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TDK:研发,是一种突破和传承

2014/11/07
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像很多日系厂商都有自己独特的材料技术一样,列举TDK公司发展历史上的发明,我们会发现TDK公司是以铁氧体起家,磁性材料及相关产品技术一直都是它们的优势技术。此次日本之行的第二站我们就来到TDK公司位于东京的技术总部,来一探这家企业的技术研发路径。

TDK公司常务执行董事、技术本部长松冈薰先生介绍,目前在公司总营业额中海外占9成,大部分的生产是在海外,公司将每年总营收的6%投入研发,公司长期课题的开发正向全球拓展,已涵盖四大板块,包括日本负责长期课题开发,欧洲承担器件的短期开发和制造,亚洲侧重于通信和能源,并将日本的长期课题分割为短期开发与制造,未来也会将一部分长期项目放在亚洲,美洲则侧重在通信方面,为应对市场的短期课题开发。


TDK公司常务执行董事、技术本部长松冈薰先生(右)和技术本部战略部长崔京九先生(左)摄影于2014年9月9日

提到研发重点,松冈薰先生表示,TDK公司关注下一代信息通信与能源技术,包括电源、汽车、工业三大重点应用领域。这几个领域中,按照从上游的原料,到中游的材料、零部件与器件、模块,再到下游的配套、网络、服务来划分,其中上游部分的市场容量约为9万亿日元,中游部分约为47万亿日元,下游产业则约为73万亿,目前TDK公司只覆盖中游这部分市场,而其目标是希望能给客户提供从一般电子零部件、半导体到FPD的附加值,在中游和下游市场发掘更多机会。

挑战与革命是技术发展源泉
“挑战与革命是技术发展源泉,挑战意味着要突破瓶颈,带来更多新产品和新可能。”松冈薰先生如是说。而TDK从不缺乏突破和创新的基因,松冈薰先生接下来介绍的几款新产品和方案很好的诠释了这一点:

磁头产品。TDK在硬盘磁头产品领域具备更强大的市场竞争力,2009年TDK公司首次展示最新的热辅助磁记录技术(TAMR),这一技术的原理是:超高记录密度的磁场非常弱,需要矫顽磁场强度很强的记录介质来保持。但给磁头记录磁迹带来困难。在热辅助磁记录技术里,在磁头写磁迹的同时利用热把记录介质加热,瞬间降低矫顽磁场强度,使非常弱的超高记录密度的磁迹容易写入记录介质。

到2012年,TDK公司再次更新了热辅助磁记录技术,使用近场光来加热介质,可将硬盘碟片存储密度提高到1.5Tb每平方英寸,是现有技术的大约两倍。

要知道这种热辅助磁记录技术的难点在哪儿,我们可以通过几个数据来了解。通常计算机中使用的硬盘是利用磁头将电极的N极、S极写到磁盘里,对于典型的2.5英寸、3.5英寸磁盘,精度可使1.25*0.8*0.3mm的滑块浮起,磁头悬浮高度约10nm,其中润滑层厚度约为6nm,保护层部分采用的类金刚石膜只有20nm厚,磁性记录层为20nm,想想目前半导体可量产的最小工艺尺寸也有28nm,磁头要应对更小尺寸的应用环境,做纳米级的处理,相对于典型的半导体光蚀加工需要几十道工序,磁头则需更多工序才能加工完成,实现起来难度可想而知。

内置基板薄膜电容器这项技术源于TDK公司在磁带技术上的积累,随着磁带这种存储方式淡出市场,TDK公司转而开发出了这种薄膜电容器,让磁带的薄膜技术以另一种形态获得了新生和更大的应用价值。

松冈薰先生提到,TDK历经10年漫长开发过程实现了最新的薄膜电容器产品,其中如何提高由真空镀膜技术制造的介电膜的介电常数是他们要攻克的难点,将成品率从最初的20%提升到90%也花了3年的时间。

在例如超级计算机的应用中,随着数据通信速度的不断翻倍,要求处理器的处理速度随之加快,噪声也就随之增加,此时普通电容器的阻抗较大容易受噪声影响,这时薄膜电容器就可以发挥其优势。因为采用薄膜电容器后计算机的抗电磁噪声能力提高,高速演算性能得到明显改善。“作为内置基板电容器,电容器在高频应用中的优势明显,主要针对高速通信的零部件、4K/8K电视、电子游戏机的高速处理器等有可能采用。明年将有具体应用的产品上市。”松冈薰先生补充。


电动汽车快速充电的铁氧体线圈。目前国内电动汽车之所以无法被用户接受很大一部分原因之一在于充电问题没有得到很好解决,到哪儿充电以及充多久都还悬而未决,尤其是如何实现快速充电的问题,让很多厂商伤透脑筋。针对这种状况,以TDK为代表的一些厂商提出了一种铁氧体线圈充电的方法,即3D无线充电,这种方法通过在部分路面铺设线圈产生电磁场传输电力,通过电动汽车中的铁氧体线圈充电,可实现汽车行驶中的电能补充,延长行驶时间,目前TDK的3D无线充电技术可实现85%的充电效率。


TDK公司3D无线充电技术的实景演示

松冈薰先生也坦言,因为目前铁氧体线圈充电方式仍属于一项新技术,缺少业界普遍遵循的行业标准,距离真正商用仍有一定距离,但TDK因在磁性材料和铁氧体线圈充电方面丰富的技术积累而备受业界推崇,TDK向日本的电波法提出了积极的意见,美国的电磁干扰法规也曾向TDK寻求建议,TDK拥有电波暗室可对线圈电磁噪声进行测试,给美国厂商提供技术。

