在不久的將來，人類將步入一切事物均可通過互聯(lián)網(wǎng)連接的IoT/IoE社會，而這是通過由數(shù)量龐大的傳感器組建的傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。TDK作為世界上領(lǐng)先的電子元件和設(shè)備生產(chǎn)商，自2016年以來積極開展傳感器領(lǐng)域的M&A，擴充擁有非光學(xué)領(lǐng)域幾乎所有的傳感器的產(chǎn)品和技術(shù)組合。同時，利用可將多個傳感器和IC、軟件等聯(lián)為一體的高級傳感器融合技術(shù)，打造了可應(yīng)對多種市場需求的強大的傳感器業(yè)務(wù)陣容。現(xiàn)向大家介紹力爭成為優(yōu)秀的傳感器解決方案提供商的TDK的業(yè)務(wù)內(nèi)容。

除智能手機和平板電腦外，家電設(shè)備、OA設(shè)備、汽車、工業(yè)設(shè)備、機器人等均使用著各種各樣的傳感器。對越來越多功能化和智能化的電子設(shè)備來講，傳感器已成為一種不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。

在電子學(xué)的世界里，傳感器這一詞語得到廣泛普及的時日較短，據(jù)說其發(fā)生在1970年代。因其具有檢測出光、聲音、熱、壓力等物理量并轉(zhuǎn)換成電信號的功能，1960年代之前曾被稱為探測器（檢測器）和換能器（轉(zhuǎn)換器）等。

1970年代隨著IC技術(shù)的發(fā)展，這個時期大量的設(shè)備和裝置開始搭載微型計算機，為了提高效率和便捷性、安全性，開始大量使用各種傳感器。若將微型計算機比作人的大腦，那么傳感器便相當于人的五感。因此，比起探測器和換能器這種生硬的表述，傳感器的叫法更為貼切，因此傳感器這個詞便在轉(zhuǎn)瞬之間作為一個常用詞語被人們所接受。

傳感器不僅僅局限于五感，還有諸如加速度傳感器和陀螺儀傳感器（角速度傳感器）等與體感（運動、平衡、重量）相關(guān)的傳感器。這些是在智能手機的運動傳 感器、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、機器人和無人駕駛飛機的姿態(tài)控制等方面發(fā)揮著重要作用的傳感器。另外，還有用來檢測人類無法感知的磁場、超聲波、紅外線、紫外線、放射線等的傳感器等，種類繁多。

1935年，為實現(xiàn)日本發(fā)明的具有劃時代意義的磁性材料——鐵氧體的工業(yè)化，TDK應(yīng)運而生。自此以后，1970年代開發(fā)出可錄制高音質(zhì)音樂的盒式錄音磁帶，風靡全世界；1980年代完成以層疊電感器為代表的層疊芯片元件的產(chǎn)品化，為電子設(shè)備的小型化和輕量化做出了貢獻；1990年代，又利用先進的薄膜技術(shù)開發(fā)出磁頭，推動HDD實現(xiàn)飛躍性的大容量化。這是TDK享譽世界的“四大創(chuàng)新”。

TDK發(fā)展的原動力是在不斷進行自我革新的同時實現(xiàn)“非連續(xù)性進化”?，F(xiàn)在，為了滿足未來IoT/IoE社會的需求，TDK自2016年起在傳感器方面積極開展M&A，不斷出臺大膽的戰(zhàn)略，力爭成為優(yōu)秀的傳感器解決方案提供商。

截止到2019年4月，TDK的傳感器相關(guān)業(yè)務(wù)由以下這三個業(yè)務(wù)組來開展。

• 磁傳感器業(yè)務(wù)組

• 溫度/壓力傳感器業(yè)務(wù)組

• MEMS傳感器業(yè)務(wù)組

2017年新成立了統(tǒng)管這些部門的指揮塔型組織——Sensor Systems Business Company（SSBC），建立了強大的傳感器業(yè)務(wù)陣容。

傳感器是利用物質(zhì)的特性和物質(zhì)引發(fā)的現(xiàn)象，將其作為電信號輸出的元件。主要的傳感器材料有金屬或合金、金屬間化合物、半導(dǎo)體（硅、化合物半導(dǎo)體等）、陶瓷（磁性、壓電、半導(dǎo)體、熱釋電體等）、固體電解質(zhì)、有機高分子等。

另外，傳感器所利用的原理和效應(yīng)有光電效應(yīng)（光→電）、壓電效應(yīng)（壓力或聲音→電）、熱電效應(yīng)（熱→電）、霍爾效應(yīng)和磁電阻效應(yīng)（磁場→電）等。這些原理和效應(yīng)多數(shù)都是在19世紀被發(fā)現(xiàn)的，但要制造出具有高靈敏度、高性能和實用性的傳感器元件產(chǎn)品，需要與其相適應(yīng)的材料和制造工藝。同時，還必須要滿足小型化、高可靠性、低耗電化、低價化等條件。

例如，作為溫度傳感器被大量用于家電設(shè)備和OA設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等的NTC熱敏電阻，采用的是受溫度影響電阻變化率極高的特殊半導(dǎo)體陶瓷材料。早在1833年，英國的邁克爾·法拉第便發(fā)現(xiàn)了具有熱敏電阻特性的材料，但直到1930年代溫度傳感器才實現(xiàn)實用化，經(jīng)過了大約1個世紀的時間。這是因為材料結(jié)構(gòu)和制造工藝的細微差別便會對特性產(chǎn)生影響，要制造出具有高再現(xiàn)性和穩(wěn)定性的溫度傳感器產(chǎn)品，需要極高的技術(shù)和Know-How。

