005 2007 2009 2011 (※1： http://www.xintec.com.tw/index.php?lang=ja&p=cis) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 37 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 38 新プラズマ源を搭載した Si DRIE装置“Predeus” ASE®-Pegasus装置 ASE®（DRIE）の集大成として、 “Predeus（プレデウス）”を リリース。 PREcise Deep-silicon etch with Excellent Uniformity of Spt BoschプロセスによるSi DRIE装置 - MEMS構造のエッチング - 高速エッチング - 高選択比 - SOIノッチフリー - 高アスペクト比対応 - 高スループット - R&Dから量産まで 対応可能 VPX ASE-Pegasus 従来ラインナップであるPegasus、Super-Pegasusに 新装置“Predeus”を追加。 ＜新開発技術＞ 新型高均一プラズマ源 新高速スイッチング MUC-21 MACS ASE-Pegasus CPX Predeus ASE®-Pegasusは、4世代目のプラズマ源 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 39 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. MEMS・半導体向け装置ラインナップ SiC, 化合物 / 酸化膜 エッチング シリコン深掘り ＜提供性能：顧客メリット＞ 高精度加工 高均一性加工 低スキャロップ・高速加工 ＜適用アプリケーション＞ 高精度MEMSデバイス 従来MEMSデバイス （収量向上） パワーデバイス 等 PR-1236 40 Siリング振動ジャイロ 酸化膜犠牲層 エッチング(HF) Silicon Sensing Systems社が製造販売する角速度センサ – Si MEMS バルクマイクロマシニングデバイス – 振動子にリング型を採用（直径： 6 mm, 幅： 0.1 mm） – 振動子の製造にSi深掘り技術を応用 特 ASE-Predeus / Pegasus / Pegasus300 / SRE 酸化膜 / 窒化膜成膜 Cetus / SPTS-Delta APS-Sculptor / Spica / Sirius 金属膜成膜 熱処理 SPTS-Sigma SPT USA-AVP / RVP / RVP300plus The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. – – – – SLE-Ox / SPTS-CET25 / SPTS-uEtch シリコン犠牲層 エッチング(XeF2) SPTS-CVE / SPTS-Xetch PR-1236 アプリケーション 長 自動車用途に使用できる高精度、高信頼性 高い耐振動、衝撃特性 長寿命（15年以上） 動作温度範囲： -40 ～ +85 ℃ Inductive Type 41 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. – – – – – 自動車用途 航空機用途 インフラ用途 ロボット用途 セグウェイ HT 等 Capacitive Type PR-1236 42 Siリング振動ジャイロのｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ例 自動車用途アプリケーション 無線センサネットワーク 小さなセンサと無線付コンピュータをばらまく 自律的に無線ネットワークを構築する センサをつかって周囲のさまざまな情報を集めてネットワーク へ送る → より便利で快適な社会へ セグウェイ HT 基地局 VSC : Vehicle Stability Control Balanced Sensor Assembly (XYZ+2units) 航空機用途アプリケーション センサノード Flight Navigation Systems インターネット Unmanned Helicopter Control The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 43 環境センサ開発における協業 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 44 無線センサネットワークの応用例 電力、温度など無線モニタ → 省エネ制御（スマートグリッド） 土壌・環境・成分など環境モニタ 土壌・環境・成分など環境パラメータを管理する ユビキタスセンサネットワークシステムへの展開 ・環境認識に適用する新しいセンサ開発 ・無線センサネットワークとの融合 ▲ 巡回メンテに代えて温度・振動など 無線モニタ 食品・薬品の保存状態をモニタ ▼ Network The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. メールアラートも可能 PR-1236 46 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 47 無線ｾﾝｻﾈｯﾄﾜｰｸの適用ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ 省エネ・節電 農業・自然環境管理 ・ 屋外環境センサ ・ 農業ＩＴ ・ 山林 ・ エネルギーコンサル ・ ビル管理 ・ スマートグリッド IoTとTrillion Sensors (TSensorsTM) セキュリティ 建築・土木 建物や橋梁等 のヘルスモニタ リング 設備管理 ・ 製造設備の稼働率監視 ・ 予知保全 ・ 計装の無線化 ・ 材料、製品の保管状態 ～地球規模課題の解決～ ・ 高齢者見守りシステム ・ 位置把握システム ・ 侵入者検知 ヘルスケア・衛生 ・ 健康モニタリング ・ 医療センサ ・ 薬品、食品の衛生管理 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 48 Trillion Sensors Initiative The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 49 TSensors Summit の起源と経緯 2010年10月 MEMS Technology Summit Conference, Stanford University Trillion Sensors Initiativeは、年間1兆個のセンサを使用する社会、 “Trillion Sensors Universe” を10年後の2023年に実現することを目指し、 2013年に米国でスタート ⁃ 2017年までに、7兆個の “sensory swarms” のビジョン （Muenzel Horst, Bosch） ⁃ 急増するセンサ探索の継続提言 （TSensors Summits推進者、Janusz Bryzek, Fairchild Semiconductor） 年間1兆個とは、現在のセンサ需要の約100倍、世界の70億人が 年間142個ずつ使用する規模 医療、農業、環境、社会インフラなどあらゆる分野を覆うセンサがネットワーク に接続され、ビッグデータの適用範囲を拡大し、社会や生活を大きく変える 飢えの解消、医療・ヘルスケアの享受、汚染の除去、クリーンエネルギの確立 など、地球規模の課題が解決され、ほぼ20年後に到来する、 Abundance※1 （潤沢な世界※2）が実現 10年以内の1兆個のセンサ実現の指標の究明 1兆個に向けたセンサ市場の成長加速に必須の集中的な製品化努力 BSAC/UC Berkeley presentation ⁃ “Cooptition”（cooperating competitors）の用語創造呼びかけ ⁃ MEMS市場の成長を加速する標準MEMSプロセスの共同開発投資 （100億ドル（1.2兆円）から3000億ドル（36兆円）の市場が既に射程） （Vijay Ullal, Fairchild Semiconductor） ※1 『Abundance』: http://www.abundancethebook.com/ ※2 『楽観主義者の未来予測』: 熊谷玲美訳 早川書房 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. 