在今年十月初于东京举办的日本高新技术博览会(CEATEC)上，村田制作所、新日本无线株式会社和爱普生拓优科梦(EPSON TOYOCOM)展出了一大批将深刻影响新一代电子应用设计的先进元器件技术和产品，其中给本刊记者留下最深刻印象的有：村田制作所即将在今年底宣布的0603尺寸0.47uF陶瓷电容，可耐受高达150℃工作温度的0.033uF到1uF多层陶瓷电容，高度仅为1mm的业内最小蓝牙模块(4×4mm)，以及体积与前代产品相比缩小了56%的2.0×2.0×1.0mm尺寸的RF隔离器；新日本无线株式会社的可虚拟拉开扬声器间距的数字信号处理器和针对TD-SCDMA+GSM手机应用的9通道天线切换开关；爱普生拓优科梦的世界首个2016规格的高精度TCXO晶体振荡器和QMEMS水晶压力传感器。日本消费电子终端产品一直以其高品质和做工精细闻名于中国，其实它的元器件产品在这些方面同样毫不逊色，为了使本刊读者能更深入地了解更多的最新日本元器件技术，笔者将把此次CEATEC之行中的所见所闻一一为大家作详细介绍。
最新陶瓷电容产品
在本届CEATEC展上，村田展出了即将在今年底宣布的X5R 2.5V系列0603陶瓷电容和已宣布的X5R 4V系列1005陶瓷电容，它们的静电容量分别为0.47uF和1uF，尺寸分别为0.6×0.3×0.3mm和1.0×0.5×0.3mm，它们的高度均只有0.3mm，特别满足当今便携式电子设备越来越薄的设计趋势。
村田0603电容
此外，村田还展出了工作温度可达150℃的RHDL8系列和RHEL8系列陶瓷电容，专门针对汽车ECU(电子控制单元)传感器电路和发动机应用市场，它们的最低工作温度均可达到-55℃，直流额定电压为50V时，RHDL8系列陶瓷电容的容值范围从0.15uF到1uF，RHEL8系列陶瓷电容的容值范围则从220pF到0.1uF。直流额定电压为100V时，RHDL8系列陶瓷电容的容值范围从0.033uF到0.1uF，RHEL8系列陶瓷电容的容值范围则从220pF到0.022uF。RHDL8和RHEL系列陶瓷电容的尺寸分别为5.7×4.5×4.5mm和4.0×3.5×3.15mm。
陶瓷电容新产品一览图
最新传感器产品
在本届CEATEC展上，村田展出的最吸引人眼球的‘会骑独轮车的村田婉童’和‘能走S形的第二代村田顽童’，均采用了很多村田独特的传感器产品来实现上述功能，如感受角度变化的MEMS陀螺传感器、超声波传感器和冲击传感器。村田最新的MEMS陀螺传感器MEV-50A-R可用于检测车辆方向和位置的角速度变化，它的主要特性包括：1）高精度和高灵敏度，每秒可检测出±70度的角度变化，灵敏度高达25mV/度/秒；2）对周边环境变化的稳定性较好，工作温度范围为-40℃到+85℃，每秒温度偏差不大于6℃；3）小型、低高度的SMD产品，因此设备的设计自由度进一步提升；4）振动元件采用MEMS技术，实现了小型化和高性能；5）供电电压范围为4.75到5.25V，重量不到1.5克。
村田超声波传感器MA40MF14采用了防水结构，主要用于在汽车停车时测量到达后方障碍物的距离。它的主要特性包括：1）采用扁平指向性，水平方向宽，垂直方向窄；2）可产生超过103dB的声压；3）灵敏度高(-87dB以上)，余震短。内置温度补偿用电容器，余震的温度特性良好。4）振动面设计考究，实现了水平方向和垂直方向的异方向指向性。为防止振动传至传感器背面，实施了独创的减振结构。
村田超声波传感器
村田冲击传感器PKGS-25TA-R可检测出轮胎是否在旋转，它主要用于轮胎压力监控系统的节电，如村田顽童或某辆汽车静止时可借助振动传感器自动控制轮胎压力监控系统进入待机或关机状态，以节省不必要的电源浪费。此外，它也是一款可用作气囊辅助传感器的加速度传感器，用于检测汽车的碰撞。它的主要特性包括：1）共振频率高(39kHz)，可在高频区检测加速度；2）支持通过回流焊进行表面安装；3）工作温度范围为-40℃到+125℃；4）尺寸仅为4.8×2.3×1.3mm。
村田冲击传感器型号
此外，村田还展出了一款紫外线(UV)传感器模块，尺寸仅为3.8×3.0×1.3mm，它可以用来检测太阳光的紫外线强度。随着目前地球上空的臭氧层越来越薄，年轻的女孩子和关注健康的男士都将越来越关注空气中的紫外线强度问题，因此可以预见不久的将来，外形时尚的紫外线强度检测仪将像今天的电子血压计一样成为一个新的个人保健畅销产品。
