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Primer(intro)

ASIC:先端計測開発での総合力を磨く:ポスターはここ

ASICとは何かApplication Specific Integrated Circuit(特殊用途向け集積回路のことでこれの反対の言葉は汎用集積回路で、代表はオペアンプ、ADC、CMOSロジックICです。ASICは目的ごとに集積回路を製作することが特徴です。

ASICがなぜ必要か加 速器科学における先端計測システムの流れは、高感度・高位置分解能・高機能化・高速データ処理が挙げられますが、これらは結果として従来の読み出しシステ ムにダウンサイジングを要求します。このため右図に示す集積回路の製作が必要不可欠になります。現在の測定器開発室のプロジェクトにおいてはこの技術を必 要としないものはないことからも重要なことがわかるでしょう。

ASICを取り巻く関連技術ASIC は計測システムに組み上げるため多くの関連技術を必要とします。基板技術以外に、高密度実装技術、配線修正(FIB)・テスト技術などが挙げられ、これら を総合して検出器に組み込むことで初めて意味のあるものになります。つまりASIC及びその周りの技術が整って初めて“新しい現象を見る目”としての計測 装置が完成するのです。

ASICプロジェクトが目指すもの現 在残念ながら前述の総合技術において、欧米と日本を比較した場合差が開いています。この遅れを取り戻すには少なくとも2つのことを同時に行う必要がありま す。ひとつはASIC製作が容易な環境・コミュニティーを育てること、もうひとつは困難なことに挑戦し欧米の技術を超えるものを開発することです。

ASICプロジェクトの現状前述の第一目標をクリアするためにKEKe-sysグループと 大学等の連携により過去数種のASICを開発量産してきました。さらにその成果を研究者が使用できるようセミナー等を加速器科学総合支援事業のサポートを 得て継続的に行っています。この努力は将来のため必要不可欠です。また第2目標を達成するためにQpixというピクセル検出器用ASICを学際協力で開発 しています。これは新規機能を持っており、このプロジェクトを通し世界最先端を目指しています。

ASICプロジェクトの今後ASIC と言っても前述のように総合技術力でありすぐ結果は出ませんが、今後も努力を継続することで世界に誇れるような計測システムを送りだすことが可能になりま す。重要なのはこれを読んで熱意をもって参加してもらえる学生、若手研究者皆さん自身が道を切り開くという強い意志を持つことだと感じています。

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製作したASICの例(サイズ:4x3mm): 従来数cm角の大きさだったものが0.01 x 0.3cm以内(面積1/10000以下)に収まっている

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2つのASICを基板へ実装した写真 : 銀色に見えるのはアルミ線で 100umピッチで配線されている