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高排熱と電磁ノイズ遮蔽を実現するパワーSupply on Chip用基板の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H03965
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関九州工業大学

研究代表者

松本 聡  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (10577282)

研究分担者 長谷川 雅考  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (20357776)
馬場 昭好  九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 准教授 (80304872)
新海 聡子  九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 准教授 (90374785)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード集積化電源 / DCーDCコンバータ / POL / 小型電源 / パワーSoC / DCーDCコンバーター / 電力工学 / パワーエレクトロニクス / パワーSupply on Chip / スイッチング電源 / 集積化 / 3次元構造 / ノイズ遮蔽 / 3次元パワーSoC / 3次元IC / 集積システム
研究成果の概要

電源の研究開発トレンドは小型化であり、電源の究極の小型化が実現出来るパワーSupply on ChiP(SoC)が注目を集めている。パワーSoCは電源の究極の小型化が可能である反面、発熱の問題で小型化が限界に達する。また、小型化に伴い、ノイズの抑制や遮蔽が課題となる。本研究では、電源の究極の小型化が可能で高効率化が可能な3次元パワーSoCに排熱構造やノイズ遮蔽層を組み込むプロセスを開発するとともに、これらの効果を明らかにする。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 19件、 招待講演 16件) 産業財産権 (3件)

  • [国際共同研究] National Taiwan University of Science and Technology(NTUST)(台湾)

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [国際共同研究] Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology(Empa)(スイス)

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [雑誌論文] Potassium-doped n-type bilayer graphene2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, Y. Okigawa, M. Hasegawa
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      巻: 112 号: 4 ページ: 043105-043105

    • DOI

      10.1063/1.5012808

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of the 3D Stacking Power Supply on Chip for High Frequency DC-DC Converte2017

    • 著者名/発表者名
      K. Hiura, Y. Ikeda, Y. Hino, and S.Matsumoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 4S ページ: 04CR13-04CR13

    • DOI

      10.7567/jjap.56.04cr13

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aptamer strategy for ATP detection on nanocrystalline diamond functionalized by a nitrogen and hydrogen radical beam system2017

    • 著者名/発表者名
      E. Suaebah, Y. Seshimo, M. Shibata, S. Kono, M. Hasegawa, and H. Kawarada
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 121 号: 4 ページ: 044506-044506

    • DOI

      10.1063/1.4974984

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Aptamer-Based Carboxyl-Terminated Nanocrystalline Diamond Sensing Arrays for Adenosine Triphosphate Detection2017

    • 著者名/発表者名
      E. Suaebah, T. Naramura, M. Myodo, M. Hasegawa, S. Shoji, J. J. Buendia, H. Kawarada
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 17 号: 7 ページ: 1686-1686

    • DOI

      10.3390/s17071686

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Strain analysis of plasma CVD graphene for roll-to-roll production by scanning transmission electron microscopy and Raman spectroscop2017

    • 著者名/発表者名
      R. Kato, Y. Koga, K. Matsuishi, M. Hasegawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 3 ページ: 030307-030307

    • DOI

      10.7567/jjap.56.030307

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduced operating temperature of active layer Si covered by nanocrystalline diamond film2017

    • 著者名/発表者名
      S.Duangchan, Y.Koishikawa, R. Shirahama, K. Oishi, A. Baba, S. Matsumoto and M.Hasegawa
    • 雑誌名

      Journal of Material Science ; Materials in Electronics

      巻: 28 ページ: 617-624

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of three-dimensional stacking silicon on diamond substrate for the electrostatic discharge protection device2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ikeda, K. Nakagawa, W. Yoshida, and S. Matsumoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55

    • NAID

      210000146434

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High growth rate chemical vapor deposition of graphene under low pressure by RF plasma assistance2016

    • 著者名/発表者名
      R. Kato, S. Minami, M. Hasegawa
    • 雑誌名

      CARBON

      巻: 96 ページ: 1008-1013

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2015.10.061

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High performance of polymer organic light-emitting diodes on smooth transparent sheet with graphene films synthesized by plasma treatment2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Okigawa, W. Mizutani, K. Suzuki, M. Ishihara, T. Yamada, and M. Hasegawa
    • 雑誌名

      JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS

      巻: 54 号: 9 ページ: 095103-095103

    • DOI

      10.7567/jjap.54.095103

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Design consideration of a 3D stacked power supply on chip2018

    • 著者名/発表者名
      K.Ono, K.Hiura, and S. Matsumoto
    • 学会等名
      2018 IEEE Electronic Components and Technology Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 希釈溶媒を変化させたTMAHによるGaN表面処理2018

    • 著者名/発表者名
      今熊豪,宇崎滉太,新海聡子
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Cl2およびBCl3を用いたICP-RIEによるGaN表面粗さへの影響2018

    • 著者名/発表者名
      宇崎滉太,今熊豪,新海聡子
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Design consideration of 3d stacked power supply on chip2018

    • 著者名/発表者名
      Kota Ono, Kengo Hiura, and Satoshi Matsumoto
    • 学会等名
      2018 IEEE Electronic Components and Technology Conference(ECTC)
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [学会発表] Potential of the 0.35um CMOS gate driver technology for the GaN power devices2017

    • 著者名/発表者名
      S. Miyano,T. Akagi, S. Abe, and S.Matsumoto
    • 学会等名
      Extended Abstract of the 2016 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potential of a power supply on chip for solar cell based energy harvesting systems2017

    • 著者名/発表者名
      K.Yamada, K. Hiura, and S. Matsumoto
    • 学会等名
      Proc. The 12th IEEE International Conference on Power Electronics and Drive systems,
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design consideration of a three-dimensional stacked power supply on chip for high power density DC-DC converter2017

    • 著者名/発表者名
      K. Hiura and S.Matsumoto
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Biomedical Engineering,
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Silicon on Diamond Structure with an Ultra-Thin SiO2 Bonding Layer by Sputter Etching Method2017

    • 著者名/発表者名
      M.Nagata, R.Shirahama, S.Duangchan, and Akiyoshi Baba
    • 学会等名
      Digest of 30th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of graphene and related materials in AIST2017

    • 著者名/発表者名
      Masataka Hasegawa R. Kato, Y. Okigawa, T. Yamada, W. Mizutani, M. Ishihar
    • 学会等名
      Graphene Malaysia 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-Throughput Synthesis of Atomic Layer Graphene by Plasma CVD2017

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] TMAH溶液のエッチングによるGaNの表面粗さの改善2017

    • 著者名/発表者名
      今熊豪,宇崎滉太,新海聡子
    • 学会等名
      平成29年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ICP-RIEを施したGaN表面のエッチングダメージ評価2017

    • 著者名/発表者名
      宇崎滉太,今熊豪,新海聡子
    • 学会等名
      平成29年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A Silicon Based Multi-Tens MHz Gate Driver IC for GaN Power Devices2017

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, S.Miyano, S. Abe, and S.Matsumoto
    • 学会等名
      2017 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノ結晶ダイヤモンド薄膜、グラフェン2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川 雅考
    • 学会等名
      第1回 3次元パワーSoC実用化に向けての技術調査委員会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 工業利用に向けたグラフェンの開発2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川 雅考
    • 学会等名
      nano tech 2016 メインシアター グラフェンスペシャル 次世代カーボン素材の最新状況
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-01-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グラフェンの研究開発~合成技術の向上と用途開発の最新技術動向~2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川 雅考
    • 学会等名
      <速習セミナー〉グラフェンの研究開発
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-01-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Impact of the 3D Stacking Power Supply on Chip for High Frequency DC-DC Converter2016

    • 著者名/発表者名
      K. Hiura, Y. Ikeda, Y. Hino, and S.Matsumoto
    • 学会等名
      the 2016 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of ON-Chip Inductor and Transformer for Isolated Power-SoC2016

    • 著者名/発表者名
      S. Abe, T. Akagi, and S. Matsumoto
    • 学会等名
      International Power Supply on Chip Workshop 2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potential of the 3D stacking power SoC for high frequency switching applications2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ikeda, K. Hiura, Y. Hino, and S. Matsumoto
    • 学会等名
      International Power Supply on Chip Workshop 2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical evaluations of 3D stacking power SoC2016