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PR-1236 51 TSensors Summit の起源と経緯 TSensors Summit の起源と経緯 Steve Walsh教授（UNM and MANCEF） 2012年後半 ⁃ Trillion Sensors Roadmapの作成に向けて、 今後出現するセンサアプリケーションの早期予測のために MANCEFの過去のRoadmaps の経験の再利用を提言 ⁃ Bryzek が、書籍Abundance※1, 2 に遭遇。 TSensors Summit を推進する 更なる動機付けとなる。 Roadmapコンセプトの展開 ⁃ 2012年、各種会議で提案：IMAPS, iNEMI, SensorsCon, MEPTEC, MEMS Business Forum, COMS, MEMS in Motion, MIG ⁃ Al Pisano教授が, Bryzek から TSensors initiativeについて聴取、 “The Trillion Sensor Universe: Manufacturing Challenges”会議を 支援、展開することを決断。 Brainstormingによるアイデア創出 TSensors Summit 2013年3月8日、UC Berkeley にて、 Steve Walsh, Robert Haak (Insight InterAsia, MANCEF), Robert Giasolli (Intactvascular, MANCEF), Bette Cooper (MEPTEC), Mike Pinelis (MEMS Journal), Karen Lightman (MIG), Michael McLaughlin (Yole), Job Elders (Xsens), Al Pisano (UC Berkeley), Roger Howe (Stanford University) and others ⁃ １兆個のセンサ・アプリケーションとセンサ・タイプの発見 TSensor Systems（Steve Walsh教授主導） ⁃ 2023年 に向けての基盤技術に関する Roadmap の展開 TSensors Summit Conferenceのコンセプト Janusz Bryzek 主導で生まれる。 ※1 『Abundance』: http://www.abundancethebook.com/ ※2 『楽観主義者の未来予測』: 熊谷玲美訳 早川書房 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 52 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 53 Abundance Abundance、楽観主義者の未来予測 Exponential technologies promise growth of goods and services to match global demand for them within one generation, enabling Abundance. 『Abundance』: http://www.abundancethebook.com/ 『楽観主義者の未来予測』: 熊谷玲美訳 早川書房 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. (Dr. Janusz Bryzek, Chair TSensors Summit提供, “Need for a Trillion Sensors Roadmap”) PR-1236 54 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 55 Abundance を支える10年後のセンサ Abundance を支える10年後のセンサ Abundance （書籍）： 飢えのない、 全ての人に医療が行き渡る、 汚染のない、 全ての人がエネルギを享受する、 理想の世界が、ほぼ20年後に到来する。 予測されるセンサ必要数 ⁃ 2020年代後半に、45兆個 （2007年の10億個、2014年の100億個から増加） 新しいセンサの従来の平均的開発期間 ⁃ 30 年：予測されるAbundanceの到来より長期 Abundance： 8種類の指数関数的テクノロジーにより実現 （バイオテクノロジー、コンピュータ、ネットワークとセンサ、人工知能、 ロボティクス、3Dプリンティング、医療、ナノテクノロジー） TSensors Initiativeの目的 ⁃ センサの開発期間の大幅な短縮 センサ＋ネットワーク 指数関数的テクノロジーのひとつ 他の指数関数的テクノロジーにも組み込まれる The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 56 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 57 PR-1236 59 TSensors Initiative Abundance を支える10年後のセンサ TSensors Summits ⁃ Abundanceの実現のために、 ⁃ TSensors Summitsにおける専門家の予測によって、 ⁃ 将来出現する、超多量のセンサアプリケーションを 早期に明示することが、 ⁃ 新しいセンサの開発期間短縮に大きく貢献する。 ⁃ 10年後に出現する超多量センサアプリケーションの提示 ⁃ 過去の平均センサ開発期間30年の大幅短縮 TSensors Roadmaps ⁃ TSensors Summitsの提示内容のまとめ ⁃ Abundance実現のための、産学官におけるセンサ開発指針 TSensors Supply Chain ⁃ Abundance実現に最大利益をもたらすセンサの製品化加速 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 58 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. MEMS Migration into Mainstream Trillion Sensor Visions Mobile sensor market for volumes not envisioned by leading market research organizations in 2007, grew exponentially over 200%/y between 2007 and 2012. Several organizations presented their visions for a continued growth to trillion(s). Market research companies don’t yet see this growth (see Yole’s forecast). So the explosion to trillion(s) is likely to be driven by applications not yet envisioned by leading market research organization. As sensor development has been historically much longer than pure semiconductor technologies, TSensors Roadmap development is being launched to improve visibility of needed sensors to enable their accelerated development. (Dr. Janusz Bryzek, Chair TSensors Summit提供) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. (Dr. Janusz Bryzek, Chair TSensors Summit提供, “Need for a Trillion Sensors Roadmap”) PR-1236 60 Internet of Things and Everything PR-1236 61 PR-1236 63 Location of Jobs (Dr. Janusz Bryzek, Chair TSensors Summit提供) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. (Dr. Janusz Bryzek, Chair TSensors Summit提供) PR-1236 62 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. TSensors Summits 2013年3月: “Trillion Sensors Universe” workshop at University of California, Berkeley 2013年10月: “Trillion Sensors Summit 2013” at Stanford University 2014年2月: “Trillion Sensors Summit Japan 2014” Trillion Sensors Summits (TSensors SummitsTM) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 99 “Trillion Sensors Summit Munich” 2014年11月: “Trillion Sensors Summit San Diego” PR-1236 100 【Trillion Sensors Summit 2013】 TSensors Summits 2014年9月: The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. Japan’s Movement towards a Trillion Sensors ~ Aging Society, Aging Infrastructure, Sustainable Environment ~ Susumu Kaminaga 2014年12月: Executive Senior Adviser Chairman, Steering Committee SPP Technologies Co., Ltd. (Former President of Sumitomo Precision Products Co., Ltd.) “Trillion Sensors Summit Tokyo” October 23, 2013 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 101 © SPP Technologies Co., Ltd. The information in the presentation is the property of SPP Technologies Co., Ltd.(SPT) and may not be duplicated, disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the written consent of SPT. PR-1236 Aging Society in Japan Aging Society in Japan Trends in Aging and Estimates for the Future Trends in Aging and Estimates for the Future (10,000 people) 2020 90 Male 140 120 100 80 60 40 20 0 90 80 80 70 70 60 60 Female Male 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 (10,000 people) 140 120 100 80 60 40 20 0 0 Aging rate (The percentage of the population aged 65 years or over Female 0 20 40 60 80 100 120 140 (10,000 people) Population aged 75 years or over (Translated Source: http://www.stat.go.jp/data/kokusei/2010/kouhou/useful/u01_z19.htm) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 103 (Bridges) Bridge aged 50 years or above (About 64k) Population aged 15-64 years Population aged 14 and Year under The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 104 PR-1236 106 Current Status - Robot 700,000 Bridges in Japan, 2012 10 years later Population aged 65-74 years (Translated Source: Cabinet Office‘s Annual Report on the Aging Society (Summary) FY2012) Aging Infrastructure in Japan Present Estimated figures Total