TDK展示三大领域创新技术 超小型蓝牙模块受关注

如今，智能手机、个人电脑以及各种家电等设备已经渗透到了我们日常生活的各个角落。这些电子产品内部，都会用到各种元器件来进行各种电路处理，而元器件是基于各种材料制造而成的。比如用来进行信号整理、去干扰、稳定电压的电感器，其内部磁芯往往会用到一种叫铁氧体的磁性材料。 铁氧体是以氧化铁为主要原料，将其烧灼凝固而成的烧结物，常用来制作电感器、变压器及电磁铁中的铁芯。 TDK公司是世界上第一家实现铁氧体工业生产的企业。TDK以铁氧体为起点，开发出各种电子材料，把多年积累的材料技术作为核心竞争力，实现了电感器、电容器、磁头、存储媒体等多种电子元器件及设备的产品化。 在2014年的高交会上，这家来自日本的电子元器件大厂用“以磁性技术为核心，面向未来”为主题，展示了其在汽车、信息通信技术、工业&能源三大领域的多项创新磁性技术及最新产品。 汽车市场规模诱人 产品可靠性在竞争中至关重要 汽车市场正在持续增长中，有预计称，到2020年，全球汽车年产量将超过1亿辆，这同时也会使得各种车用元器件及设备装置的用量规模随之增加。由于车用器件在耐高低温性、抗冲击性、抗水性等方面的要求都很高。因此，产品的可靠性，将是这一应用市场的重要竞争因素之一。 基于几十年的积累经验和不断创新，TDK的产品在性能和可靠性上有着明显的优势。例如，TDK推出的耐热冲击（-55℃～+150℃）高连接可靠性电容器；适用于汽车空调系统的具有高抗湿性和快速响应的NTC温度传感器；可在大温度范围内使用的车载用功率电感器和CAN-BUS/FlexRay用共模滤波器，等等，都处于行业领先的水平。 另外，我们看到，电池技术和省电技术等核心技术极大的支持了电动汽车的快速普及和发展。在这一领域，TDK可提供采用大容量锂离子电池的xEV/PHEV/EV用车载电池；此外还有xEV用DC-DC转换器（GEN5），它采用TDK研发的低损耗铁氧体材料、高散热基板，通过融合电路技术、模拟技术实现小型轻量化，可达到高达93%的高转换效率。

图1 xEV用DC-DC转换器
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关注可穿戴和无线充电 ICT市场近年来极为火热，这其中又以可穿戴和无线充电最为惹眼。 可穿戴设备最大的设计挑战之一是如何节省空间。TDK凭借自己的IC内置基板SESUB技术开发的超小型蓝牙低功耗模块。将蓝牙IC内置于基板内，并将晶体振荡器、带通滤波器、电容器等元器件贴装在基板上。与以往的蓝牙模块相比，体积大幅减少。

图2 SESUB：将IC晶片加工至50um的薄度后进行内置的树脂基板（基板厚度为300um），具有良好的散热性能，使使客户产品设计自由度提高。
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当然，SESUB作为的集成平台不仅可以用于无线模块，也同样可以用于μDC-DC降压型转换器模块，以及高集成符合电源管理模块（PMU）等。

图3 目前，TDK基于TI CC2541F256的BLE模块SESUB-PAN-T2541，尺寸仅为4.6mm x 5.6mm x 1.0mm，较IC封装在板上的设计能节省65%的面积。而一款还在开发中的号称世界最小级别尺寸的蓝牙模块尺寸能达到3.5mm x 3.5mm x 1.0mm，可节省83%面积。
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《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 这种超小型尺寸的模块，非常适合用于可穿戴设备和智能手机的一些周边设备。图5 是蓝牙模块的两款应用，无线温度传感和无线位置追踪。 超小型蓝牙模块还可以配合超小型的无线充电线圈组合使用。TDK能够提供Φ9mm的超小型线圈（输电及受电线圈），另外，TDK的磁性材料可用于无线供电，通过将高特性的磁性材料安装在受电及输电线圈外侧， 能够高效集中磁通，从而可提高供电效率。需要说明的是，磁铁做得越薄，聚磁能力会越差，充电效率也会随之下降。

图4 超小型蓝牙低功耗模块应用实例
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图5 智能手机无线温度传感和无线位置追踪
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图6 用在智能手表上的超小型的无线充电线圈
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除了汽车和信息通讯领域，工业和能源也是TDK重要的应用市场。他们能提供包括风力发电机用的钕磁铁，用于高压直流输电系统的薄膜电容器，工业设备用的紧凑型AC-DC电源模块及DC-DC电源模块等等。 TDK表示，他们非常看好中国市场，未来会加大中国市场的投入。以目前的情况来看，汽车、消费类以及新能源领域的风电应用的都取得了令人满意的成绩，未来成长空间还将继续看高。 创新，始于基础材料 可以看到，TDK的每一个创新产品背后，都有先进材料技术的身影。而TDK的材料技术一直都处于不断积极创新开发的状态。例如，考虑到重稀土和稀土价格波动风险和采购风险，TDK在不降低材料性能的前提下，通过晶粒微细化等途径，开发出不含Dy的NEOREC磁铁和不使用La、Co的高性能铁氧体磁铁。这两种材料，前者主要用在HDD的VCM，扬声器及车载马达；后者主要用在电气马达，家用马达，生产设备。此外还有高性能薄型各向异性铁氧体磁铁，通过薄型化为马达实现小型化和轻量化。

图7 应用在各种领域的磁性材料
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也正是以这样的基础创新作为后盾，TDK才能在长期处于行业领导地位的同时，不断开发出新产品新应用，并惠及整个产业发展。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载