    • 著者名/発表者名
      W. Yoshida, K. Hiura, and S. Matsumoto
    • 学会等名
      International Power Supply on Chip Workshop 2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Influence of Plasma Conditions on Surface-Activation that Affect the Bonded Area2016

    • 著者名/発表者名
      S. Duangchan, R.Shirahama, T.Murayama, S.Hamada and A.Baba
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology 2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of graphene and related materials in TASC and AIST2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa
    • 学会等名
      Graphene 2016, Genova, Italy
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of graphene and related materials in TASC and AIST2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa
    • 学会等名
      Graphene Workshop 2016, 新竹, 台湾
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カーボン系新材料の最前線2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川 雅考、加藤 隆一、沖川 侑揮、南 聡史、石原 正統、山田 貴壽、水谷 亘
    • 学会等名
      日本真空学会2015年12月研究例会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Graphene synthesis by plasma process towards high-throughput production2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa, R. Kato, Y. Okigawa, S. Minami, M. Ishihara, T. Yamada, and W. Mizutani
    • 学会等名
      EMN Hong Kong Meeting
    • 発表場所
      Hong Kong, Chaina
    • 年月日
      2015-12-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 透明導電膜への応用のためのグラフェンのプラズマ合成2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川 雅考
    • 学会等名
      第56回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-throughput synthesis of graphene by plasma assistance2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa
    • 学会等名
      1st Japan-EU Workshop on Graphene and Related 2D Materials
    • 発表場所
      Tokyo, japan
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] デバイスシミュレーションによる3次元パワーSoC向けESD保護素子の検討2015

    • 著者名/発表者名
      池田裕帆,中川謙太郎,吉田 航,松本 聡
    • 学会等名
      電気学会電子デバイス・半導体電力変換合同研究会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Graphene Transparent Conductive Films toward Large Area Flexible Devices2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa, R. Kato, Y. Okigawa, S. Minami, M. Ishihara, T. Yamada, and W. Mizutani
    • 学会等名
      GRAPCHINA 2015
    • 発表場所
      Qingdaou, Chaina
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Impact of 3D Stacking Silicon on Diamond Substrate for the ESD Protection Device2015

    • 著者名/発表者名
      Y.Ikeda, K.Nakagawa, and S.Matsumoto
    • 学会等名
      2015 International conference on solid state devices and materials(SSDM2016)
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical evaluations of a silicon on diamond structure for 3D-power supply on chip2015

    • 著者名/発表者名
      W. Yoshida, K.Nakagawa, S.Matsumoto, and M.Hasegawa
    • 学会等名
      電気学会C部門大会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2015-08-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Flexible Graphene Transparent Conductive Films by Using Plasma Technique2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa, R. Kato, Y. Okigawa, S. Minami, M. Ishihara, and T. Yamada
    • 学会等名
      The 15th International Meeting on Information Display (iMiD 2015)
    • 発表場所
      Daegu, Korea
    • 年月日
      2015-08-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] グラフェンの工業生産に向けた 量産技術2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川 雅考
    • 学会等名
      S&T出版セミナー 高品質・高性能グラフェンの低コスト量産技術 と用途展開に向けた機能化法
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-07-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Flexible Graphene Transparent Conductive Films by Using Plasma Technique2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa, R. Kato, Y. Okigawa, S. Minami, M. Ishihara, and T. Yamada
    • 学会等名
      The 22nd International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices(AM-FPD'15)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of graphene and related materials in TASC2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa
    • 学会等名
      Graphene Canada 2015, Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] グラフェンシート導電性改善法及び導電性が改善されたグラフェンシートを用いた電極構造2017

    • 発明者名
      水谷亘、沖川侑揮、長谷川雅考
    • 権利者名
      水谷亘、沖川侑揮、長谷川雅考
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-112372
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 半導体集積回路装置及びその製造方法2016

    • 発明者名
      松本 聡、長谷川雅考
    • 権利者名
      松本 聡、長谷川雅考
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-048113
    • 出願年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 電磁波吸収遮蔽体及びその製造方法2015

    • 発明者名
      石原正統、長谷川雅考、加藤悠人、堀部雅弘
    • 権利者名
      石原正統、長谷川雅考、加藤悠人、堀部雅弘
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-206686
    • 出願年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-25  

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