4×4×1mm蓝牙模块
村田采用了其业内最小尺寸的蓝牙模块LBMA45RJW来实现‘村田婉童’和‘第二代村田顽童’的无线通信控制，该蓝牙模块采用了村田领先的多层陶瓷基板技术，尺寸仅为4×4×1mm，工作温度范围可从-20℃到+70℃。
2×2×1mm手机用隔离器
在手机等微波通信设备的信号发射电路中，一般需要在功放与天线开关之间安放一个隔离器，以确保功放的稳定工作。隔离器的功能是只允许通过单方向的信号电流，它担负着阻止因流经天线的电流倒流而使得此逆流信号输入功放的作用。通过搭载隔离器，能确保通信质量，获得保护电路的效果，同时也能减轻RF电路设计的负担。
随着目前对薄型多频带多功能手机的需求不断增长，设计师对手机用RF电路的小型化也提出了很高的要求。为了更好地满足客户的这一需求，村田最新实现的商品化隔离器CEG23外形尺寸仅为2×2×1mm，比原有的CEG21系列产品的体积减小了56%，而且实现了LGA端子，削减了与RF电路设计相关的实装面积，有助于提高设计的自由度。同时，通过修改产品结构和工艺，实现了与原有产品相同的特性。因此，它适用于至今因受实装面积的限制而无法使用隔离器的手机的电路之中。
据笔者了解，目前的GSM手机已很少采用器，但3G手机(特别是TD-SCDMA手机)仍必须采用隔离器。村田制作所表示，CEG23系列是目前业界最小尺寸的隔离器产品，而且适用于2GHz频带的手机，如TD-SCDMA手机。
适用于TD-SCDMA/GSM手机的SP9T天线开关
为了抓住中国新兴的第三代移动通信3G中国标准TD-SCDMA/GSM双模手机市场的商业机遇，新日本无线开发出了适用于TD-SCDMA/GSM双模手机的9通道天线切换开关NJG1656LK4，它可实现TD-SCDMA的HSDPA(2.8Mbps)高速数据通信的切换。
新日本无线表示：我们可能是目前市场上第一家、甚至有可能是唯一一家开发出这种专门针对TD-SCDMA/GSM双模手机的9通道天线切换开关的供应商。
NJG1656LK4是具有低损耗，良好的高次谐波特性、以及高隔离度和高耐ESD电压的性能，应用于TD-SCDMA/GSM多频终端的天线开关。此IC是由6个控制逻辑电路，ESD保护电路，以及内置在LTCC（低温共??多层陶瓷）基板中，用来抑制TD-SCDMA/GSM发射频产生的高次谐波的三个低通滤波器所构成。NJG1656LK4的六个控制逻辑电路，实现了TD-SCDMA双频与GSM四频共6个频段的9个接收与发射通道之间的切换。同时，NJG1656LK4通过优化IC的内部电路和制造工艺，克服了由于通信频段的增多而增大了开关损耗的问题。
适合TD-SCDMA+GSM的砷化镓RF开关
TD-SCDMA RF开关性能
NJG1656LK4通过TD-SCDMA/GSM的三个低通滤波器内藏于LTCC基板，从而实现了3.8×3.8×0.9mm薄小型的封装。NJG1656LK4的主要特性包括：1）低损耗(0.55dB～1.0dB@TD-SCDMA/0.8dB～1.0dB@GSM)；2）高线性度和低失真；3）内藏ESD保护电路；4）薄小型封装；5）符合无卤化标准。
新日本无线公司将于2008年11月开始提供NJG1656LK4的样片提供，预计2008年12月开始正式投入批量生产，月产为50万个，样片价格为250日元。
适合各种应用的LNA
检测距离能达到0.7mm的光反射器
新日本无线展出了检测距离能达到0.7mm的COBP光反射器NJL5904R，最适合用于检测手机的相机模块自动对焦(以下称AF)用镜头的位置，以修正拍照时手的抖动，现已开始批量生产。
近年来的照相手机一般都配备AF性能，用于驱动AF镜头的马达多采用步进马达或者音圈马达。但是为了满足降低驱动音和相机的小型化要求，开始使用能无限细小地确定位置并具有极为快速响应特征的压电式马达。