population (the numbers above the bars) 100 100 2010 Actual figures (age) (age) "Robot Suit HAL" for Well-being Bridge aged 50 years or above (About 160k) 20 years later Bridge aged 50 years or above (About 260k) Number of newly constructed bridges (FY) Expressway-related corporation National government Prefectural and city governments Government-decreed city CYBERDYNE Municipality (Translated Source: http://www.mlit.go.jp/road/sisaku/yobohozen/yobo1_1.pdf) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. (http://www.cyberdyne.jp/english/customer/index.html) PR-1236 105 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. Aging Infrastructure in Japan TSensors SummitTM 2013 Collapsed Ceiling Panels at Sasago Tunnel, 2012 Ceiling panels of tunnel 2013年3月に米UC Berkeleyにて、Workshop開催。 2013年10月の第1回TSensors SummitTMに参加したのは、 米Cisco Systems社、米HP Lab社、米Motorola Mobility社などの 大手IT（情報技術）企業、 米Fairchild Semiconductor社、米Intel社、米Texas Instruments社、米 Kionix社、米Rambus Labs社、米Honeywell社、ドイツRobert Bosch社、 伊仏STMicroelectronics社、韓Samsung社、台APM社などの 半導体・電子部品関連企業で、合わせて30社以上。 Weak points of ceiling panel 米Stanford Universityのほか、米California Institute of Technology、 米University of California（UC） Berkeley、米UC San Diego、 仏CEA-LETI、ベルギーIMEC、フィンランドVTT、独Fraunhoferなど 10を超える有力な大学・研究機関も。 After collapsed ceiling panels 主宰者のJanusz Bryzekに加えて、Al Pisano、Kurt Petersen、 Roger Howe、Mefran Mehregany、Steve Walsh、Jiri Marek（Bosch）、 Roger Grace、MEMS Industry Group（MIG）。 Model showing collapsed ceiling panels (Source: Report of MLIT; http://www.mlit.go.jp/road/road_tk1_000033.html) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 107 TSensors SummitTM 2013 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 108 TSensors Summits 第1回TSensors SummitTM では、全世界から集められた50数名の専門家 がそれぞれ講演、総勢250名の参加者で講演と議論を展開。 各自、年間10億個使用するセンサの提言を求められた。 唯一の日本人として、初日の23日(水)に講演、最終日の25日(金)も、 有志によるClosing Speech for Next Stepに登壇し、日本のプレゼンスを アピールした。 欧米の関係者の熱気には圧倒されるものの、いつものことながら、技術的 な内容は日本の方がはるかに高いレベルのものを持っていることを改めて 痛感。仕掛けが上手であることは相変わらずの彼らのエネルギーを日本に 持ち込んでクロス・ボーダーの協業を進めることが肝要という率直な印象を 持った。 (Dr. Janusz Bryzek, Chair TSensors Summit提供, “Analysis of the First Six TSensors Summits and Findings”) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 109 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 110 TAppsTM from TSensors Summit at Stanford TSensors Summits TApps 下記に分類: 教育Education 9種類の用途(TAppsTM) を、 約20種類のセンサ技術プラットフォームと 相互に関連付け 6種類の基盤技術によるTSensorsの実現 ワーキング・グループ の目的 地球規模の経済的効果最大の組合せの選択 Spectrometer Gas chromatograph Chemical sensors Lab-on-Chip Lab-on-CMOS Paper Microfluidics Disposable cameras Acoustic imaging Hyperspectral imaging Thermal imaging Ultrasound imaging Xray imaging THz imaging Radiation sensors Brainwave sensors Graphene sensors High temperature sensors 約300の用途（applications）提示 2. Education: sensors and IoE 3. Noninvasive health monitoring Non-contact Contact-based Breath-based Voice-based Emotion based Body fluid based Digestible pill based DNA/Genome/RNA/Protein based Chronic disease monitoring 4. Minimally invasive health monitoring Body fluid analysis Chronic disease monitoring 5. Personal imaging 6. Computer senses Taste Touch Smell Feel Vision Biometric authentication Autonomy brain for drones Autonomy brain for robots 7a. Environmental sensing Air pollution Water