センサ 書籍

No.1692

 

★10年、20年先を創造する! 消費者ニーズからでは生まれない!
                       未来自動車が求めるセンサ、システムの開発!!
  「ヒトの五感」を実装
次世代自動車の夢を実現する
センサ
開発と制御技術
発 刊 2012年 10月30日  体 裁 A4判 937頁  定 価 99,750円(税込)
※書籍絶版、オンデマンド版 30,000円(税抜)  (上製本ではありません)

■ 本書のポイント
◎次世代自動車の制御システム、材料開発の指針が把握できる、

                     「広く、深い情報」を収録した充実の内容!!

○ センサの小型・複合・高精度化

 加速度センサ、角速度センサ、
       ジャイロセンサ、磁気センサ、回転センサ、、、


○ 車両姿勢・ブレーキの制御

 ESCシステム用加速度センサ、
       回生協調ブレーキシステム、、、


○ 耐熱・耐振・耐ノイズ対策

 センサの耐熱・耐振技術、
       モータ・インバータのノイズ対策、、、


○ 次世代パワーデバイスの放熱・実装技術

 高耐熱実装、信頼性評価、
       パッケージの実装、封止技術、、、

○ 予防安全・運転支援システム

 衝突防止、駐車支援、
       飲酒検知システムの制御、、、


○ バッテリマネジメント

 バッテリの熱設計、冷却、
       温度管理、監視制御


○ 急速充電の制御

 EV/PHEVの充電制御システム、
          急速充電の制御、、、


○ モータ・インバータの制御

 モータ・インバータの駆動制御、
          高電圧システムの遮断制御、、、

■ 執筆者(敬称略)
フリースケール・セミコンダクタ・ジャパン(株) Antonio Leone (株)デンソー 神谷有弘
スミダコーポレーション(株) Markus Schmeller (社)KEC関西電子工業振興センター 正岡賢治
フリースケール・セミコンダクタ・ジャパン(株) Michael Hutterer (独)産業技術総合研究所 清水健一
三菱重工業(株) 安間健一 (株)チノー 清水孝雄
ダイハツ工業(株) 伊東敏夫 スミダコーポレーション(株) 清水誠二
三菱自動車工業 伊藤政義 京都大学 西原修
エミック(株) 井下芳雄 NTN(株) 西川健太郎
静岡大学 羽多野裕之 古河電気工業(株) 青柳靖
産業技術大学院大学 越水重臣 (株)日立製作所 石井利昭
米子工業専門学校 奥雲正樹 兵庫県立大学 前中一介
旭化成エレクトロニクス(株) 岡武茂樹 大日本印刷(株) 倉持悟
NTN(株) 河村浩志 名古屋大学 村瀬洋
(株)ダイドー電子 灰塚弘 奈良先端科学技術大学 太田淳
(株)島津製作所 喜多純一 九州電力(株) 大熊康彦
スミダコーポレーション(株) 菊池貴行 日立オートモティブシステムズ(株) 大須賀稔
パナソニック(株) 吉谷克美 (株)オクト映像研究所 竹村裕夫
(株)小野測器 久尾信太郎 日本ガイシ(株) 中垣邦彦
オムロンオートモーティブエレクトロニクス(株) 宮崎秀徳 名城大学 中野倫明
多摩川精機(株) 熊谷秀夫 (株)東芝セミコンダクター&ストレージ社 中條博則
(株)安川電機 原英則 (株)エルポート 忠津孝
カルソニックカンセイ(株) 原潤一郎 大同特殊鋼(株) 長田誠一
弘前大学 古屋泰文 (株)日本アレフ 津田裕二
東北大学 江刺正喜 岡山大学 塚田啓二
名古屋工業大学 江川孝志 (株)日立製作所 鄭希元
日産自動車(株) 溝口和貴 オムニビジョン・テクノロジーズ・ジャパン(株) 田澤仁志
職業能力開発総合大学校 高橋久 (株)デンソー 渡辺高元
NTN(株) 高橋亨 東海電子(株) 都築伴三
昭和飛行機工業(株) 高橋俊輔 フリースケール・セミコンダクタ・ジャパン(株) 島田和昭
旭化成エレクトロニクス(株) 高橋新 (株)古賀総研センサコンサルタント 嶋田智
富士重工業(株) 高橋努 STマイクロエレクトロニクス(株) 東山哲治
(株)日立製作所 黒須俊樹 岐阜大学 内藤治夫
本多電子(株) 佐野貢 (株)日立製作所 日高貴志夫
浜松ホトニクス(株) 砂子有矢 日本リライアンス(株) 馬渡俊博
日産自動車(株) 山際正憲 富士電機(株) 武井信二
名城大学 山田宗男 日産自動車(株) 福島正夫
千葉工業大学 室英夫 日産自動車(株) 平井敏郎
豊橋技術科学大学 柴崎一郎 京都大学 平岡敏洋
(株)日立製作所 守田俊章 (株)日立製作所 宝藏寺裕之
アイシン精機(株) 秋田時彦 新コスモス電機(株) 北口久雄
広島大学 勝代健次 立命館大学 木股雅章
(公)鉄道総合技術研究所 小笠正道 住友精密工業(株) 野沢善幸
日産自動車(株) 小池雄一 立命館大学 鈴木健一
三菱マテリアル(株) 小日向正好 立命館大学 鈴木健一郎
東京工芸大学 松井幹彦 信州大学 脇若弘之
群馬大学 松村修二 九州大学 澤田廉士
(株)東芝 新政憲 (株)大泉製作所 蛯名光昭
東海大学 森本雅之 岡野電線(株) 贄川潤
(株)ピューズ 深沢保    
■ 目  次
  第1章 これからの自動車で求められる安全制御技術

  第2章 各種センサの基本原理・構造  

  第3章 
センサの小型 複合化と高精度・高機能化と自動車への応用

  第4章 各用途/目的に合わせたセンサの組合せ方・使われ方とその周辺技術


  第5章 EV・HEV車で求められる耐環境複合試験・評価とノイズ対策


  第6章 MEMSセンサデバイスのプロセス技術


  第7章 次世代パワーデバイスと実装材料・放熱技術

◇ 第1章 これからの自動車で求められる安全制御技術 ◇


1節 三菱自動車工業の考えるこれからの自動車技術 ― センシング技術の観点から ―

 1.自律型運転支援システムでのセンシング技術
 2.協調型運転支援システムでのセンシング技術
 3.DSSS安全運転支援システムでのセンシングに関する考察
 4.ASV情報交換型運転支援システムでのセンシングに関する考察
 5.ITSスポットサービスでのセンシングに関する考察
 6.スマートグリッドと電気自動車

2節 インタビュー 2020年を目指して求められる自動車技術

 Q:自動車の予防安全システム開発の現状
 Q:これからの自動車に求められる部品・部材について
 Q:EV・HEVで変わる部材、今後注目される部材について
 Q:電装系が増えることによる電磁波ノイズなどの問題点
 Q:予防安全システムは長期使用と電装系のトラブル、劣化要因
 Q:車内ネットワークンの高速化、高周波数化により部材への影響
 Q:温度、湿度、振動への耐久性や高速化と高周波化による耐ノイズ性などへの材料技術
 Q:これからの自動車開発の展望と新たに自動車に求められる価値観

