計測関連用語集

TechEyesOnlineの用語集です。
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RTC(あーるてぃーしー)

(real-time clock)時計の機能がある半導体・電子部品のこと。「水晶振動子内蔵RTC」というような名称の製品(電子部品)が販売されている。

IRメータ(あいあーるめーた)

絶縁抵抗計、エレクトロメータの別名。IR(Insulation Resistance、絶縁抵抗)を測定するメータ。能動部品の生産現場でこの呼び方がされる。2019年1月にエーディーシーから「4000/IRメータ(形名/品名)」が発売された。IRメータという名称は、計測器の品名ではエーディーシーが初めて使用した。同社がエレクトロメータの老舗で、電子部品メーカに強いことを伺わせる。日置電機の絶縁抵抗計の現役モデルはIR4054など、形名の頭2文字はIRである。同社の形名は以前は数字4桁だったが、ある時期から新製品は、頭にアルファベット2文字をつけ機種群の区分を整備するようになった。以前の製品は「3355 Iorリークハイテスタ」などだが、最近は「IR3455 高電圧絶縁抵抗計」というような形名である。屋外で使用する可搬型のメガーなど、現場測定器のラインアップが多い日置電機(や共立電気計器)の品名は「絶縁抵抗計」で、SMUをラインアップして半導体デバイス顧客に強いエーデイーシー(やケースレー、キーサイト・テクノロジー)は「エレクトロメータ」である。両者は市場やアプリが違い、品名も異なるが、日置電機もエーデイーシーもIRは使っている。

IC(あいしー)

(Integrated Circuit)日本語では「集積回路」だが、ICという表現の方が良く使われている。数mm x 数mm程度のSi(シリコン)上に,トランジスタや抵抗などの回路素子をつくり、さらに素子間をつないで電子回路を形成している(Si基板のサイズは日進月歩)。素子を作るための材料をSi基板上に塗布し、エッチングによって回路を焼き付ける。このSi基板をICチップと呼び、DIPやSIPなどのパッケージに封入して1つの電子部品にする。Si基板とパッケージのピンの間はワイヤーボンディングされてつながっている。ICは半導体デバイスの代名詞のようなことば。

IGBT(あいじーびーてぃー)

(Insulated Gate Bipolar Transistor)絶縁ゲートバイポーラトランジスタ。半導体素子のひとつで、電力変換機などに使われている。鉄道のインバータに多く採用されている。SiCやGaNなどの新しい素子に一部は置き換わろうとしている。

I-V特性(あいぶいとくせい)

(Current–voltage characteristic) 半導体デバイスの電流(I)-電圧(V)特性(※)。「横軸が印加した電圧、縦軸がそれによって流れる電流」のグラフで視覚的に特性を示す。半導体の評価に使われるもっとも基本的な仕様。半導体デバイスのデータブック(仕様書)にはI-V特性が記載されている。I-Vカーブ、I-Vグラフとも呼ばれる。半導体関連測定器のカーブトレーサの品名はここに由来する。太陽電池の変換効率測定にも使われるため、太陽光発電関連測定器にIVカーブトレーサ、I-Vチェッカなどの品名の製品がある。菊水電子工業の総合カタログの用語集によれば、「電池などの電気化学関係ではターヘルプロットとも呼ばれる」。カーブトレーサや半導体パラメータアナライザなどの高額な測定器を使わないでも、高性能なSMUでもI-V特性を測することができる。新製品取材記事「高精度な電子部品の評価に貢献するSMU〜エーディーシー6253直流電圧・電流源/モニタ」には、アプリケーション例としてダイオードの順方向電圧のI-V特性の測定について説明がある。 (※)電気の世界では電流は「I」で略記される。Cはcapacitor(キャパシタ、コンデンサ、静電容量)の略号として使われている。I(大文字)やi(小文字)が電流を表すので、複素数の虚数部(Imaginaly Part)は、通常は数学ではi(小文字)だが、電流と混同されるため、電気ではj(小文字)で表記する。 参考用語:インピーダンス

Analog Devices(あなろぐでばいせず)

