智能創(chuàng )新加速震后日本半導體業(yè)恢復增長(cháng)

在全球經(jīng)濟普遍低迷的情況下，日本半導體產(chǎn)業(yè)近來(lái)卻復蘇凌厲，增長(cháng)大幅領(lǐng)先于其他地區。從美國半導體協(xié)會(huì )(SIA)7、8月份的全球半導體銷(xiāo)售數據中可看到，近幾個(gè)月日本地區從2011年的地震災害中恢復過(guò)來(lái)并強勁反彈，三個(gè)月來(lái)的平均半導體銷(xiāo)售額增幅遠遠高于歐美及其他亞太市場(chǎng)，同時(shí)單月銷(xiāo)售額創(chuàng )造了自2009年9月以來(lái)增幅最高的記錄。雖然仍低于往年水平，但是遭受地震創(chuàng )傷的日本半導體產(chǎn)業(yè)是如何快速恢復增長(cháng)的呢？從今年亞洲最大級別的尖端IT電子綜合盛會(huì )日本電子高新科技博覽會(huì )(CEATEC JAPAN 2012)中，可以看出，震后的日本一致地轉向了人的關(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(zhù)眼于未來(lái)十年，自源頭從新開(kāi)始

村田今年的主題是“智能社會(huì )，智能個(gè)人網(wǎng)絡(luò )”，完整地展現整合了村田的傳感、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )等技術(shù)的系統解決方案以及應用案例。

智能社會(huì )展區著(zhù)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(huì )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(jìn)行的能夠用于超極本的無(wú)線(xiàn)充電概念模型的試做，采用了村田開(kāi)發(fā)的電場(chǎng)耦合式無(wú)線(xiàn)電力傳輸系統，嵌于國譽(yù)家具制造的桌臺，從而實(shí)現超極本的無(wú)線(xiàn)充電。

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

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(wú)線(xiàn)系統“Sub-GHz”模塊等傳感器網(wǎng)絡(luò )中使用的多種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。

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

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(gè)機器人通過(guò)村田以陀螺傳感器為核心的倒立振擺控制結束，檢測機身的傾斜，實(shí)現了靜止時(shí)也不會(huì )倒的技術(shù)。在此技術(shù)的基礎上，村田與日本幸和制作所合作開(kāi) 發(fā)了這款電動(dòng)助行車(chē)“KeePace”，其核心技術(shù)“輔助控制系統”中，組裝了村田的MEMS陀螺傳感器(陀螺儀)和傾斜傳感器，以及應用這些傳感器的倒立振擺控制技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化的驅動(dòng)結構和控制器升級實(shí)現小型化，并且大幅提升了支持在坡道的步行和回轉功能。村田的陀螺儀能夠檢測車(chē)身的傾斜，通過(guò)對車(chē)輪進(jìn)行控制，保持車(chē)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(chē)身的傾斜，減輕使用者承受的負擔。

對于村田來(lái)說(shuō)，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(kāi)發(fā)出了這顆當前世界最小尺寸0201(0.25×0.125mm)的獨石陶瓷電容器。相比現在一部分智能手機配備的0402尺寸電容器，可實(shí)現減少約75%的體積。該產(chǎn)品預計在2013年度提供樣品。此外，村田另一顆片狀電感器也達到了當前世界最小尺寸0201(0.25×0.125mm)，比現在的0402尺寸產(chǎn)品縮小了約75%體積。同樣預計在2013年度提供樣品。

TDK：磁石元年，從原點(diǎn)革新電子元件

對電子社會(huì )的發(fā)展做出極大貢獻、自發(fā)明以來(lái)已經(jīng)走過(guò)80個(gè)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(jià)值源于材料開(kāi)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)廣報擔當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(gè)主要的市場(chǎng)，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(huì )基礎設施進(jìn)步而貢獻的材料技術(shù)”。

所謂磁石元年，是指將今年作為T(mén)DK將統合現有的磁性元件產(chǎn)品以重新展現的一年。做出這一策略的背景在于，長(cháng)期以來(lái)，日本是中國最穩定、最大的稀土出口市場(chǎng)。磁性元件的制造離不開(kāi)一種元素鏑(Dy)——而稀土正是該元素的主要來(lái)源。在中國逐漸減少稀土供應的形勢下，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(kāi)始了這一方面的研發(fā)，罔均表示，目前在低溫應用如硬盤(pán)等產(chǎn)品中將不再采用鏑元素，而高溫應用中，例如汽車(chē)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(zhù)手進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，將其高性能鐵氧體材料應用于供電/受電線(xiàn)圈，開(kāi)發(fā)出了高效的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電裝置。其基于3D快速充電技術(shù)的概念是在汽車(chē)后裝系統，與停車(chē)位地下分別埋入充電線(xiàn)圈。磁信號從地面下預先埋入的線(xiàn)圈發(fā)出，電動(dòng)汽車(chē)上配備的接收線(xiàn)圈回路接收到磁場(chǎng)信號以后，將磁場(chǎng)能量轉化為電能就可為電動(dòng)汽車(chē)充電。

在這一系統的基礎上，TDK設想了未來(lái)城市交通系統的規劃藍圖，在城市道路地面下以間隔方式埋入線(xiàn)圈，當配備有接收線(xiàn)圈的電動(dòng)汽車(chē)駛過(guò)這段路面時(shí)則會(huì )自動(dòng)觸發(fā)充電，這樣一來(lái)車(chē)輛就可在“隨時(shí)隨地、不經(jīng)意間完成無(wú)線(xiàn)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，在成本與普及建設方面都存在很大的挑戰。

