PCB基板・アンテナ・電源の性能向上・低コスト化を実現する電磁シミュレータ

大阪大学基礎工学研究科

教授 阿部真之

Phystronics

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アンテナフィルタ

ハイパワー

医療用電源

PCB

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想定される本技術の用途

PCB基板設計自動化ツールの市場規模

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・世界市場：約600億円

・市場成長率：年率7.5%の成長市場

http://www.mentorg.co.jp/news_and_views/monozukuri/2014/spring.html

PCB設計業界の課題

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・加速度的に複雑化する設計

・設計経験者の減少とエンジニアの新たな役割

・システムを意識したPCB設計

http://www.mentorg.co.jp/news_and_views/monozukuri/2014/spring.html

市場ニーズ（企業ヒアリング結果）

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・設計した基板が動くかどうかは製造して検査した後に初めてわかる（筐体や後付けのノイズ対策で落とせなければ再設計）

・シミュレーションではどこがノイズ源かわからない・車用のシミュレーターでは実測と計算が一致していない（原因不明）

・シミュレーションは奥が深い。今後も伸びる業界である・最近はアナログ回路の知識を持った人が少ない（ノイズを理解するためにはアナログの知識が必要）

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・初めからシミュレーションで全ての計算は無理

・実際の基板に合わせた入力が必要

・特定の用途でノイズに強いものがあれば良い

・シミュレーションのデータの妥当性が必要

（本当に正しいかどうか判断できる説明が必要）

・実際の計算時間の希望は10分

市場ニーズ（企業ヒアリング結果）

市場ニーズを解決する事業のイメージ

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従来より10万倍正確にシミュレーションしうる、

電磁シミュレーション技術に基づく、

・PCB基板設計自動化ツールのモジュール

・ノイズ解析請負

・アンテナ設計、フィルタ設計

・シミュレーションの受託開発

・シミュレーションソフトの販売

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・集中定数回路・伝送線・近接場電磁界・遠視野電磁界（アンテナ）

一挙に解く

• 他の類似する電磁界・回路シミュレータと異なり、伝送線に生じる電磁界や伝送線路内のノイズ、回路のシミュレーションをセルフコンシステントに解く方法を提供する。

• マクスウェル方程式から導いた電信・放射の方程式を解くため、仮定なしに回路の現象を解くことができる全く新しいアプローチを行っている。

技術概要

従来技術との差異• 回路特性・ノイズ発生・電場磁場放射を10万倍正確にシミュレートし得る• 信号によって生じるノイズも記述できる。• 設計→製造→検査過程の不具合を発見できる。

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実証データ：外部環境を考慮したシミュレーション（集中定数＋伝送線）

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環境とのカップリングで信号自信がノイズになる

本技術導入前 本技術導入後

• 1次元のシミュレーションでは、従来の10万倍正確にシミュレートできた

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実用化に向けた課題

• 現在、１次元（多導体線路）の問題についてシミュレーションが完成

• 今後、２次元（面）・３次元（空間）のシミュレータを開発し応用することが課題

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本技術に関する知的財産権①

発明の名称：電気回路における電位、電流、及

び周辺電磁界の計算方法、及びプログラム

出願番号：特願2015-195118

国際公開番号： PCT準備中

出願人：大阪大学

発明者：土岐博, 阿部真之

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本技術に関する知的財産権②

発明の名称：電気回路

出願番号：特願2016-95138

出願人：大阪大学

発明者：神野崇馬, 土岐博, 阿部真之

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企業への期待

未解決の２次元・３次元化については、数年で開発できると考えている。

1. フィルタ技術やアンテナ技術を持つ、企業との共同研究を希望。

2. 既存のシミュレータでは取り扱いができないノイズ現象を取り扱いたい企業への技術移転を希望。

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大阪大学 産学連携本部 総合企画推進部Business Development チームリーダー

加藤 浩介ＴＥＬ０６－６８７９－４２０６ＦＡＸ０６－６８７９－４２０８

e-mail： contact＠uic.osaka-u.ac.jp

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