(Analog Devices) 米国の半導体デバイスメーカ(多国籍企業)。ADC(A/D変換器)、DAC(D/Aコンバータ)、MEMS、DSPなどをラインアップしている。計測器メーカではないが、計測に関するアプリケーション資料を多く作成している。 計測器のデジタル化が進み、FPGAなどが計測器に導入され、半導体チップが計測器の心臓部を担うようになった。アナログ半導体が得意な同社は、自社製品(デバイス)を使って電子回路を設計すると、数々の計測ソリューションが実現できるので、計測に関する技術資料を公開している。「往年の計測器メーカがつくっていたアプリケーション事例が最近は減って、デバイスメーカが提案する例が目立つ」という年配技術者の声も聞かれるほどである。ハードウェア製品として(計測器ではないが)発振器ボードなどをつくっている。発振器ボードは計測器のデモ(デモンストレーション、宣伝のための実演)などに使われる。 2000年代に安価な基本測定器(中華系メーカのオシロスコープやデジタルマルチメータなど)が秋葉原の計測器ショップに並び、国産オシロスコープメーカは次第に姿を消した。電子回路の知識があれば、計測器の心臓部を市販の半導体を購入して作り込んで、デジタルオシロスコープがつくれる時代になった。老舗の計測器メーカが蓄積してきた知見がデジタルの時代には優位にならなくなりつつある。エントリーからミドルクラスのオシロスコープの価格は2000年代に数十万円から数万円に1桁安くなったので、ユーザにとっては嬉しいことである。 アナログの電子部品(半導体)であるOPアンプをつくっているメーカはアナログ・デバイセズ以外ではTexas Instruments(テキサス・インスツルメンツ、略記:TI)など海外メーカが有名だが、東芝デバイス&ストレージや日清紡マイクロデバイスなどの国産もある。Maxim Integrated(マキシム・インテグレーテッド)、Liner Technology(リニアテクノロジー)はアナログ・デバイセズに買収された。Maxim Japan(マキシム・ジャパン)のツイッターには「Maxim IntegratedとAnalog Devicesは1つの会社になった(2021/12/14)」と書かれている。

アノード(あのーど)

(anode)電子部品で、外部回路から電流が流れ込む電極のこと。反対の電極をカソードという。電池や真空管、ダイオードなどにはアノードとカソードがある。電圧の高低に着目して、アノードとカソードを陽極と陰極といったり、正極・負極といったりする。アノードは、真空管では正極、電池では負極。ダイオードに2つある端子はアノードからカソードに電流が流れる。電力用のスイッチに使われる半導体素子のサイリスタにもアノードとカソードがある。

Arduino(あるでゅいーの)

ワンボードマイコン(シングルボードコンピュータ)の一種。「Arduinoボード」(ハードウェア)と「Arduino IDE」(ソフトウェア)で構成される。2005年にイタリアで、コンピュータに詳しくない初心者向けの「電子工作用マイコンボードのルーツ」としてつくられ、数年で全世界に普及した。「Arduino IDE」の管理を行う非営利団体Arduino FoundationとArduino関連品の販売の一元管理を行う営利団体Arduino Holdingがある。読み方は「アルドゥイーノ」や「アルディーノ」もある。ArduinoはOSがないので、コンピュータの一部のマイコン。ブレッドボードなどを併用して他の機器(PCなど)につなぐなど機能拡張している例もある。ラズパイ(Raspberry Pi、ラズベリーパイ)はOSが搭載されているのでコンピュータとして使えるが、プログラムはArduinoの方が簡単。用途によってどちらが適しているか選択が必要。

安藤電気(あんどうでんき)

1933年~2004年に存在した老舗計測器メーカ。正式名称:安藤電気株式会社。「ANDO」のブランドで通信計測器や半導体テスタをつくっていた。大株主はNECで、アンリツ同様にNEC系の計測器メーカだが、安藤電気はNECの持ち株比率が高く、NEC出身者が複数人、社長になっている。有線通信の計測器ではキーサイト・テクノロジーやアンリツと伍していた。1933年に安藤氏が創業。電電公社(現NTT)から通信計測器の開発を任された電電ファミリーの1社。光通信測定器はアンリツと安藤電気の2社がNTTに納めた。1980~2000年頃につくっていたのは基幹通信網の伝送装置向けの測定器である、SDH/SONETアナライザ、 MTDMアナライザ、モデムテスタなど。有線通信には強かったが無線ではアンリツに遠く及ばなかった(ラインアップには無線機テスタはあるが、SGやスペクトラムアナライザはない)。NTTなどに最先端の計測器を納入した。単発の波形しか捉えられないが、パルススコープとでもいうオシロスコープの原子版のような測定器をつくったという話がある。インピーダンス測定も早くから行い、「横河電機(LCRメータの特許などの要素技術があり、後のYHPに移管)の製品より高精度な測定結果だった」と発言した大学教授もいた。 1980年代の通信測定器以外のラインアップは、ICE、ROMライタ、LCRメータ、tanδ測定器など。ICEはインテル80386などの最先端のCPUに果敢に挑戦したが、特定顧客にしか販路が広がらなかった。ROMライタはNECから情報を得るなど、幅広いチップに対応したが、協力関係にあった浜松東亜電機(現東亜エレクトロニクスのフラッシュサポートグループ)に技術移管し、製品は現在も続いている。LCRメータはシリーズ化でシェアを伸ばしたが、業界標準のYHP(現キーサイト・テクノロジー)のような高周波モデルが開発できず撤退した。 2000年の光海底ケーブルバブルで屋台骨の光計測器が落ち込むと経営が傾いた。大株主のNECが半導体ビジネスから撤退するのに伴い、子会社にATE製品(半導体検査装置)は不要となり、NECに変わる株主が必要となった。横河電機が資本参加し、安藤電気の全事業を受け入れた(2001年にNEC保有株式が横河電機に売却された)。2002年に安藤電気は横河電機の100%出資子会社になり、2004年には事業再編で解体している。 プロトコルアナライザや光通信測定器では当時世界No.1のHPと競い、モデルによってはHPより売れた製品もあった。光通信測定器は現在の横河計測株式会社に引き継がれ、光スペクトラムアナライザは世界No.1である(2022年現在)。 参考用語:タケダ理研工業、YEW、Acterna

