新聞動(dòng)態(tài)
在不久的將來，人類將步入一切事物均可通過互聯(lián)網(wǎng)連接的IoT/IoE社會(huì)，而這是通過由數(shù)量龐大的傳感器組建的傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。TDK作為世界上領(lǐng)先的電子元件和設(shè)備生產(chǎn)商，自2016年以來積極開展傳感器領(lǐng)域的M&A，擴(kuò)充擁有非光學(xué)領(lǐng)域幾乎所有的傳感器的產(chǎn)品和技術(shù)組合。同時(shí)，利用可將多個(gè)傳感器和IC、軟件等聯(lián)為一體的高級(jí)傳感器融合技術(shù)，打造了可應(yīng)對(duì)多種市場(chǎng)需求的強(qiáng)大的傳感器業(yè)務(wù)陣容。現(xiàn)向大家介紹力爭成為優(yōu)秀的傳感器解決方案提供商的TDK的業(yè)務(wù)內(nèi)容。 除智能手機(jī)和平板電腦外，家電設(shè)備、OA設(shè)備、汽車、工業(yè)設(shè)備、機(jī)器人等均使用著各種各樣的傳感器。對(duì)越來越多功能化和智能化的電子設(shè)備來講，傳感器已成為一種不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。 在電子學(xué)的世界里，傳感器這一詞語得到廣泛普及的時(shí)日較短，據(jù)說其發(fā)生在1970年代。因其具有檢測(cè)出光、聲音、熱、壓力等物理量并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能，1960年代之前曾被稱為探測(cè)器（檢測(cè)器）和換能器（轉(zhuǎn)換器）等。 1970年代隨著IC技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)時(shí)期大量的設(shè)備和裝置開始搭載微型計(jì)算機(jī)，為了提高效率和便捷性、安全性，開始大量使用各種傳感器。若將微型計(jì)算機(jī)比作人的大腦，那么傳感器便相當(dāng)于人的五感。因此，比起探測(cè)器和換能器這種生硬的表述，傳感器的叫法更為貼切，因此傳感器這個(gè)詞便在轉(zhuǎn)瞬之間作為一個(gè)常用詞語被人們所接受。 傳感器不僅僅局限于五感，還有諸如加速度傳感器和陀螺儀傳感器（角速度傳感器）等與體感（運(yùn)動(dòng)、平衡、重量）相關(guān)的傳感器。這些是在智能手機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳 感器、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)器人和無人駕駛飛機(jī)的姿態(tài)控制等方面發(fā)揮著重要作用的傳感器。另外，還有用來檢測(cè)人類無法感知的磁場(chǎng)、超聲波、紅外線、紫外線、放射線等的傳感器等，種類繁多。 1935年，為實(shí)現(xiàn)日本發(fā)明的具有劃時(shí)代意義的磁性材料——鐵氧體的工業(yè)化，TDK應(yīng)運(yùn)而生。自此以后，1970年代開發(fā)出可錄制高音質(zhì)音樂的盒式錄音磁帶，風(fēng)靡全世界；1980年代完成以層疊電感器為代表的層疊芯片元件的產(chǎn)品化，為電子設(shè)備的小型化和輕量化做出了貢獻(xiàn)；1990年代，又利用先進(jìn)的薄膜技術(shù)開發(fā)出磁頭，推動(dòng)HDD實(shí)現(xiàn)飛躍性的大容量化。這是TDK享譽(yù)世界的“四大創(chuàng)新”。 TDK發(fā)展的原動(dòng)力是在不斷進(jìn)行自我革新的同時(shí)實(shí)現(xiàn)“非連續(xù)性進(jìn)化”。現(xiàn)在，為了滿足未來IoT/IoE社會(huì)的需求，TDK自2016年起在傳感器方面積極開展M&A，不斷出臺(tái)大膽的戰(zhàn)略，力爭成為優(yōu)秀的傳感器解決方案提供商。 