pollution Agricultural pollution Radiation pollution Petrochemical pollution Explosives detection Smart City sensing 7b. Infrastructure sensors Bridges, roads, buildings 8. Smart food production Quality, pollution, freshness Livestock health Assets tracking Precision agriculture and aquaculture Plant health monitoring Water management 9. Smart energy generation and control Home energy management Smart grid sensors Harsh environment sensors 9b. Emerging Automotive Sensors Sensor Technology Platforms TSensors SummitTM（スタンフォード大学） Note: numbering relates to Chapters of TSensors Roadmap (Dr. Janusz Bryzek, Chair TSensors Summit提供) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 111 (Dr. Janusz Bryzek, Chair TSensors Summit提供, “Analysis of the First Six TSensors Summits and Findings”) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. TSensors Initiative PR-1236 112 TSensors Summit Orlando TSensors initiative: TSensors: 出現する超多量センサに焦点 TSensor Systems: 1兆個のセンサ開発の基盤技術に焦点 TSensors Summitsの発見: Abundance（8つの指数関数的テクノロジー（Exponential Technologies） によって実現）がTSensors Initiativeの出発点 TSensorsは、人類史上最大の経済的潮流である、IoTやeHealthを推進 2020年までに、驚くべき18兆ドル（2150兆円）のビジネス機会創出 地球規模労働力の劇的な再構築： 10年間で現労働力の60％以上喪失 それを超える高度技術職業創出 巨大社会不安回避のための世界レベルの大規模再教育必要 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 Date: 113 December 9-10, 2015 Location: Florida Hospital Nicholson Center Celebration FL, USA URL: http://www.tsensorssummit.org/orlandosummitreg.html The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 114 How the idea of a trillion sensors; “TSensors” came about TSensors Summit Bestselling author Peter Diamandis co-wrote the book Abundance – The Future is Better than you Think. In this book Diamandis introduced the concept of Abundance※ , the utopian vision for a world with no hunger, medical care for all, no pollution and energy for all. Remarkably, Abundance is expected to come in just about 20 years, enabled mainly by eight exponential technologies producing goods and services on earth faster than the global demand. One of those technologies are “Connected Sensors”. Four Pillars of Abundance: 1. 2. 3. 4. Food-Ag to feed 9.6B by 2050 Affordable Healthcare Clean Air & Water Clean Energy Abundance needs to be reached in the next ~25 years. Requires ~45 Trillion existing and new sensors types By 2030, it is estimated there will be more than 100 trillion sensors connecting the human and natural environment in a global distributed intelligent network. (※ 『Abundance』: http://www.abundancethebook.com/) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 115 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. Key Speakers Snapshot PR-1236 116 PR-1236 118 TSensors Summit 2015 驚くべき多数の日本人講演者・参加者 ⁃ 30名の講演者の内、日本人5名 （過去の海外開催サミットでは第1回の1名のみ） ⁃ 150名の参加者の内、日本人20名 （過去の海外開催サミットでは毎回10名以下） Drivers; Organization Types; Impact on Jobs; Big Data Analytics; Business Models ⁃ ⁃ ⁃ ⁃ ⁃ IoT/IoE等、世界的な大きな潮流 急速に成長する組織の出現 現労働力の喪失/新高度技術職業創出 膨大な情報を処理するソフトウェア センサメーカーが情報まで供給 Large Area Printed/Flexible Electronics/Sensors mHealth; AgTech; Smart Global Infrastructure; Clean Environment and Clean Energy; Energy Harvesting, Sensors Architecture; Supporting Network Infrastructure The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 117 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. MEMS絶対圧センサ ウェアラブル機器・ヘルスケア機器向けMEMS絶対圧センサ センサの特長 今後の可能性 MEMS絶対圧センサ 1. およそ50cmの高低差の気圧変化に相当する 6Paの相対圧力精度 2. 