(いし)

半導体の俗称。電子回路で増幅やスイッチ機能がある電子部品は、古くは真空管が使われていた。たとえば1964年に米国で開発された世界最初の大型コンピュータENIAC(エニヤック)には約2万本の真空管が使われている。1970年代にトランジスタなどの半導体が開発され、以降電子回路の主流は真空管から半導体に移行した。真空管が管球であることから球(たま)と呼称され、半導体はソリッドステート(固体)であるため、球と対比して石と呼称された。

ASSP(えーえすえすぴー)

(Application Specific Standard Product)メモリのような汎用品と顧客に応じて設計する特定用途向けIC(ASIC)の中間に位置するもので、複数の顧客に共通に提供することができるチップを言う。(株式会社Sohwa&Sophia Technologiesの用語集より)

ASIC(えーしっく)

(Application Specific Integrated Circuit)日本語にすると「特定用途向け集積回路」だが、ASICという言葉の方が良く使われている(すでに日本語となっている)。別名:カスタムIC。特定の用途(顧客)向けに複数機能の回路を1つにまとめた集積回路。アナログよりもデジタル回路が多く、標準デジタルICやFPGAなどと比較して長短がある。参考用語:ASSP

ATE(えーてぃーいー)

(Automated Test Equipment) 半導体テスタとも呼ばれる、半導体検査装置、半導体試験装置のこと。半導体の製造過程では、ウエハと半導体チップの2つで大きな検査をする。前者は電子顕微鏡もある(メーカとしては日立ハイテクなど)。後者について述べる。半導体テスタはできあがった半導体に電気信号を与え仕様通りの動作をするか検査する装置。メモリテスタ、ロジックテスタ、アナログテスタがある。半導体生産ラインの最終工程では搬送機(ハンドラ)と組み合わせて検査ラインを構築する。製造ラインの設備額として比重が高いといわれる。日本のアドバンテストは世界No1メーカとして有名。1970年代から2000年代には、キーサイト・テクノロジー、横河電機、安藤電気、シバソク、ミナトエレクトロニクスなどの計測器メーカがラインアップしていた(現在はすべて撤退)。そのため、計測器の業界団体である日本電気計測器工業会(JEMIMA)も製品群として扱っているが、一般の電子計測器の各カテゴリの売上額と比較して半導体テスタは大きいため別枠にしている。マイクロプロセッサ(MPU、CPU)の進展によって、メモリやロジックなどの多様な半導体チップが大量生産されるようになると、その検査装置としてキーサイト・テクノロジー(当時はHP)やアドバンテスト(当時はタケダ理研工業)は半導体テスタに参入した。NECや富士通、東芝、日立、三菱電機という日本の通信機器、総合家電各社は半導体デバイスをつくっていた。NECは国産の半導体テスタを設備するために、グループ内に半導体テスタメーカをもっていた(安藤電気、ミナトエレクトロニクス)。富士通はタケダ理研工業を傘下にして社名はアドバンテストになり、創業であった計測器からは撤退し、半導体テスタメーカとなった。当時の半導体テスタは最先端技術であり、計測の老舗、横河電機も1990年代に参入した(その後、安藤電気の半導体テスタを吸収したが、現在は撤退)。メモリの1種であるROM(ロム)の書き込み器をROMプログラマ(ROMライタ)というが、アドバンテスト、安藤電気、ミナトエレクトロニクスがラインアップしていた。安藤電気の製品は協力会社の東亜エレクトロニクス(旧フラッシュサポート)に移管され存続している。

SiC(えすあいしー)

炭化ケイ素のこと。Silicon Carbide(シリコンカーバイド)。 半導体の材料元素はシリコンが主流だが、パワー半導体ではSiCやGaNを使った製品が普及しつつある。

SoC(えすおーしー)

