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ROHM推广传感器跨领域应用 开创IoT新商机
2016/06/15-周维棻  

一年一度的COMPUTEX电子展在台北盛大展开,提供物联网(Internet of Things)或是虚拟实境(Virtual Reality)等新兴电子应用技术一个重要的舞台。以功率电子元件、传感器与零组件及基础材料闻名的ROHM(罗姆半导体),在世贸一馆摊位展示两大应用主题,一为工业电子的应用,包括ROHM的碳化硅(SiC)功率元件在工业自动化设备的应用,而ROHM新购并的Powervation产品也在展出之列。

另一主题是IoT相关应用,罗列由ROHM所开发的各式各样传感器装置,包括最近捷报频传的光学防手震(Optical Image Stabilization;OIS)芯片,几乎囊括全球重要国际品牌旗舰级智能型手机的订单。

ROHM于COMPUTEX Taipei 2016展示工业电子与物联网相关应用。

   
ROHM Group Sensor事业推广部久保优(Masaru Kubo)部长。

现场还特地展示从ROHM京都总部所带来的Karakuri机器人作品,一共有六个小巧的木制机器人,而每一个Karakuri机器人身上都具备有包括ROHM的加速度传感器、地磁传感器和反射型光传感器,彼此之间可以利用传感器的侦测而避免行动碰撞。

此外,还另设计了一个木制运动摇杆,利用920MHz频段的Sub-GHz无线通信模块、低功耗MCU、加速度与气压传感器,可以下达集合指令,并藉由各个Karakuri机器人敲击附属金属键所发出不同的声音,进而组成一个小小的机器人乐队。此项展示创意十足,也同步展现了ROHM在传感器上耕耘多年的成果,以及传感器在未来无限潜能的应用。

ROHM Group Sensor事业推广部久保优(Masaru Kubo)部长特别选在COMPUTEX Taipei 2016展会期间造访台湾,一方面了解IoT趋势在台湾电子产业发展的动态,并且收集不同的应用与需求,期望在传感器的开发上,能透过更广泛的技术结合,寻求跨领域合作的契机,加深对台湾高科技产业的技术服务。连袂以下为Kubo部长接受的DIGITIMES独家专访。


ROHM四大优势技术成就传感器装置的开发

ROHM的传感器技术及产品开发,在2009年购并Kionix后有了更进一步的开展,举凡包括加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器和传感器模块等技术,随著应用环境的不同,可组合出超过百种以上的应用项目,宛若一家传感器产品的百货公司来提供全方位的解决方案。

Kubo部长分析ROHM的传感器产品之所以能够持续成长,可以归纳出以下四个主要的技术优势。首先,凭借压电(Piezo-electronics)与微机电(MEMS)技术打造电子传感器装置,这种利用半导体制程中的蚀刻技术,做出微小的结构,辅以包括晶圆接合(Wafer Bonding)的技术,并利用包括贵金属所开发的特殊材料,以及光线滤波技术,集成成各式各样包括运动与环境侦测的传感器装置。这种利用MEMS等先进制程技术做出的特殊结构装置,是设计高精密度传感器的基石。

第二个优势为ROHM善加利用高感度类比前端(Analog Front End;AFE)技术来设计讯号放大半导体芯片。因为传感器需要在物理尺寸上做得非常微小,检测到的电子讯号也非常微弱,透过高精密度的讯号放大器转换,可以检测出环境中微小的变化,大幅提高ROHM传感器的精密度。

再者,先进封装技术的加持。由于集成数个不同应用的芯片与MEMS的应用,需要先进封装技术来加以组合成单一的CSP(Chip Scale Packaging)产品,或是做成一个传感器模块的封装,例如多轴传感器的应用,对电子产品的设计有重要的影响。

最后一个技术优势就是ROHM长久累积下来在不同产业上的合作经验,包括集成无线连网技术,或是传感器融合(Sensor Fusion)应用,将多个传感器的资料利用软件算法(Algorithm)加以合并,以增强不同应用或设计弹性。

这种合并来自多种传感器的技术,也可以改善单独传感器的准确度,尤其是对位置和方向具有高敏感度的应用,例如智能型手机或汽车电子上行动定位服务(Location-based Service)的应用,特别需要这些多轴传感器模块。


包罗万象的传感器应用  打造创意竞技场

Kubo部长特别强调几项ROHM重要的传感器所开发的应用,他就陀螺仪、地磁、加速度和色彩感测等四种主要传感器的创新应用案例,举出一些示范实例。首先,智能IC卡(Smart card),这种小小的IC卡,因为需要储存资料,对电源的使用特别讲究,而利用ROHM陀螺仪的侦测能帮助精简用电时机。

脉搏传感器(Pulse Sensor)是用来测试脉搏心跳的应用,基本上这是一种光学传感器的转型应用,利用绿光滤波器来侦测血管脉动,进而得到脉搏信息,是在智能手表等穿戴式装置上的重要应用。

而色彩传感器(Color Sensor)则是用来进行RGB原色的频谱侦测,利用滤掉杂讯的光波而得以提高测量的准确度,一般常用在智能型手机上,用以侦测不同的环境光源,以决定手机显示的亮度,实现省电控制等应用。

加速度传感器特别用来侦测马达的水平位移与定位,对侦测异常震动的情境有效,也可以用于洗衣机或汽车等设计,透过震动来触发使用者友善的应用。

气压传感器也是一个侦测垂直高度的应用,这种可以侦测20公分高度改变的垂直位移,也可以用来协助环境侦测手机使用者在室内的位置,类似于室内GPS的辅助或室内导航的应用。其它的应用还诸如协助喷墨打印机的喷头在不同气压改变的环境下维持良好的喷墨打印质量。


ROHM传感器齐全  实现IoT产业创新与应用

ROHM对IoT的发展视为感测元件一次大爆发的契机,由于越来越多的新创公司尝试开发不同的应用,企图颠覆不同的产业与市场。而IoT产品离不开各式各样的传感器应用,Kubo部长认为传感器的业务特性与传统半导体产业只卖芯片的方式不同,如果只考虑到生意机会与规模,可能丧失长远的利益。新创意乃是成功的关键,如何集思广益得到产品的创意发想,至关重要,他也发现不同地区的发展方向各异,特别是美国地区的IoT新创企业,就与台湾的应用明显不同,ROHM所重视的不是只有硬件,软件的集成也事关重大。

Kubo部长认为ROHM的半导体制程与技术,可以做出比同业更精准且更省电的传感器,例如ROHM陀螺仪的耗电量就比同业竞争厂商低,更适合IoT的创新应用。同时,为了因应如雨后春笋般的跨领域新产品开发,ROHM特别设立一个位于京都总部的产品设计中心,统筹所有的开发专案,以便于缩短决策时间,希望掌握新世代装置与应用的发展。

传感器最重要的是创意与应用的完美结合,ROHM希望能更深入了解新的创意需要的半导体支持,利用独有的制程与材料技术,点燃新创意与设计师心中的熊熊之火,而不是只注重短期的业绩挹注。ROHM希望能与台湾的高科技产业一同开创成功的IoT经验,一起开发跨领域的传感器应用,共创未来成功契机。

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Rohm罗姆半导体(ROHM Semiconductor)传感器
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