新毫米波技術首次在0.5伏下高效運行；自充電電池還得再等十年？偵測走路方式也驗證身分

1.新毫米波技術首次在0.5伏下高效運行；

2.自充電電池還得再等十年？

3.生物識別有新招：偵測走路方式驗證身分，還能邊走邊充電；

4.看全球人臉識別技術應用發展，有望迎來無卡無照時代；

5.EEJA開發擴展電子工程領域革新的直接圖案形成電鍍技術

1.新毫米波技術首次在0.5伏下高效運行；

據美國科學促進會（AAAS）科技新聞共享平台EurekAlert!近日報道，日本科學家在美國舉行的射頻集成電路論壇上宣布，他們開發出一種低能耗毫米波放大器，首次實現在0.5伏低壓下對W波段（75到110千兆赫）頻率進行放大處理。

W波段覆蓋的頻率範圍廣泛應用於汽車輔助駕駛和自動駕駛系統的雷達裝置中。毫米波放大器賦予雷達極強的掃描能力，使雷達在惡劣天氣條件下也能分辨白天與黑夜。但由於這種雷達通常由數百個發射器和接收器排成的陣列組成，因此必須在低壓供電環境下工作。

但低壓下半導體性能會下降。此次廣島大學研究人員和富士通半導體有限公司（MIFS）合作，成功製造出能在0.5伏電壓下保持正常性能的W波段放大器。富士通提供的硅基金屬氧化物半導體（MOS）和55納米互補性金屬氧化物半導體（CMOS），能在低壓下保持極高性能；而廣島大學通過特殊的技術設計，進一步提升了這些半導體在毫米波頻段內的性能。

廣島大學教授藤島康念（音譯）表示，他們新研製的低壓W波段電路運用前景廣泛，可應用於汽車雷達裝置、基站間的高速通訊系統、智能手機等。例如，毫米波雷達能大大增強智能手機對音頻、可見光和地球磁場等的感知能力，手機用戶甚至能接收到朋友手機的雷達信號並作出反應。

藤島康念稱，性能穩定是新W波段放大器的另一優勢。之前研製的1伏及以上毫米波電路，性能往往只能維持幾天甚至幾小時，其載熱效應會導致性能逐漸下降直至無法使用；而新放大器的載熱效應大大降低，汽車雷達的「視力」能保持數年不降。

研究人員表示，他們會繼續研究以進一步提高毫米波放大器的性能，甚至實現更低壓的毫米波CMOS電路。（記者聶翠蓉） 新華網

2.自充電電池還得再等十年？

對於提高智能型手機電源效率的要求與責任，經常會落到內存或快閃記憶體儲存等其他組件上。 不過，根據加拿大研究人員的最新研究成果顯示，自充電(self-charging)電池預計將在未來十年內出現。

加拿大蒙特利爾的麥基爾大學(McGill University)與國營的魁北克電力公司(Hydro-Quebec)旗下研究機構IREQ合作，可望讓用戶再也不必面對忘記充電後無法使用手機的沮喪經驗了。 麥基爾大學採礦與材料工程系教授George Demopoulos表示，鋰離子電池雖然讓各種行動裝置得以普及，但由於能源密度有限，仍然需要頻繁的充電。

這種限制引發研究人員對於開發可攜式太陽能充電器的興趣。 但Demopoulos指出，由於複雜的電路和封裝問題，難以讓這些混合裝置小型化。 因此，麥吉爾大學的研究人員們致力於開發能夠利用光進行能量採集與儲存的單一裝置，從而達到了自充電電池的第一個里程碑。

圖1：FTO/LFP NP/DYE電極的示意圖

Demopoulos自2010年以來一直與Hydro Quebec合作，進行鋰電池和太陽能電池的製造。 2014年，他向麥吉爾大學申請休假研究，在IREQ與博士後研究人員Andrea Paolella一起試驗了利用光採集製造自充電電池的想法，如同染料敏化(dye-sensitized)太陽能電池一樣。 Demopoulos自2007年起一直在從事與染料敏化太陽能電池相關的研發，因而開始了與電池的不解之緣。