(System-on-a-Chip)1つの半導体チップ上に、CPU、メモリ、I/Oその他が実装され、コンピュータシステムの動作に必要な機能がすべて組み込まれたLSI。マイクロコントローラ(MPU/CPU)に周辺のICの機能も集積したチップ、またはそのような設計手法を指している。読み方は「えすおーしー」(または「しすてむおんちっぷ」)だが、「そっく」と解説している文献もある。今では「そっく」だとセキュリティー用語のSOC(Security Operation Center )のほうが思い浮かぶ。

SDRAM(えすでぃーらむ)

(Synchronous DRAM)内部的には、従来のDRAMと同じだが、外部バスインタフェースとのアクセスが一定周期のクロック信号に同期してデータを出力するように改良されたDRAM。クロック同期することにより、高速アクセスが可能となった。66MHz、100MHz、133MHzなどがある。ICEのリアルタイムトレースでは、この同期アクセス方法を解析して、ニーモニック表示を実現している。(株式会社Sohwa&Sophia Technologiesの用語集より)

SRAM(えすらむ)

(Static RAM)「スタティックラム」とも呼ばれる。ラムランダムにアドレスを指定して読み書きすることが可能なメモリ。電源を切ってしまうとデータが消えてしまう揮発性記憶デバイス。比較的に高速(最高数ns)にアクセスでき、DRAMのようなリフレッシュ機能がいらない分、ユーザボード上の回路が簡単に構成できる。構造上DRAMに比べてトランジスタが多く必要なため価格が高め。近年SDRAMなど、高速で低価格なデバイスが多く用いられるようになってきている。(株式会社Sohwa&Sophia Technologiesの用語集より)

FET(えふいーてぃー)

(Field Effect Transistor) 日本語では「電界効果トランジスタ」だが、もはやFETは日本語になっていて計測器ではよく使われる。たとえばオシロスコープの能動プローブ(active probe)であるFETプローブが代表例。 トランジスタは電流駆動だが、FETは電圧駆動。そのためスイッチング速度はトランジスタより速く、オン抵抗が高いためゲートを駆動する電力は少なく省エネである。トランジスタの機能であるスイッチング用途に適しているため、デジタルICは、MOSFETが大変良く使われる。FETの性能向上(さらなる低消費電力化)によってアナログICにもMOSFETが広がっている。一般のトランジスタを「バイポーラトランジスタ」、FETを「ユニポーラトランジスタ」と呼ぶこともある。 トランジスタの3端子はエミッタ、コレクタ、ベースだが、FETはソース、ドレイン、ゲートと呼ばれる。FETは同じく電圧駆動である真空管と同じアノード、カソード、グリッドが開発当初は端子名に使われているが、トランジスタ開発者の1人であるShockley(ショックレー)の資料にソース、ドレイン、ゲートの記載があるという。電子はソースからゲートを経由してドレインに流れるので、高所にあるソース(水源、みなもと)からゲート(水門)を調整することでドレイン(排水溝)に水が流れ落ちることをイメージした命名と思われる。

FPGA(えふぴーじーえー)

(Field Programmable Gate Array) 直訳すると「現場で書き換え可能なゲートアレイ(論理ゲートをアレイ上に敷き詰めたLSI)」。論理回路の設計を間違えても、現場ですぐに修正できるLSI。「購入後に使用者がロジック回路の構成を設定できる集積回であるPLD(プログラマブルロジックデバイス)」の一種。現場で即、修正できるという特徴のためにPLDといえばFPGAといわれている。Altera(アルテラ)とXilinx(ザイリンクス)が2大FPGAメーカだが、それぞれIntel(インテル、言わずと知れたCPUチップのNo.1メーカ)とAMD(Advanced Micro Devices、インテルなどのCPUの大手サードパーティ )が買収した。 CPU(マイクロプロセッサ)、GPU(Graphics Processing Unit、画像処理を担うCPU)、FPGAの3種類はいまや主要なロジックデバイスとなった。世界的な大手CPUメーカ2社(インテル、AMD)は2015年~2020年に相次いでFPGAを傘下に収め、半導体デバイスメーカとして覇権を握ろうとしている。逆にGPUのNo.1メーカであるNVIDIA(エヌビディア)は2020年にARM(アーム、携帯機器の組込み用マイコンとして世界でもっとも多く採用されたCPU)社を日本のソフトバンクから買い取ろうとしたが欧州の規制をクリアできず2022年に断念した。また2020年にネットワーク向けFPGAに強いMellanox Technologies社を買収し、こちらもCPU、GPU、FPGAを揃えてインテルとAMDに伍する構えである。

エミッタ(えみった)

(emitter)半導体素子であるトランジスタにある3つの端子の内の1つ。PNP型トランジスタでは入力端子となる。emitは日本語で放出。トランジスタの増幅機能は、エミッタ端子-ベース端子間の小さな電流が、エミッタ端子-コレクタ端子間に大きな電流となることを利用する。ベースに電流を放出するもの、という意味が語源と思われる。