情報通信機器用部品　注目の新技術

　情報通信分野はスマホをけん引車として伸びている。スマホはＬＴＥシステム（４Ｇ）の整備を背景に、通信容量の拡大、高速化が進み、利用範囲が広がっている。薄型で高機能なスマホの新製品開発で、鍵を握っているのがモジュール化技術、センシング機能の充実、さらには部品で搭載点数が最も多い積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）の小型化技術など。

　【モジュール】
　ブルートゥースやＧＰＳ用など搭載　薄型モジュール基板も重要

　情報通信分野ではブルートゥース、Ｗｉ―Ｆｉ、ＧＰＳ、Ｗ―ＬＡＮ、ワンセグなどの通信モジュール。さらにカメラやＤＣ―ＤＣコンバータなどの各種モジュールが様々な機器に搭載されている。

　モジュールに共通して求められるのは小型、薄型化。重要な技術の一つが回路基板。ガラスエポキシ銅張積層板を使った樹脂系プリント配線板や低温同時焼結セラミック（ＬＴＣＣ）基板などが使用されている。

　通信モジュール用途に対しては、従来のビルドアップ基板の技術をもとに薄型化、ファイン化を追求したビルドアップ工法を使った薄型モジュール基板が多く使用されている。薄型化では６層エニーレイヤー構造で板厚０.２２ミリを実現。ファイン化に対してはビア間ピッチ０.１５ミリ、表層のビアランド径を０.０８５ミリまで小径化。引き続き、板厚では６層で０.１７５ミリ、８層で０.２３ミリ、ファイン化ではビア間ピッチ０.１３ミリ、表層ビアランド径０.０７５ミリ程度までの微細化に向けた開発が行われている。

　ビルドアップ基板をさらに高密度化する技術が部品内蔵基板。多層板の内層にＩＣや抵抗器、コンデンサなどの部品を埋め込み、基板表面にも部品を実装することで、回路の集積度を高め、基板面積を小型化を実現している。

　部品内蔵基板では、薄型化を追求したＩＣだけを基板に内蔵する「ＩＣ内蔵基板」をはじめ「銅コア内蔵基板」など、各社に独自技術が開発されている。

　ＩＣ内蔵基板を用いることで、３.５ミリ角×１ミリサイズを実現した「ブルートゥース　スマート　モジュール」が開発された。また、銅コア内蔵基板ではスマホ向けにイメージセンサーを２基搭載した「ダブルレンズカメラモジュール」が開発された。

　モジュール基板で一般的に用いられているセラミック基板では、ＬＴＣＣ基板の高度利用が進んでいる。内部にコンデンサ、インダクタ、抵抗器、電極などを厚膜印刷形成し、セラミック、電極材料を同時に低温で焼結するもの。ＬＴＣＣは高周波特性に優れているため、無線通信モジュール用基板としての採用が定着化している。

　【センサー】
　電子コンパス用３軸地磁気センサーなど　スマホなど高機能化に対応

　高機能化が進むスマホには、様々なセンサーが搭載される。主な製品はＣＭＯＳセンサー、加速度センサー、電子コンパス用３軸地磁気センサーなど。このほか、ジャイロセンサーや手振れ補正センサーなどもある。

　デジタル気圧センサーやデジタル湿度センサーを搭載したスマホも一部メーカーから発売されている。ハイエンド機種では指紋認証センサーも搭載。今後、紫外線センサーやＲＧＢセンサーの搭載増加も予想される。

　最近では、１.１５ミリ角サイズの３軸地磁気センサーや２.５ミリ角サイズのデジタル気圧センサーといった小型化にシフト。さらに複合化技術が進展し、地磁気、加速度の両センサーを複合化した６軸センサーや、ジャイロ機能を加えた９軸化も視野に入れられている。

　スマートウオッチなどのウエアラブル分野では、曲面入力対応タッチパネルなどの技術も求められている。

　【ＭＬＣＣ】
　スマホ向け 超小型品の搭載増加　０２０１サイズの生産始まる

　スマホなどの高密度実装化で搭載点数が最も多い積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）の小型化、高機能化技術が進展している。

　スマホ向けＭＬＣＣは、ローエンドタイプで２００―４００個、ミドルレンジで３００―５００個、ハイエンドで４００―８００個が搭載されるという。そのうち、０４０２サイズおよび０６０３サイズといった超小型品の搭載比率が約５割を占めている。

　最新技術としては、０６０３サイズで１千ｐＦの温度補償用ＭＬＣＣが開発された。

　次世代チップとしては、０２０１サイズの生産が始まった。０４０２サイズに比べて４５％の小型化を実現したもの。０２０１サイズで静電容量が０.０２２μＦに拡大している。

　モジュールで採用が広がっている部品内蔵基板向けＭＬＣＣは、０.１１ミリ厚まで超薄型化した。

　高機能化では、振動によるＭＬＣＣの「鳴き対策」としてインターポーザ基板を介して振動を抑制し、メーン基板への振動の影響を最大抑制するインターポーザ基板付きＭＬＣＣや、振動、衝撃に対して樹脂電極、金属端子タイプなどが相次いで開発されている。

　さらに温湿度変化での結露による部品のイオンマイグレーションを抑制するために、コンデンサ表面に撥水処理を施した撥水ＭＬＣＣが新たに開発された。