お客様の要望に応じた製品の開発から製造、実装までを一貫して行う
MEMSファウンドリビジネスを開始

お客様の要望に応じた製品の開発から製造、実装までを一貫して行うMEMSファウンドリビジネスを開始

概要 | 市場背景 | アプリケーション応用例 | 技術背景 | 特長 | 用語説明

概要

ロームは、薄膜圧電(ピエゾ)素子を用いたMEMS(圧電MEMS)工程を構築し、お客様の要望に応じた製品の開発・製造をウエハ投入から実装まで一貫して行う、ファウンドリビジネスを開始しました。
既にお客様の要望に応じた圧電MEMS製品の共同開発を始めており、ウェアラブル機器、センサ、産業用インクジェットヘッドなどの成長市場に向けて、月産200万個の量産体制を目指し、製造ラインも順次拡大しています。
ロームは今後もMEMSと薄膜圧電素子を組み合わせて、アプリケーションの小型化、省エネ化に貢献していきます。

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市場背景

圧電素子は素子に圧力が加わった場合に電圧を発生する性質を持っており、インクジェットヘッドや赤外線カメラ、カメラのオートフォーカスなど様々な電子機器に組み込まれています。
そして、MEMSは加速度センサやジャイロセンサなどに使われる技術です。
そこでMEMSに薄膜圧電素子を組み合わせることができれば、処理するコントローラーを極めて小さくシンプルにできます。よって電子機器の小型化、高機能化、低コスト化を実現する事ができます。
また、圧電素子自体が待機時にほとんど電力を必要としないため、今後需要が爆発的に増加すると言われているセンサ市場からは、その省エネ性も注目されています。

アプリケーション応用例

圧電素子は圧電、焦電特性を用いた多くのアプリケーションへの応用が期待できます。
センサやアクチュエータを小型化、高機能化、省エネ化することが可能です。

  • 加速度センサ、ジャイロセンサ、圧力センサ
  • 赤外線センサ、赤外線カメラ
  • マイクロフォン、スピーカー
  • 環境発電(エナジーハーベスト)
  • インクジェットヘッド
  • カメラのオートフォーカス
  • その他アクチュエータ、ノズル制御

技術背景

圧電MEMS事業を構成する3つの基幹技術

圧電MEMSは、デバイス作成において、高圧電特性を持つ薄膜の成膜や、微細な圧電体の加工、成形は難しいとされています。
また、MEMS駆動部の加工も高精度に行う必要があり、数々の技術を展開して様々なアプリケーションに対応させるのは、多くの知見やノウハウが必要となります。

ロームはこれらの課題に対し、薄膜圧電素子研究に精力的に取り組んでおられる、神戸大学大学院工学研究科の神野伊策教授から、薄膜圧電素子の評価測定方法をご教示いただき、ロームが永年メモリで養ってきた強誘電体技術、グループ会社ラピスセミコンダクタの高感度MEMS・実装技術、KionixのMEMS微細化技術というオールロームグループ内生産技術をフル活用することで、様々なマーケット及びアプリケーションに対応可能な圧電MEMSを実現、ラピスセミコンダクタ宮崎に製造工程を構築することができました。

圧電素子を用いたMEMSイメージ

特長

ロームの薄膜ピエゾ素子を用いたMEMS工程には5つの特長があります。

1.一貫量産製造工程
ウエハ投入から実装まで国内(ラピス宮崎)で一貫量産製造工程を構築。

2.LSI微細加工対応のクリーンルーム
約1500㎡のLSI微細加工対応したクリーンルームで製造。

3.6インチサイズのウエハ
6インチサイズのウエハで開始し、2年後には8インチ化を予定。

4.24時間稼働
24時間稼働による開発の速度アップ及び量産早期立上げ体制。

5.順次拡大
センサチップで約600K/Mのキャパを2000K/Mまで順次拡大。

用語説明

圧電(ピエゾ)素子

圧電(ピエゾ)素子

圧電素子とは、圧電体に加えられた力を電圧に変換する、もしくは電圧を力に変換する圧電効果を利用した受動素子のこと。
英名「piezoelectric element」の読みからピエゾ素子ともいわれる。

アクチュエータ、センサとしての利用の他、アナログ電子回路における発振回路やフィルタ回路にも用いられている。

圧電(ピエゾ)素子

KionixのMEMS微細化技術
物体の加速度を検知する駆動部

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)

MEMSとは、機械要素部品、センサやアクチュエータ(駆動部)等を一つの基板上に集積化したデバイスを指す。

半導体業界では一般的に、加速度センサやジャイロセンサなどに使用されることが多く、スマートフォンを始めとするIT機器や期待が高まるスマート社会を支えるセンサネットワークになくてはならない技術と言われている。