智能創(chuàng)新加速震后日本半導(dǎo)體業(yè)恢復(fù)增長

在全球經(jīng)濟普遍低迷的情況下，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)近來卻復(fù)蘇凌厲，增長大幅領(lǐng)先于其他地區(qū)。從美國半導(dǎo)體協(xié)會(SIA)7、8月份的全球半導(dǎo)體銷售數(shù)據(jù)中可看到，近幾個月日本地區(qū)從2011年的地震災(zāi)害中恢復(fù)過來并強勁反彈，三個月來的平均半導(dǎo)體銷售額增幅遠遠高于歐美及其他亞太市場，同時單月銷售額創(chuàng)造了自2009年9月以來增幅最高的記錄。雖然仍低于往年水平，但是遭受地震創(chuàng)傷的日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是如何快速恢復(fù)增長的呢？從今年亞洲最大級別的尖端IT電子綜合盛會日本電子高新科技博覽會(CEATEC JAPAN 2012)中，可以看出，震后的日本一致地轉(zhuǎn)向了人的關(guān)懷，致力于發(fā)展一系列以人為本的創(chuàng)新智能以及綠色能源技術(shù)。

村田：著眼于未來十年，自源頭從新開始

村田今年的主題是“智能社會，智能個人網(wǎng)絡(luò)”，完整地展現(xiàn)整合了村田的傳感、無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的系統(tǒng)解決方案以及應(yīng)用案例。

智能社會展區(qū)著重介紹能夠讓人們在“家居”和“辦公”中享受舒適環(huán)保的生活、社會的產(chǎn)品和技術(shù)。這里展示了村田與英特爾等公司共同進行的能夠用于超極本的無線充電概念模型的試做，采用了村田開發(fā)的電場耦合式無線電力傳輸系統(tǒng)，嵌于國譽家具制造的桌臺，從而實現(xiàn)超極本的無線充電。

目前包含筆記本電腦在內(nèi)的便攜式設(shè)備的無線充電，必須要有超過20W的高功率傳輸，而且存在發(fā)熱的問題和模塊不容易小型化等技術(shù)障礙，至今無法實現(xiàn)。為了解決這些問題，村田通過采用電極部分不發(fā)熱的電場耦合方式和獨特的電路設(shè)計技術(shù)，成功實現(xiàn)模塊小型化，從而完成了超極本用薄型無線充電系統(tǒng)的共同試做。　

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在智能家居方面，村田的新款智能家庭網(wǎng)關(guān)裝置支持WiFi、ZigBee、藍牙、EnOCean，以及采用920MHz頻帶的無線系統(tǒng)“Sub-GHz”模塊等傳感器網(wǎng)絡(luò)中使用的多種無線通信技術(shù)。

智能個人網(wǎng)絡(luò)方面，村田步行測量系統(tǒng)吸引了很多關(guān)注。 “步行測量系統(tǒng)”鞋底安裝有壓力傳感器和無線模塊。穿上鞋后，可通過監(jiān)測人體重心偏移情況，檢測跑動、步行及高爾夫運動的姿勢，預(yù)測康復(fù)效果等。該系統(tǒng)主要用于宣傳村田壓力傳感器和低耗能藍牙模塊的應(yīng)用案例。壓力傳感器采用了透明壓電薄膜開發(fā)品，壓電電壓常數(shù)高達180×10－3Vm/N，光線透射率達98％，透明度高、除伸縮形變外還可檢測扭轉(zhuǎn)形變等。

村田機器人“村田頑童”和“村田婉童”想必大家都已不陌生了。這兩個機器人通過村田以陀螺傳感器為核心的倒立振擺控制結(jié)束，檢測機身的傾斜，實現(xiàn)了靜止時也不會倒的技術(shù)。在此技術(shù)的基礎(chǔ)上，村田與日本幸和制作所合作開 發(fā)了這款電動助行車“KeePace”，其核心技術(shù)“輔助控制系統(tǒng)”中，組裝了村田的MEMS陀螺傳感器(陀螺儀)和傾斜傳感器，以及應(yīng)用這些傳感器的倒立振擺控制技術(shù)，通過優(yōu)化的驅(qū)動結(jié)構(gòu)和控制器升級實現(xiàn)小型化，并且大幅提升了支持在坡道的步行和回轉(zhuǎn)功能。村田的陀螺儀能夠檢測車身的傾斜，通過對車輪進行控制，保持車身平衡，防止摔倒。而且傾斜傳感器還能檢測坡道的角度，按照角度控制車身的傾斜，減輕使用者承受的負(fù)擔(dān)。

