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2016 Fiscal Year Annual Research Report

高効率かつ高信頼で長時間動作可能な「もの」のインターネット機器の実現

Research Project

Project/Area Number 15H02677
Research InstitutionKyoto Institute of Technology

Principal Investigator

小林 和淑  京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (70252476)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古田 潤  京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 助教 (30735767)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
KeywordsIoT / 一時故障 / ソフトエラー / 経年劣化 / BTI / パワエレ
Outline of Annual Research Achievements

前年度の検討結果を元に2年目にFD-SOIプロセスを用いて, 極低電圧で動作するIoT機器向け高信頼性マイコンの設計を行った. 前年度に試作したチップにより信頼性の評価はα線,中性子による加速試験を用いて行った. 高効率かつ小型のDC/DC変換器の実現のために,ゲートドライブ回路も含めてその1チップ化を行った.研究成果は,SOIに特化したS3S, パワーエレクトロニクスのWiPDA, 耐放射線半導体に関するRADECSなど多数の国際会議で発表を行い,その成果の社会への発信に努めた.S3Sでは,レイアウト構造に起因する一時故障耐性の評価結果を発表し,SOIに関わる多くの研究者から高く評価された.WiPDAでは前年度に試作した高耐圧0.18μm CMOSプロセスにて試作したゲートドライブ回路に関する発表を行った.NSRECでは宇宙でも高い信頼性を持つSOIプロセス向けの非多重化フリップフロップの重イオンによる評価結果について発表を行った.その他国内会議でも多数の発表を行った.さらに,5社もの企業との共同研究にもつなげた.IoTをさらに発展させた自動車向け半導体,宇宙用のIoTと言える人工衛星向けLSI,一時故障のシミュレーションモデルの開発など,本研究課題から派生した課題に関しても大きな成果を上げた.今後は研究成果のさらなる発信を行うとともに,その成果が実社会に役立てるため,企業との共同研究課題へのさらなる発展を目指す.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ゲートドライブ回路や信頼性評価チップの設計とその評価を行っている.ただし,マイコンについてはRTLの入手に時間がかかったため,その試作を行うことができなかった.

Strategy for Future Research Activity

今年度に入手したマイコンのRTLを用いて信頼性の高いIoTに向けたシステムの実装を行う予定である.

  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] imec(ベルギー)

    • Country Name
      BELGIUM
    • Counterpart Institution
      imec
  • [Journal Article] Size Optimization Technique for Logic Circuits that Considers BTI and Process Variations2016

    • Author(s)
      M. Yabuuchi, and K. Kobayashi
    • Journal Title

      IPSJ Transactions on System LSI Design Methodology

      Volume: 9 Pages: 72-78

    • DOI

      10.2197/ipsjtsldm.9.72

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Radiation-Hardened Non-Redundant Flip-Flop, Stacked Leveling Critical Charge Flip-Flop in a 65 nm Thin BOX FD-SOI Process2016

    • Author(s)
      J. Furuta, J. Yamaguchi, and K. Kobayashi
    • Journal Title

      IEEE Trans. on Nuclear Science

      Volume: 63 Pages: 2080-2086

    • DOI

      10.1109/TNS.2016.2543745

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Degradation Caused by Negative Bias Temperature Instability Depending on Body Bias on NMOS or PMOS in 65 nm Bulk and Thin-BOX FDSOI Processes2017

    • Author(s)
      R. Kishida, and K. Kobayashi
    • Organizer
      Electron Devices Technology and Manufacturing
    • Place of Presentation
      Toyama, Japan
    • Year and Date
      2017-03-01 – 2017-03-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Impact of RTN-Induced Temporal Performance Fluctuation Against Static Performance Variation2017

    • Author(s)
      T. Matsumoto, K. Kobayashi, and H. Onodera
    • Organizer
      Electron Devices Technology and Manufacturing
    • Place of Presentation
      Toyama, Japan
    • Year and Date
      2017-03-01 – 2017-03-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Radiation-hard Layout Structure to Control Back-Gate Biases in a 65 nm Thin-BOX FDSOI Process2016

    • Author(s)
      J. Yamaguchi, J. Furuta, and K. Kobayashi
    • Organizer
      SOI-3D-Subthreshold Microelectronics Technology Unified Conference
    • Place of Presentation
      Burlingame, CA, USA
    • Year and Date
      2016-10-10 – 2016-10-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Non-Redundant Low-Power Flip Flop with Stacked Transistors in a 65 nm Thin BOX FDSOI Process2016

    • Author(s)
      H. Maruoka, M. Hifumi, J. Furuta, and K. Kobayashi
    • Organizer
      The conference on Radiation and its Effects on Components and Systems
    • Place of Presentation
      Bremen, Germany
    • Year and Date
      2016-09-19 – 2016-09-23
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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