0.06Pa（5mm相当）の高分解能 3. パッケージサイズは、縦3.8mm×横3.8mm× 厚み0.92mmと小型サイズ 4. チップサイズは、CMOS回路部とMEMSセンサ 部が一体化で縦1.9mm×横1.9mm×厚み 0.5mmと小型サイズ 5. 300～1100hPaと広い検出範囲 6. 電池の長寿命化に貢献する0.3～9.0uAの低 消費電流 7. 温度センサを内蔵し、センサ周囲温度の変化 に対する気圧変動影響を補正可能 オムロン (http://www.omron.co.jp/press/2013/06/e0628.html) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 119 Apple社 iPhone 6 PR-1236 120 PR-1236 122 Apple社 iPhone 6 Plus (http://www.apple.com/iphone-6/technology/) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. (出所： 日経エレクトロニクス10月13日号(2014年), pp12-13) PR-1236 121 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. AffordSENS ヘルスケア 1. マルチセンサ統合化 アフォードセンス（株）の製品 (http://www.affordsens.com) 1.2013年11月前中プロジェクトの成果を社会に還元する目的で会社設立 2.製品 •VitalgramTM ウェアラブル生体センサ（プロトタイプ） •アプリケーション開発支援およびセンサのカスタマイズ化 active layer Honeycomb SiO2 handle layer 2. 超低消費電力 • 心電－心拍変換ASIC(1.65 [email protected]) • 加速度－歩数変換ASIC (UMC 0.11 m) ウェアラブル生体センサ 2.4GHz nrf社規格／ Bluetooth 4.0 規格プロトコル • CMOS 湿度センサ (1.6 W@1V, Lfoundary 0.15 m) 0.87 mm Vitalgram 1.05 mm 3. 柔軟で伸縮可能な配線構造体 Vitalgram BLE PC/iOS端末上でのリアルタイムデータ表示 およびデータロギング(SQLite データ形式) ロギングデータのPC上での表示および解析 （Vitalgram Data Processing） PVDF/PDMS心拍および呼吸センサ 伸縮可能な電極 粘着 PDMS 兵庫県立大学 アフォードセンス (兵庫県立大学／前中教授提供) PR-1236 123 (アフォードセンス殿提供) ウェアラブルデバイス PR-1236 124 スマートウォッチ ウェアラブルデバイス（心拍数を測定 → 熱中症お知らせ） スマートウォッチ（ベルトにセンサや通信機能を内蔵） • ソニーのクラウドファンディン グサイトから「ファーストフライ ト」に出品。 • 心拍数・心電波形などの 生体情報を収集。 • ベルトに加速度センサやバッ テリー、短距離無線通信「ブ ルートゥース」、非接触IC「フェ リカ」などを内臓。 「hitoe（ヒトエ）」 「wena（ウェナ）」 東レと日本電信電話の共同開発 ソニー (出所： 読売新聞 2015年8月28日付 http://www.toray.co.jp/csr/highlight/li/li_003.html) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. (https://first-flight.sony.com/pj/5/wena wrist) PR-1236 125 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 126 バイタルサインセンサ 眼鏡型ウェアラブルデバイス 指輪型パルスメータ（脈拍数・血中酸素状態をリアルタイムモニター) 眼鏡型ウェアラブルデバイス（「疲れ」や「眠気」などの可視化・管理） フレーム部に6軸センサ（3軸加速度、3軸角速度）を、 メガネに3点式眼電位センサを搭載 ジェイアイエヌ (東北大学、芝浦工業大学、慶應義塾大学、慶應義塾大学大学院と共同開発) 村田製作所 (http://www.murata.co.jp/products/article/ta10d3/#003) (http://www.jins-jp.com/) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 127 生体情報感知システム The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 128 PR-1236 130 生体センサ IPB振動センサーをベッドに設置した非接触モニタリングシステム 生体融和デバイス(バイオセンサ、喉頭圧センサ) 心拍、呼吸以外、寝返り、離床（起き上がり）、夜間掻破など異常検知も。 異常が起きた時、無線で知らせることが可能。電源やアンプが必要無し。 Heart Beat 脈動 5 Output(V) 4 3 2 1 0 0 2 4 6 10 8 12 14 16 18 time(sec) Respiration 呼吸 5 Output(V) 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 time(sec) IPB振動センサーをベッド脚下(四隅)に設置 セラテックエンジニアリング（法政大学と共同開発） 東京医科歯科大学 (セラテックエンジニアリング殿提供(http://www.ceratec-e.com)) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. (東京医科歯科大学／三林教授提供，Future Tech from Niigata 2015) PR-1236 129 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. 味覚センサ 味覚センサ 服薬の履歴 味覚センサーと味覚項目の一覧 味覚項目 酸味 先味 （相対値） センサー 味の特徴 有効な食品 CA0 クエン酸や酒石酸が呈する酸味 ビール、コーヒー 醤油、スープ、つゆ 塩味 CT0 食塩などの無機塩の塩味 旨味 AAE アミノ酸、核酸などの旨味 スープ、つゆ、肉 苦味雑味 C00 苦味物質由来で、低濃度ではコ クや隠し味などに相当 豆腐、つゆ、スープ 渋味刺激 AE1 渋味物質による刺激味 果実 甘味 GL1 糖類や糖アルコールの甘味 菓子、飲料 一般苦味 （酸性苦味） C00 一般食品に見られる後味の苦味 ビール、コーヒー 渋味 AE1 渋味物質由来の後味の渋味 ワイン、お茶 AAE 旨味物質が呈する持続性のある コク味 スープ、つゆ、肉 後味 （CPA値） 味認識装置 「TS-5000Z」 デジタルメディスン（服薬測定ツール） 旨味コク 塩基性苦味 AC0 AN0 医薬品などの苦味 塩酸キニーネ、ファモ チジンなどの塩基性薬 物 塩酸塩苦味 BT0 医薬品などの苦味 塩酸塩薬物 大日本印刷 (http://www.insent.co.jp/index.html) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. 