村田的用于人机界面和生命体征检测的压电薄膜传感器

发布时间：2022-10-13 00:03
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2386

　　村田制作所采用特有的压电技术研发的“Picoleaf”，是一款可进行高灵敏度按压检测的柔性薄型传感器。可节省安装空间，与以往的传感器相比，在薄型、组装性能及耐久性等方面实现了改良。

　　此外，“Picoleaf”使用的压电薄膜原料，是将从植物中提取的淀粉进行发酵制作成乳酸，并使其结合而成的聚乳酸。植物吸收大气中的二氧化碳合成淀粉，因此不会增加导致地球变暖的二氧化碳总量，是一种有助于实现碳中和的原料。

村田的用于人机界面和生命体征检测的压电薄膜传感器

　　产品主要特点：

　　有助于实现设备纤薄化: 即使组合显示器和触摸面板使用，也可节省空间。

　　高灵敏度: 只需一台传感器，即可实现大型显示器整面的按压检测。可应用于1?m级的微小位，无意识的肌肉震颤(比如手、头及脚等人体的一部分无意识产生的有节奏的颤动)，人手抓握动作的保持(紧握物体的状态)，人体脉搏等体征信号的检测。

　　非热释电性 : 即不因温度变化极化的物性，比如因体温、日照、半导体等发热引起的灵敏度变动和干扰小。

　　低功耗 : 传感器元件的功耗为零，驱动用放大器也可设计为低功耗电流（10uA左右）。

　　柔性结构 : 可以弯曲粘贴在设计性较高的曲面设备上。

　　应用示例#1 - 按压检测

　　利用按压检测特性作为UI传感器使用。将Picoleaf设置在触控笔上，可以检测人手握持的状态。不仅限于接触，还可通过检测人手的按压动作防止误动作。

　　应用示例#2 - 生物信号检测

　　指尖检测脉搏 - 利用压电薄膜传感器高灵敏度的特征，作为检测生物信号中的“脉搏和呼吸”的传感器使用。

　　村田制作所在生物信号检测的研究活动中，与专业机构的人员共同实施研究，发表了多篇学术论文。

　　目前，村田可以下述方式提供评价用样品套件。根据使用方法提供理想的规格以实现量产：

　　元件单体

　　传感器元件单体，比如用在粘贴在主基板的设计中。

　　+配线

　　传感器元件和配线，使用在传感器位置与基板分离的设计上。

　　+部件安装配线

　　应用在传感器位置与基板分离，主基板上无安装部件面积的设计。


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　　株式会社村田制作所扩充了移动设备专用与车载专用的0603M尺寸(0.6×0.3×0.3mm)过热检测用PTC热敏电阻的系列产品，追加了标称电阻1kΩ系列，感知温度105℃、115℃的产品。本产品预定从10月起开始批量生产。　　PTC热敏电阻是Positive Temperature Coefficient Thermistor的缩写，PTC阻值在温度超过一定温度后剧烈上升，因此可在电路中起到过热保护的功能。　　随着智能手机和平板终端等移动设备的高功能化和小型化，电子部件的安装数量也不断增加。此外，在通信速度得到飞跃性提高的5G环境下，每个部件需要在单位时间内处理的信息量显著增加，部件的高负载带来发热量的激增，因此对过热检测部件的需求越来越高。　　此外，在符合AEC-Q200标准的车载用途中，随着LED插座的小型化需求增加，其内部用于过热检测的部件也有小型化趋势。　　鉴于此，村田通过改进陶瓷原料的成分和烧制技术，成功研发了标称电阻1kΩ系列的超小型0603M尺寸(0.6×0.3×0.3mm)产品。与旧型号PRF15系列(1005M尺寸)相比体积缩小约80%，贴装面积缩小了约70%。　　此外，这是村田PRF系列中首款使用无铅原料的无Pb产品，因此也有助于减少环境负荷。　　主要特点　　1.作为移动设备专用标称电阻1kΩ系列，实现超小型0603M尺寸，为高密度贴装和节省电路板空间做贡献;　　2. PTC热敏电阻体积小，可高速响应;　　3. 使用无铅原料的无Pb产品;　　4. 无触点，不会发生开启/关闭时的干扰;　　5. 使用无铅原料的无Pb产品;　　6. 不需要复杂的电路结构，可削减部件数量;　　7. 检测发热后，如果恢复正常温度便会自动返回原来的电阻值，可反复使用;　　8. 室温(25℃)的电阻值1kΩ、感知温度105℃、115℃的电阻值10kΩ.　　对于确保电子元件的最佳性能和防止电子元件因受热而损坏，热管理是一项十分重要的技术。有关村田PTC热敏电阻的应用说明和推荐IC，可参考：东芝的Thermoflagger™过温检测IC与PTC热敏电阻结合使用，提供过温保护解决方案的案例。　　今后，村田将继续扩充温度传感产品系列，以满足市场对高密度贴装和小型化的需求，并为此做出贡献。
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