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據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示，2016年中國(guó)可穿戴設(shè)備市場(chǎng)增速52.9%，預(yù)計(jì)2020年中國(guó)出貨量達(dá)到0.83億。其中，運(yùn)動(dòng)手環(huán)和智能手表等可穿戴式設(shè)備搭載脈搏測(cè)量功能已成為主流趨勢(shì)，預(yù)計(jì)未來還會(huì)進(jìn)一步顯著增長(zhǎng)。然而，可穿戴式設(shè)備因存在電池容量限制的問題，而對(duì)可長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)的低功耗元器件需求日益增加。針對(duì)這種需求，ROHM利用多年積累的光傳感器開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)有的紅外線去除技術(shù)等，全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM面向運(yùn)動(dòng)手環(huán)和智能手表等可穿戴式設(shè)備領(lǐng)域，開發(fā)出測(cè)量脈搏信號(hào)的脈搏傳感器BH1790GLC。通過開發(fā)低功耗且高精度的傳感器，來滿足社會(huì)的需求。

ROHM的傳感器核心技術(shù)

在當(dāng)今萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，傳感器作為一個(gè)重要的“橋梁”技術(shù)，在工廠、機(jī)械、醫(yī)療以及車載、移動(dòng)通信等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，為人們的生活帶來了更多的安全、便利與舒適。ROHM在傳感器方面的核心技術(shù)主要有以下幾方面：

傳感器的融合方案：在移動(dòng)通信領(lǐng)域傳感器應(yīng)用的最多，續(xù)航時(shí)間是用戶最關(guān)心的一個(gè)問題，并且每個(gè)部件的功耗也是開發(fā)人員非常在意的一個(gè)環(huán)節(jié)。為此ROHM提出來一個(gè) “傳感器的融合方案”。它是什么意思呢？通常許多傳感器是需要主芯片去頻繁的驅(qū)動(dòng)它來工作的，這樣會(huì)帶來主芯片相當(dāng)一部分的負(fù)擔(dān)，羅姆采用了專門的低功耗的傳感器微控制器，把傳感器的驅(qū)動(dòng)工作從主芯片分離出來，進(jìn)行單獨(dú)的控制以及一些數(shù)據(jù)處理，這樣可以減少數(shù)據(jù)的傳輸量，還可以有效的降低整體的功耗；

LSI AFE技術(shù)：在傳感器的模擬前端當(dāng)中包括一些信號(hào)的采集、噪聲的過濾、信號(hào)的放大，以及模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)等等。羅姆在這些電路設(shè)計(jì)方面都有非常成熟的經(jīng)驗(yàn)；

封裝技術(shù)：在當(dāng)今流行的封裝像BGA、QFN、SOP等羅姆都可以做到，還有世界上最小的芯片級(jí)的封裝CSP羅姆也可以做到；

光學(xué)技術(shù)：在手機(jī)產(chǎn)品中會(huì)用到一個(gè)接近傳感器，就是打電話的時(shí)候靠近人耳可以滅屏，主要是通過紅外的反射。該模塊包括一個(gè)紅外的發(fā)射與接收，它要解決的一個(gè)問題是，在模塊當(dāng)中要防止紅外的串?dāng)_，這個(gè)當(dāng)中羅姆用到一個(gè)二次注膜工藝，這個(gè)工藝可以有效的降低內(nèi)部的紅外串?dāng)_；

通信技術(shù)：羅姆一直致力于研究有線和無線通信。有線通信包括大家熟知的標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議（I²C和SPI等）。在無線通信方面，羅姆有一些專門的藍(lán)牙通信芯片，用在一些智能手表上面。還有一些Sub-G芯片用在水表里面，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的智能抄表，這些產(chǎn)品都已經(jīng)在客戶那邊量產(chǎn)了；

元器件要素技術(shù)（MEMS）：MEMS是一個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)的英文簡(jiǎn)稱，近年來已經(jīng)被越來越多的人提及。微機(jī)電系統(tǒng)其實(shí)就是一個(gè)將機(jī)械能或者其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的智能系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)通常只有幾個(gè)毫米的大小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常是微米級(jí)甚至是納米級(jí)的，具有重量輕、體積小、功耗低，性能也非常穩(wěn)定的很多優(yōu)勢(shì)。這其中羅姆也掌握了一些像壓電薄膜形成等關(guān)鍵的技術(shù)。

圖1  ROHM旗下的主要傳感器產(chǎn)品

BH1790GLC的特點(diǎn)

實(shí)現(xiàn)業(yè)界最小級(jí)別的低功耗：BH1790GLC利用ROHM多年積累的光傳感器開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)有的模擬電路技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更高的傳感器靈敏度。由此，即使在LED亮度較低的條件下，也可準(zhǔn)確感知脈搏，功耗比以往產(chǎn)品降低約74%。實(shí)現(xiàn)業(yè)界最小級(jí)別的低功耗，有助于延長(zhǎng)可穿戴式設(shè)備的電池壽命；


圖2  脈搏傳感器的濾光片結(jié)構(gòu)


圖3  BH1790GLC功能框圖

通過卓越的紅外線去除特性，實(shí)現(xiàn)高精度檢測(cè)：BH1790GLC利用ROHM的傳感器技術(shù)優(yōu)勢(shì)，采用非常適合脈搏檢測(cè)的符合綠色光波長(zhǎng)的光電二極管，同時(shí)感光部采用綠色光的濾光片和紅外（IR）截止濾光片相結(jié)合的脈搏傳感器專有的濾光片結(jié)構(gòu)。因此，不僅實(shí)現(xiàn)了高精度，而且將紅外線的影響降低到以往產(chǎn)品的1/10以下，即使在劇烈運(yùn)動(dòng)和太陽(yáng)光等紅外線干擾較強(qiáng)的環(huán)境下，也可獲得穩(wěn)定的脈搏數(shù)據(jù)；

面積減少30%，有助于減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)：BH1790GLC采用低亮度、低VF電壓的LED元件，可檢測(cè)脈搏信號(hào)，不再需要以往所需的LED電源用DCDC電路。與以往產(chǎn)品相比可減少達(dá)30％的安裝面積，有助于減輕設(shè)計(jì)負(fù)荷。

BH1790GLC的應(yīng)用

智能手環(huán)、智能手表等可穿戴式設(shè)備；
智能手機(jī)；
其他需要重要數(shù)據(jù)的設(shè)備；

表  產(chǎn)品規(guī)格其他數(shù)據(jù)