🛠 圧電デバイスロードマップ / Piezoelectric Devices Roadmap

Roadmap for Piezoelectric Devices – Materials × Structures × Applications

📖 概要 / Overview

圧電デバイスの将来像を、材料・構造・応用分野のマトリクスとして整理します。
The future vision of piezoelectric devices is organized as a matrix of materials, structures, and applications.

従来型（Pb系PZT中心）から、非鉛・薄膜・集積化・フレキシブルへと進化が進んでいます。
Evolution is underway from traditional Pb-based PZT to lead-free, thin-film, integrated, and flexible technologies.

🔬 マトリクス整理 / Matrix Overview

材料 / Material	構造 / Structure	応用 / Applications
PZT	厚膜バルク Thick-film bulk	アクチュエータ、超音波センサー Actuators, Ultrasonic sensors
ScAlN	薄膜BAW/XBAR Thin-film BAW/XBAR	RFフィルタ、MEMSセンサー RF filters, MEMS sensors
KNN/BNT	バルク/セラミック Bulk/Ceramic	高出力アクチュエータ、高温センサー High-power actuators, High-temp sensors
ZnO	ナノワイヤ/薄膜 Nanowire/Thin-film	ナノジェネレータ、MEMS Nanogenerators, MEMS
PVDF	フレキシブルフィルム Flexible films	ウェアラブル、IoT Wearables, IoT

📐 技術進化の流れ / Technology Evolution

timeline
  title Piezoelectric Device Roadmap
  2000 : PZT厚膜アクチュエータ *PZT bulk actuators*
  2010 : SAWフィルタ主流化 *SAW filter mainstream*
  2020 : BAW/ScAlNフィルタ, PVDF IoT応用 *BAW/ScAlN filters, PVDF IoT use*
  2025 : ScAlN × SiGe × SiP 統合 PoC *ScAlN × SiGe × SiP integration PoC*
  2030 : XBAR, ナノジェネレータ, フレキシブル医療 *XBAR, nanogenerators, flexible medical*
  2040 : 人工格子・2D圧電材料 *Artificial lattices, 2D piezo materials*

🔮 展望 / Future Directions

短期 (〜2025) / Short-term (~2025)
- ScAlN-BAW/XBARの商用展開
- PVDFセンサーのウェアラブル応用
- ScAlN × SiGe × SiP 統合PoC
中期 (〜2030) / Mid-term (~2030)
- ナノジェネレータを用いた自立駆動IoT
- KNN/BNTの高出力アクチュエータ実用化
- 医療用PbフリーMEMS超音波の臨床応用
長期 (〜2040) / Long-term (~2040)
- 人工格子・Aurivillius相・2D圧電材料による新デバイス
- 半導体SoCとの完全集積化
- 真のポストPZTプラットフォーム構築

👤 著者・ライセンス / Author & License