在早期階段，這方面的研究集中於單個光電極——用燈泡照射半個電池作為示範，看電池是否能夠吸收光能並儲存電能。 但Demopoulos說，研究人員們想知道的是「我們面前的這兩種(燈泡、電池)裝置，可以合二為一嗎？ 經過幾周的光電極照射後，我們開始看到電流的流動，」Demopoulos對於Paolella的耐心讚不絕口，因為一開始的兩個星期內什麼都沒有發生。

研究團隊在獲得加拿大自然科學暨工程研究委員會(NSERC)的資助後，目前正展開該計劃第二階段的工作。 在2017年4月號的《自然通訊》(Nature Communications)期刊中，研究人員詳細描述了染料敏化太陽能電池技術如何與鋰離子材料相結合以探究光輔助電池的充電的過程。

基本上，磷酸鐵鋰能有效地作為可逆的氧化還原劑，用於染料的再生，研究人員的研究結果描述了促進光充電(photo-rechargeable)鋰離子電池設計原理的可能性。

該實驗的第一階段沒有實際的裝置，並且在無濕度的乾燥室中進行。 此外，各種實體組件從未被封裝在單一容器中。 「不僅僅是光線，實驗中的氧氣也起著關鍵作用。 」 Demopoulos說：「電池中不能存在氧氣。 所以，下一階段是要設法取代氧氣，然後再進一步加以封裝。 」

他說，這項研究計劃預計要花大約五至十年的時間。 「我們將會需要重新設計可吸收光的行動裝置。 」例如，屏幕可以吸收光。

圖2：霓虹光照射(紅線)的開路電壓(OCV)：在經過平緩的3.40V後，電壓升至3.75V；在使用黑盒子的黑暗環境(藍線)，電壓如預期般，在500小時內從3.44V略降至3.41V。 插圖顯示使用太陽能模擬器(綠線)照射下OCV的變化

IREQ能源儲存和管理總監Karim Zaghib表示，已經設計出能吸收光的電極，NSERC的經費贊助將給予他們縮小差距的機會，並證明光充電電池的可能性。 該機構從事鋰電池相關業務已有五十年的歷史了；Zaghib個人也在那裡工作了22年。 目前，提出新的充電方法是Zaghib和其它研究人員致力於解決的關鍵挑戰。 他說：「大家都想要快速充電，我們必須找到另一個來源。 」

他說，擁有一款同時能夠採集能量並加以儲存的裝置，一直是個反覆被討論的主題。 電池的尺寸已不再是問題，因為研究人員使用的是離子磷酸鹽電池，而不是鋰電池。 「問題不在於能量密度，我們已有解決辦法了。 」Zaghib說：「現在的問題是如何快速充電。 」而另一個挑戰則是讓電池擁有足夠的充電次數，目標是在未來五年內達到500次充放電周期。

預計在未來十年，越來越多的智能家庭將會採用太陽能供電，自充電電池也可望在家中派上用場，白天由陽光充電並在夜間使用。 雖然目前的研究還圍繞在小尺寸的電池，但Zaghib看好為能量儲存等應用開發出10-20千瓦時(kwh)更大尺寸電池的潛力。 他說：「如今，如果你想要在自家發電，必須在屋頂上安裝太陽能板，並且把電池放置於家中地下室或車庫。 」

而自充電電池的概念意味著家庭中的太陽能發電系統只需放在屋頂上，Zaghib說，這個概念甚至還可以導入車子，不過還需要更多的考慮，因為車用電池通常放在底盤。 總之，「我們正思考一些新的設計，」Zaghib說。

