シーンオリエンテッド
先端実装技術分科会

INFORMATION

背景と調査の重要性


超スマート社会(Society 5.0)の実現に向け、現実空間とサイバー空間との情報連携:データの取得、伝達、蓄積、処理・活用、を具現化するための鍵となる技術を、“モノ、ハードの実装技術”の観点から調査を行う。

Society 5.0では、現実空間でセンシングされたデータが、ネットワーク・インターネットを介してクラウド上に蓄積され、ビッグデータとしてサイバー空間で処理・分析されて、その結果を現実空間にフィードバックし、人・機械・ロボット・車等へ “瞬時”に指示・制御するしくみを構築する必要がある。その実現には現実空間をサイバー空間に写像するセンシング技術や、サイバー空間から現実空間への提示・制御を行うアクチェーション技術に加え、1000倍のデータ量を、消費電力を増加させずに、ミリ秒で処理・伝送できるデバイス・モジュール技術が必要となる。

“モノ、ハードの実装技術”の位置づけは、プロセッサ、メモリ、センサ、アクチュエータといった異種デバイスのインテグレーションから、異分野のサプライチェーンの融合へ変わりつつあり、それが産業構造の階層破壊を引き起こす可能性を秘めている。このような背景の下、以下のトップダウン、ボトムアップ双方向からの調査を行う。

  • トップダウン: IoTが新たな市場拡大につながる業種・分野とその実現を支えるハードウェア・実装技術に関する“市場ニーズ対応型ビジネスモデル”
  • ボトムアップ: デバイス・部品の集積化・実装技術で、モジュールの高性能、高機能化、高エネルギー効率化を実現し、異種デバイス・モジュール性能・機能の向上により創生される、新しい気づき、ときめき市場に関する“提案型ビジネスモデル”。

調査項目

2030年の社会システムを見据え、それを支える電子機器・デバイスとその実現に向けた実装技術および、材料・プロセス・製造技術を調査し、日本の電子産業強化のために今後必要となる実装技術を抽出する。

  • 1)実装技術に対するIoT市場ニーズ(IoTが各業種、業態へ与えるインパクト)
    • ・ビッグデータ:クラウド、データセンタ、エッジコンピューティング
    • ・人工知能、データ解析:ディープラーニング、ニューロモルフィック
    • ・ネットワーク、通信網:5Gモバイル(無線)、超広帯域光アクセス
    • ・セキュリティ:ハードウェアセキュリティ、暗号処理技術、民間機密と国防
    • ・次世代モビィリティ:自動運転、エコカー(電気自動車)、物流
    • ・スマートものづくり:工場、製造機械・ロボット、製品・部品、作業者・作業場、物流
    • ・医療、ヘルスケア:遠隔医療、手術・介護ロボット、インボディ・ウェアラブルセンサ
    • ・スマート1次産業(農業、水産業):気象・土壌・生育・作業センシング、農業経営、生態圏モデリング
    • ・スポーツ(AR x 5G):運営・観戦、ウェアラブル端末
    • ・エンタテインメント:AR、VR、遠隔リアルライブ、五感体験
    • ・資源・エネルギー:エネルギー効率、再生可能エネルギー、極限環境資源の回収技術
  • 2)各種製品(機器、装置、デバイス)における実装技術
    • ・ハイエンドサーバ/ネットワーク機器/ストレージ:エネルギー効率/高速・高帯域・省電力化,高速信号伝送の限界と新技術(無線、光)、量子コンピュータ、AI処理プロセッサ
    • ・自動車(電装):自動運転車(LiDAR、車載センサ群(イメージセンサ、加速度、圧力)、車内通信、移動体間通信)、電力制御機器(適用目的、耐圧、熱設計の最適化)
    • ・ロボット:産業用、医療用、家庭用、産業用ドローン、家庭用ドローン
    • ・画像・映像機器:イメージセンサ、VR・AR機器、広帯域・低消費電力無線
    • ・無線システム:基地局、エッジ機器、RFデバイス
    • ・医療、ヘルスケア機器:生体環境適合デバイス、アポトーシスタイプデバイス
    • ・3D形成機器(プリンタ):生体形成部品、リアル臓器
    • ・極限環境対応機器:資源探査、水圏通信、飛翔体、高放射線量下でのセンサ・ロボット
    • ・センサ、アクチュエータ:MEMS・NEMS、バイオセンサ
    • ・エネルギーハーベスティング(EH)デバイス:熱、振動、光、ストレスフリー小型発電、生体融合発電
  • 3)設計技術(水平分業化した実装工程、全体のデザイン)
    • ・3D集積対応SI/PI/EMIシミュレーション技術
    • ・3Dフロアーデザイン:ロジック、メモリ
    • ・異種機能デバイス統合設計
    • ・極限環境デバイス設計
    • ・ファシリティ設計:生活空間、建屋、服飾、人体
    • ・製造フレンドリー設計
  • 4)先端実装技術(材料、プロセス、集積技術)
    • ・システムインパッケージ(SiP)、異種機能集積技術、3D積層
    • ・冷却・放熱技術:エネルギー効率、フォームファクタ、発熱量に応じた熱設計(材料の熱抵抗、放熱ハイウエイ)
    • ・接合(接続)技術:接合方法、接合材料、低温接合
    • ・ダイシング技術:ブレード、ステルス、ブレーキング、プラズマ・・・
    • ・情報、エネルギーのインターコネクション:有線、無線
  • 5)低コスト化に向けた製造技術
    • ・製造装置の動向、新技術
    • ・プロセス:高速成膜・堆積・充填、高速加工、ウエハレベルプロセス
    • ・材料:低CTEミスマッチ、低熱抵抗、3シグマ分ばらつき制御(分子量、構造)
    • ・サプライチェーン、低リスクグローバルサプライチェーン
    • ・製造コスト分析、動向:チップベース、ウェハベース
  • 6)電子産業強化のための実装技術
    • ・海外実装技術動向:
      • アジア 韓国、台湾、中国、シンガポール、ロシア、ベトナム
      • 欧米(ジョージアテック、IMEC、フラウンフォーファ、BOSCH、フィリップス、STマイクロ)


委員会参加MEMBER

  • ソニーセミコンダクタソリューションズ(株)
  • 日本電気(株)
  • (株)日立製作所
  • 富士通(株)
  • 三菱電機(株)
  • (株)村田製作所
  • (株)リコー


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