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計測 & 分析

革新的な計測技術とデジタル処理技術で、
新たな価値を社会へ還元

産業・公共・インフラ分野において、開発・製造プロセス、装置、ヒトの状態をセンシングする革新的な計測技術の開発に取り組んでいます。さらに、これらの計測とデジタル処理によって価値データを創生し、各分野での開発、製造、運用保守の効率化に貢献するソリューションの実現をめざしています。

世界トップシェアの測長SEMで最先端半導体の開発を下支えしつつ、さらなる究極の高精度化の実現をめざす。

測長SEM（CD-SEM：Critical Dimension-Scanning Electron Microscope）は、走査型電子顕微鏡（SEM）の技術を応用することで、半導体のウェーハ上に形成された微細パターンの寸法計測用に特化した極めて高い精度を有する計測装置です。最終製品としての半導体が優れているかどうかは測長SEMの性能次第、ということになります。日立製作所と日立ハイテクはこの半導体測長SEMにおいて世界でトップシェアを維持しています。一方で半導体デバイスの微細化は生成AIブームなどを背景に、より微細なパターンをさらに安定して計測できる技術を必要としているのも事実。研究開発...

hitachi-rd @ 研究開発

研究の現場から計測＆分析エレクトロニクス産業半導体電子顕微鏡

半導体製造プロセスで発生する微小な欠陥の検出精度を高める画像解析技術を開発

AIの活用によりデバイス微細化に伴う課題を解決し、お客さまの生産性向上と品質管理に貢献日立は、半導体デバイスの製造工程で発生する微小な欠陥の検出精度向上をめざし、AIを活用した画像解析技術を開発しました。SEM*1式の半導体欠陥検査装置では、デバイス表面に電子線を走査しながら二次電子*2や反射電子*3などを検出し、表面の形態や欠陥を画像として観察します。近年のデバイスの微細化に伴う検査点の増加に対し、電子線をデバイスの広範囲に走査して検査すると、複数回の電子線照射で試料状態が変化して検出される電子の量が不均一となり、画像の輝度値の分布が観察場所ごとに変動し、従来の検査手法*4では精度が...

hitachi-rd @ 研究開発

研究トピックス計測＆分析エレクトロニクス AI＆データサイエンス産業

血流感染症の原因菌の同定を通じて患者を助け、薬剤耐性菌の蔓延を防ぎたい

生命を脅かす血流感染症の治療には抗菌薬が欠かせない。一方で、抗菌薬の過剰使用で、世界では薬剤耐性菌の蔓延が社会課題となっている。現在では限られた情報と医師の経験に頼っている血流感染症の抗菌薬の選択を、日立の遺伝子検査技術で支援したい。そんな思いで新しい検査システムを開発する、研究開発グループデジタルサービス研究統括本部ヘルスケアイノベーションセンタバイオシステム研究部の柳川善光リーダ主任研究員と清水沙彩氏に研究の進捗や目標を聞く幅広い研究領域、多様なバックグラウンドを持つ研究者仲間が日立の魅力柳川：大学時代は電子工学を専攻して、電子回路の研究をしていました。修士課程から博士課程...

hitachi-rd @ 研究開発

研究の現場から生命科学計測＆分析ヘルスケアウェルビーイング迅速感染症検査技術

シグナルとノイズを高度に分離することで実用性を高め、社会実装を加速させる、日立のノイズ除去技術の最先端

ノイズ（noise）を電気回路から完全に除去することは原理的に不可能ですが、高いレベルでノイズを制御することで、電子機器等の品質をより高いものに向上させることは可能です。つまりノイズ制御（あるいは除去）技術のレベルの高さがサービスや機器のレベルの高さに直結することになります。日立製作所（以下、日立）には半導体から鉄道まで、さまざまなスケールにおけるハイレベルなノイズ対策を開発してきた歴史があります。今回の「研究の現場から」では、このノイズ対策で社外から表彰を受けた2人の研究者が登場。1人はHEV/EV（ハイブリット自動車／電気自動車）向けのインバータのノイズ低減技術を実用化した研究開発グ...