内蔵基板 薬のパッケージ インテリジェントセンサーテクノロジー(九州大学／都甲教授と共同開発) (http://techon.nikkeibp.co.jp/article/FEATURE/20130903/300780/) PR-1236 131 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 132 Tactile Sensation on Whole Robot Body デジタルメディスン（服薬測定ツール） Tactile sensor network for home and medical robots enables: • Contact detection for collision safety • Body contact communication デジタルメディスン（医薬品（エビリファイ）と医療機器を一体化して開発された製品） 新薬として米国 FDA が承認申請を受理 Care robot “RIBA”, Riken Robot skin 大塚製薬とProteus Digital Healthの共同開発 Pet robot (http://www.proteus.com/press-releases/u-s-fda-accepts-first-digital-medicine-new-drugapplication-for-otsuka-and-proteus-digital-health/) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. Bus-conencted tactile sensor PR-1236 “Paro”, Intelligent Systems 133 (東北大学／田中教授提供) I. Kumagai et al., IEEE/RSJ’12 (2012) Parallel connection between brain and 107 of tactile receptors How to imitate or replace nerve network? PR-1236 134 World’s thinnest and lightest OTFT （3g/m2） Tactile Sensor Network on Robot Martin Kaltenbrunner, et al., Nature 499, 458–463 (25 July 2013). PR-1236 135 Specifications The lightest （3 g/m2） The thinnest （2μm） (東京大学／染谷教授提供) PR-1236 136 PR-1236 138 橋梁モニタリング Imperceptible electronics Applications Medical IT Welfare IT Digital Healthcare (東京大学／染谷教授提供) 橋梁モニタリング What Electromyogram Electrocardiogram Body temperature Heart rate Blood pressure Where Everyday life During exercise At hospital PR-1236 PR-1231 NTT DATA (http://www.soumu.go.jp/main_content/000208995.pdf) 137 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. 社会インフラのモニタリング 社会インフラのモニタリング 社会インフラ用振動センサによるモニタリング 橋梁モニタリング用 振動計測システム、斜面モニタリング用 傾斜計測システム 長野県塩尻市内にセイコーエプソンの高精度・高安定な振動計を橋（5ケ所）に、 傾斜計を山の斜面（5ケ所）に設置し、2014年4月から実証実験中。 モニタリングデータを塩尻市の無線ネットワークにて定期的に送信。 振動計（左）と傾斜計（右） 富士電機 (http://www.fujielectric.co.jp/products/shm/sample.html) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. 橋や山の傾斜への設置例 セイコーエプソン (http://www.epson.jp/osirase/2014/140820.htm) PR-1236 139 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 140 PM2.5センサ スマートフォン接続型線量計 PM2.5センサモジュール スマートフォン接続型線量計『ポケットガイガー』 ・ファンによる風圧を利用してPM2.5と それ以外の粒子を分ける ・PM2.5に対してLEDからの光を直射 発生する散乱光をフォトダイオードで受光 電圧として出力 使用したPM2.5センサモジュール (Sharp製 DN7C3JA001) 2. LED点灯 3. PM2.5に よる散乱光 •2011年5月より研究・開発、3ヶ月後の8月にリリース •配布価格は1,850円〜、半年で1.5万台以上を配布 •震災後初の、世界一安い、校正済み線量計 •線量共有100万地点以上、Facebookアクティブユーザー2000名以上 •市⺠誰もが放射線を「測定」「共有」「議論」することに貢献 ヤグチ電子工業 0. PM2.5と それ以外を分ける 5. 電圧を 読み取る 4. フォトダイオードで受光 ヤグチ電子工業 (ヤグチ電子工業／石垣様提供) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. 1.電圧を 入力 (ヤグチ電子工業／石垣様提供) PR-1236 141 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 142 水質センサ 高速自動車道路向けモニタリング MEMS型水質センサ（残留塩素センサ、電気伝導率センサ、温度センサを集積） 山形県工業技術センター（山形東亜DKK、東亜ディーケーケーの共同開発） (http://www.pref.yamagata.jp/ou/shokokanko/110002/kagaku-gijutsu/syoureisyou/juyoshiki13/ 02iwa_web.pdf) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 (出所： NEXCO東日本／松坂敏博，Trillion Sensors Summit Japan 2014) 143 高速鉄道向けモニタリング The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 144 鉄道・交通メンテナンス向けモニタリング 鉄道の電線用 保守管理システム(温度センサ、変位センサ) 太陽光発電型センサノードとモバイル型ゲートウェイを利用し、 設備の状態を列車で走行しながら自動的に収集し、状態監視や保守管理を実現。 