ROHM开发出集VCSEL和LED特点于一体的红外光源VCSELED™

发布时间：2024-04-11 15:45
作者：AMEYA360
来源：ROHM
阅读量：749

　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)确立了一项通过激光用树脂光扩散材料将垂直腔面发射激光器VCSEL*1元件密封的新型红外光源技术“VCSELED™”。该技术有望成为有助于提高汽车驾驶员监控系统(DMS*2)和座舱监控系统(IMS*3)性能的光源，因此ROHM目前正在推进利用该技术的产品开发。

ROHM开发出集VCSEL和LED特点于一体的红外光源VCSELED™

　　作为进一步提高车辆安全性的功能，配备高级驾驶辅助系统(ADAS)的车辆通常会配备驾驶员监控系统，以检测驾驶员疲劳驾驶、困驾、分心驾驶等情况。在日本，国土交通省已经制定了系统设计和功能相关的指南。而在欧盟，计划从2024年7月起要求在欧洲销售的所有新车必须配备该功能，这引起了广泛的关注。另外，汽车制造商和供应商也在积极开发可以检测驾驶员以外乘客的座舱监控系统，业内已经越来越清楚地意识到，要想进一步提高检测系统的精度，离不开高性能的光源。在这种背景下，ROHM开发出实现高精度感测的VCSELED™。该技术由温度引起的波长变化很小，并且可以获得更宽的光束角，因此不仅非常适用于座舱监控系统，还有助于提高机器人和工业设备的检查系统以及空间识别和测距系统等的精度和性能。

　　VCSELED™通过组合高性能的VCSEL元件和光扩散材料，实现了与LED同等的光束角(照射角度)，能够在比VCSEL更广泛的范围实现高精度感测。另外，由于是在小型封装中内置发射元件和光扩散材料，因此有助于实现更小、更薄的应用产品。

　　VCSELED™中内置的VCSEL元件具有窄波段发光波长的特点，实现了4nm的线宽，仅为LED的1/7左右。这不仅可以提高受光端的识别性能，还能消除LED可能发生的“红暴”*4现象。同时，波长温漂仅为LED(0.3nm/℃)的1/4以下，只有0.072nm/℃，因此可实现不受温度变化影响的高精度感测。不仅如此，发射时的响应速度达到2ns，比LED快约7.5倍，有助于进一步提高用红外光测距的ToF(Time of Flight)应用的性能。

　　ROHM将VCSELED™定位为红外光源产品的新技术品牌，并致力于推出应用了该技术的产品。ROHM计划于2024年4月开始销售试制样品，于2024年10月开始销售消费电子设备量产用的样品，于2025年开始销售车载设备量产用的样品。另外，未来ROHM将继续推进适用于座舱监控系统的激光光源技术开发。

ROHM开发出集VCSEL和LED特点于一体的红外光源VCSELED™

　　<术语解说>

　　*1) VCSEL

　　Vertical Cavity Surface Emitting Laser(垂直腔面发射激光器)的缩写。以往多用于通信领域，近年来也被用于感测系统发射单元的光源。

　　*2) DMS

　　Driver Monitoring System的缩写，意为驾驶员监控系统。一种根据驾驶员面部和视线的运动来检测驾驶员可能无法继续安全驾驶的可能性，并以声音或文字等形式通知驾驶员，以防止交通事故的安全驾驶辅助功能。

　　*3) IMS(ICMS)

　　In-Cabin Monitoring System的缩写，意为座舱监控系统。该系统通过将检测范围扩大到包括副驾驶席和后排座位，进行乘客识别和生物体检测，来提高安全性和舒适度。