hitachi-rd @ 研究開発

研究の現場からエレクトロニクス計測＆分析電力＆エネルギー産業モビリティ Electromagnetic Compatibility

水道管の漏水を遠隔監視する漏水検知サービスにおいてセンサーの最適な設置位置を自動で決定する技術を開発

日立は、超高感度MEMS振動センサー(以下、漏水検知センサー)および漏水検知アルゴリズムにより水道管の漏水を遠隔で監視する漏水検知サービス*1において、従来、人手で決めていた漏水検知センサーの最適な設置位置を自動で決める技術を開発しました。本技術では、過去の取り組みで取得した1万点以上の漏水振動データを用いて構築した漏水振動伝搬モデルを適用することで、漏水検知センサーが漏水を検知できる距離を水道管の分岐の有無や口径の違いなどを踏まえて推定し、状況に応じて最適な設置可能箇所の組み合わせを自動で探索します。日立は本技術により、お客さまのご要望や条件に応じた水道管遠隔監視の実現に貢献します。...

hitachi-rd @ 研究開発

研究トピックス AI＆データサイエンスデジタルサービスプラットフォーム計測＆分析公共レジリエンス

半導体ウェハ接合部の欠陥を自動検出する超音波検査技術で令和5年度全国発明表彰「日本経済団体連合会会長賞」を受賞

株式会社日立製作所(以下、日立)と、株式会社日立パワーソリューションズ(以下、日立パワーソリューションズ)は、半導体ウェハ接合部の欠陥を自動検出する超音波検査技術に関する特許(特許第6546826号)で、公益社団法人発明協会主催による令和5年度(2023年度)の全国発明表彰「日本経済団体連合会会長賞」を受賞しました。科学技術的に秀でた進歩性を有し、かつ顕著な実施効果を上げている発明として評価されたものです。 2023年6月12日に開催された表彰式で、発明者ならびに法人代表として日立パワーソリューションズ取締役社長安藤次男が表彰を受けました。「全国発明表彰」の概要全国発明表彰は、日...

hitachi-rd @ 研究開発

研究トピックス AI＆データサイエンス先端ソフトウェア＆システム制御＆メカトロニクス計測＆分析産業画像認識・処理

ヒヤリハットと生体データの相関を導き出し、人間が起こす事故削減に道筋をつける

人間が関わる作業で、事故をゼロにするのは困難だ。原因が明確にある事故ならば対策を施すこともできるが、作業者の小さな疲労やストレスが重なって引き起こすような事故は未然に防ぐことがさらに難しくなる。日立製作所では、作業者の生体データと事故につながるヒヤリハット事象との関係性の解析に取り組んできた。研究開発グループの田中主任研究員と伊藤研究員のチームの研究は、リアルタイムの生体データから事故リスクを推測するシステムの開発で、第一弾として、物流ドライバー向けのソリューションの提供に寄与してきた。シンプルな法則に魅力を感じた青年と格好良さから研究者をめざした女性田中：小さいころから自宅にコンピ...

hitachi-rd @ 研究開発

研究の現場から AI＆データサイエンス計測＆分析生命科学ヘルスケアモビリティヘルスケアインフォマティクスウェルビーイング

レアメタルを含まないリン酸鉄系リチウムイオン電池の劣化状況を非破壊で診断する技術を開発

環境にやさしいリチウムイオン電池を搭載した蓄電システムの高信頼化・長寿命化に貢献日立は、レアメタルを含まない「リン酸鉄系」リチウムイオン電池(以下、LIB)の劣化状態を非破壊で診断する技術を世界で初めて開発しました。これまで日立は、蓄電システムの高信頼化・長寿命化に向けて、2007年度より正極材料にレアメタル(コバルト・ニッケル)を用いた「三元系」LIB*1の充電率と電池電圧のデータ解析から、電池の劣化状況を非破壊で診断する技術を発表してきました*2。今回、レアメタルを含まない環境にやさしいリン酸鉄系LIB*3の容量と内部抵抗のデータを用いた解析技術を開発することで、劣化状況を非破壊で...