3節 これからの自動車で求められる各種制御技術

 1.電気自動車固有の安全仕様
 2.駆動系の制御
 3.ブレーキの協調制御
 4.電池システムの制御
 5.充電関連の制御
  5.1.電池の管理
  5.2.充電プロトコル
  5.3.課金
 5.4.非常用電源
  5.5.ロードレベリング
   5.5.1.家庭/事業所内でのロードレベリング
   5.5.2.家庭/事業所/地域でのロードレベリング
   5.5.3.スマートグリッド
  5.6.スマート充電
 6.空調システムの制御
 7.車両運動制御/利便性目的の制御

4節 車両制御システムの複雑化

 1.車両制御システムの複雑化
  1.1.スタンドローン制御から協調制御へ
  1.2.協調制御
  1.3.多重通信システム
 2.車両制御品質の課題
  2.1.車両電子安全性を脅かす組み込みソフト
  2.2.組み込みソフトウェアの品質問題を生む要因
   2.2.1.車両や部品の構造や使用環境と、ソフトウェア品質
   2.2.2.制御ユニットのハードウェアとの関係で発生するソフトウェア品質問題
   2.2.3.市場環境とソフトウェア品質
   2.2.4.人間系のミス
  2.3.車両制御品質の確保
   2.3.1.これまでの電子安全設計
   2.3.2.開発プロセスの管理
   2.3.3.要求仕様の明確化
   2.3.4.コーディングルール
   2.3.5.モデルベース開発
   2.3.6.機能安全規格ISO26262
  2.4.新たな脅威

5節 運転者のモチベーションに働きかけるエコドライブ支援システム

 1.従来のエコドライブ支援システム
  1.1.直接型エコドライブ支援システム
  1.2.間接型エコドライブ支援システム
 2.自発的なエコドライブを促す支援システムの提案
  2.1.動機づけに関する心理学の各種知見
   2.1.1.効力期待と結果期待
   2.1.2.パーセンタイルスケジュール
   2.1.3.達成動機づけ理論
   2.1.4.フィードバックと結果の知識
  2.2.エコドライブ支援システムの概要
   2.2.1.機能1:1分間隔ごとの燃費評価
   2.2.2.機能2:運転技能に見合った目標値の計算と提示
   2.2.3.機能3:目標値の難易度を設定可能
   2.2.4.機能4:表示内容を切替え可能
 3.ドライビングシミュレータ実験による効果評価
  3.1.実験条件
  3.2.教示内容
  3.3.実験結果

6節 次世代自動車に求められる材料と材料技術

 1.車体軽量化の重要性
 2.BMWの電気自動車開発
 3.改造型電気自動車の問題点
 4.量産型電気自動車車体へのCFRP導入
  4.1.Life Driveコンセプト
  4.2.CFRP製の車体
 5.将来展望

7節 EV化に伴う部品の変化とエンジン車との比較 〜残る部品と消える部品〜

 1.EV化で消える部品
 1.1部品点数による比較
  1.2.消滅する部品の市場予測
 2.EV化で残る部品
 3.EV化により変化する部品
  3.1車体関連部品
  3.2電気・電子部品
 4.新たに増える部品
  4.1電池
  4.2モータ
  4.3インバータ、コンバータ
  4.4新たに創出する部品の市場予測

 


◇ 第2章 各種センサの基本原理・構造 ◇


1節 電流センサの基礎・基本構造と応用展開

 1.電流センサ
  1.1.電流センサ技術の要点
  1.2電流計測の方法と電流センサの種類
   1.2.1.直流計測能力による分類
   1.2.2.直流的絶縁性による分類
   1.2.3.検出手段
    1.2.3.1.コイルの誘導起電力を利用する方法
    1.1.2.2.磁界センサを利用する方法
   1.2.4.被計測電流の大きさによる分類
   1.2.5.精度
   1.2.6.安定性
   1.2.7.応答時間
   1.2.8.負帰還制御の有無

2節 加速度センサの基礎と高機能化技術

 1.加速度検出の基礎原理
 2.静電容量検出回路
 3.高機能化技術

3節 圧電式加速度センサ

 1.圧電式加速度センサ
  1.1.圧電効果
  1.2.圧電式加速度ピックアップの原理
  1.3.圧電式加速度ピックアップの特長
  1.4.実際ピックアップの構造
 2.圧電式加速度ピックアップ
  2.1.チャージアンプの回路
  2.2.電圧増幅回路

4節 温度センサの基礎と実用知識

 1.熱電対による温度測定
  1.1.熱電対の原理
  1.2.熱電対の種類
  1.3.熱電対の特性
  1.4.熱電対の許容差
  1.5.熱電対の使用限度
  1.6.JIS規定以外の熱電対
  1.7.シース熱電対
  1.8.熱電対用補償導線
 2.測温抵抗体(抵抗温度計センサ)
  2.1.測温抵抗体の概要
  2.2.JIS規定の測温抵抗体の特性
  2.3.JISに規定されていない実用抵抗温度計
  2.4.測温抵抗体の構造
  2.5.抵抗温度計の測定回路構成

5節 ガスセンサの基礎と実用知識

 1.接触燃焼式センサ
 2.半導体式センサ
 3.FET方式センサ
 4.赤外線式CO2.センサ

6節 圧力センサ

 1.圧力計測
  1.1.圧力の種類
  1.2.圧力の大きさによる種類
  1.3.圧力計測の注意事項
 2.圧力センサの種類
  2.1.変位と歪
  2.2.抵抗歪ゲージ
  2.3.ブリッジ回路
  2.4.拡散型圧力センサ
  2.5.半導体歪ゲージ式圧力センサ
  2.6.静電容量
   2.6.1.片側静電容量型
   2.6.2.差動静電容量型シリコンキャパシタンスセンサ
 3.アプリケーション別 留意事項・注意事項
  3.1.油圧測定の注意事項
  3.2.結露と凍結が起きる条件下の注意事項
  3.3.応答速度による注意事項
  3.4.腐食性の媒体が特定されない場合の注意事項
 4.これからの圧力センサ

7節 ひずみセンサ

 1.ひずみを計測する
 2.ひずむゲージの測定原理
 3.センサの特性
 4.アプリケーション毎のセンサの使い方、選び方

8節 変位センサの基礎・原理と応用

 1.はじめに
 2.電磁気式
  2.1.マグネスケール
  2.2.静電容量の変化を利用
  2.3.レゾルバ
 3.幾何学配置に基づくマイクロ変位センサ
  3.1.三角測法およびビームディフレクタ法による計測
  3.2.拡散光ビームを用いた変位計測
  3.3.レンズ周辺の光ビームによるオートフォーカシング機構と変位センサの組み合わせ
 4.干渉法
  4.1.分光干渉方式
  4.2.共焦点法
  4.3.フィゾー干渉型変位センサ
  4.4.高感度干渉計
  4.5.セルフミキシングを利用したマイクロセンサ
  4.6.戻り光利用マイクロ形状測定センサ
 5.エンコーダ
  5.1.モノリシック集積マイクロエンコーダ
  5.2.ハイブリッド集積型エンコーダ
 6.その他のMEMS変位センサ例
  6.1.可動回折格子を利用した変位センサ
  6.2.可動回折格子利用変位センサ
  6.3.変位センサを内蔵した光マイクロセンサ
  6.4.フォトニック結晶による歪センサとカンティレバを用いた応力、変位センサ