(參考原文：Are Self-Charging Batteries a Decade Away?，by Gary Hilson)eettaiwan

3.生物識別有新招：偵測走路方式驗證身分，還能邊走邊充電；

澳洲一研究組織利用行動裝置或穿戴裝置中的加速計，偵測用戶行走的步態，作為身份驗證的依據，並利用動能收割技術，讓人們可以透過運動為裝置充電，延長電池使用時間。

澳洲聯邦科學與工業研究組織（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation，CSIRO）旗下的Data61團隊已發展出一項新技術，結合了加速計與動能收割技術，可藉由人們走路的方式來驗證身分，還能替裝置充電， 可望取代密碼或指紋等身分驗證方式並應用在各式穿戴裝置上。

Data61說明，加速計原本就可捕捉人們走路的速度與姿態，但它同時也會減少電池壽命而抑制了步態驗證的普及，因此，他們結合加速計以及可利用人們的運動幫裝置充電的動能收割（kinetic energy harvesting）技術，以達到身分驗證與延長電池壽命的雙重目的。

該團隊延攬20名用戶在不同的環境中進行實驗，包括室內地毯、戶外的草皮或是柏油路上，發現其身分驗證的準確率高達95%，與其他基於加速計的身分驗證方式相較則減少了78%的電力使用。

另外他們也測試了黑客模仿用戶步態進行攻擊的成功機率，答案為13%。

領導Data61團隊的Dali Kafaar表示，這是一個非常方便的身分驗證方式，因為系統可不斷紀錄與分析人們走路的方式並進行驗證，不需手動調整任何參數，而且它也比密碼或PIN碼還要安全。 Data61也在發展其他的身分驗證方式，像是人們的呼吸或是與裝置互動的獨特模式等。

除了生物驗證技術之外，Data61亦正在開發一項可用來偵測癌症早期發展的軟體，有鑒於血管的成長已被視為惡性腫瘤的重要指針，該軟體能夠精確地測量與紀錄血管分支的分布與長度，量化血管的改變，因而能及早發現血管生成，改善癌症的發現與治療。ithome

4.看全球人臉識別技術應用發展，有望迎來無卡無照時代；

人臉識別技術已有長足進步，目前已經開始用於金融交易，機器學習以及人工智慧(AI)的應用，更讓識別精確度大幅提升，如大陸搜尋引擎百度的識別率已經超越人類，包含阿里支付等業者也已經開始接受臉孔識別支付。

據Let』s Talk Payments報導，從提款機到餐廳，都開始融入人臉識別技術，甚至有公廁利用人臉識別給予衛生紙的新奇嘗試。

美國餐廳Wow Bow的點餐台可以記得顧客的臉以及他們的點餐內容，下次如果熟客光臨想要點平常固定愛吃的餐點，就無需重新輸入，業者表示顧客也相當喜歡這項貼心服務。

法國的Safran也展示利用人臉識別取代信用卡驗證碼的可能性，不僅更加安全，使用者也更加輕鬆，不用再費神記憶這麼多密碼或翻箱倒櫃找卡片了。

芬蘭業者Uniqul則計劃在商店、機場、加油站等處裝設臉部識別系統，讓顧客可以「無縫支付」，甚至不需要任何卡片或身分證明文件。

澳洲有關當局也正在思考用臉部識別技術取代護照的可能性，如果安全性能夠過關的話，想必有更多國家願意跟進。

英國航空(British Airways)則是已經引進臉部識別系統加速通關流程，但目前僅限於希斯洛機場的國內航班。相信不久的將來，會有更多業者採用這項便民措施。

印度官方更是傾國家之力打造生物識別國民身份認證系統，目標是希望即使是窮鄉僻壤，缺乏金融機構之處，都能擁有更便利的支付方式。DIGITIMES

5.EEJA開發擴展電子工程領域革新的直接圖案形成電鍍技術

東京, 2017 年 6 月 5 日 - (亞太商訊) - 田中控股株式會社（總公司：東京都千代田區、執行總裁：田苗 明）宣布，負責田中貴金屬集團電鍍業務發展之日本電鍍工程株式會社（Electroplating Engineers of Japan Ltd.）（總公司：神奈川縣平冢市、執行總裁：中之內宗治，以下簡稱 EEJA）使用獨家開發之表面處理藥液（感光底漆 、膠體催化劑），而開發出嶄新的直接圖案形成電鍍技術。 本技術不需真空環境或光刻膠（※1）便能進行，並且能夠在 100℃以下的低溫程序中對各式各樣的材質直接進行低電阻的微型配線工程。