截止到2019年4月，TDK的傳感器相關(guān)業(yè)務(wù)由以下這三個(gè)業(yè)務(wù)組來開展。 磁傳感器業(yè)務(wù)組 溫度/壓力傳感器業(yè)務(wù)組 MEMS傳感器業(yè)務(wù)組 2017年新成立了統(tǒng)管這些部門的指揮塔型組織——Sensor Systems Business Company（SSBC），建立了強(qiáng)大的傳感器業(yè)務(wù)陣容。 傳感器是利用物質(zhì)的特性和物質(zhì)引發(fā)的現(xiàn)象，將其作為電信號(hào)輸出的元件。主要的傳感器材料有金屬或合金、金屬間化合物、半導(dǎo)體（硅、化合物半導(dǎo)體等）、陶瓷（磁性、壓電、半導(dǎo)體、熱釋電體等）、固體電解質(zhì)、有機(jī)高分子等。 另外，傳感器所利用的原理和效應(yīng)有光電效應(yīng)（光→電）、壓電效應(yīng)（壓力或聲音→電）、熱電效應(yīng)（熱→電）、霍爾效應(yīng)和磁電阻效應(yīng)（磁場(chǎng)→電）等。這些原理和效應(yīng)多數(shù)都是在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)的，但要制造出具有高靈敏度、高性能和實(shí)用性的傳感器元件產(chǎn)品，需要與其相適應(yīng)的材料和制造工藝。同時(shí)，還必須要滿足小型化、高可靠性、低耗電化、低價(jià)化等條件。 例如，作為溫度傳感器被大量用于家電設(shè)備和OA設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等的NTC熱敏電阻，采用的是受溫度影響電阻變化率極高的特殊半導(dǎo)體陶瓷材料。早在1833年，英國的邁克爾·法拉第便發(fā)現(xiàn)了具有熱敏電阻特性的材料，但直到1930年代溫度傳感器才實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，經(jīng)過了大約1個(gè)世紀(jì)的時(shí)間。這是因?yàn)椴牧辖Y(jié)構(gòu)和制造工藝的細(xì)微差別便會(huì)對(duì)特性產(chǎn)生影響，要制造出具有高再現(xiàn)性和穩(wěn)定性的溫度傳感器產(chǎn)品，需要極高的技術(shù)和Know-How。 TDK為TDK品牌和EPCOS品牌的NTC熱敏電阻進(jìn)行了豐富的產(chǎn)品線布局。除材料設(shè)計(jì)技術(shù)、燒成技術(shù)等先進(jìn)的陶瓷技術(shù)外，SMD芯片型產(chǎn)品還采用了積層陶瓷貼片電容器等長期積累的積層技術(shù)。 溫度傳感器 （NTC熱敏電阻） 硅作為IC和LSI的材料，也廣泛應(yīng)用于各種傳感器。TDK以Micronas品牌名義提供的霍爾開關(guān)和線性霍爾傳感器，是利用電流磁效應(yīng)之一的半導(dǎo)體霍爾效應(yīng)制成的磁傳感器?；魻杺鞲衅鞯奶攸c(diǎn)是可靈活應(yīng)用于多種用途，如檢測(cè)靜磁場(chǎng)和動(dòng)磁場(chǎng)、辨別N?S磁極等?；魻栭_關(guān)被用于辨別無刷式馬達(dá)的磁極等，而可獲得線性輸出的線性霍爾傳感器則作為角度傳感器、位置傳感器等得到廣泛應(yīng)用。 TMR傳感器與霍爾傳感器的復(fù)合化 霍爾傳感器的加入，使得TDK的磁傳感器產(chǎn)品和技術(shù)得到大幅擴(kuò)充。TDK還開發(fā)出了以超高靈敏度和高輸出為特點(diǎn)、由TMR（隧道磁電阻效應(yīng)）傳感器和霍爾傳感器組合而成的車用角度傳感器。即便在發(fā)動(dòng)機(jī)艙等嚴(yán)酷的使用環(huán)境中，其中的一方仍能維持正常傳感器功能的可能性得到提高，從而大大提升了設(shè)備的冗余性。 磁傳感器 （TMR傳感器和霍爾傳感器） 在傳感器的小型化和量產(chǎn)化方面帶來劃時(shí)代意義的創(chuàng)新的，是一種被稱為微加工技術(shù)的MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)。