半導体の電気電子設計・開発

半導体の電気電子設計・開発エンジニアに興味をもった人のために、代表的な仕事内容、必要なスキル、取得しておくと就職に役立つ資格、転職需要などについてまとめました。

半導体業界での電気電子設計・開発のお仕事内容

物質には鉄や金のような電気を通す「導体」、ゴムやガラスのような電気を通さない「絶縁体」、その中間の性質を持つシリコンのような「半導体」がありますが、半導体というと集積回路（IC:Integrated Circuit）の総称をあらわすこともあります。

集積回路はトランジスタ、抵抗、ダイオード、コンデンサなどの電子部品が、1枚のシリコン基板（チップ）上に構築されたものです。その集積回路を設計・開発するのが、半導体設計・開発エンジニアの仕事です。

電子回路設計・開発

電子部品の中核となる集積回路（IC）を設計・開発するのが、主な仕事です。これにはアナログ回路、デジタル回路、混合信号回路なども含まれます。デバイスの機能や性能に基づいて、トランジスタ、コンデンサ、抵抗などの基本素子を組み合わせて、回路を開発。

その後シミュレーションツールを使って回路の動作を確認し、必要に応じて修正や最適化を行います。

LSI設計・開発

大規模集積回路（LSI：Large Scale Integration）の設計・開発は、非常に高度な仕事になります。1つのチップに集積される素子の数が数百万～数十億となる、大規模で複雑な集積回路がLSIです。デジタル設計・開発、フロントエンド設計・開発（論理合成、配置配線）なども含め、性能、エネルギー効率、信頼性などのバランスをとりながら、LSI設計・開発を進めていきます。

素子が非常に多いため、複雑な機能を実現することができるのが特徴。パソコン、スマートフォン、デジタルカメラなど、さまざまな用途に利用されています。

アナログ半導体設計・開発

アナログ半導体は、音や光、温度、圧力など、物理的現象の変化に対する連続的電気信号（アナログ信号）を、処理・制御するための半導体です。センサーで取り込んだ光、温度、音声、振動などのアナログ信号を、デジタル信号に変換したり、その逆を行ったりします。

アナログ半導体設計・開発では、アナログ信号処理やデジタル信号処理技術を使い、高度な信号処理機能を持つデバイスやシステムを設計・開発。アナログ信号を処理するための性能や、ノイズに強い回路を開発する必要があり、音声処理、画像処理、通信など、アプリケーションに適した設計・開発を行います。

半導体業界の電気電子設計・開発で
必要とされるスキルセット

アナログ回路、デジタル回路、混合信号回路の知識、設計・開発経験、基本的な電子素子（トランジスタ、抵抗、コンデンサなど）の理解と、それらを使いこなす能力が問われます。

実務経験を積みながら学んでいくところもありますが、自己研鑽で知識をつける事ができる部分もあります。ぜひ参考にしていただけたら幸いです。

電子回路設計・開発スキル

アナログ回路、デジタル回路、混合信号回路の知識、設計経験、基本的な電子素子（トランジスタ、抵抗、コンデンサなど）の理解と、それらを使いこなす能力が問われます。

LSI設計・開発スキル

非常に複雑な集積回路なので、LSI設計・開発の知識が必要です。特にデジタル回路やフロントエンド（論理合成、配置配線）の設計・開発の知識は必須です。

信号処理のスキル

アナログ信号処理、デジタル信号処理の基本的な知識が必要。高度な信号処理アルゴリズムを理解し、それを回路設計に統合していく能力も求められます。

シミュレーションスキル

電子回路のアナログ動作をシミュレーションするSPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）など、シミュレーションツールの使用経験があるとよいでしょう。また、回路やデバイスの動きをモデル化し、そのシミュレーションを通じ、設計の妥当性を検証できるような能力も必要となります。

半導体業界の電気電子設計・開発の転職需要は？

新たな技術や規格の導入が進む半導体業界は、急速に進化しています。特にIoTや自動運転車などの分野では、半導体設計・開発エンジニアが不足しています。半導体に関連する特定のスキルや専門知識があるエンジニアの需要は、ますます増えることが予想されます。

どんな半導体業界で需要がある？
【マイナビEdgeの場合】

• キオクシア（株）
• ソニーセミコンダクタマニュファクチャリング（株）
• 日本電信電話（株）※NTT
• NSW（株）
• 東芝情報システム（株）

など

アピールできる＆入社後も役立つ関連資格

半導体の電気電子設計・開発エンジニアになるために、取得しておくとよい資格には、以下のものがあります。

半導体の設計・開発は、電気電⼦・機械・制御組込みエンジニアが協⼒して進めていきますので、電気電⼦に限らず、機械・制御組込みの知識があるとより業務が進めやすくなります。

電気主任技術者

電気主任技術者の資格を取得することで、電気工事や電気設備に関する知識が広がるため、半導体設計・開発で基本的な電気工学知識を役立てることができます。

参照元：一般財団法人 電気技術者試験センター（https://www.shiken.or.jp/chief.html）

電気電子工学関連の卒業資格

専門性の高い分野なので、“取得しておくとよい資格”というよりも、“必須資格”であると言えます。

電子工学、電気工学や関連分野で学んだ経験は、学士・修士までではなくても、基本的理論や基本的な知識を身に付けているという観点で、半導体の電気電子設計・開発においての需要は大いにあるでしょう。

CAD利用技術者

⼀般社団法⼈コンピュータ教育振興協会が主催するCAD利用技術者試験。CADに関する知識やスキルを明確化して評価するための試験です。

電気電子の設計・開発業務に直結する資格ではありませんが、機械・情報との関わりはある為、知⾒がある事はプラスになります。また、簡単な評価治具を機械系CADで作る業務は発⽣する可能性があるので、試験のための勉強が役に立つこともあるでしょう。

参照元：一般社団法人コンピュータ教育振興協会（https://www.acsp.jp/cad/）

組込み技術者（ETEC）

組込みシステム開発に関する知識や技術の資格であり、半導体の組込み系設計・開発に関連するスキルを証明することができます。電気電子エンジニアに直結する資格ではありませんが、幅広い技術知識を持つことは有益です。

参照元：一般社団法人組込みシステム技術協会 組込みソフトウェア技術者試験(ETEC)（https://www.jasa.or.jp/etec/）