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図1　MEMS共振�_(d│)とICでクロックジェネレータを?y┐n)���化　出�Z：SiTime

MEMSはシリコンを深くエッチングしたり、CVDなどで���zな材料を積層したり、リソグラフィでレジストを加工したりするシリコンプロセスそのものであるが、100nm未満の微細化は��く��要としないため、中小の半導��企業が進出している。しかもただ単にシリコンプロセスの加工だけではなく、MEMSの応��まで考えた����作りをしている。

サイタイムが今�vリリースしたMEMS発振�_(d│)����は周�S数が�W定しており、位相ノイズともいうべきジッターが500 fsと極めて小さい。1�Q間動作させた時の経時変化も±1ppm以下と小さい。消�J電��は40〜70mAと��来の発振�_(d│)と比べてもやや低い。この����は�@度が高いため、RAIDストレージやクラウドサーバー、通信基地局、���R�_(d│)、FibreChannel、イーサーネットスイッチなどハイエンドの応��に向いている。

表1　水晶、SAWを��えたMEMS　出�Z：SiTime

水晶と違い、MEMSが圧倒的に�~�W(w┌ng)なのは、周�S数を好きなようにプログラムできることである��水晶だとカットする角度によって振動周�S数が��まるため、周�S数は�w定してしまうが、MEMSは周�S数を変えることができる。今�v発表したオシレータ����9121/9122は1〜650MHzで変えられる。

サイタイムは、二つのMEMSビジネスをコアとしている。�kつはMEMS共振�_(d│)チップを販売するビジネスであり、もう�kつは発振�_(d│)とクロックジェネレータとしてプラスチックパッケージに入れた����として販売するビジネスである。チップ売りは半導��メーカーに、パッケージ����はOEM/ODMメーカー(電子機�_(d│)メーカー)に販売する。半導��メーカーは、水晶振動子を外��けしなくて済むようにSiPパッケージに入れたMEMS+ICを販売できる。またOEM/ODMメーカーは、±5ppmと高�@度でキャリブレーションされたクロックモジュールを�}に入れることができるようになる。

サイタイムは、MEMS�\術を使った発振�_(d│)とクロックジェネレータの����のポートフォリオを揃えているため、ユーザーは低消�J電��、高�@度、電圧�U(ku┛)御などさまざまな����から��(li│n)ぶことができる。同社の����のもう�kつの��長は、水晶振動子とは違いプラスチックパッケージを使えるため、コストを下げることができる。同社のMEMSチップは、シリコンウェーハで完��に封�Vしているため、モールド�`脂を流してもMEMS共振�_(d│)�霾�の空間を確保できるとしている。

MEMSの応��を売るソリューションプロバイダ
��(sh━)MEMSICのビジネスは加�]度センサのような慣性��を�W(w┌ng)��するMEMSチップを売るのではなく、MEMSセンサをベースにしたソリューションを売りモノにしている。これまでは�O動�Z、スマートフォン、工業��システムなどに��(d┛ng)く、�c�擇呂気曚���(d┛ng)くない。しかもMEMSの加工設�△呂△襪發里�、設��に集中し、量��となるとファウンドリを�W(w┌ng)��するMEMSのセミファブ企業という位����けである。

加�]度センサやジャイロスコープなどの慣性センサは機械的な動きや�駘�的な��きを検出する。MEMS�\術によって小型化と高信頼性が可�Δ砲覆襪燭�、この�\術もMEMSでなければできない応��の�kつである。MEMSICはMEMSセンサを設�����]するだけではなく、MEMSをシリコンICチップに搭載しパッケージングする。最新のMEMS+ICの����では、加�]度センサにアンプやADコンバータだけではなくDSPまで集積し、PCインターフェースにより直接マイコンとやり�DりできるWLP（wafer level packaging）パッケージに入れたセンサICをリリースした(図2)。

図2　デジタル出��できるMEMS加�]度センサIC　出�Z：MEMSIC

このXC6226XCは、�∨，�1.2mm×1.7mm、厚さ1mmという��小型のMEMS+ICだ。検出すべき加�]度のしきい値をプログラムでき、���A角を��確に設定でき、ユーザーがプログラムできるヒステリシスは4個ある。最�j(lu┛)5万g(加�]度)にも耐えられる頑丈なシリコンICであり、スマートフォンにおいて�^真向きを��けるだけではなく、シャカシャカと振って90度変えることもできる。

このMEMS ICではないが、X、Y、Zの3軸を使って橋�悗凌尭阿鮠鏤��R定モニターして、橋の��れや振動などの異常を監��するというセンサネットワークを構築している。橋をつっている?y┣n)里ぅ錺ぅ笋貌Dり��けその振動変化をモニターする。当初、橋のワイヤには70個のセンサノードでモニター�R定していたが、今�Qの9月には150個に�\��(d┛ng)した。

図3　橋�悗縫札鵐機爾鮴���し橋を吊っている柱の振動を�R定　出�Z：MEMSIC

センサネットワークの通信にはZigBeeを��い、電子�v路を�~動するのはソーラーセルと蓄電池である。外�陲�ら電源を供給しないエネルギーハーベスティング�\術となる。

図4　センサノードは構�]�颪林X��をモニターする　出�Z：MEMSIC

MEMSICは、橋以外にも��業でも土壌の湿度や、��の湿り�差腓鰕a(b┳)度センサと湿度センサを使うワイヤレスセンサネットワーク向けのシステムも供給している。ZigBeeセンサネットワークのデータをゲートウエイからインターネットを通してクラウドを�W(w┌ng)��したりスマホを�W(w┌ng)��したりすることでデータを?q┗)���する。これにより最適な収�\日を��(m┬ng)ることができ、ベストなおいしい作�颪��攵�できる。この�T果、おいしい作�颪鮃發�売れることから、�@金の�v収は早ければ1シーズンで済むと見積もっている。

図5　��業にもセンサネットワークを応��、最適な収�\日を��(m┬ng)る　出�Z：MEMSIC