エプソンがDMOS-ASICの外販事業を開始：高耐圧、大電流の用途に向け

[村尾麻悠子，EE Times Japan]

内需で蓄積したノウハウを外販に生かす

「S1X8H000／S1K8H000シリーズ」

　セイコーエプソン（以下、エプソン）は2021年5月26日、高耐圧、大電流のDMOS-ASICを外販する事業を開始したと発表した。DMOSにIP（Intellectual Property）コアと論理回路を混載して1チップ化したもので、第1弾として「S1X8H000／S1K8H000シリーズ」を開発。国内での受注を開始する。IO-Linkなどの通信送受信回路、高電圧スイッチ、スイッチング電源、モーター駆動系といった幅広い分野の用途に向ける。

　もともとエプソンは約50年前から、時計向けの半導体デバイスを手掛けてきた。時計用のため、基本的には高精度ながら小型で省電力（同社は「省・小・精」と呼ぶ）のCMOS IC（ASIC）の開発が主要だったが、近年は、時計だけでなくプリンタやプロジェクター、ロボットといった新しいアプリケーションも手掛けるようになっており、より大電力、高電圧なASICへの要望が社内であった。そうした背景から、エプソンは内需（社内での需要）向けに、高耐圧、大電流を実現できるDMOS ICを数多く開発してきた。

エプソンが内製で提供してきた半導体デバイスおよびアプリケーションの例。CMOSだけでなくDMOSプロセスも用いたさまざまな半導体デバイスが、完成品を通じて顧客に提供されてきた。ウエハー製造（前工程）は山形県酒田市の自社工場で行っている 出典：エプソン（クリックで拡大）

　今回のDMOS-ASIC外販事業は、そこで培ってきた技術を活用する。エプソンのデバイスプロダクトマーケティンググループで課長を務める徳永泰之氏は、「これまで外部に販売してきた半導体デバイスは、低電圧／低消費電力の製品だったが、DMOS-ASICはその対極となる高耐圧、大電流という位置付けになる。長年、完成品を通じて提供してきたASIC、つまり低パワーのロジックICと、社内で脈々と培ってきた、大電流を得意とするDMOSプロセスを組み合わせる」と説明する。

外販を始めるDMOS-ASICの概要 出典：エプソン（クリックで拡大）

　エプソンのASICは、回路の集積度が異なる「ゲートアレイ」「エンベデッドアレイ」「スタンダードセル」の3つを提供している。電源と信号配置を自由に設定できるゲートアレイ、ASSPなどの特定用途向けハードマクロを搭載し、顧客の回路をSOG（Sea Of Gate）で実現して混載できるセミカスタムのエンベデッドアレイ、最適設計されたロジックセルとROM／RAM、CPU周辺、アナログ回路などを1チップ化できるセミカスタムのスタンダードセルとなっており、スタンダードセルの回路の集積度が最も高い。第1弾として発表したS1X8H000／S1K8H000シリーズでは、S1X8H000のASICがエンベデッドアレイ、S1K8H000のASICがスタンダードセルとなっている。

左＝新製品のDMOS-ASICの位置付け。なお、既存のASICシリーズ（灰色で表示されているシリーズ）は、いずれもDMOSではなくCMOSを採用している／右＝S1X8H000／S1K8H000シリーズの仕様 出典：エプソン（クリックで拡大）

　S1X8H000／S1K8H000シリーズは0.15μmのCMOS／DMOS混載プロセスで、エプソン独自の回路化技術により、アナログ系制御素子の集積を可能にしている。エプソンが提供する高耐圧、大電流の電源ICやさまざまなIPコアと、顧客が設計する論理回路を、DMOS-ASICとして1チップ化する。

　IPコアは、過電流検知機能付きDMOSトランジスタやHブリッジ回路、LDO（低ドロップアウト）レギュレーター回路、EEPROM、SRAM、過電圧や過熱検知などを、順次開発していく予定だ。

　徳永氏は、「これまでは電源ICと論理回路（ASIC）を1チップに混載できなかったので、これまでは顧客が、それぞれのICを別々に基板上に実装して評価していた。今回は、高耐圧のDMOSと低電圧のCMOSを1チップ化することで、基板上の部品点数の削減や、（チップの数が減るので）低消費電力化や小型化、開発費の削減といったメリットが得られる」と説明する。

既存のシステムの構成例と、エプソンのDMOS-ASICの比較 出典：エプソン（クリックで拡大）

　必要なICを購入してきてシステムを構成する既存の方法には、リスクも伴う。「昨今、半導体不足が問題となっているが、例えば電源ICが不足したり、ICがディスコン（生産中止）になったりするケースがある他、発熱やサイズなどの課題も発生する。今回発表したDMOS-ASICは、必要な機能を1チップ化できるので、そうした問題を気にすることなく最適なカスタムICを開発できる。さらに、自社工場で製造しているので、長期的に安定した供給が可能なこともメリットだ」（徳永氏）

DMOS-ASICの開発のイメージ。顧客が設計した論理回路を受領してから、エプソンがレイアウトし、試作をへてサンプル出荷、量産までおよそ半年だという 出典：エプソン（クリックで拡大）