并且现在，检测AF镜头位置采用光反射器和霍尔传感器。随着像素(把从镜头进来的光转换为电子信号的部件)的高像素化，提高AF用镜头的位置精度是必有条件。检测镜头位置的传感器要求要有更长的直线性能力。NJL5904R就是为能够满足这种要求而开发的COBP光反射器。该产品是使用红外LED和光晶体管的反射型传感器，通过优化感光部，从而使检测距离能达到0.7mm，是以往的3倍。
另外，该产品使用光传感器，可以不受周边马达和扬声器的磁场影响，从而可以减轻配备机器的设计限制。而且它采用了符合无卤化标准的超小超簿封装。NJL5904R目前的月产量为50万个，样品价格为60日元。
New Japan Radio COBP Optical Reflector
能够拉宽音场的DSP
今天，几乎已看不到不采用立体声输出的便携式音响设备，但随着当今的薄型化和小型化设计趋势，左右扬声器的物理间距变得越来越狭小，因而也很难得到足够的立体环绕声的感觉和效果，因此目前的市场对能够体现出高质量立体环绕声效果的便携式音响设备有很大的需求。
新日本无线最新开发的用于2声道扬声器的DSP(数字信号处理器)NJU26040-16A就是为满足上述要求而开发的产品，它由3个输入接口、2个输出接口、AGC(也可选择限幅器)、eala Stereo Expander(也可选择eala环绕声)、5波段均衡、动态低音增强电路和主音量控制电路构成。
新日本无线独创的eala Stereo Expander功能可使得间距狭小的扬声器设备，在听觉上也能感受到5倍以上的立体声感，并表现出丰富的立体环绕声效果。配备了eala(3D环绕)的便携式音响设备可再现富有临场感的高音质立体声和环绕空间。
该DSP的主要特性可概括如下：1）采用了独创的eala Stereo Expander功能，专用于便携式音响等扬声器间距狭小的设备，使用该IC后会给人一种扬声器间距被扩展了的感觉；2）采用了独创的eala功能，可再现以中心声道为重点的自然立体音响；3）采用了独创的动态低音增强功能，能单独地处理左右扬声器，所以在实现eala Stereo Expander功能时，也能得到很好的左右分开的低音效果；4）具有5波段均衡功能，同时具有在波段1-3范围内可选择HPF/PEQ。在波段4-5范围内可分别选择HPF/PEQ/Bass/Treble，特别适合小型音响设备。
该产品现在的月产量为3万个，样品价格为1000日元。
New Japan Radio Audio DSP for Portable Device
2016规格高精度TCXO
对于需要高精度时间基准来进行同步的便携式GPS终端(如GPS手机和PND)来说，能提供高精度的晶体振荡器是唯一的选择。此外，尽管晶体的温度稳定性非常好，但由于晶体振荡器由产生谐振的晶体和IC振荡电路两部分构成，为了在各种外界气温条件下都能提供精确的位置信息，必须采用适合的温度补偿措施来将环境温度对IC振荡电路的影响减到最小，因此必须为越来越普及的便携式GPS终端提供高精度的TCXO(即温度补偿晶体振荡器)。为了迎合更薄更小的设计趋势，Epson Toyocom公司开发出了目前全球最小尺寸规格2016的TCXO TG-5025BA，它的尺寸只有2.0×1.6mm，与其上一代2520规格TCXO产品相比，面积约削减36%，体积约削减46%。TG-5025BA预计将于明年2月进行商品化生产。
Epson Toyocom公共关系部课长Shunsuke Takahashi说：“我们目前正在开发更小封装的TCXO，即1612规格的TCXO TG-502xBE，它的尺寸只有1.7×1.3×0.8mm，面积约是2016规格的2/3，体积比其小一半。”
TG-5025BA采用了该公司独创的QMEMS技术进行加工，QMEMS是由具有高稳定、高精度等优越特性的石英材料‘QUARTZ’和‘MEMS’(精微加工技术)组成的合成词。与以半导体为材料的MEMS相对应，以石英为原料进行精微加工，提供小型化、高性能的晶体元器件被称为QMEMS。
此外，TG-5025BA还采用了该公司的独自技术，即将陶瓷封装的晶体单元与振荡电路(IC)一起注塑加工而制作出的NPO(平台振荡器)构造，使产品的频率难以受到外界温度变化的影响；又通过在内部安装中采用引线键合实现了高可靠性。NPO构造将陶瓷封装的晶体单元与振荡电路(IC)一起注塑加工制造成的振荡器。与陶瓷封装相比，具有优越的吸收热疲劳、耐振动的特性，在成批生产中具有生产性高的特点。