對于村田來說，材料技術(shù)是根本，也是競爭力的源泉。憑借多年累積的材料技術(shù)，村田開發(fā)出了這顆當(dāng)前世界最小尺寸0201(0.25×0.125mm)的獨石陶瓷電容器。相比現(xiàn)在一部分智能手機配備的0402尺寸電容器，可實現(xiàn)減少約75%的體積。該產(chǎn)品預(yù)計在2013年度提供樣品。此外，村田另一顆片狀電感器也達到了當(dāng)前世界最小尺寸0201(0.25×0.125mm)，比現(xiàn)在的0402尺寸產(chǎn)品縮小了約75%體積。同樣預(yù)計在2013年度提供樣品。　

TDK：磁石元年，從原點革新電子元件

對電子社會的發(fā)展做出極大貢獻、自發(fā)明以來已經(jīng)走過80個春秋的鐵氧體仍在不斷煥發(fā)新光彩。以鐵氧體磁芯為代表產(chǎn)品的TDK，立足于“電子元件的附件價值源于材料開發(fā)”，不斷思索各種各樣的新產(chǎn)品與新技術(shù)。TDK廣報部技術(shù)廣報擔(dān)當(dāng)罔均對本刊記者表示，今年是TDK的“磁石元年”，公司將關(guān)注兩個主要的市場，下一代通信和能源相關(guān)領(lǐng)域，所以本屆CEATEC中TDK展臺的主題就定義為“為社會基礎(chǔ)設(shè)施進步而貢獻的材料技術(shù)”。

所謂磁石元年，是指將今年作為TDK將統(tǒng)合現(xiàn)有的磁性元件產(chǎn)品以重新展現(xiàn)的一年。做出這一策略的背景在于，長期以來，日本是中國最穩(wěn)定、最大的稀土出口市場。磁性元件的制造離不開一種元素鏑(Dy)——而稀土正是該元素的主要來源。在中國逐漸減少稀土供應(yīng)的形勢下，相關(guān)日本企業(yè)也必須尋找可以替代或者減少鏑元素使用的生產(chǎn)工藝。以鐵氧體起家的TDK也很早就開始了這一方面的研發(fā)，罔均表示，目前在低溫應(yīng)用如硬盤等產(chǎn)品中將不再采用鏑元素，而高溫應(yīng)用中，例如汽車產(chǎn)品仍然需要使用鏑。

TDK從磁性材料、電極用材料、功能性有機材料等方面著手進行產(chǎn)品開發(fā)，將其高性能鐵氧體材料應(yīng)用于供電/受電線圈，開發(fā)出了高效的電動汽車無線充電裝置。其基于3D快速充電技術(shù)的概念是在汽車后裝系統(tǒng)，與停車位地下分別埋入充電線圈。磁信號從地面下預(yù)先埋入的線圈發(fā)出，電動汽車上配備的接收線圈回路接收到磁場信號以后，將磁場能量轉(zhuǎn)化為電能就可為電動汽車充電。
在這一系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，TDK設(shè)想了未來城市交通系統(tǒng)的規(guī)劃藍圖，在城市道路地面下以間隔方式埋入線圈，當(dāng)配備有接收線圈的電動汽車駛過這段路面時則會自動觸發(fā)充電，這樣一來車輛就可在“隨時隨地、不經(jīng)意間完成無線充電”。雖然這一遠景令人期待，但是與目前的充電樁式充電一樣，在成本與普及建設(shè)方面都存在很大的挑戰(zhàn)。