9節 回転センサの原理・構造と種類

 1.ガソリンエンジンの回転計測
  1.1.イグニッション検出器
  1.2.小型イグニッション検出器
  1.3.エンジン回転計
 2.ディーゼルエンジンの回転計測
  2.1.ディーゼルエンジン回転計
 3.FFT演算を利用した回転計測
  3.1.FFT演算式回転計

10節 インテリジェントイメージセンサ

 1.CCDとCMOSイメージセンサの基本構造
  1.1.CCDイメージセンサ
  1.2.CMOSイメージセンサ
 2.高機能化のためのアーキテクチャ

11節 においセンサおよびにおい識別装置の原理と応用

 1.においを科学的に捕らえるには
 2.嗅覚を模倣したにおい識別装置の原理
 3.大気連続測定への応用
 4.におい識別装置その他の機能


◇ 第3章 センサの小型 複合化と高精度・高機能化と自動車への応用 ◇


1節 車載用MEMSセンサの進歩

 1.圧力センサとエンジン制御・タイヤ圧モニタ
 2.慣性センサと走行・安全
 3.イメージャと外界検知

2節 車載用MEMSセンサの進歩

 1.加速度センサ検出の原理と方式
 2.MEMS加速度センサの概要
 3.車載用加速度センサ開発の歴史
 4.車載用加速度センサの今後

3節 自動車走行制御向けMEMS型3.軸複合センサ

 1.静電容量型複合センサの設計
  1.1.複合センサの動作原理
   1.1.1.加速度センサの原理
 2.環境変動にロバストな複合センサの設計
  2.1.外乱振動にロバストな加速度センサの設計
  2.2.ひずみにロバストな角速度センサの設計
 3.複合センサの製造プロセス
 4.複合センサの評価

4節 MEMS慣性センサ(加速度・角速度センサ)技術と自動車への用途展開

 1.加速度センサ
  1.1.加速度センサの原理と基本構造
  1.2.エアバッグへの応用
  1.3.車両制御
  1.4.ヘッドライトのオートレベリング
  1.5.ナビゲーションの補機
 2.角速度センサ(ジャイロ、ヨーレートセンサ)
  2.1.角速度センサの原理と基本構造
  2.2.横滑り防止機構
  2.3.ナビゲーションの補機
  2.4.サイドエアバッグ:ロールオーバ検出

5節 ジャイロセンサの種類と車載用ジャイロセンサの特徴

 1.一般的ジャイロセンサの原理と用途
  1.1.機械式レートジャイロ
  1.2.ガスレートセンサ
  1.3.光ファイバージャイロ
  1.4.リングレーザージャイロ
  1.5.振動ジャイロ(Vibration)
 2.車載用ジャイロセンサの用途
  2.1.カーナビゲーション用途
  2.2.ヨーレート制御用途
  2.3.サイドエアバック(ロールオーバ)用途
  2.4.コンバインセンサ
 3.車載用ジャイロセンサ(振動ジャイロ)の原理
  3.1.BOSCH製レートジャイロ
  3.2.BEI社(曙ブレーキ)製レートジャイロ
  3.3.SSS(住友精密工業)社製レートジャイロ
  3.4.AD社製レートジャイロ
  3.5.EPSON社製レートセンサ
  3.6.多摩川精機社製レートジャイロ
  3.7.パナソニック社製レートジャイロ
  3.8.村田製作所社製レートジャイロ
  3.9.VTI(村田製作所)社製コンバインセンサ

6節 MEMSジャイロ・センサの要素技術と車載アプリケーションへの適用

 1.MEMSセンサにより実現される自動車アプリケーション
 2.STマイクロエレクトロニクスのMEMSセンサ概要
 3.STのMEMSジャイロ・センサ
 4.3軸ジャイロ・センサにより実現される自動車アプリケーション
 5.今後のMEMSジャイロ・センサ

7節 高感度薄膜磁気センサ技術と最近の応用

 1.高感度InSb薄膜ホール素子の応用と開発の歴史経緯
  1.1.高感度薄膜ホール素子開発の歴史経緯
   1.1.1.初期のホール素子研究
   1.1.2.高感度InSb薄膜ホール素子の実用化の歴史経緯
   1.1.3.高感度薄膜ホール素子の応用
  1.2.市販されている実用ホール素子の種類と特徴
 2.ホール効果とホール素子、ホール素子材料
  2.1.ホール効果とホール素子の駆動原理
  2.2.薄膜ホール素子材料
 3.実用ホール素子各論(技術と特性)
  3.1.高感度InSb薄膜ホール素子(磁気増幅型InSb薄膜ホール素子)
  3.2.InAs薄膜ホール素子, InAsDQWホール素子
   3.2.1.SiドープInAs単結晶薄膜ホール 素子
   3.2.2.InAs DQW ホール素子
 4.高感度薄膜ホール素子の集積化磁気センサ応用
  4.1.デジタル出力の集積化磁気センサ(ハイブリッドホールIC)
  4.2.リニア出力の集積化磁気センサ(リニアハイブリッドホールIC)

8節 小型・高感度・低消費電力の新型磁気センサ

 1.GIG型磁気センサの動作
  1.1.絶縁型ナノグラニュラ薄膜の磁気特性
  1.2.GIG型磁気センサの磁気感度特性
 2.GIG型磁気センサの設計と応用
  2.1.GIG型磁気センサの磁気感度と抵抗値の設計範囲
  2.2.GIG型磁気センサの温度特性
  2.3.GIG型磁気センサの応用例

9節 レゾルバ性能に匹敵する小型高速回転角センサ

 1.AK7405を使ったモーター用途の回転角度センサ
 2.磁気収束板の機能、効果
 3.その他の磁気式回転角度センサとの比較
  3.1.高感度磁気センサ(磁気抵抗素子)との比較
  3.2.レゾルバとの比較
 4.AK7405のIC回路の概要
 5.AK7405の電気特性、磁気特性

10節 車載用NOxセンサの開発

 1.車載用NOxセンサ
  1.1.開発目標
  1.2.NOxセンサの動作原理
  1.3.ジルコニアNOxセンサの性能
  1.4.ジルコニアNOxセンサの実用例
 2.今後の展開

