工学部研究紹介2026
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CCTRLCCTRLm006pu-tratSpu-tratSm022MPMNVIN decapsStartupStartupCCTRLVXVINVOUTVSSCINCOUTmm4.2mm6.3mm4.2COMPCOMPCCTRLPower transistorsCmpCmpVTC + PFD + CPSampling+VTC+PFD+CP330 mMP+MNDriversControlDrivers750m220m330m 43近年はデータセンターの消費電力が全 世 界 の 1 割 を 占 め 、 今 後 さ ら に 急激に増える見込みです。その1~2割が電源の損失で、電源の小型化と高効率化は喫緊の課題となっています 。また、工場内にある無数のセンサーへの給電を無線化できれば 、たくさんの電源ケーブルが減り、高騰する銅線の削減につながります。半導体、電機、電子部品、計測機器企業への就職が多いです。企業とほぼ同じ設計環境なので、修士以上は即戦力として評価が高いです 。中途採用市場も大きく、上記企業以外にIT企業や自動車メーカーの設計者募集が増えてきています。商 用 ベ ー ス の 様 々 な CAD ツ ー ル を 用 い た 集 積回路設計を通じて本物のチップの試作が可能。集積回路設計人材が不足する中、この技能はとても貴重。測 定 時 の 風 景 ( 左 ) 試 作 し た チ ッ プ が 入 っ たケース(右下) チップを電子基板に実装して測定 評 価 ま で 実 施 す る こ と で 電 子 部 品 、 基 板 設計・製造、測定器にも精通することが目標。三次元集積実装したDCDC降圧コンバータ世界最高効率と世界最速応答速度をもつRF無線給電受電回路(左)バッテリーチャージャーDC-DCコンバータ(右)GaAs整流器東 京 大 学 大 学 院 工 学 系 研究 科 博 士 課 程 修 了 後 、 東京 大 学 特 任 助 教 、 中 央 大学 機 構 助 教 を 経 て 2013 年度 よ り 信 州 大 学 助 教 。2024 年 度 よ り 現 職 。 研 究分 野 は 半 導 体 集 積 回 路 技術 を 用 い た 集 積 電 源 回 路設計。大学入学当初は電子という見えない存在を扱った学問や仕事を何となくしたいと思う程度でした。研究室に配属されてから業界でトップを走り社会貢献する先生・先輩方を見て、そうなってみたいと思ったのが本格的に学びはじめたきっかけです。その後、この分野の学問体系の高い完成度と実用性(集積回路はダイナミックなビジネスの世界にも接点がたくさんあります)、裾野の広さを面白いと感じ、今に至っています。人類の最も貴重な資源の一つである電気エネルギーは、生成から消費に至るまでの配電・電力変換中に合計で半分近く失われています。特に消費者に近い電力変換段は効率が低くなりやすく、小型化や非接触化といった利便性向上の要望も強いため、課題が多いです。宮地研究室では、アナログ半導体集積回路設計をコア技術とし、磁気・無線分野といった他研究分野と連携しながら小型で高効率な電源回路や高度なセンサーを追求することで、電気エネルギーの損失を低減し、持続可能かつ利便性の高い社会の実現に貢献します。◼ アナログCMOS集積回路設計技術◼ パワーマネージメント回路設計技術(高速DC-DCコンバータ、⚫ <代表> 超高周波電力電磁気工学との融合による超高周波CMOSパワーエレクトロニクスの創成(JST A-STEP<産学共同(育成型)>)⚫ <代表> 次世代・高降圧大電流DC-DCスイッチング電源の基盤技術開発(NEDO 官民による若手研究者発掘支援事業<マッチングサポートフェーズ>)⚫ <代表> 高降圧・高電力密度集積ハイブリッド型DC-DCコン⚫ <分担> 高性能大面積3.xDチップレット技術の研究開発(NEDOポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業<先端半導体製造技術の開発>)⚫ <分担> 磁気異方性軟磁性材料を用いた高周波・電力変換用トランス・インダクタの開発(文部科学省革新的パワーエレクトロニクス創出基盤技術研究開発事業)⚫ <分担> センサネットワークおよびモバイル機器へのWPTシステム(戦略的イノベーション創造プログラム(SIP))⚫ <分担> 100MHzスイッチング電源用磁心材料開発(JST未来社⚫ その他 民間企業との共同研究、財団助成金 複数件集集積積回回路路設設計計技技術術をを用用いいてて電電気気エエネネルルギギーーをを効効率率的的にに届届けけるる最近の研究トピックス高性能磁性インダクタを内蔵したインターポーザ上に電 源IC を 三 次 元 実 装 し た20MHz動作DC-DCコンバータの実証に成功。既存インダクタを用いた二次元実装より30%以上の小型化を実現し つ つ 、 5V 入 力 ・ 3.3V 出力・20MHz動作で86.0%の効率を得た。20MHz~50MHzで動作するインダクタ集積型電源としては世界最高クラスの効率。佐藤・曽根原研究室との共同研究。金沢工業大学との共同研究で 世 界 最 高 効 率 (64.4%@26dBm)と世界最速応答速度 (45.2us) を も つ5 .8GHzRF無線給電受電回路の実証に 成 功 。 高 効 率 GaAs E-pHEMTを使った整流器ICに適 し た 高 速 動 作 ・ 高 耐 圧バッテリーチャージャーSiICを使用。工場内の複数のセンサーに非接触で給電を行うアプリケーションなどを想定。研究キーワード集積回路設計 ・ アナログ回路 ・ パワーマネージメント ・ 三次元実装実実物物Active areaIC2.4mm6turnX-ray photographTop view2.4mm私の学問へのきっかけ教授 宮地 幸祐研研 究究 シシ ーー ズ非接触給電、エネルギーハーベスティング用電源)◼ 新規磁性デバイス等異種デバイスとの三次元集積化技術共同研究・外部資金獲得実績バータの研究開発(科研費基盤C) 他会創造事業<低炭素社会>) 他研究から広がる未来卒業後の未来像

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