TDK為TDK品牌和EPCOS品牌的NTC熱敏電阻進行了豐富的產(chǎn)品線布局。除材料設(shè)計技術(shù)、燒成技術(shù)等先進的陶瓷技術(shù)外，SMD芯片型產(chǎn)品還采用了積層陶瓷貼片電容器等長期積累的積層技術(shù)。

溫度傳感器 （NTC熱敏電阻） 

硅作為IC和LSI的材料，也廣泛應(yīng)用于各種傳感器。TDK以Micronas品牌名義提供的霍爾開關(guān)和線性霍爾傳感器，是利用電流磁效應(yīng)之一的半導(dǎo)體霍爾效應(yīng)制成的磁傳感器?；魻杺鞲衅鞯奶攸c是可靈活應(yīng)用于多種用途，如檢測靜磁場和動磁場、辨別N?S磁極等?；魻栭_關(guān)被用于辨別無刷式馬達的磁極等，而可獲得線性輸出的線性霍爾傳感器則作為角度傳感器、位置傳感器等得到廣泛應(yīng)用。

TMR傳感器與霍爾傳感器的復(fù)合化

霍爾傳感器的加入，使得TDK的磁傳感器產(chǎn)品和技術(shù)得到大幅擴充。TDK還開發(fā)出了以超高靈敏度和高輸出為特點、由TMR（隧道磁電阻效應(yīng)）傳感器和霍爾傳感器組合而成的車用角度傳感器。即便在發(fā)動機艙等嚴酷的使用環(huán)境中，其中的一方仍能維持正常傳感器功能的可能性得到提高，從而大大提升了設(shè)備的冗余性。

磁傳感器 （TMR傳感器和霍爾傳感器）

在傳感器的小型化和量產(chǎn)化方面帶來劃時代意義的創(chuàng)新的，是一種被稱為微加工技術(shù)的MEMS（微機電系統(tǒng)）技術(shù)。這是一種利用在IC和LSI等集成電路生產(chǎn)中所采用的三維微加工技術(shù)，在硅晶圓上同時生產(chǎn)傳感器、電路、可動部等多個元件的綜合制造技術(shù)。

MEMS技術(shù)的研究始于1970年代，第一代MEMS傳感器即汽車發(fā)動機控制用壓力傳感器實現(xiàn)實用化，隨后用于安全氣囊的加速度傳感器和用于安全行駛的陀螺儀傳感器等產(chǎn)品相繼被開發(fā)出來。近年來，以智能手機的MEMS麥克風為代表，用于相機手抖補償和動作追蹤的加速度傳感器和陀螺儀傳感器得到廣泛應(yīng)用。智能手機的屏幕可根據(jù)機體的動作在橫豎屏之間自動旋轉(zhuǎn)，也是因為搭載了加速度傳感器的緣故。

MEMS傳感器帶來的高性能/高附加值解決方案

TDK的MEMS傳感器除EPCOS品牌的壓力傳感器等之外，還有以高設(shè)計能力著稱的InvenSense公司的加速度傳感器和陀螺儀傳感器、Tronics公司的慣性傳感器、以及Chirp公司的超聲波傳感器等眾多傳感器加盟，可實現(xiàn)高度的傳感器融合。

9軸MEMS運動傳感器

（將3軸陀螺儀傳感器、3軸加速度傳感器、

3軸電子羅盤封裝一體化）

與MEMS傳感器的小型化、可靠性以及低成本化密切相關(guān)的是封裝技術(shù)。MEMS傳感器進行芯片化切割的前一工序是在晶圓狀態(tài)下完成封裝。這被稱為晶圓級封裝（WLP）。封裝手法多種多樣，其中InvenSense公司發(fā)明的一種名為“Nasiri制程”的工藝，是將已形成電路的IC晶圓覆蓋在MEMS晶圓之上進行真空封裝，同時進行電氣連接的一項該公司的獨有技術(shù)。世界上第一臺2軸陀螺儀傳感器、3軸陀螺儀傳感器、6軸運動傳感器（3軸陀螺儀傳感器+3軸加速度傳感器）、9軸運動傳感器（3軸陀螺儀傳感器+3軸加速度傳感器+3軸電子羅盤），這些InvenSense公司的創(chuàng)新型MEMS傳感器便是通過“Nasiri制程”開發(fā)出來的。

TDK的MEMS傳感器平臺匯集了這些先進的MEMS技術(shù)，有望創(chuàng)造出面向IoT/IoE時代的具有高附加值的復(fù)合化傳感器和傳感器解決方案。

IC設(shè)計技術(shù)和軟件技術(shù)的融合也前景可期

傳感器并不是單純用來測量的元件，現(xiàn)在已經(jīng)進化為與包含具有處理、分析和解釋信息能力的軟件、算法在內(nèi)的IC集合于一體的智能傳感器（Smart Sensor）和傳感器模塊。歐洲ASIC（特定用途集成電路）設(shè)計方面的頂級生產(chǎn)商ICsense公司也已加盟TDK集團，由此用來處理傳感信號的設(shè)備所不可或缺的先進的IC設(shè)計技術(shù)也得到保障。以InvenSense公司為代表的TDK集團各公司的技術(shù)協(xié)同也值得期待。

世界傳感器的市場規(guī)模正在迅速擴大，預(yù)計2020年代世界傳感器的年出貨量將超過1兆臺，人類將迎來“萬億傳感器社會”。