11節 水素センサの現状と応用展開

 1.各種水素センサ
 2.プロトンポンピングゲートFET水素センサ
 3.デュアルゲートFET水素センサ

12節 赤外線イメージセンサにおける集積化技術と自動車への用途展開

 1.非冷却赤外線イメージセンサの動作
 2.ハイブリッド型非冷却赤外線イメージセンサ
 3.車載ナイトビジョンシステムの実用化
 4.MEMS非冷却赤外線イメージセンサ
 5.高性能化動向
 6.マイクロボロメータ車載ナイトビジョンシステム

13節 車載用レーザレーダの開発と性能評価

 1.システム構成
 2.測距原理
 3.2次元スキャン機構
 4.投光ビームの狭角化
 5.アクティブアライメント
 6.水平方向認識性能改善
 7.性能評価

14節 光センサの特性と自車への応用

 1.光センサの自動車分野での応用例
  1.1.視界安全用光センサ
  1.2.車両走行安定性制御用光センサ
  1.3.情報通信関連光センサ
 2.車載用光センサの製品設計技術
  2.1.受光素子
   2.1.1.要求特性
   2.1.2.ボンディングワイヤーの疲労断線対策
   2.1.3.温度サイクルストレス
   2.1.4.高耐湿性
   2.1.5.リフロー実装対応
  2.2.発光素子
 3.車載用光半導体素子の要素技術
  3.1.光半導体プロセス技術
  3.2.パッケージおよび実装技術
 4.光センサのこれからの技術

15節 車載用超音波センサ・車高センサ・衝突防止センサ

 1.車載センサ
 2.乗り心地・車高センサ
 3.距離の安全性からの衝突防止センサ
 4.超音波センサ
 5.車載センサに必要なこと
 6.なぜ超音波を利用しているか
 7.超音波の特性
 8.超音波センサの構成
 9.センサの原理
 10.変換器(超音波振動子)
 11.電気回路
 12.制御
 13.センサとしての必要技術
 14.センサの設計方法及び要素技術や性能を知る
 15.性能
 16.車両の安全・安心性・安定の確保
 17.センサの今後の動向と期待

16節 2000画素の小形熱画像センサとその応用

 1.2000画素のFPA素子と小形熱画像センサ
  1.1.FAP素子
  1.2.小形熱画像センサ
 2.本体機能とシステム構成
 3.専用アプリケーションソフトの機能
  3.1.アプリケーションソフトの主な機能
 4.熱画像センサの応用例

17節 ステアバイワイヤー(SBW)用トルクセンサの開発

 1.はじめに(ステア・バイ・ワイヤ制御技術)
  1.2.非接触式トルクセンサ技術
  1.3.センサの原理
 2.実験結果と考察
  2.1.磁歪リング、シャフト材料
  2.2.トルクセンサ測定システム
  2.3.トルクセンサ・デバイスの製作
  2.4.トルク感度
  2.5.線形性・分解能、温度特性
  2.6.実装試験(SBW操作・制御システム)
 3.まとめと課題、展望
  3.1.既存技術との比較、優位性
  3.2.実用化・商品化への課題および市場性調査

18節 セーフィングセンサについて

 1.セーフィングセンサの考え方,必要性
 2.代表的なセーフィングセンサの構造
 3.衝撃に対する挙動
 4.セーフィングセンサの未来
  4.1.小型化/廉価化
  4.2.多点動作
  4.3.低Gのセンサ開発

19節 センサ用オールデジタルAD変換器TADとその発展性(あらゆるセンサのデジタル化)

 1.求められるセンサとは
  1.1.センサの現状
  1.2.センサの理想形態
  1.3.センサの発展性
 2.センサ用AD変換器の条件
 3.センサ用AD変換器TAD
  3.1.動作原理
  3.2.回路構成
  3.3.TADフィルタ効果
  3.4.AD変換特性・特徴
   3.4.1.特性評価例
   3.4.2.高耐久技術
   3.4.3.低電圧動作と低消費電力化
   3.4.4.TADフィルタ特性
   3.4.5.前置フィルタ不要化
   3.4.6.クロックノイズ除去
 4.TAD適用デジタル式センサ
  4.1.圧力センサIC
  4.2.各種センサ応用
   4.2.1.電圧/数値変換(AD変換)応用
   4.2.2.時間/数値変換(Time-to-Digital:TD変換)応用
 5.TADの発展性
  5.1.CMOS微細化の効果
  5.2.低コストプロセスでの高性能化手法
   5.2.1.クロックエッジシフトCKES方式TADの構成
   5.2.2.CKES方式評価結果
   5.3.オールデジタル検波回路
   5.3.1.TADデジタル同期検波
   5.3.2.オールデジタルTAD-OFDM検波
  5.4.時間分解能型回路TADの多機能性
   5.4.1.時間/数値変換回路(TAD型TDC)
   5.4.2.デジタル制御発振回路(TAD型DCO)
   5.4.3.オールデジタルPLL(ADPLL)
  5.5.センサ回路プラットフォーム


◇ 第4章 各用途/目的に合わせたセンサの組合せ方・使われ方とその周辺 技術 ◇


1節 バッテリーの制御

[1]車載リチウム二次電池モジュールにおける温度対策 〜温度・空冷管理と適切な配置〜

 1.新型EV搭載バッテリー
  1.1.新型EVパックの熱性能設計
  1.2.セル毎の性能バラツキ抑制設計
 2.新型HEV搭載バッテリー
  2.1.バッテリーパック仕様
  2.2.ハイブリッドシステム要求仕様
  2.3.バッテリー熱性能設計
   2.3.1.セル
   2.3.2.モジュール
   2.3.3.パック
   2.3.4.電池熱性能の検証結果

[2]電気自動車におけるバッテリーマネジメントシステム

 1.組電池
  1.1.基本
  1.2.電池の選定
  1.3.接続構成
  1.4.モジュール化
  1.5.組電池システム構成
  1.6.電圧及び温度検出
 2.電池マネジメント
  2.1.基本
  2.2.制御パラメータ
  2.3.電圧均等化
  2.4.保護回路
  2.5.寿命

[3]マイクロ・ハイブリッド車用鉛蓄電池の効率的な管理

 1.序論
 2.エネルギー管理システム
 3.バッテリのモニタリング
  3.1.充電状態(SoC)
  3.2.劣化状態(SoH)
  3.3.作動状態(SoF)
 4.ハードウェア、ソフトウェア両面から実現したエネルギー効率の良いBMS
  4.1.低電力モード
  4.2.HWブロックへのSWタスクの移行
  4.3.簡単な校正
  4.4.SWの実装

[4]ハイブリッド車用バッテリ冷却システム

 1.リチウムイオン電池の高温劣化
 2.ハイブリッド車の駆動電池の冷却
 3.ハイブリッド車の駆動電池の技術的課題
 4.種々の冷却方式
  4.1.車室内空気(空調風)利用方式
  4.2.前席エアコン空調風利用方式
  4.3.後席エアコン空調風利用方式
  4.4.専用チラーによる冷却風利用方式
  4.5.チラーによる冷却水利用方式
  4.6.低温冷媒方式  5.冷却ファン