在能源方面，隨著可再生能源的發(fā)展，直流高壓輸電(HVDC)工程逐漸增多，如風(fēng)力發(fā)電場等。而開關(guān)元件的更新?lián)Q代，從可控硅到現(xiàn)在愈加被大量使用的IGBT，這對高壓大容量DC-LINK電容器提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。TDK的產(chǎn)品兼具高可靠性、小型輕量等特點。額定電壓高達1500Vdc～3000Vdc，采用干燥技術(shù)惰性氣體封裝，實現(xiàn)長壽命、阻燃等特點?？蓾M足HVDC用逆變器及軌道機車用逆變器等應(yīng)用的需求。[!--empirenews.page--]

羅姆：以高效、節(jié)能、智能開創(chuàng)新生活、新社會

為解決全球性的環(huán)境、能源等問題，全世界都在進行各方面不懈的努力，從節(jié)能到可再生能源的運用，能源綜合解決方案日益增長，推進智能社會的研究也加快腳步。

于是繼08年提出下一個50年計劃的四個新成長動力——增效戰(zhàn)略、LED戰(zhàn)略、功率器件戰(zhàn)略以及傳感戰(zhàn)略——之后，為超越節(jié)省有限能源的固有概念，通過實現(xiàn)高效能源活動，去實現(xiàn)舒適的生活，建設(shè)美好的社會，羅姆將Power and Smart作為具體的課題，提出了“高效/節(jié)能/智能”這一新概念，運用羅姆多年長期積累的功率器件、光器件、傳感器件等先進技術(shù)，積極與各國際企業(yè)緊密合作，開創(chuàng)高效、節(jié)能、智能的新生活、新社會。體現(xiàn)在展會上，羅姆展示了矚目的解決電力問題關(guān)鍵產(chǎn)品，“新一代功率半導(dǎo)體”SiC的最新產(chǎn)品陣容以及小 型、輕量、環(huán)保、大功率大容量的氫燃料電池、個人健康器械的傳感器技術(shù)等最新信息。

日本在大地震及其引發(fā)的核電站泄漏事故后，SiC作為“脫離核電的半導(dǎo)體”備受關(guān)注，而羅姆在這一領(lǐng)域的研究成就頗豐。羅姆表示在導(dǎo)入新一代的SiC器件后，將傳統(tǒng)的Si半導(dǎo)體全部替換為SiC后的節(jié)能量，相當(dāng)于3.3座核電站的發(fā)電量。

更值得關(guān)注的是羅姆與Aquafairy聯(lián)合開發(fā)的氫燃料電池。兩家公司利用獨創(chuàng)技術(shù)，將氫化鈣固化為片材。羅姆工程師表示，體積不到3立方厘米的片材與水反應(yīng)可生成約為4.5L的氫、5Wh電力。這種氫燃料電池體積小巧且可常溫工作(-5℃～40℃)，可用于智能手機充電、平板電腦和PC等的電池、戶外和偏遠地區(qū)的動力源、發(fā)生災(zāi)難時的備用電源等。由于在反應(yīng)時使用的是水和鈣系燃料，反應(yīng)后的產(chǎn)物僅僅是水(水蒸氣)，沒有二氧化碳等有害氣體，廢棄以后也可作為一般廢棄物處理，與以往的其他電池相比，是一種極為環(huán)保的電池。但是目前的產(chǎn)品仍存在一定缺陷。用于智能手機充電的氫燃料電池是一次性的，價格較為高昂。羅姆希望將來可以將成本降到普通干電池的水平。

CIGS是一種太陽能電池材料，其光吸收層的靈敏度是硅的100倍。羅姆將其作為光電轉(zhuǎn)換元件可開發(fā)出高靈敏度、寬頻帶的圖像傳感器。通過優(yōu)化材料組分，改進工藝，由光子轉(zhuǎn)換的電荷在器件內(nèi)部放大，使圖像傳感器的靈敏度大幅提升，可應(yīng)用在暗處攝影(門禁夜間監(jiān)控等)、檢測FA機器異物、醫(yī)療器械、類似指紋識別的血管識別等。

