紐迪瑞推出“即貼即用”的高靈敏度柔性壓力傳感器

　　2015年，蘋(píng)果在iPhone 6s上推出3D Touch,在原有觸控交互方式上，增加了按壓這一維度，并支持檢測(cè)多級(jí)壓力檢測(cè)，壓力觸控技術(shù)正式進(jìn)入人們的視野。2017年HTC、Google陸續(xù)在其旗艦機(jī)型中集成邊框壓力觸控功能，壓力感應(yīng)技術(shù)逐漸成為手機(jī)廠商追逐的創(chuàng)新熱點(diǎn)。

　　壓力觸控的增加使得手機(jī)交互在設(shè)計(jì)上有更多玩法，比如用戶通過(guò)重按手機(jī)桌面的圖標(biāo)可以彈出快捷鍵選項(xiàng)。而應(yīng)用在邊框之上，則可實(shí)現(xiàn)手機(jī)的握持式操作，實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)相機(jī)、語(yǔ)音助手等常用功能，大幅簡(jiǎn)化交互過(guò)程，也更加利于手機(jī)的單手操作。交互技術(shù)始終是今年來(lái)手機(jī)廠商關(guān)注的焦點(diǎn)，究其原因在于，手機(jī)逐漸成為人們必備的生產(chǎn)力工具，手機(jī)使用效率的提升有賴于交互技術(shù)的創(chuàng)新。

　　位于美國(guó)的人機(jī)界面交互開(kāi)發(fā)解決方案設(shè)計(jì)制造公司Synaptics也推出了ClearForce壓力感知觸控解決方案，并應(yīng)用在魅族Pro6和小米5手機(jī)上。不過(guò)3D Touch和ClearForce無(wú)一例外都是電容式壓力感應(yīng)技術(shù)，壓力變化引起檢測(cè)極板變形，改變兩個(gè)壓力電容器極板間距，進(jìn)而引起電容量變化來(lái)檢測(cè)壓力變化。

　　成立于2011年的深圳紐迪瑞科技（NDT）也是一家專注于壓力傳感器技術(shù)的科技公司，其核心技術(shù)微壓力應(yīng)變器是在電路板基材上印刷了一種特殊的高靈敏度壓阻式柔性材料。在受力產(chǎn)生拉伸或壓縮時(shí)，電阻值會(huì)發(fā)生顯著變化，因而可以用作壓力傳感器。


　　紐迪瑞市場(chǎng)總監(jiān)張振告訴36氪，他們的核心技術(shù)壁壘體現(xiàn)在高靈敏度壓阻式柔性材料的研發(fā)以及傳感器器件的穩(wěn)定量產(chǎn)上。而對(duì)于終端廠商來(lái)說(shuō)，對(duì)壓力觸控方案的核心關(guān)注點(diǎn)包括加入壓力傳感器后的靈敏度、工業(yè)設(shè)計(jì)效果、系統(tǒng)集成難度，以及方案成本。張振告訴36氪，在這四個(gè)核心關(guān)注點(diǎn)上，紐迪瑞的NDT微壓力應(yīng)變器較電容式壓力傳感器都有一定優(yōu)勢(shì)。

　　靈敏度方面，NDT微壓力應(yīng)變器的應(yīng)變系數(shù)為傳統(tǒng)應(yīng)變片的5倍，最小激發(fā)力50g,壓力分辨率15g（1mm玻璃面板）。而從原理上，對(duì)比電容式壓力傳感器的雙層極板結(jié)構(gòu)，微壓力應(yīng)變器技術(shù)可以直接檢測(cè)發(fā)生在觸控面板的微小形變，無(wú)需與系統(tǒng)內(nèi)其他結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立模組化。這種單層結(jié)構(gòu)的壓力感應(yīng)解決方案極大降低了手機(jī)堆疊設(shè)計(jì)的難度，同時(shí)在可量產(chǎn)性和產(chǎn)品可靠性上也可以實(shí)現(xiàn)大幅提升，實(shí)現(xiàn)壓力傳感器的即貼即用。這樣廠商在整合壓力觸控功能時(shí)既不用犧牲工業(yè)設(shè)計(jì)的效果，工程實(shí)現(xiàn)上的難度也大幅降低，可全力聚焦于應(yīng)用和交互層面的創(chuàng)新。

　　在成本方面，張振表示，單從傳感器的BOM成本相較于電容式壓力傳感器并沒(méi)有直接的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因此現(xiàn)在也多用于智能手機(jī)的旗艦機(jī)產(chǎn)品上。不過(guò)從整體開(kāi)發(fā)及維護(hù)成本來(lái)看，NDT微壓力應(yīng)變器不存在電容傳感器具有的生產(chǎn)過(guò)程一致性難以保證、跌落或者扭曲會(huì)改變參數(shù)需要重新校準(zhǔn)、返修復(fù)雜等問(wèn)題，工程難度更低，穩(wěn)定性更高，壽命周期更長(zhǎng)，因而具有綜合成本優(yōu)勢(shì)。

　　雖然3D Touch帶來(lái)了一種新的交互方式，但由于新的交互方式用戶需要經(jīng)歷較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)曲線，用戶教育成本高，甚至很多用戶在使用iPhone 6s和后續(xù)機(jī)型時(shí)遺忘了這個(gè)功能。基于以上的市場(chǎng)背景，紐迪瑞推出了可以用在手機(jī)側(cè)面邊框下的壓力傳感器及邊框觸控解決方案。張振表示，直觀易用是交互技術(shù)的核心，而握持是用戶操作手機(jī)的天然形態(tài)，利用傳感器感知用戶的握持手勢(shì)，如在抓握手機(jī)的側(cè)框時(shí)即可啟動(dòng)如攝像頭一類的快捷功能，這種交互的學(xué)習(xí)成本幾乎為零，并且作為相機(jī)、語(yǔ)音助手等高頻應(yīng)用的交互入口，也更利于用戶習(xí)慣的養(yǎng)成。邊框壓力傳感器和應(yīng)用在屏幕玻璃面板下的NDT感壓膜技術(shù)原理是一樣的，區(qū)別就在手機(jī)邊框的結(jié)構(gòu)通常更加堅(jiān)固，形變會(huì)比較小，因此對(duì)傳感器的靈敏度提出了極高的要求，這也是NDT微壓力應(yīng)變器技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)。

　　紐迪瑞現(xiàn)在主要將業(yè)務(wù)聚焦在手機(jī)和家電兩個(gè)領(lǐng)域。手機(jī)客戶包括中國(guó)、美國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)等眾多國(guó)際知名手機(jī)廠商。在家電行業(yè)的應(yīng)用多集中在廚房這種多油多水的場(chǎng)景，可實(shí)現(xiàn)廚房電器的金屬面板觸控。紐迪瑞銷售副總裁Dale Wedel預(yù)期今年紐迪瑞可實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)級(jí)的傳感器出貨量，明年則可以達(dá)到億級(jí)。公司現(xiàn)階段手機(jī)邊框壓力傳感器的產(chǎn)能約為4000萬(wàn)件/年，預(yù)期三年后可擴(kuò)產(chǎn)四倍。而對(duì)于未來(lái)，Dale表示紐迪瑞的核心產(chǎn)品為壓力傳感器，交互技術(shù)只是其中一個(gè)應(yīng)用，在IoT時(shí)代紐迪瑞將有更廣闊的應(yīng)用前景，目前在生物傳感器、汽車傳感器等領(lǐng)域已取得良好的進(jìn)展。