[5]自動車用大容量キャパシタ

 1. 大エネルギー容量キャパシタ利用の戦略性
  1.1.キャパシタを駆動電源とする自動車の普及拡大によるCO2 低減効果
  1.2.自動車の駆動電源としてのキャパシタの選択肢
  1.3.大エネルギー容量キャパシタとしての目標特性
 2.キャパシタの蓄電メカニズム
 3. 大エネルギー容量キャパシタ開発の方策と課題
  3.1.電極材料の大静電容量化とセルの高作動電圧化
  3.2.ハイブリッドキャパシタ
 4.大エネルギー容量キャパシタ実現への材料技術
  4.1.電極材料の研究開発
  4.2. 電解質材料の研究開発
  4.3. メカニズム解明の研究
 5.各国におけるキャパシタの研究開発と事業化の状況
  5.1.米国・中国・韓国におけるキャパシタの研究開発と事業化の状況
  5.1.日本におけるキャパシタの事業化と研究開発の状況

2節 充電・給電の制御

[1]回生エネルギーの充放電制御システム

 1.回生ブレーキの原理
 2.電動化に伴う回生ブレーキ使用のメリット
 3.電流可逆チョッパの制御原理
 4.一電源回生蓄電制御
 5.二電源回生制御
 6.実車での充放電制御

[2]携帯電話で操作が簡単電気自動車充電用「EVコンセント」の開発

 1.EVコンセント
  1.1.EVコンセントの構造と主な機能
  1.2.EVコンセントの使い方
  1.3.複数のEVコンセントの運用
 2.EVコンセントを用いたサービスへの応用
  2.1.集合設置型充電管理サービス
  2.2.広域設置型充電管理サービス

[3]急速充電器の充電特性と今後の動向

 1.電気自動車の電池と特性
  1.1.電気自動車の電池
  1.2.リチウムイオン電池
  1.3.リチウムイオン電池の充電特性
 2.急速充電器の仕様
  2.1.急速充電器の標準仕様
  2.2.急速充電器の容量
  2.3.プラグインハイブリッド車の充電
 3.急速充電器の制御方式
  3.1.急速充電器の回路構成
  3.2.コンバータ回路の構成と特徴
  3.3.DCコンバータ回路
  3.4.パワー回路の構成
  3.5.電源同期型コンバータの特徴
  3.5.マトリックスコンバータ制御方式
 4.コントローラの役割
  4.1.充電制御回路
  4.2.電流制御ループの応答性
  4.3.充電システム制御部
 5.電気自動車の急速充電特性
  5.1.電気自動車の充電システム
  5.2.電気自動車の充電特性
 6.データ管理及び認証,課金システム
  6.1.急速充電器のデータ管理システム
  6.2.認証,課金システム
 7.急速充電器システムの今後の展開
  7.1.充放電兼用型急速充電
  7.2.非接触充電器の開発への取り組み
  7.3.他の業界への展開
  7.4.海外での展開状況

[4]EV・PHV向け充電インフラの普及とビジネス展望

 1. EVの普及と充電インフラ
  1.1 EV普及の課題と必要条件
  1.2 充電インフラの利用パターンとハードウエアの分類
  1.3 充電インフラに求められる機能と役割
 2.充電インフラの普及に向けた課題
  2.1 充電インフラの整備に向けた課題
  2.2 充電インフラの整備に向けた課題:ユーザー視点での「質の問題」
 3.ビジネスモデルと普及シナリオ
  3.1 ビジネスモデル
  3.2 普及シナリオ

[5]電気自動車(EV)に向けたワイヤレス給電技術

 1.電磁誘導方式の原理
 2.EVにおける非接触電力伝送技術の開発動向
 3.伝送効率・コアギャップの向上
 4.運用試験から見える利便性と成果
 5.電磁誘導方式の課題
 6.走行中給電の開発動向と課題

[6]電気自動車向け無線充電システムの開発と安全化技術

 1.開発背景、目的
 2.無線充電システム原理
 3.本システムの設備概要
 4.本システムの特長・利点
 5.現在の開発状況
 6.課題と今後の展望

3節 モータ・インバータの制御

[1]EV・HEV用モータ・インバータの構成・特性と制御技術

 1.EV・HEV用モータシステムの構成
 2.EV・HEV用モータシステムの特性
  2.1.主機モータの特性
  2.2.補機モータの特性
 3.モータの制御とは
 4.インバータによる電流の制御
  4.1.電流制御ループ
  4.2.PI制御
 5.EV・HEV用モータ・インバータの制御技術
  5.1.弱め磁束制御
  5.2.過変調制御
  5.3.双方向DCDCコンバータ

[2]EV/HEVパワートレインにおける電力変換技術

 1.EV/HEVパワートレインへの要求
  1.1.方式別に見る要求
  1.2.使用環境から来る要求
 2.各種電力変換装置とその特徴
  2.1.変換対象毎の電力変換装置
  2.2.EV/HEVに用いられる電力変換装置
  2.3.要求に対する電力変換装置の応用
 3.電力変換装置とパワー半導体
  3.1.パワー半導体の種類
  3.2.EV/HEVの要求に対するパワー半導体の対応
 4.次世代パワー半導体
  4.1.次世代パワー半導体とは
  4.2.次世代パワー半導体の開発動向
  4.3.次世代パワー半導体のEV適用事例

[3]燃費向上、環境負荷低減へ向けたエンジンマネージメントシステムとセンシング技術

 1.自動車の環境(CO2)規制と燃費
 2.エンジンマネージメントシステムの開発技術
  2.1.燃費向上エンジンマネージメントシステム
  2.2.エンジンシステムの主要コンポーネントと制御
  2.3.各種システムとセンシング技術
 3.エンジンマネージメントシステムとセンシングニーズ
  3.1.PM/PN規制対応システム
  3.2.エンジンの燃費向上システム
   3.2.1.ダウンサイジングシステム
   3.2.2.VELシステム
   3.2.3.HCCIシステム
   3.2.4.アイドルストップシステム
 4.センシング技術の具体例
  4.1.吸入空気流量検出エアフロメータ
   4.1.1.エアフロメータの構成
   4.1.2.エアフロメータ への要求特性
  4.2.燃焼状態の検出

[4]EV・HEV用の小型軽量DCパワーリレー

 1.電動化自動車の高電圧システム
 2.リレーの直流高電圧遮断
  2.1.直流回路の遮断
  2.2.雰囲気ガス熱伝導率とアーク走行性能
  2.3.雰囲気ガスとアーク電圧
  2.4.アーク遮断模式図および遮断波形
 3.開発したリレーの仕様

[5]高効率、高性能なHEV/EV用モータの開発および構成材料の課題と要求特性

 1.車載用モータに要求される特性
  1.1.EV/HEV用モータの駆動特性
  1.2.現行の代表的なEV/HEV用モータの特長
  1.3.現行の代表的なEV/HEV用モータの構造
 2.永久磁石リラクタンスモータ(PRM)と可変磁力モータ(VMFM)
  2.1.PRMとVMFMの特長
  2.2.PRMとVMFMの構造
 3.車載モータの構成材料の課題と要求特性
  3.1.磁石
  3.2.鉄心材料
 4.将来展望
  4.1.車載モータの展望
  4.2.磁石と鉄心材料/電磁鋼板の展望

