TDK CEATEC 2018展示黑科技，EEWORLD带您看个够

TDK CEATEC 2018展示黑科技，EEWORLD带您看个够

近日，TDK在日本知名展会CEATEC 2018上展示了一系列一批黑科技技术，有些可能看起来原理很简单，但商用化之后，真的会改变我们的生活，不信就让EEWORLD带您一起盘点一下吧。

此次TDK展台以“一同开拓，超智能社会”一同开拓超智能社会为主题，通过合作共赢，为即将到来的智能社会创造更多价值，所以此次展示的新品和新技术，除了TDK自身的产品自己的之外，还包括和其他合作厂商甚至竞争对手共同合作的展示一些产品演示Demo。这些合作产品都体现出了，可以说TDK拥有着一颗博大的心，以及为了构建智能社会所有人都可以携手前行的理念。

TDK全新固态电池CeraChargeTM

2017年，TDK集团率先推出首例采用紧凑SMD技术的CeraCharge™固态充电电池。根据要求，CeraCharge的充放电循环次数可执行从几十次到多达1000次，具有紧凑的EIA 1812封装尺寸（4.5 x 3.2 x 1.1  mm），额定电压为1.4V，容量为100μAh。短时内可耐受高达数mA的电流。由于采用了SMD技术，该电池非常易于部署，可通过回流焊技术焊接，有助于客户降低终端产品的生产成本。

相比于最常用的技术，CeraCharge属固态充电电池，无任何液体电解质。该电池采用了和MLCC类似的多层技术，该技术结合了相对高能量密度和小原件体积，以及陶瓷多层元件的安全及大批量制造特性。此外，采用固体陶瓷作为电解质可消除火灾、爆炸和液体电解质泄露的风险。温度范围为20 °C到+80 °C。

对于大容量和高电压应用，可将若干个CeraCharge电池并联和串联使用。这使其可用于各种应用，尤其是用于物联网的设备。例如，实时时钟、蓝牙信标、可穿戴设备及能源采集系统。

主要应用包括物联网设备、实时时钟、蓝牙信标和能源采集系统。

此前日刊工业新闻报导，TDK 将利用奥地利的工厂生产 CeraCharge，月产2万至3万颗。此外，日刊工业新闻也曾报道报导，为了量产次世代锂离子电池，TDK计划在 2018-2020 年度期间的3年内累计砸下1000亿日元进行设备投资，目标在2020年度将包含锂离子电池在内的薄膜应用产品事业营收较2016年度提高6成至约4000亿日元的水准。

在几个月前的上海慕尼黑电子展上，TDK集团同样介绍了该款固态充电电池。

CeraCharge的剖刨面图原理

固态电源的种类有众多形态，包括薄膜电池、pouch cell 软包电池等，TDK采用陶瓷技术可以在厚度、大小、成本及特殊限制等方面强于主要对手。

此次，TDK不光展出了CeraCharge电池，更是联合合作伙伴展出了一系列Demo。比如和罗姆合作，展示电池与无线通信模块的搭配，和理光合作，展示备用电池管理系统，太阳能能量搜集系统等。

人体特征之指纹识别技术

目前指纹识别共有三大技术，分别为电容指纹识别、光学指纹识别和超声波指纹识别。

电容式指纹

电容式指纹模块是利用指纹sensor与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，借此可实现准确的指纹测定。该方式适应能力强，对使用环境无特殊要求，同时，硅晶元以及相关的传感原件对空间的占用在手机设计的可接受范围内，因而使得该技术在手机端得到了比较好的推广。

光学指纹

光学指纹识别主要是利用光的折摄和反射原理，将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，光从底部射向三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。用棱镜将其投射在电荷耦合器件上CMOS或者CCD上，进而形成脊线（指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线）呈黑色、谷线（纹线之间的凹陷部分）呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。然后对比资料库看是否一致。 

超声波指纹

超声波指纹识别与电容式需要检测指纹表面不同，超声波具有穿透性，利用指纹模组发出的特定频率的超声波扫描手指，利用指纹的不同对超声波反射的不同，能够建立3D指纹图形，因此对手指表面的清洁程度并不用太过考虑。另外，由于超声波具有比较强的穿透性，可以穿透金属、玻璃等常用手机材质，因此对手机外观方面也不会有太多限制。 同时，超声波技术还可以判断距离，因此可以让指纹有厚度概念。

最近，由于全面屏开始流行，屏下指纹技术得以迅速发展，因此包括光学和超声波技术都得到各家厂商的重视。

也正因此，TDK在今年年初收购高性能超声波3D传感解决方案开发商Chirp Microsystems，就是为了补强TDK现有指纹识别传感器、MEMS传感器等技术以及压电换能器产品线。毕竟此前，由于TDK优秀的电容技术，在电容指纹识别上具有巨大优势。

