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2021年7月28日【テクノロジー】

住友精密、世界最高性能の単結晶PZT薄膜を発表

NEXT MOBILITY編集部

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住友精密工業は7月28日、2種類の単結晶チタン酸ジルコン酸亜鉛(以下PZT)薄膜を同時開発したと発表した。

 

6インチおよび8インチの大口径ウエハプロセスに対応しており、2021年10月よりサンプル品の供給を行い、2022年4月より販売を開始する予定だ。

 

 

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)とは、シリコン基板などに、微細加工技術を用いてミクロンレベルの機械構造体と電気電子回路を形成し、超小型のセンサ・アクチュエータを実現したデバイス。センサ・アクチュエータとして機能するために、MEMS内での電気と力との変換技術は重要な要素であり、その手段として圧電薄膜を用いたものは圧電式MEMSと呼ばれている。

 

MEMSミラーやインクジェットヘッドなどMEMSに与えた電気信号で機械的な機能を発揮するMEMSアクチュエータでは、圧電薄膜には高いアクチュエーション能力(電気を力に変える能力)が要求される。一方、MEMSマイクなどMEMSが受けた力を電気信号に変換して機能するMEMSセンサでは、圧電薄膜には高いセンシング能力(力を電気に変える能力)が要求される。ジャイロセンサや超音波センサなどではアクチュエーション能力と、センシング能力の両方が要求される。この2つの圧電薄膜の能力は膜の圧電定数と誘電率という特性で評価でき、圧電定数は高いほど、誘電率は低いほど良いとされている。

 

圧電材料の中でも高い圧電定数を持つPZT薄膜は、これまで多くのMEMSデバイスに採用されている。しかし、従来のPZT薄膜は誘電率が大きく、高いセンシング能力を得られないという課題があった。

 

今回同社が開発した単結晶PZT薄膜(Novel A:センサ性能重視型、Novel B:センサ性能・アクチュエータ性能バランス型)は、アクチュエーション能力の低下を抑制しながらセンシング能力を従来比で1.5~2倍向上。アクチュエータとセンサの両機能を併せた圧電薄膜の性能を示す値(Figure Of Merit (以下「FOM」))は、世界最高性能を達成している。

 

住友精密工業は、この製品により、センサ機能を有するMEMSの機械構造体・信号処理回路の簡略化・小型化や、高感度で新たな機能を発揮するMEMSの登場が期待され、自動運転技術、高精細プリンタ、スマート医療、高セキュリティ認証システムなどのMEMSアプリケーションを通じて、快適で利便性の高い暮らし、安全・安心な社会の実現に貢献できるとしている。

 

 

■製品仕様比較

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坂上 賢治

NEXT MOBILITY&MOTOR CARS編集長。日刊自動車新聞を振り出しに自動車産業全域の取材活動を経て同社出版局へ。コンシューマー向け媒体(発行45万部)を筆頭に環境&リサイクル紙、車両ケア&整備ビジネス専門誌等の創刊誌編集長を歴任。独立後は一般誌、Web媒体上でジャーナリスト活動を重ね30年半ば。2015年より自動車情報媒体のMOTOR CARS編集長、2017年より自動車ビジネス誌×WebメディアのNEXT MOBILITY 編集長。

松下次男

1975年日刊自動車新聞社入社。編集局記者として国会担当を皮切りに自動車販売・部品産業など幅広く取材。その後、長野支局長、編集局総合デスク、自動車ビジネス誌MOBI21編集長、出版局長を経て2010年論説委員。2011年から特別編集委員。自動車産業を取り巻く経済展望、環境政策、自動運転等の次世代自動車技術を取材。2016年独立し自動車産業政策を中心に取材・執筆活動中。

間宮 潔

1975年日刊自動車新聞社入社。部品産業をはじめ、自動車販売など幅広く取材。また自動車リサイクル法成立時の電炉業界から解体現場までをルポ。その後、同社の広告営業、新聞販売、印刷部門を担当、2006年に中部支社長、2009年執行役員編集局長に就き、2013年から特別編集委員として輸送分野を担当。2018年春から独立、NEXT MOBILITY誌の編集顧問。

片山 雅美

日刊自動車新聞社で取材活動のスタートを切る。同紙記者を皮切りに社長室支社統括部長を経て、全石連発行の機関紙ぜんせきの取材記者としても活躍。自動車流通から交通インフラ、エネルギー分野に至る幅広い領域で実績を残す。2017年以降は、佃モビリティ総研を拠点に蓄積した取材人脈を糧に執筆活動を展開中。

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(中島南事務所/東京都文京区)1963年・愛知県生まれ。新聞、週刊誌、総合月刊誌記者(月刊文藝春秋)を経て独立。規制改革や行政システムを視点とした社会問題を取材テーマとするジャーナリスト。

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経済誌「財界」で自動車、エネルギー、化学、紙パルプ産業の専任記者を皮切りに報道分野に進出。2000年からは産業界・官界・財界での豊富な人脈を基に経済ジャーナリストとして国内外の経済誌で執筆。近年はビジネス誌、オピニオン誌、経済団体誌、Web媒体等、多様な産業を股に掛けて活動中。

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1970年日刊自動車新聞社入社。編集局記者として自動車全分野を網羅して担当。2000年出版局長として「Mobi21」誌を創刊。取締役、常務、専務主筆・編集局長、代表取締役社長を歴任。2014年に独立し、佃モビリティ総研を開設。自動車関連著書に「トヨタの野望、日産の決断」(ダイヤモンド社)など。執筆活動に加え講演活動も。

熊澤啓三

株式会社アーサメジャープロ エグゼクティブコンサルタント。PR/危機管理コミュニケーションコンサルタント、メディアトレーナー。自動車業界他の大手企業をクライアントに持つ。日産自動車、グローバルPR会社のフライシュマン・ヒラード・ジャパン、エデルマン・ジャパンを経て、2010年にアーサメジャープロを創業。東京大学理学部卒。

福田 俊之

1952年東京生まれ。産業専門紙記者、経済誌編集長を経て、99年に独立。自動車業界を中心に取材、執筆活動中。著書に「最強トヨタの自己改革」(角川書店)、共著に「トヨタ式仕事の教科書」(プレジデント社)、「スズキパワー現場のものづくり」(講談社ピーシー)など。