[6]ハイブリッド自動車用永久磁石モータ(IPM)のドライブ制御技術

 1.IPMモータの基本制御法
  1.1.ベクトル制御の概要
  1.2.IPMモータの構造に由来するリラクタンストルク
  1.3.最大トルク制御
 2.HEV用モータに必要な付加制御
  2.1.HEV用モータドライブ特性
  2.2.インバータのPWM制御による対策
  2.3.直流電源側での対策
  2.4.自動車のトルク−速度特性を考慮したモータ電圧制御
 3.各種制御法の組合せ制御

[7]小型電気自動車用IPMモータ制御技術

 1.東京工芸大学における小型電気自動車製作
 2.IPMSM駆動EVのシステム概要
 3.コントローラの構成
 4.IPMSMの動作原理とインバータ制御系の構築

[8]ノイズに強い車載用モータの駆動回路と制御技術

 1.車載用モータの種類と特徴
  1.1.要求される機能
 2.モータ駆動回路
  2.1.モータを駆動するパワーデバイス
  2.2.ラシ付DCモータ駆動回路
  2.3.永久磁石同期モータ駆動回路
 3.電圧を変換するコンバータ
  3.1.非絶縁型昇圧コンバータ
  3.2.双方向非絶縁型コンバータ
 4.永久磁石同期モータの制御方式
  4.1.方形波駆動
  4.2.スカラー制御
  4.3.ベクトル制御
 5.ノイズを拡散しない駆動回路

[9]EV用モータに求められるセンサ技術

 1.回転センサ付き軸受
  1.1.構造
  1.2.ホールICタイプの概要
  1.3.センサ付き軸受の特徴
  1.4.磁気エンコーダ
  1.5.使用上の注意点
 2.高分解能回転センサ付き軸受
  2.1.センサ素子の高分解能化
  2.2.性能・特徴
  2.3.センサ付き軸受の例
 3.角度・位置の検出
  3.1.インデックス信号付き回転センサ
  3.2.バーニヤ方式角度センサ

[10]うず電流式ロータポジションセンサ

 1.概要
  1.1.RPSの歴史
  1.2.RPSのしくみと特徴
 2.動作原理と電磁界シミュレーション
 3.各種モータ搭載例
 4.角度変換処理
 5.RPSの特性
 6.ターゲット構造と種類

[11]自動車用希土類磁石 -自動車電装用モータ・センサ-

 1.はじめに
  1.1.自動車業界の動向
  1.2.磁石の種類
  1.3.希土類原料問題
 2.ボンド磁石
  2.1.ボンド磁石とは
  2.2.ボンド磁石の特徴と製造方法
  2.3.ボンド磁石の種類と磁気特性
 3.ネオジム・鉄・ボロン磁石
  3.1.ネオジム・鉄・ボロン磁石の製造方法
  3.2.熱間加工磁石の製造方法
  3.2.熱間加工磁石の特長
  3.4.熱間加工磁石の今後の開発

[12]電気自動車パワートレインの耐久性評価・試験法

 1.ねらい
  1.1.着目する負荷,部位の選定
  1.2.パワーモジュールの故障メカニズム
  1.3.パワーモジュールに入る温度サイクル負荷の特徴
  1.4.開発目標の設定
  1.5.評価手法の開発と実施
   1.5.1.実車耐久試験走行パタン
   1.5.2.実車耐久試験期間
 2.実施概要

4節 車両姿勢・ブレーキの制御

[1]MEMS加速度センサと車両制御応用

[2]車載用加速度センサの高精度化と高信頼性

 1.車載用加速度センサの高精度化と高信頼性
  1.1.容量変化型加速度センサ
  1.2.センサチップとASICチップの組み合わせ
  1.3.加速度センサ本体の対応
  1.4.ASIC回路の対応
  1.5.ESCシステム用の加速度センサ製品

[3]世界初,電動型制御ブレーキシステムの開発

 1.電動型制御ブレーキシステム開発の狙い
  1.1.システム構成
  1.2.電動型制御ブレーキユニット
  1.3.回生協調ブレーキの重要性
 2.車両挙動に対する回生協調ブレーキの影響
  2.1.回生制動力と制動力配分の関係
  2.2.回生協調ブレーキの制動力配分
 3.回生制動時車両挙動安定化制御

[4]プリクラッシュブレーキシステムとセンサ制御技術

 1.前方監視用センシング方式の特徴
  1.1.単眼カメラ方式
  1.2.レーダ方式
  1.3.センサフュージョンの意義
 2.センサフュージョンの分類
 3.各段階でのセンサフュージョン例
  3.1.複合型センサフュージョン例
  3.2.統合型センサフュージョン例
  3.3.融合型センサフュージョン例
  3.4.連合型センサフュージョン例

[5]ハブベアリングへのセンサの適用と信頼性向上技術

 1.ハブベアリング
 2.ABSセンサ内蔵ハブベアリング
  2.1.従来センサの紹介
  2.2.NTN開発品の紹介
 3.車両制御の高性能化
  3.1.高分解能回転センサ内蔵ハブベアリング
  3.2.荷重センサ内蔵ハブベアリング

5節 画像認識・車間距離検知と運転支援システム

[1]ITS運転支援システムにおける先進のセンシングシステム利用、 今後の展開

 1.ITS運転支援システム
 2.運転支援に用いる外界認識技術
  2.1.見える衝突対象物の検出
  2.2.見えないものの検出
  2.3.自車位置の検出

[2]これからの車載用カメラに求められるダイナミックレンジ拡大技術

 1.ダイナミックレンジとは
 2.ダイナミックレンジ拡大技術 (WDR技術)
  2.1.基本特性の拡大
  2.2.画素構成によるもの
  2.3.駆動方式
 3.WDR車載カメラに必要な条件
  3.1.フレアとゴースト
  3.2.LED
 4.WDRの車載カメラへの応用

[3]車載用イメージセンサの広帯域化と撮像特性

 1.車載用カメラの種類
 2.広ダイナミックレンジ化技術 ( WDR技術 )
 3.昼夜用カメラ
 4.複数の「CSCM」を使ったシステムカメラ案

[4]車載用小型・高感度CMOSセンサの開発

 1.キーテクノロジー
  1.1.Pixel Technologies
  1.2.CameraCubeChip
 2.OVTの自動車市場への取り組み
 3.車載用センサ
  3.1.高感度、小型パッケージ
  3.2.メガピクセルHDRに対応するOV10630
  3.3.車載用センサ
 4.サプライチェイン

[5]近距離レーダを用いた車両周辺障害物検出技術

 1.近距離レーダの概要
  1.1.近距離レーダの位置づけ
  1.2.車両周辺障害物検出アプリケーションとレーダ仕様例
  1.3.超広帯域レーダの必要性
  1.4.近距離計測の難しさ
 2.近距離レーダの比較
  2.1.法制化動向
  2.2.車載レーダの特性比較