TDK此次展示的超声波指纹识别技术并不是单纯的展示了其指纹功能，而是放到了汽车环境中，作为安全识别功能，并且结合了TDK的压电执行器致动器、透明导电薄膜等技术联合展出未来的科技汽车。比如，通过指纹识别，可实现侧窗自动遮光、电动门镜开闭、播放个性化音乐以及记忆座椅位置记忆等功能。

执行器之压电执行器致动器

压电执行器致动器的原理就是利用陶瓷压电效应，通过施加电压，压电陶瓷沿电场方向发生形变，从而成为各种微型设备的执行器，包括触觉反馈、震动反馈等一些新功能。

TDK的PiezoHapt执行器是由积层压电器件与振动板构成的超薄型振动模块，其通过低电压进行驱动，可在大范围中传递皮肤感觉。该产品可通过脉冲控制自由变化振幅，因此可应对各类振动形式。与以往设备振动使用的偏心马达相比，该产品更薄，且PiezoHapt™执行器可瞬时响应，无论在何种领域，可用于穿戴设备、触摸板、屏幕、控制器等需要通过皮肤感觉进行反馈的各类设备中。

PiezoHapt执行器原理图

PiezoHapt相比传统偏心马达，振动更为广泛和平滑

TDK的PowerHap压电式执行器具备触觉反馈并集成了传感器功能，其感应加速度，力度，以及响应时间方面具有无与伦比的性能，可实现史无前例的触觉反馈质量。PowerHap执行器由多层压电板和高性价比的铜质内部电极构成。其不同于传统电磁解决方案，可在1Hz到1000Hz的整个刺激范围内实现激励。因此无明显的频率或振幅限制，非常适合针对人体机械刺激感受器定制触觉反馈。

PowerHap执行器可广泛用于各种应用，例如，汽车、智能手机、平板电脑、家电、自动取款机(ATM)、自动售货机、游戏手柄、工业装置和医疗设备等。

除了压电执行器之外，TDK还利用类似技术设计出了压电扬声器，同样非常轻薄。未来，在部分应用中或可取代此前TDK广受好评的压电蜂鸣器。

TDK Ag-Stacked透明导电FLECLEAR导电薄膜

TDK FLECLEARAg堆叠膜片积层型透明导电薄膜在膜衬底上堆叠有一层薄的透明导电Ag合金层。TDK Ag积层型透明导电薄膜TDKFLECLEARAg堆叠膜片实现更低的电阻和出色的灵活性，同时保持与ITO膜相当的高透射性。这些TDK的透明导电膜片非常适合用于有助于能源保护和再生的照明控制窗口（智能窗口) 和有机光伏 (OPV) 等应用。FLECLEARTDK Ag积层型透明导电薄膜Ag堆叠膜片还适合用于可穿戴设备的柔性显示和照明或者透明电极。此外，作为透明功能膜使用时，可用于天线、加热器、噪音屏蔽罩等。

采用Ag积银积层型透明导电薄膜，具有包括低电阻和高挠曲性、更均匀布局、无需结晶化处理以及红外区域具有高反射率，可实现更高热屏蔽等特性。

其实，如果您坐过波音787的话，电控变色舷窗技术就类似于FLECLEAR。

FLECLEAR被认为是可以取代传统ITO薄膜技术的产品

传统ITO薄膜结构

TDK Ag积层型透明导电薄膜Ag堆叠膜片

和ITO薄膜相比，各项参数都处于领先，尤其是在电阻等基本特性上

实测结果，在弯折多次之后，TDK Ag积层型透明导电薄膜FLECLEAR性能仍然稳定，而ITO薄膜只有几百次使用寿命。

而和传统的PET薄膜相比，TDK Ag积层型透明导电薄膜FLECLEAR对于红外光的发射能力更强，阻挡能力也更强。

除了作为车窗贴膜替代品之外，TDK Ag积层型透明导电薄膜FLECLEAR还有可能在智能家庭中起到重要作用，比如在玻璃、灯光、显示等应用中，通过传感器判断室内外亮度及温度等，自动决定阳光进入屋内的程度、照明设施明暗状态以及电视显示状态等。

除了三大亮点产品之外，TDK还展示了一个盆景demo。众所周知日本是一个热爱盆景的国度，智能盆景可与主人进行互动，通过人工智能与人交流语言和情感等。这对于老龄化已经开始的中国来说，同样也具有借鉴意义。

此次TDK展示的新科技，看似都是突破传统的黑科技，但实际上其最基础的也都是基于TDK在磁性及其他基础科学上日积月累的沉淀所产生的，这也是日本一直以来重视基础知识创新所应取得的成果。