這是一種利用在IC和LSI等集成電路生產(chǎn)中所采用的三維微加工技術(shù)，在硅晶圓上同時(shí)生產(chǎn)傳感器、電路、可動(dòng)部等多個(gè)元件的綜合制造技術(shù)。 MEMS技術(shù)的研究始于1970年代，第一代MEMS傳感器即汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制用壓力傳感器實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，隨后用于安全氣囊的加速度傳感器和用于安全行駛的陀螺儀傳感器等產(chǎn)品相繼被開發(fā)出來。近年來，以智能手機(jī)的MEMS麥克風(fēng)為代表，用于相機(jī)手抖補(bǔ)償和動(dòng)作追蹤的加速度傳感器和陀螺儀傳感器得到廣泛應(yīng)用。智能手機(jī)的屏幕可根據(jù)機(jī)體的動(dòng)作在橫豎屏之間自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，也是因?yàn)榇钶d了加速度傳感器的緣故。 MEMS傳感器帶來的高性能/高附加值解決方案 TDK的MEMS傳感器除EPCOS品牌的壓力傳感器等之外，還有以高設(shè)計(jì)能力著稱的InvenSense公司的加速度傳感器和陀螺儀傳感器、Tronics公司的慣性傳感器、以及Chirp公司的超聲波傳感器等眾多傳感器加盟，可實(shí)現(xiàn)高度的傳感器融合。 9軸MEMS運(yùn)動(dòng)傳感器 （將3軸陀螺儀傳感器、3軸加速度傳感器、 3軸電子羅盤封裝一體化） 與MEMS傳感器的小型化、可靠性以及低成本化密切相關(guān)的是封裝技術(shù)。MEMS傳感器進(jìn)行芯片化切割的前一工序是在晶圓狀態(tài)下完成封裝。這被稱為晶圓級(jí)封裝（WLP）。封裝手法多種多樣，其中InvenSense公司發(fā)明的一種名為“Nasiri制程”的工藝，是將已形成電路的IC晶圓覆蓋在MEMS晶圓之上進(jìn)行真空封裝，同時(shí)進(jìn)行電氣連接的一項(xiàng)該公司的獨(dú)有技術(shù)。世界上第一臺(tái)2軸陀螺儀傳感器、3軸陀螺儀傳感器、6軸運(yùn)動(dòng)傳感器（3軸陀螺儀傳感器+3軸加速度傳感器）、9軸運(yùn)動(dòng)傳感器（3軸陀螺儀傳感器+3軸加速度傳感器+3軸電子羅盤），這些InvenSense公司的創(chuàng)新型MEMS傳感器便是通過“Nasiri制程”開發(fā)出來的。 TDK的MEMS傳感器平臺(tái)匯集了這些先進(jìn)的MEMS技術(shù)，有望創(chuàng)造出面向IoT/IoE時(shí)代的具有高附加值的復(fù)合化傳感器和傳感器解決方案。 IC設(shè)計(jì)技術(shù)和軟件技術(shù)的融合也前景可期 傳感器并不是單純用來測(cè)量的元件，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)化為與包含具有處理、分析和解釋信息能力的軟件、算法在內(nèi)的IC集合于一體的智能傳感器（Smart Sensor）和傳感器模塊。歐洲ASIC（特定用途集成電路）設(shè)計(jì)方面的頂級(jí)生產(chǎn)商ICsense公司也已加盟TDK集團(tuán)，由此用來處理傳感信號(hào)的設(shè)備所不可或缺的先進(jìn)的IC設(shè)計(jì)技術(shù)也得到保障。以InvenSense公司為代表的TDK集團(tuán)各公司的技術(shù)協(xié)同也值得期待。 世界傳感器的市場(chǎng)規(guī)模正在迅速擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2020年代世界傳感器的年出貨量將超過1兆臺(tái)，人類將迎來“萬億傳感器社會(huì)”。