使用本電鍍技術時，於 PET 薄膜和玻璃等各種基板上塗抹「感光底漆」後行曝光，將基板浸泡於含有金奈米粒子（※2）觸媒的「膠體催化劑」溶液中之後，再將其浸泡於任選金屬種類的無電解電鍍（※3）液中，便可形成微小至線寬 5μm（微米：百萬分之一公尺）的各種金屬電路圖案。 近年來，新世代金屬配線成形技術多以備受矚目的金屬油墨為中心，然而本技術和目前使用金屬油墨的配線工程相比，能夠在更低溫的程序中完成低電阻配線。 此外，利用金奈米粒子觸媒自動吸附至感光底漆的革新手法，不需光刻膠便可直接完成配線。 不僅如此，因使用不需真空設備的電鍍法進行配線，更易於執行大型批處理（※4），可於各種基材上完成高性能的金屬配線，進而達到量產。

本技術因具備上述特徵和優點，可說是帶動了電子工程領域的革新，將可望提升目前金屬配線成形技術所無法達到的水平。

本技術的主要特徵

- 在 100℃以下的低溫程序中，實現壓倒性的低體積電阻率（金：3.3μΩcm、銅：2.3μΩcm）

- 可對 PET 薄膜和玻璃等各種非導電性材質直接進行微型配線工程

- 不需真空環境或光刻膠

利用本技術進行配線

（圖片）

- 對 PET 薄膜進行金（Au）配線工程 http://bit.ly/2qWmrrt

- 利用本技術完成線寬 30～5 微米的配線 http://bit.ly/2rI9V2z

新開發表面處理藥液「感光底漆」、「膠體催化劑」之介紹

EEJA 在本技術開發之際，獨家開發出新型表面處理藥液—「感光底漆」和「膠體催化劑」。

- 感光底漆：

用來補充基板上金奈米粒子觸媒，將有機溶劑作為基底的塗抹型樹脂溶液。 藉由 UV 照射時的曝光，來消除配線成形處以外部分的金奈米粒子補充能力。

- 膠體催化劑：

具有自動吸附至底漆表面的能力，含有金奈米粒子觸媒的水溶液。 此外，此金奈米粒子觸媒對於各種無電解電鍍液具有高觸媒活性，因此可藉由浸泡於無電解電鍍液來引發金屬析出反應。

過去的技術問題

近年來，代表新世代電子工程領域的核心—「非真空」、「無光刻膠」環境下的金屬配線技術開發受到熱烈矚目，而其中最具代表性的印刷電子技術（※5）可說是革新金屬配線成形技術的明日之星，而金屬油墨的開發也隨之活躍了起來。 然而，在更低溫環境下進行更低電阻配線的技術研究揭示了「低溫下配線」和「配線低電阻化」不可兼得的難題。 有鑒於此，EEJA 認為若利用可使金屬結晶從 100℃以下水溶液析出的「電鍍法」，便可實現「低溫程序中完成低電阻配線」的目標，因而開發了本技術。

本技術的優點

- 在「非真空」、「無光刻膠」環境下進行微型配線

本技術以電鍍法為主軸，藉由水溶液完成配線，故並不需要在真空環境下進行。 此外，本技術更利用金奈米粒子觸媒自動吸附至感光底漆的革新手法，不需使用光刻膠便可直接完成微型配線。 在執行大型批處理上更為容易，因此可在各種基材上完成高性能的金屬配線，進而達到量產。