延续,磁性元件的生机

谈及未来发展,TDK公司技术本部战略部长崔京九先生表示,未来的通信技术将是云的天下,数据中心的大型存储设备将成为重要的市场增长点,也是TDK关注的重点,相信未来硬盘单位面积的成本将更低,同时TDK也将在小型储能EDC方面加大技术投入。

我们看到磁性材料之外,TDK公司近年来不断扩展新的技术和产品,但TDK在新兴技术和市场领域的拓展都是基于原有技术的延长线,充分考虑新旧技术的结合点,以关联性创新为主。


“当然,新技术既然有创新性特点,就不能不排除有颠覆性创新出现的可能性。”松冈薰先生如是说。

“TDK在铁氧体方面的优势在于我们很注重技术传承、人才储备、技术储备,有多年积累下来的经验,同时,弱点也是人的因素,可能出现夜郎自大和自我封闭,保持开放性心态很重要。”崔京九先生补充。

崔京九先生也提到,“我们很清楚自己的优势,在材料方面的特长,在器件产品开发中也考虑创新型材料的采用。材料开发的特点是开发周期长,需要持续性投入,同时关注新材料开发,目前既有基于铁氧体的材料,也有完全不同的其他材料,包括稀土磁铁(钕磁铁)以及非稀土材料等。”

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TDK

TDK

TDK于1935年12月7日在日本创立,生产当时刚由加藤与五郎博士与武井武博士发明的铁氧体磁芯。TDK这一名称即“东京电气化学”(Tokyo Denki Kagaku)的缩写,而两名创始人均属于东京工业大学电气化学科。1951年开始生产陶瓷电容,1953年发明了磁性录音带,1959年在东京场外交易市场上市,1961年在东京股票交易所主板市场上市,1966年开始生产卡式录音带。于1965年在美国纽约市设立办事处开展美国业务;TDK生产的录音带于1969年由美国国家航空航天局NASA做为记录人类首度登陆月球谈话用的录音带。1970年在西德法兰克福设立办事处开展欧洲业务。除了电子零件,TDK亦有广泛的磁性及光学媒体生产业务,包括多种格式录像带、空白CD-R及可录写DVD光碟比较为末端消费者熟悉,也曾经出过电脑用喇叭。业界趋势令该公司转移到新形式储存媒体2004年TDK成为首家加入开发蓝光光碟的媒体生产商。Imation于2007年7月31日并购TDK的储存媒体事业,拥有TDK Life on Record品牌的全球独家使用权。TDK在日本秋田县仁贺保市平泽工厂营运一家展示与其相关的科技博物馆。亦有赞助如伦敦中部The Cross夜总会的各种活动与事件,以及曾于1996至1999年期间赞助水晶宫足球会。自1983年以来,TDK已连续赞助十五届世界田径锦标赛。主要分公司TDK(Malaysia)Sdn.Bhd.TDK(Thailand) Co. Ltd.SAE Magnetics (H.K.) Ltd.TDK Xiamen Co., Ltd.TDK Taiwan CorporationQingdao TDK Electronics Co., Ltd.TDK (Suzhou) Co., Ltd.TDK FUJITSU Philippines CorporationTDK Dalian CorporationKorea TDK Co.,Ltd.Headway Technologies,Inc.TDK Ferrites CorporationTDK RF Solutions IncTDK Components U.S.A., Inc.TDK Innoveta Inc.TDK Recording Media Europe S.A.BT Magnet-Technologie GmbHTDK Electronics Hungary Ltd.

TDK于1935年12月7日在日本创立,生产当时刚由加藤与五郎博士与武井武博士发明的铁氧体磁芯。TDK这一名称即“东京电气化学”(Tokyo Denki Kagaku)的缩写,而两名创始人均属于东京工业大学电气化学科。1951年开始生产陶瓷电容,1953年发明了磁性录音带,1959年在东京场外交易市场上市,1961年在东京股票交易所主板市场上市,1966年开始生产卡式录音带。于1965年在美国纽约市设立办事处开展美国业务;TDK生产的录音带于1969年由美国国家航空航天局NASA做为记录人类首度登陆月球谈话用的录音带。1970年在西德法兰克福设立办事处开展欧洲业务。除了电子零件,TDK亦有广泛的磁性及光学媒体生产业务,包括多种格式录像带、空白CD-R及可录写DVD光碟比较为末端消费者熟悉,也曾经出过电脑用喇叭。业界趋势令该公司转移到新形式储存媒体2004年TDK成为首家加入开发蓝光光碟的媒体生产商。Imation于2007年7月31日并购TDK的储存媒体事业,拥有TDK Life on Record品牌的全球独家使用权。TDK在日本秋田县仁贺保市平泽工厂营运一家展示与其相关的科技博物馆。亦有赞助如伦敦中部The Cross夜总会的各种活动与事件,以及曾于1996至1999年期间赞助水晶宫足球会。自1983年以来,TDK已连续赞助十五届世界田径锦标赛。主要分公司TDK(Malaysia)Sdn.Bhd.TDK(Thailand) Co. Ltd.SAE Magnetics (H.K.) Ltd.TDK Xiamen Co., Ltd.TDK Taiwan CorporationQingdao TDK Electronics Co., Ltd.TDK (Suzhou) Co., Ltd.TDK FUJITSU Philippines CorporationTDK Dalian CorporationKorea TDK Co.,Ltd.Headway Technologies,Inc.TDK Ferrites CorporationTDK RF Solutions IncTDK Components U.S.A., Inc.TDK Innoveta Inc.TDK Recording Media Europe S.A.BT Magnet-Technologie GmbHTDK Electronics Hungary Ltd.收起

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