　　*4) 红暴

　　当将红外LED用于传感器等应用并以高输出使用时，可以发出波长接近可见光的光，并可能被人眼感知到。此时传感器呈现微红色，因此称为“红暴。

　　“VCSELED™”是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。

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　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出支持2节锂离子电池驱动(VH=7.2V)的8英寸热敏打印头“KA2008-B07N70A”。　　近年来，随着跨境电商的发展，发票、海关标签的打印需求增加，另外医院、药店的处方和药剂服用说明的打印需求也在不断增长。在这种背景下，无需墨水和碳粉而且还节能的热敏打印机重获青睐，其市场不断扩大。特别是物流领域和商业领域，因看重便携式打印机的便携性和易维护性，对这种打印机的需求日益高涨。其中，在以中国为主的亚洲市场，对A4热敏打印机的需求不断增长，对8英寸热敏打印头的需求很大。　　另一方面，便携式A4打印机的打印宽度比收据打印机等小型打印机更宽，因此需要更大容量的电池，这意味着功耗大是亟需解决的课题。另外，为了覆盖A4尺寸的较宽打印宽度，就需要用多个驱动器IC来控制发热体，发热量会因各发热体的布线长度不同而不均匀，从而存在影响打印显色的均一性的问题。为了解决这些问题，ROHM针对便携式A4打印机，开发出同时实现了高打印质量和低功耗的热敏打印头“KA2008-B07N70A”。　　新产品支持A4尺寸(宽210mm)的打印机，其纵向宽度由以往的14mm缩窄至业界先进的11.67mm，缩窄了约16%，有助于进一步节省打印机整体的空间。通过优化发热体结构并改善驱动器IC及布线布局，实现了7.2V驱动，与以往的12V驱动相比，打印所需的施加能量减少约66%(条件：打印速度50 mm/s)。另外，通过调整发热体的单独布线，使其产生的热量更加均匀，从而使打印质量更加稳定，即使在高达100 mm/s的打印速度条件下，也能以203 dpi*1的分辨率实现清晰的打印质量。　　不仅如此，新产品还支持热敏*2和热转印*3两种热敏打印方式，支持各种打印用途。其结构设计可减少温度变化引起的膨胀和收缩影响，还提高了机械强度和耐用性，有助于提高主要目标应用A4打印机的耐用性。　　热敏打印头通常与连接器和散热器配套使用，但新产品可以以单一陶瓷基板的形式提供，有助于提高打印机设计灵活性。如果希望配套购买，请联系ROHM的销售代表AMEYA360或通过ROHM官网的“联系我们”垂询。　　新产品已于2024年9月开始暂以月产5,000规模投入量产(样品价格：2,200日元/个，不含税)。　　ROHM计划于2025年春季开发适用于便携式A4打印机的分辨率为300 dpi的产品。另外，ROHM还计划在未来继续扩大实现了高速打印和更高效率的产品阵容。　　<产品主要特性>　　*了解更多有关便携式打印机用打印头的详细信息，请访问ROHM官网的以下页面：　　https://www.rohm.com.cn/products/printheads/mobile-printers　　<应用示例>       ・便携式A4打印机　　・工业用标签打印机　　・纹身模板打印机等　　<术语解说>       *1) dpi(dots per inch)　　表示打印分辨率和密度的指标，即每英寸(约2.54cm)长度中可以打印的点数。　　*2) 热敏方式　　一种直接加热热敏纸、使纸张发生反应并显色的打印方式。主要用于收据和标签等的打印。不需要墨水和碳粉，易于维护。　　*3) 热转印方式　　一种利用热量将色带上的墨水熔化并转印到纸张上的打印方式。适用于需要高精度打印的应用，以及需要长期保存的文件和标签等的打印应用。
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ROHM面向支持自动驾驶的高速车载通信系统， 开发出支持“CAN FD”的TVS二极管“ESDCANxx系列”
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ROHM面向支持自动驾驶的高速车载通信系统， 开发出支持“CAN FD”的TVS二极管“ESDCANxx系列”