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研究トピックス材料科学＆生産計測＆分析モビリティ電力＆エネルギー産業リチウムイオン電池脱炭素

電子1個の精度で触媒ナノ粒子の電荷量を計測

ニュースリリース概要電子1個の精度で触媒ナノ粒子の電荷量を計測～地球環境問題の解決に向けた触媒開発を加速する強力な新技術を獲得～ポイント透過電子顕微鏡法の一種である「電子線ホログラフィー」の位相計測精度を従来よりも1桁高め、触媒ナノ粒子の電荷量を電子1個の精度で計測することに成功新技術を駆使して、白金ナノ粒子触媒の帯電状態を初めてナノ粒子ごとに解析し、ごく微弱な帯電を引き起こすメカニズムを究明本技術により、今後、カーボンニュートラルや食料増産等の課題解決に役立つ触媒の開発が加速されることが期待概要さまざまな化学反応を促す「触媒」は、環境浄化や食料増産など地球規模の問題解決...

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ニュースリリース計測＆分析材料科学＆生産産業脱炭素原子分解能・ホログラフィー電子顕微鏡ニュース＆イベントニュースリリース（計測＆分析）ニュースリリース（材料科学＆生産）ニュースリリース（産業）

漏水特有の微小振動を検知する超高感度振動センサーと漏水検知アルゴリズムをサービス化して社会課題を解決する

漏水は実は切実な課題である。日本は世界的に見ても漏水率が低いが、実態は、水道管の老朽化や人手に頼った漏水調査の限界が危惧されている。新興国では造った水が利用者に届く間に漏水で半分以上が失われしまい、生きていくために必要な水が手元に届いていない地域もある。日立製作所研究開発グループの川本高司主任研究員は、超高感度振動センサーを用いた漏水検知システムの開発からサービス化までを手掛け、漏水問題の解決に取り組む。その根底には、社会に役立つ技術を開発したいという長年の思いがあった。日立なら現場で活躍できる技術を身につけることができる大学に入学するころは、漠然と技術者になるという選択肢しか考え...

hitachi-rd @ 研究開発

研究の現場から計測＆分析エレクトロニクスデジタルサービスプラットフォーム公共モビリティ

高加速CD-SEMによる深穴・深溝の3次元形状推定モデルの検証（英語）

Deep learning model for 3D profiling of HAR features using high-voltage CD-SEM 3D devices require 3D metrology The growing need for 5G connectivity, Internet of Things (IoT), and big data is driving new growth in the semiconductor industry as the capability to store and process more data requires...

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Industrial AI Blog AI＆データサイエンス計測＆分析産業

リチウムイオン電池の寿命を非破壊で延長できる容量回復技術を開発

電池内部で充放電に寄与できないリチウムイオンの状態を診断し、電気化学処理により再活性化することで蓄電容量を回復日立は、電力系統の再生可能エネルギー主電源化と、モビリティの電動化促進に向け、蓄電システムに搭載されるリチウムイオン電池(以下、LIB)の寿命を非破壊で延長できる容量回復技術を開発しました。LIBは充放電を長期間繰り返すと蓄電容量が減少し、蓄電システムとして十分な機能を維持できなくなった場合は交換が必要となります。本技術は、LIB内で失活*1して充放電に寄与しないリチウムイオン(Li+)の状態を非破壊で定量的に診断し、新規な解析プログラムにより求めた条件で電気化学処理を施すこと...

hitachi-rd @ 研究開発

研究トピックス材料科学＆生産計測＆分析モビリティ電力＆エネルギーリチウムイオン電池脱炭素サステナビリティ

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