日立製作所と東日本旅客鉄道の共同開発 (出所： 東京大学／藤野陽三教授，Trillion Sensors Summit Japan 2014) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. (出所： 日立製作所 情報・通信システム社 カタログ) PR-1236 145 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 146 交通システム向けモニタリング 交通インフラ向けモニタリング “dust networks”によるスマート・パーキング (公共駐車場における空車状況管理) “dust networks”による貨物列車・トラック・船舶の状態モニタリング リニアテクノロジー リニアテクノロジー (出所： リニアテクノロジー カタログ) (出所： リニアテクノロジー カタログ) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 147 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 148 PR-1236 151 スマート・シティ 「Fujisawaサスティナブル・スマートタウン（FujisawaSST）」 ま と め (http://fujisawasst.com/JP/pdf/FSST-ConceptBook.pdf) The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 150 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. MEMSの特質 今後のコラボレーション ユーザー MEMS発展の歴史は、常に、“技術の融合”の賜物 ⁃ 車載、インクジェットヘッド、光通信、携帯電話、スマートフォン Vertical Collaboration システムメーカー MEMSはあらゆる技術の融合 MEMS搭載システム ⁃ 電気・機械・電子・光学・バイオ・材料 基礎研究 デバイスメーカー デバイス開発 商品化 MEMSはTrillion Sensors実現のためのキーテクノロジー “産学官連携”による異分野交流が重要 MEMS製造 装置メーカー 微細加工プロセス/デバイス/システム/ユーザーの連携が必須 デバイス作成 プロセス開発 プロセス 応用開発 基礎研究 加工プロセス 要素技術 Horizontal Collaboration The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 152 市場動向と経営戦略 大学・研究機関 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 153 ま と め 微細加工技術・デバイス・システムの技術は既に広範囲に確立 今後出現する新しい要求に応じた新たな開発も可能 Trillion Sensorsの実現に、MEMS ：融合技術が重要な役割 医療・ヘルスケアにおけるナノバイオテクノロジーの展開 センサがネットワークにつながることによって、爆発的に用途拡大 M2M (Machine to Machine)、IoT (Internet of Things)、 さらに、IoE (Internet of Everything) 動きの激しい市場動向 ⇒ 市場の要求の適確な把握 「将来を見据えた中長期的研究開発投資」 ＋ 「動きの激しい市場動向への迅速な対応」 常に研究開発を持続・発展させるための経営戦略 ⁃ 産学官連携 （新規開発） ⁃ 産/産の協同 （事業化） ⁃ 国際協力 （グローバル戦略） ⁃ М＆Ａ （事業拡大＋経営基盤強化） 新たなニーズ・アプリケーションの出現が必須 海外と日本の技術の融合・国境を越えた産学の協同 日本における技術・ニーズの開拓が、地球規模の課題解決に寄与 Trillion Sensors の世界的な動き ⇒ 日本が主体的に関与 ⇒ 国内外で新産業創生 ⇒ 全世界へ貢献 技術開発と技術経営の両輪 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. 基礎研究 PR-1236 155 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 156 ご清聴ありがとうございました。 ウェブサイト情報 週刊ダイヤモンド コラム (2014年6月14日号 p37) 1兆個のセンサーをばらまく 地球規模プロジェクトの狙い SmartCity JOURNAL (2014年9月21日) Toward a Promising Future 1兆個のセンサーが地球規模の課題を解決 http://www.smartcityjournal.jp/report/technology/t_report5 SPTS SPT SPT USA 化学工業日報 (2014年10月28日付) SPTS 人と話題 住友精密工業前社長・神永晉氏 http://www.kagakukogyonippo.com/headline/2014/10/28-17855.html 日経テクノロジーオンライン SEMIレポート (2014年11月21日) トリリオンセンサーがつくる「Abundance（潤沢な世界）」が地球規模の課 題を解決する JP : SPP Technologies Co., Ltd. US : SPT Microtechnologies USA, Inc. UK : SPTS Technologies Ltd. US : SPTS Technologies Inc. The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. http://techon.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20141114/388880/ PR-1236 157 ウェブサイト情報 日経テクノロジーオンライン通信 号外 (2014年11月27日号) トリリオンセンサーがつくる「Abundance（潤沢な世界）」が地球規模の 課題を解決する http://techon.jp/article/COLUMN/20141114/388880/ World of IoT 通信 第3号 「トリリオンセンサーがつくる Abundance（潤沢な世界）」 (2014年11月27日) トリリオンセンサーがつくる「Abundance（潤沢な世界）」が地球規模の 課題を解決する http://www.semiconjapan.org/ja/node/3411 半導体産業人協会 会報「Encore」 (2015年7月号No.89) トリリオン・センサの創り出す新しい社会 ～日本の取り組むべき課題～ http://www.ssis.or.jp/pdf/encore/encore89.pdf 電子デバイス産業新聞 (2015年12月10日付) トリリオンセンサー時代がつくる社会変革とセンサー進化の方向性 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 159 The information in this document is the property of SPP Technologies Co., Ltd. (SPT) and may not be duplicated, or disclosed to any third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of SPT. PR-1236 158