- 可在「低溫程序」中完成「低電阻配線」

利用本技術可在 100℃以下的程序中，完成低體積電阻率遠低於過去金屬油墨技術（金：3.3μΩcm、銅：2.3μΩcm）的配線，也可在 PET 等一般通用的塑料薄膜等耐熱性低的非導電性材質上進行高性能的配線工程。

- 在平滑基板上充分發揮接著強度

可在表面平滑的 PET 薄膜（Ra=10nm）上完成可充分發揮接著強度（0.5N/mm）的配線工程。 因此不需要使基板表面粗糙化，就能實現高接著度。

- 曝光時不需進行氮氣吹洗或臭氧清潔

底漆曝光所需的紫外線波長約為 300nm，故執行圖形配線成形技術時，並不需目前用於基材表面改質的短波長準分子 UV 光（波長 200nm 以下）。 因此也不需要對光源進行氮氣吹洗和臭氧清潔等外部程序。

- 可應用於各式各樣的印刷方式

利用在整個基板上塗抹底漆的狀態下將膠體催化劑溶液進行部分印刷，或將底漆印刷至基板後，浸泡於膠體催化劑中的手法，實現以印刷方式完成配線的目標。 這麼一來便可將印刷和曝光方式進行組合，而應用於各式各樣的配線工程中。

將本技術應用於新世代電子工程領域中的潛力

利用本技術可在低溫下完成低電阻的微型配線，故主要可應用於軟性顯示器、天線、感測器等產品中。 此外，本技術也具有於立體物表面進行微型配線形成的潛力，可應用於 MID（配線和電極成形之樹脂模製品）的製造。 不僅如此，將塗抹型絕緣材料搭配本技術使用，便能成功完成層壓配線，故可望促進金屬配線成形技術的革新。

而 EEJA 預計在今年開始進行本技術所需之感光底漆、膠體催化劑、無電解電鍍液之樣品出貨。

本技術已獲得今年 6/7（三）～6/9（五）舉辦的「JPCA Show 2017（第 47 屆國際電子電路產業展）」之「JPCA Show AWARDS 2017」獎項，除了在會場中的 EEJA 攤位進行展示外，會期間也將於東 5 展館內的 7H-29 特別以海報的形式展出。

（參考）採用本技術時的配線程序

（圖片: http://bit.ly/2qWx39v）

(1) 形成底漆層：將底漆塗抹在基板上，以 80～150℃的溫度乾燥數分鐘，即於底漆表面可用來捕捉金奈米粒子的受體（accepter）。

(2) 曝光：使用光掩膜（photomask）照射深紫外光 10～60 秒，便可除去底漆表面深紫外光照射部分的受體捕捉能力。

(3) 吸附金奈米粒子觸媒：將曝光後的基板浸泡於膠體溶液中 10～600 秒，溶液中所含的金奈米粒子具有吸附於受體的能力，因此底漆表面的受體便吸附了膠體溶液中的金奈米粒子。

(4) 浸泡於無電解電鍍液中：將基板浸泡於欲成形之金屬種類的無電解電鍍液中，電鍍液中所含的金屬就會沿著固定於底漆表面的金奈米粒子析出，而顯現出金屬圖形。

*1 光刻膠（photoresist）：

系指具感旋光性的抗腐蝕塗層。 進行金屬、半導體等微型加工時，使用攝影技術與化學腐蝕 (蝕刻) 的光蝕刻法會用到光刻膠。

*2 金奈米粒子：

奈米（十億分之一公尺）大小的金粒子。

*3 無電解電鍍液：

藉由金屬離子與還原劑的化學反應，使金屬離子在材質上以金屬狀態還原析出的電鍍液。

*4 大型批處理：

電鍍法所具備的特徵—「大面積處理」和「多基板批處理」等工程。

*5 印刷電子技術：

利用印刷技術使電路、電子裝置等成形的技術。

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