　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)面向随着自动驾驶和高级驾驶辅助系统(ADAS)的发展而需求不断增长的高速车载通信系统，开发出支持CAN FD(CAN with Flexible Data rate）*1总线端口保护的双向TVS(ESD保护)二极管*2“ESDCANxx系列”。CAN FD是车载ECU(电子控制单元)之间实时且安全的数据收发所必需的通信技术。新产品可在不使CAN FD等高速通信中的传输信号劣化的前提下，保护ECU等电子设备免受浪涌和静电放电(ESD)的影响，从而实现高品质的车载通信。　　“ESDCANxx系列”有SOT-23(2.9mm×2.4mm)和DFN1010(1.0mm×1.0mm)两种封装，分别支持24V和27V的截止电压(VRWM)。SOT-23封装有支持24V的“ESDCAN24HPY”、“ESDCAN24HXY”和支持27V的“ESDCAN27HPY”、“ESDCAN27HXY”共4款，DFN1010封装有支持24V的“ESDCAN24YPA”、“ESDCAN24YXA”和支持27V的“ESDCAN27YPA”、“ESDCAN27YXA”共4款，两种封装合计8款新产品。　　随着自动驾驶技术和ADAS技术的快速发展，对速度更快、可靠性更高的车载通信系统的需求也随之增加。特别是自动驾驶领域，需要快速、准确地处理从摄像头、LiDAR和雷达等的传感器获取的大量信息，因此以往车载通信所用的CAN逐渐被能够更高速、更大容量地传输数据的CAN FD取代。另一方面，要想提高车载通信的速度，就必须实现在严苛环境下的稳定通信，因此对引脚间电容低、抗浪涌和钳位电压等特性优异的保护器件的需求日益高涨。因此，车载通信用TVS二极管市场预计未来将会进一步增长。为了满足这些市场需求，ROHM开发出同时实现了低引脚间电容和出色抗浪涌能力的新产品“ESDCANxx”。　　新产品通过优化元件结构，将引脚间电容*3降至最大3.5pF，可防止高速通信时的信号劣化。另外还实现了出色的抗浪涌特性，大大提高了车载环境中电子设备的保护性能。例如，DFN1010封装的支持27V的新产品，与支持CAN FD的同等普通产品相比，抗浪涌能力*4提高了约3.2倍，钳位电压*5也降低了约16%。这可以有效地保护车载ECU等昂贵且对浪涌敏感的电子设备，即使在严苛的车载环境中也能提供高可靠性。　　新产品已于2024年11月开始以月产50万个的规模逐步投入量产。前道工序在ROHM Apollo CO., LTD.(日本福冈县)进行，后道工序在ROHM Korea Corporation(韩国)等工厂进行。另外，新产品已经开始通过电商平台进行销售，通过Ameya360等电商平台均可购买(样品价格100日元/个，不含税)。　　未来，ROHM将继续开发支持车载通信系统高速化的产品，为自动驾驶和车载通信环境的发展、并为实现更安全、更先进的出行社会贡献力量。　　<产品阵容>      <应用示例>       ・自动驾驶和高级驾驶辅助系统(ADAS)　　・汽车电动动力总成系统　　・车载信息娱乐系统等　　<电商销售信息>       开始销售时间：2024年12月起　　电商平台：Ameya360　　新产品在其他电商平台也将逐步发售。　　产品型号：SOT23封装：ESDCAN24HPY、ESDCAN24HXY、ESDCAN27HPY、ESDCAN27HXY      DFN1010封装：ESDCAN24YPA、ESDCAN24YXA、ESDCAN27YPA、ESDCAN27YXA　　<术语解说>      *1)CAN FD(CAN with Flexible Data rate)　　CAN(Controller Area Network)协议的升级版，与传统的CAN相比，数据传输速度更快，数据容量更大。在自动驾驶和ADAS等系统中，多个车载电子控制单元(ECU) 之间的实时通信需要CAN FD协议。　　*2)TVS二极管(Transient Voltage Suppressor Diode)　　一种可保护电路免受过电压、浪涌和静电放电 (ESD：Electrostatic Discharge)影响的半导体器件。TVS二极管通过吸收突发的电压和电流尖峰(浪涌)，来防止电路损坏和误动作。在车载环境中，防止异常的电气波动非常重要。　　*3) 引脚间电容(Capacitance Between Terminals)　　电子元器件中产生的不必要的电容分量。如果引脚间电容较大，高速通信时信号就会劣化，因此在车载通信应用中降低引脚间电容非常重要。　　*4) 抗浪涌能力(Surge Current Rating)　　TVS二极管能够承受的最大浪涌电流值。抗浪涌能力越高，对车载环境中异常电气波动的防护能力就越强。　　*5) 钳位电压(Clamping Voltage)　　TVS二极管抑制浪涌等引起的过电压时电路内维持的电压。该电压越低，越可以有效地保护电路和设备，从而提高车载设备的可靠性。
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