日本的LED照明已經(jīng)相當(dāng)普及，日本相關(guān)企業(yè)不懈的研發(fā)功不可沒。羅姆這款超高演色薄型面發(fā)光LED照明由于配置了極細(xì)的LED BAR，厚度達到5mm，可像有機EL照明一樣，可在整個面板上發(fā)光。另外，羅姆運用其熒光體技術(shù)，實現(xiàn)了Ra98顯色指數(shù)。

羅姆這款超高演色薄型面發(fā)光LED照明由于配置了極細(xì)的LED src="/21ic_image/21icimage/zb-images/120/20121122_1.1_NT_S2_F4.jpg" BAR，厚度達到5mm>

京瓷：在最尖端領(lǐng)域不斷創(chuàng)造新價值

京瓷今年以“環(huán)?！?、“通信信息”、“汽車部件”等領(lǐng)域的技術(shù)、產(chǎn)品和 服務(wù)為中心，展示公司技術(shù)及綜合實力。京瓷于1975年開始著手研發(fā)太陽能電池，之后在全球首次實現(xiàn)了多晶硅太陽能電池的量產(chǎn)，1993年又在日本率先將住宅用太陽能發(fā)電系統(tǒng)投放到市場，并一直 努力將其推廣普及。太陽能電池就是京瓷的展出重點之一。京瓷公司公關(guān)部副室長井上優(yōu)表示，此前多數(shù)的太陽能電池都是深藍色的，光反射較強，效率低。京瓷新開發(fā)的太陽能電池則做成黑色的，大幅降低了光反射率。同時太陽能電池的尺寸根據(jù)日式建筑重設(shè)計，增加了太陽能電池與屋頂?shù)囊惑w感，并大大增加了安裝面積。相比傳統(tǒng)尺寸，在同樣面積的屋頂上安裝功率可提升約55%。同時京瓷已經(jīng)開發(fā)出效率達到17.8%的太陽能電池芯片，在目前全球多晶硅太陽能領(lǐng)域?qū)儆谧罡咚?，不過還未投放市場。

除了太陽能，京瓷、大阪燃?xì)?、愛信精機株式會社等公司一起研發(fā)了固體氧化物燃料電池廢熱發(fā)電系統(tǒng)(SOFC系統(tǒng))，此次開發(fā)的新產(chǎn)品“ENE-FARM type S“發(fā)電率高達46.5%，在家用燃料電池領(lǐng)域創(chuàng)下世界新高。其中和核心部件電池堆由京瓷制造。

阿爾卑斯：讓未來更舒適、更智能化

為了有效利用電力，阿爾卑斯將致力于開發(fā)綠色器件，創(chuàng)造出為實現(xiàn)數(shù)字化、低碳社會做出貢獻的電子元器件開發(fā)。其展臺充分展示了利用該公司獨有技術(shù)的面向智能手機、汽車電子、健康管理以及環(huán)保節(jié)能等各領(lǐng)域開發(fā)的最新產(chǎn)品的技術(shù)。其未來車內(nèi)界面新概念——多功能模態(tài)命令器吸引了很多參觀者及國內(nèi)外媒體關(guān)注。

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多功能模態(tài)命令器是阿爾卑斯設(shè)想的實現(xiàn)直觀且操作簡單的，面向車載設(shè)備的下一代輸入器件。通過駕駛艙內(nèi)各種組合靜電式傳感器(觸摸板)和近紅外傳感器，實現(xiàn)更直觀的操作。不僅可以在器件上直接輸入，而且還可以利用器件的上部空間進行手勢輸入。

通過各種器件之間的聯(lián)動，在駕駛艙內(nèi)匯集提高舒適操作的整體解決方案。例如，以近紅外線和駕駛艙內(nèi)圖像等感應(yīng)數(shù)據(jù)為依據(jù)檢測駕駛員的意圖，并從多個操作方法中選擇最佳操作方法。

除此之外，在面向智能手機的展區(qū)，利用“節(jié)能、省空間、防水”，“設(shè)計和裝飾”，“先進功能”的三個版塊介紹觸摸屏、傳感器以及各種連接器。在面向健康管理的展區(qū)，則可以看到看護和體感環(huán)境等功能產(chǎn)品，環(huán)保節(jié)能展區(qū)則是以電流傳感器為中心的應(yīng)用方案展示。