在能源方面，隨著(zhù)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(chǎng)等。而開(kāi)關(guān)元件的更新?lián)Q代，從可控硅到現在愈加被大量使用的IGBT，這對高壓大容量DC-LINK電容器提出了嚴峻的挑戰。TDK的產(chǎn)品兼具高可靠性、小型輕量等特點(diǎn)。額定電壓高達1500Vdc～3000Vdc，采用干燥技術(shù)惰性氣體封裝，實(shí)現長(cháng)壽命、阻燃等特點(diǎn)?？蓾M(mǎn)足HVDC用逆變器及軌道機車(chē)用逆變器等應用的需求。

羅姆：以高效、節能、智能開(kāi)創(chuàng )新生活、新社會(huì )

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

于是繼08年提出下一個(gè)50年計劃的四個(gè)新成長(cháng)動(dòng)力——增效戰略、LED戰略、功率器件戰略以及傳感戰略——之后，為超越節省有限能源的固有概念，通過(guò)實(shí)現高效能源活動(dòng)，去實(shí)現舒適的生活，建設美好的社會(huì )，羅姆將Power and Smart作為具體的課題，提出了“高效/節能/智能”這一新概念，運用羅姆多年長(cháng)期積累的功率器件、光器件、傳感器件等先進(jìn)技術(shù)，積極與各國際企業(yè)緊密合作，開(kāi)創(chuàng )高效、節能、智能的新生活、新社會(huì )。體現在展會(huì )上，羅姆展示了矚目的解決電力問(wèn)題關(guān)鍵產(chǎn)品，“新一代功率半導體”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(gè)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。羅姆表示在導入新一代的SiC器件后，將傳統的Si半導體全部替換為SiC后的節能量，相當于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(kāi)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(hù)外和偏遠地區的動(dòng)力源、發(fā)生災難時(shí)的備用電源等。由于在反應時(shí)使用的是水和鈣系燃料，反應后的產(chǎn)物僅僅是水(水蒸氣)，沒(méi)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(jià)格較為高昂。羅姆希望將來(lái)可以將成本降到普通干電池的水平。

CIGS是一種太陽(yáng)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換元件可開(kāi)發(fā)出高靈敏度、寬頻帶的圖像傳感器。通過(guò)優(yōu)化材料組分，改進(jìn)工藝，由光子轉換的電荷在器件內部放大，使圖像傳感器的靈敏度大幅提升，可應用在暗處攝影(門(mén)禁夜間監控等)、檢測FA機器異物、醫療器械、類(lèi)似指紋識別的血管識別等。

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

京瓷：在最尖端領(lǐng)域不斷創(chuàng )造新價(jià)值

京瓷今年以“環(huán)?！?、“通信信息”、“汽車(chē)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(shí)力。京瓷于1975年開(kāi)始著(zhù)手研發(fā)太陽(yáng)能電池，之后在全球首次實(shí)現了多晶硅太陽(yáng)能電池的量產(chǎn)，1993年又在日本率先將住宅用太陽(yáng)能發(fā)電系統投放到市場(chǎng)，并一直 努力將其推廣普及。太陽(yáng)能電池就是京瓷的展出重點(diǎn)之一。京瓷公司公關(guān)部副室長(cháng)井上優(yōu)表示，此前多數的太陽(yáng)能電池都是深藍色的，光反射較強，效率低。京瓷新開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)能電池則做成黑色的，大幅降低了光反射率。同時(shí)太陽(yáng)能電池的尺寸根據日式建筑重設計，增加了太陽(yáng)能電池與屋頂的一體感，并大大增加了安裝面積。相比傳統尺寸，在同樣面積的屋頂上安裝功率可提升約55%。同時(shí)京瓷已經(jīng)開(kāi)發(fā)出效率達到17.8%的太陽(yáng)能電池芯片，在目前全球多晶硅太陽(yáng)能領(lǐng)域屬于最高水平，不過(guò)還未投放市場(chǎng)。

除了太陽(yáng)能，京瓷、大阪燃氣、愛(ài)信精機株式會(huì )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(SOFC系統)，此次開(kāi)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(lái)更舒適、更智能化

為了有效利用電力，阿爾卑斯將致力于開(kāi)發(fā)綠色器件，創(chuàng )造出為實(shí)現數字化、低碳社會(huì )做出貢獻的電子元器件開(kāi)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(chē)電子、健康管理以及環(huán)保節能等各領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的最新產(chǎn)品的技術(shù)。其未來(lái)車(chē)內界面新概念——多功能模態(tài)命令器吸引了很多參觀(guān)者及國內外媒體關(guān)注。

多功能模態(tài)命令器是阿爾卑斯設想的實(shí)現直觀(guān)且操作簡(jiǎn)單的，面向車(chē)載設備的下一代輸入器件。通過(guò)駕駛艙內各種組合靜電式傳感器(觸摸板)和近紅外傳感器，實(shí)現更直觀(guān)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(jìn)行手勢輸入。

通過(guò)各種器件之間的聯(lián)動(dòng)，在駕駛艙內匯集提高舒適操作的整體解決方案。例如，以近紅外線(xiàn)和駕駛艙內圖像等感應數據為依據檢測駕駛員的意圖，并從多個(gè)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，利用“節能、省空間、防水”，“設計和裝飾”，“先進(jìn)功能”的三個(gè)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，則可以看到看護和體感環(huán)境等功能產(chǎn)品，環(huán)保節能展區則是以電流傳感器為中心的應用方案展示。