[6]運転支援システムにおけるレーンマーカ検知センサ技術

 1.レーンマーカ検知センサを用いた運転支援システム
  1.1.レーンマーカ検知センサを用いた運転支援システムの狙い
  1.2.運転支援システムにおけるレーンマーカ検知センサの役割
  1.3.車線逸脱防止支援システム
 2.レーンマーカ検知センサ概要
  2.1.方式
  2.2.基本構成
  2.3.基本動作
  2.4.車両への装着
  2.5.要件
 3.レーンマーカ検知センサの今後
  3.1.対光環境性の向上
  3.2.検知エリアの拡大
  3.3.機能拡張

[7]ドライバー飲酒検知システムとセンサ特性

 1.アルコールインターロック装置に用いられる飲酒検知センサとそのシステム
 2.Handset部内の飲酒検知センサとその仕組み
  2.1.燃料電池センサ
  2.2.呼気流量、呼気流速センサ
  2.3.不正呼気ガスセンサ
 3.Controller部の仕組み
  3.1.電源部
  3.2.リレー制御部
  3.3.不正改造検知センサ部
  3.4.メモリー部
 4.Display Unit部
  4.1.表示部
 5.DADSSが研究中の飲酒検知センサ

[8]視界視認性に基づく自動車ワイパ払拭性能評価手法

 1.ワイパ払拭性能評価の現状と課題
   2.視界視認性に基づく払拭性能評価
  2.1.評価システム
  2.2.空間周波数に基づく解析
  2.3.コントラストに基づく解析
 3.評価・検証例
  3.1.検証
  3.2.検証結果
  3.3.検証結果の考察

6節 車室内環境・空調を制御する

[1]EV/HEVで求められるエアコン制御システムとセンサ技術

 1.エアコン動力を低減する方策
 2.換気熱負荷の軽減
  2.1.内気優先制御
  2.2.内外気2層流エアコン
  2.3.発熱ガラス
 3.乗員熱環境状態の把握
 4.乗員周囲空調
 5.乗員直接空調
 6.冷熱源系の動力低減
  6.1.エジェクタ・サイクル
  6.2.二重管
  6.3.ヒートポンプ・サイクル
 7.熱負荷の軽減
 8.センサ技術
  8.1.湿度センサ
  8.2.光学式窓曇りセンサ
  8.3.室内ガスセンサ
  8.4.日射方位センサ
  8.5.着座センサ
  8.6.人体表面温度センサ

[2]カーエアコン用温度センサの開発動向

 1.サーミスタの概要
  1.1.サーミスタの歴史
  1.2.サーミスタとは
  1.3.NTCサーミスタの特長
 2.カーエアコンと温度センサのあゆみ
 3.カーエアコンの仕組みと温度センサの働き
  3.1.カーエアコンの仕組み
  3.2.温度センサの働き
 4.カーエアコン用温度センサの構造と仕様
  4.1.外気温度センサ
  4.2.水温センサ
  4.3.エパポレータ温度センサ
  4.4.内気温度センサ
 5.今後のカーエアコンとNTCサーミスタ温度センサ
  5.1.カーエアコンの新興国への普及
  5.2.エコカー化に対応した仕様

7節 駐車支援システムと車両盗難防止

[1]車載レーザレーダや車載カメラを用いた自車位置推定と周囲環境認識技術

 1.車載レーザレーダによる自車位置推定
 2.各種センサを用いた自車位置推定
 3.レーザレーダを用いた自車位置推定の概要
 4.距離データマップの構築
  4.1.距離データマップ用の高精度位置計測
  4.2.レーザレーダデータ系列のデータ表現
  4.3.信頼性の付与
 5.距離データマップとの照合による自車位置推定
  5.1.距離データ系列の切り出し
  5.2.車線位置を考慮した照合
  5.3.自車位置推定の実験例
 6.レーザレーダを用いた周囲移動車両の検出
  6.1.前処理
  6.2.フレーム間差分を利用した移動物の抽出
  6.3.L字形状の抽出
 7.市街地の景観変化の検出
 8.車載カメラ画像と空撮画像との照合による自車位置推定

[2]近距離障害物検出システムのための超音波センサネットワーク技術

 1.障害物検出システム
 2.出力増幅のための超音波アレイエミッタ
 3.高信頼・高精度を目指した位置推定アルゴリズム
  3.1.対象物の存在確率の導出
  3.2.送信機指向性情報の利用
 4.試作例紹介
  4.1.超音波アレイエミッタ
  4.2.指向性情報を利用した位置推定

[3]後方モニターカメラにおけるパーキングシステムとコーナーセンサ、バックソナー技術

 1.システム構成
 2.1.レーン認識応用システム
 2.2.接近・移動物認識応用システム
 3.1.レーン認識応用システム
 3.2.接近・移動物認識応用システム

[4]高機能超音波センサシステムによる高信頼駐車支援技術

 1.従来の超音波センサシステム
  1.1.従来の超音波センサシステムの問題点
  1.2.従来の超音波センサシステムの問題点
 2.駐車支援を目的とした高機能超音波センサシステム
  2.1.駐車時を想定した対象物の相対速度計測
  2.2.センサからの超音波に対し垂直でない対象物の距離計測
  2.3.対象物の表面凹凸計測
 3.実際の駐車時を想定した距離計測性能の検証

[5]車両盗難防止を目的とした自動車ドライバーの着座認証

 1.自動車盗難の現状
 2.自動車ドライバーの認証技術
 3.着座認証の提案
  3.1.着座認証の特徴
  3.2.着座圧力分布の計測
  3.3.特徴量の抽出
 4.品質工学のMT法
 5.マハラノビス距離(MD値)による個人認証の事例
 6.認証実験の結果


◇ 第5章 EV・HEV車で求められる耐環境複合試験・評価とノイズ対策 ◇


1節 車載センサの耐熱・耐振技術

 1.車載センサの概要
  1.1.電子制御システムとセンサ
  1.2.センサの分類
  1.3.車載センサに求められる要件(搭載環境)
  1.4.半導体センサの特徴
  1.5.半導体センサの技術
 2.各種センサの耐熱・耐振技術
  2.1.圧力センサの実装技術
  2.2.回転センサの実装技術
  2.3.加速度センサの実装技術
   2.3.1.気密封止構造
   2.3.2.応力緩和構造
   2.3.3.はんだ接続寿命設計
 3.センサの将来展望
  3.1.次世代自動車とセンサ
  3.2.センサの将来実装技術

2節 車載用プリント基板の耐熱技術への熱シミュレーションと統計分析手法

 1.ECUの概要
 2.背景と放熱設計構築のポイント
 3.放熱対策の整理
 4.熱シミュレーションの概要
 5.シミュレーションモデルの極意
 6.熱シミュレーションと統計分析による最適設計
 7.最適化手法