TG-5025BA的其它主要特性包括：1）最低工作电压可达到1.68V，从而可提供优异的低功耗性能；2）可提供13～52MHz的大范围输出频率；3）与2520规格同等的高精度，频率温度特性为0.5×10-6(-30℃～+85℃)，充分满足在GPS系统应用的要求。
Epson Toyocom 2016 TCXO
基波输出2.5GHz SAW振荡器
Epson Toyocom展示的另一超群技术是：两种以基波输出800MHz～2.5GHz频率且具有低相位噪音及低抖动特征的表面声波(SAW)振荡器，分别是单输出型的EG-9000GC和电压控制型的EV-9000GB。与倍频方式相比，基波实现方式可产生较小的噪音。预计它们将在2009年上半年度进行商品化生产。
这二种器件的频率公差为±150ppm，工作温度范围为-20℃～+60℃，电源电压为3V，功耗最大为38mA。两者的典型尺寸分别为10.0×10.0×2.8mm和14.0×9.0×2.8mm。
这两种产品中内藏的振荡元件具有高Q值、插入损耗低、高耐电特征以及优秀的频率温度特征的NS-34R，对于偏离频率低领域(约为500kHz～1.5MHz以下)中的相位噪音，可通过发挥NS-34R的Q值高的特性得以降低；对于偏离频率高的领域(约为500kHz～1.5MHz以上)的相位噪音，可通过发挥NS-34R的高耐电特性将振荡波腹中的信号变为大电力使其降低。
此外，该SAW振荡器的频率温度特征是以前的介质振荡器的1/5，与使用STW(表面横波)水晶的振荡器相比为1/3，性能非常稳定。
EG-9000GC和EV-9000GB特别适用于通信、测量等需要高频、高精度时钟(低相位噪音、低抖动特征、优越的频率温度特征)的应用中，如高功率微波发生器。
Epson Toyocom SAW Oscillator
QMEMS水晶压力传感器
利用在水晶元器件制造领域的独特技能，Epson Toyocom开发出了小型、高性能的水晶压力传感器，它同样采用了其独创的QMEMS技术制造出的压力传感结构，以此开发出具有±10帕(约一万分之一气压)的高精度与0.1帕的高分辨能力、且体积仅为12.5ml(重量为15g)的小型水晶绝对压力传感器，它的压力测量范围为50～150k帕。Epson Toyocom预定在2009年度进行商品化生产。
压力传感器在通常情况下遇到的技术挑战是：小型化时会造成性能下降；追求高性能时又不得不增大构造。Epson Toyocom通过在压力检测单元采用音叉型晶体单元，由此可以得到稳定度高的振荡频率，从而实现了具有高精度及高分辨能力的水晶压力传感器。
在此之上又使用QMEMS技术开发出独创的压力传感构造，使其同时具有小型及高性能，从而有效地克服了目前业界遇到的这二大挑战。
QMEMS水晶压力传感器的主要应用包括：1）气象观测中大气压的高精度测试；2）大气压变化的高低差(以约1cm为单位的高度)测试；3）测试室内门窗等开关而造成的微小的内部压力变化，基于这一原理的家庭防盗系统绝对是窃贼无法破解的。
Epson Toyocom QMEMS pressure sensor
近距离无线通信发送模块
Epson Toyocom展出的另一超群技术是可以进行两种频率输出切换的、5.0×3.2mm的小型无线通信发送模块ET-2000CB，它主要针对的是无线信号微弱的小功率近距离应用。预计该产品将在2009年上半年进行商品化生产。
ET-2000CB实现了水晶表面声波(SAW)谐振器和振荡电路、放大电路一体化，它可使得通信设备制造商不再需要专门设计发送机的振荡电路和放大电路。此外，通过内嵌的频率调整功能和输出等级调整功能，可以在进行了与系统相符的电路调整后出货，因此也不再需要在通信设备制造商处的系统电路调整，使客户不再需要设计难度高的包括振荡电路在内的RF电路。
它的独特功能是可以做到两种频率的输出。在附近如有干扰频率的电波发生，可通过选择、切换振荡频率，避免由于干扰电波所引起的通信系统的不工作。
Epson Toyocom wireless commu module
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