最近の若者は（注1）黒電話を知らないだろう。それは今の携帯電話と比べると大変大きかった。ダイヤルが付いていたし、受話器は耳と口の長さが必要だった。それが1998年の携帯電話では黒電話の機能の全てが1センチ角ぐらいの大きさの（注2）ベースバンドチップに収まったのだから画期的な出来事だった。更に携帯は進化を遂げ、現在では手の中に収まる大きさになった。2001年当時の携帯は通話・メール・インターネットを複数の（注3）LSIで分担していたが、2008年になると音楽の再生やカメラの撮影などを1cmのシステムLSIに収められるようになった。わずか10000分の1mmの大きさの線を立体的に配線できるようになったからだ。回路はウエハーと呼ばれるシリコンの円盤上に作られる。まず回路の設計図をレーザーでシリコンに焼き付ける。そこにアルミなどの金属を吹き付けて配線を作る。絶縁体で土台を作る。それを磨いて平らにする。100万分の数mmの大きさで現在は10層積み重ねることができるそうだ。システムLSIは10年前のLSIの機能の64倍になった。小さくなったので消費電力も減った。現在は69gの最小の携帯もある。しかし小さすぎるのも使いにくく、最近また大きくなってきている。テレビを見る時などに画面が小さすぎると見づらいからだ。現在130g〜150gの物が主流になっているが、これぐらいが適正な大きさなのだろう。ここに携帯の小型化は完成したと言えよう。この携帯の小型化に貢献したもう一つの要素がリチウム電池だ。リチウム電池は従来の電池に比べ4倍以上長持ちする。リチウム電池はビデオカメラの電池の開発をしていた日本人が開発した物で、1992年より携帯電話に使用されるようになった。 今後の携帯電話の開発は充電後の有効使用時間に向けられるだろう。その点で水素と酸素を化学反応させて発電する燃料電池はリチウム電池の10倍近い能力を持ち、発電機能もあるので充電の必要もない。使用頻度が高くて電池切れを起こしている人にとって嬉しい製品であろう。現在電池自体が携帯電話ほどの大きさにまで縮小しているから製品の実用化も近いかもしれない。
Young people today (Note 1) probably do not know what a black rotary phone is. It was very large compared to today's mobile phones. It had a dial, and the handset required the length of an ear and a mouth. Therefore, it was a groundbreaking event that all the functions of a black rotary phone were incorporated into a baseband chip (Note 2) about 1 square centimeter in size in 1998 mobile phones. Furthermore, mobile phones have continued to evolve and are now small enough to fit in the palm of your hand.
In 2001, mobile phones distributed calls, emails, and internet access across multiple (Note 3) LSIs, but by 2008, functions such as music playback and camera photography could be integrated into a 1cm system LSI. This was made possible by the ability to route wires in three dimensions with a size of just 1/10,000th of a millimeter. Circuits are fabricated on a round silicon disc called a wafer. First, the circuit design is burned onto the silicon using a laser.
Metals such as aluminum are then sprayed on to create wiring. An insulating base is made. It is polished flat. At a size of a few millionths of a millimeter, it is currently possible to stack 10 layers. System LSI functionality has become 64 times that of LSI from 10 years ago. Since it has become smaller, power consumption has also decreased. Currently, there are minimal portable devices weighing only 69g. However, being too small makes them difficult to use, so they have recently been getting larger again. This is because a screen that is too small is hard to see when watching TV, for example.
Currently, devices weighing between 130g and 150g have become the mainstream, which is likely the appropriate size. It can be said that the miniaturization of mobile phones has been completed. Another factor that contributed to the miniaturization of mobile phones is the lithium battery. Lithium batteries last more than four times longer than conventional batteries. Lithium batteries were developed by a Japanese person who had been developing batteries for video cameras, and they began to be used in mobile phones from 1992.
Future development of mobile phones will likely focus on extending effective usage time after charging. In this regard, fuel cells, which generate electricity through a chemical reaction between hydrogen and oxygen, possess nearly ten times the capacity of lithium batteries and, due to their power generation function, do not require charging. This will be a welcome product for those who use their phones frequently and often experience battery drain. Since the batteries themselves have already been miniaturized to the size of a mobile phone, the practical implementation of this product may be near.