3節 車載用集積回路LSIを中心とした耐環境性・信頼性加速試験とその評価

 1.車載用LSIに要求される品質レベル
  1.1.民生用半導体と車載用半導体の違い
  1.2.AEC-Q100の考え方
  1.3.EDR-4708の考え方
 2.初期不良率とスクリーニングの考え方  車載用LSIの信頼性試験と加速性
  2.1.高温動作試験と加速性
  2.2.温度サイクル試験と加速性
  2.3.電圧印加試験と加速性
  2.4.耐湿性試験と加速性
  2.5.その他の試験

4節 電磁波ノイズの基礎と電磁波吸収体の設計および電気自動車への応用

 1.電装機器のノイズ対策
 2.車載用モータ・インバータのノイズ対策
 3.電磁波吸収材料の種類と特徴
 4.電磁波吸収特性の評価法
 5.電磁波吸収材料の効果的使用法

5節 自動車EMC規格の規制状況と車載機器EMC試験

 1.自動車EMC規格
 2.車載機器EMC試験
  2.1.動作条件
  2.2.試験配置の特長
  2.3.試験方法


◇ 第6章 MEMSセンサデバイスのプロセス技術 ◇

1節 MEMSセンサとそのプロセスの信頼性

 1.車載センサとMEMSプロセスの開発経緯
 2.車載用MEMSセンサの種類
 3.車載センサの信頼性を確保する設計上の留意点
 4.製作プロセス上の信頼性(前工程)
 5.実装の信頼性(後工程)
 6.稼動時の信頼性

2節 車載用シリコンMEMSセンサ向け微細加工技術

 1.車載向けシリコンMEMSデバイス加工におけるシリコン深掘り技術
  1.1.シリコン深掘りエッチングプロセス(ボッシュプロセス1))
  1.2.シリコン深掘りエッチング装置
  1.3.シリコン深掘り技術への要求
   1.3.1. 高アスペクト比エッチング
   1.3.2.パラメータランピングを用いたマスクアンダーカットの低減
   1.3.3.SOIノッチレスプロセス
 2.車載向けシリコンMEMSデバイス加工における圧電膜エッチング技術
  2.1.難エッチング材対応プラズマエッチング装置
  2.2.圧電膜エッチングプロセス例
 3.車載向けシリコンMEMSデバイス加工における犠牲層エッチングプロセスの適用
  3.1.フッ酸蒸気を用いたシリコン酸化膜犠牲層エッチング
  3.2.フッ酸蒸気を用いたシリコン酸化膜犠牲層エッチング例

3節 MEMSセンサデバイスの加工技術

 1.MEMSファンダリと要素技術
 2.ウェットエッチング技術
 3.ドライエッチング技術
  3.1.ノッチの低減
  3.2.スキャロップ低減
  3.3.マイクロローディング低減
  3.4.微細パターン深堀エッチング
  3.5.高アスペクト深堀エッチング
 4.エッチング技術を利用した応用製品事例
 5.Si貫通電極形成技術


◇ 第7章 次世代パワーデバイスと実装材料・放熱技術 ◇


1節 車載パワーモジュールの技術動向と高耐熱実装の実現に向けた信頼性評価

 1.車載パワーモジュール
  1.1.近年の開発動向
  1.2.今後の設計課題
 2.SiC高耐熱モジュールの課題
  2.1.高温化への期待と技術課題
  2.2.はんだ代替技術とその問題点
 3.高耐熱実装構造の信頼性評価
  3.1.応力緩和の評価
  3.2.実装部の寿命予測
  3.3.高耐熱薄膜接合層の強度評価

2節 次世代自動車用パワーモジュールに求められる耐環境性能・信頼性評価技術

 1.自動車用パワーモジュール
  1.1構成材料に要求される課題
  1.2.機械的な課題
   1.2.1.パワーサイクル試験(PCT)
   1.2.2.温度疲労試験(TFT)
  1.3.疲労寿命予測

3節 GaN系パワーデバイスの開発と自動車用途への応用と課題

 1.GaN系パワーデバイスの性質
 2.GaN系パワーデバイスの優位性
 3.GaN系パワーデバイスの開発動向
  3.1.Si基板上へのGaN層系ヘテロエピタキシャル成長
  3.2.Si基板上AlGaN/GaNHEMTの耐圧特性

4節 パワーデバイスパッケージの実装技術 〜小型化、高信頼化に有効な封止材料と周辺技術〜

 1.パワーデバイスパッケージへの要求
 2.封止樹脂技術
 3.小型・高信頼化に向けた周辺技術
  3.1.高接着化

5節 EV/HEV用パワー半導体樹脂封止パッケージの高信頼性化と高耐熱化

 1.車載用半導体パッケージ動向
 2.樹脂封止パッケージの高信頼性化
  2.1.超小型樹脂封止パッケージの微小剥離検出方法
  2.2.樹脂の接着力改善方法
   2.2.1.樹脂の濡れ性改善
   2.2.2.ボイド低減化による密着性改善〜表面張力と圧力伝達性向上
   2.2.3.離型剤による接着力改善
 3.封止樹脂の高耐熱化について
  3.1.WBGデバイス用樹脂材料高耐熱化の必要性
  3.2.樹脂材料の高Tg化の必要性
 3.3.高Tg化に伴う背反事項
 3.4.架橋点を増やさない高Tg化、高耐熱化手法

6節 Alワイヤボンディングの熱応力解析/接続性評価技術

 1.パワーモジュールの構造と接合部寿命信頼性
 2.信頼性評価のための基礎理論
 3.加速耐久試験による寿命信頼性の評価手法
 4.加速耐久試験による寿命信頼性の実際

7節 SiCパワーデバイスへ向けた高耐熱接合技術

 1.酸化銀の還元温度
 2.酸化銀粒子の還元、及び焼結挙動
 3.接合強度評価
 4.放熱性及び信頼性評価
 5.加圧時の注意点
 6.高耐食化

8節 高信頼性に向けた低α線はんだバンプについて

 1.ソフトエラー
 2.ソフトエラーの変遷
 3.実装技術とはんだのα線量
 4.低α線はんだ材料
 5.鉛フリーのα線量
 6.α線の測定
 7.低α線はんだバンプ形成材料とプロセス

9節 自動車システムにおける実装材料技術

 1.自動車システムの動向と実装材料課題
 2.インバーター用パワーモジュールの実装材料技術
 3.電子制御装置の実装構造と耐環境性の向上
 4.次世代デバイスと耐熱実装技術

10節 次世代車のための放熱冷却技術とそのデバイス

 1.放熱冷却と熱設計
 2.ヒートパイプについて
  2.1.ヒートパイプの原理と特徴
  2.2.ヒートパイプの種類と方式
  2.3.ヒートパイプ活用上の注意
 3.ヒートシンクについて
  3.1.ヒートシンクの基本性能
  3.2.ヒートシンクの種類と特徴
  3.3.ヒートシンクの具体例と使用上の注意点
 4.ペルチェモジュールについて
  4.1.ペルチェモジュールの原理と特徴
  4.2.ペルチェモジュールの信頼性
  4.3.アクティブ冷却または加熱エンジンとしてのペルチェモジュール
 5.その他の冷却技術とデバイス

 

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