物理的再構成可能なSiPを実現する電源と信号のミクロン距離無線伝送

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System in Package(SiP)の一般化に向け、チップ問の信号伝送をワイヤレスで行う研究が盛んになってきている。これにより信号線の機械的接続が必要なくなるため、コストダウンや伝送の高速化が期待できる。電源伝送についてもワイヤレス化する技術が確立すれば、一切機械的接続することなくSiPにチップを収めることができるようになる。昨年までの研究で、0.35ミクロンの一般的なCMOSプロセスで製造された1次側、2次側の両チップの700μm角の領域に、1次側1.0nH、2次側9.3nHのインダクタを形成し、チップ間で最大出力電力2.5mWを伝送可能であることを確認した。本年は、さらなる高出力の検討を行った。インダクタ領域を2.1mm角に広げれば、9つのインダクタで最大300mWを送電可能であることを、IEEE Custom Integrated Circuits Conference(CICC)で発表した。2次側の共振用キャパシタと高効率整流器が鍵となる。また信号の受信機として、低消費電力型のbistability amplifier(BSamp)を考案し、IEEE Radio and Wireless Symposium(RWS)で発表した。BS ampはインバータによるフィードバック構造を採る事で、従来と同等の電圧ゲインを実現しつつアクティブ時の貫通電流を削減し、さらにスタンバイ時の消費電力を最小化することができる。シミュレーションの結果、従来に比べ54%の消費電力が削減可能であるという見通しが得られた。