Meridian以創新CMOS熱成像技術挺進主流市場

熱成像技術由於在新冠肺炎(COVID-19)疫情期間的關鍵防疫作用而備受矚目，但由於其感測器價格仍高，主要用於高階或軍事等領域。專注於長波紅外線(LWIR)熱成像技術的新創公司Meridian Innovation由於成功開發相容於CMOS製程的晶片量產技術，正推動低成本熱成像感測器進入大規模市場。Meridian Innovation於2016年成立於香港，凝聚來自英國、荷蘭、德國、土耳其和美國等地優秀人才組織團隊，在新加坡從零開始投入晶片研發，短短的3年間即成功開發第一代產品，而其最近的第二代產品正逐漸在國際品牌中提高能見度。

傳統上，熱成像感測器由於價格高，主要用於高階的航太、軍工等利基產業，但Meridian的熱成像技術並非鎖定特殊應用，更著眼於消費市場。Meridian聯合創辦人暨營運總監Hasan Gadjali指出，為了讓熱成像技術普及於大眾市場，Meridian積極研發採用CMOS製程的熱成像晶片技術，在香港科技園區(HKSTP)提供感測器實驗室(Sensor Lab)的100級無塵室和設備協助下，成功實現晶圓級真空封裝(WLVP)，順利試產第一代CMOS熱成像產品。在嚴峻的疫情期間， Meridian還因應全球防疫需求出貨了超過5萬片熱成像感測器。

SenXor^TM CMOS熱成像技術

為了開發用於消費市場的低成本CMOS 熱成像技術，Meridian Innovation專注於投入能在黑暗中檢測不可見物體和身體熱量並輕鬆區分生物的創新熱成像技術，使其能夠針對人眼看不到的生物輕鬆感知與分析。創新的CMOS微型熱電堆紅外線感測器— SenXor^TM CMOS目前已經發展到第二代，相較於市場上普遍的100µm熱電堆，Meridian的微型熱電堆已能做到35µm，並持續開發更小型的25µm，以挑戰尺寸相當的氧化釩熱成像感測器。

Gadjali強調，為了實現大規模量產，必須採用CMOS製程。他解釋說：「傳統的氧化釩製程需要投資特殊產線與廠房設備，而且無法相容於標準CMOS製程，難以達到大規模量產。為了降低感測器晶片、模組、鏡頭等熱成像元件的成本，必須採用CMOS製程/生產的平台與架構，並進一步導入消費應用。」

此外，這種CMOS技術還具有省電、穩定、準確且無需恆定的機械快門校準等多種優勢，因而適用於消費價格敏感的智慧家電、數位裝置、智慧型手機、安全並保障隱私的人數統計與節能裝置等應用。隨著各種智慧應用日趨重要，對於更多熱成像感測器的需求也會增加。

EE Award Asia：最具潛力的亞洲科技新創

正是這一突破的技術創新受到工程社群的青睞，Meridian在今年的亞洲金選奬(EE Award Asia)中脫穎而出，成為工程師眼中最具投資潛力的科技新創。Gadjali表示，這個奬項象徵著對於Meridian投入熱成像的遠景和承諾之重要肯定，「代表我們在開發第一代產品、第二代產品以及疫情期間成功出貨5萬顆熱成像晶片之後所取得的重要里程碑。」

Meridian目前正為多家國際知名品牌客戶出貨第二代熱成像產品，並積極推動低成本CMOS熱成像感測器進入大規模市場。Gadjali認為，今天的熱成像就是像25年前的CMOS RGB光學成像，逐漸滲透至健康、環保、安全和智慧感測等領域。隨著Meridian成功使熱成像感測器價格降低到足以進入日常生活應用，Gadjali預期未來兩年將擴增其月產量到 100 萬件、年產量提高到千萬件以上，屆時將更成功實現主流消費市場。

未來，Meridian將進一步擴展其產品組合。除了5,000畫素解析度，該公司正朝著更高和更低解析度的產品開發方向擴展，很快地將推出20,000和 2,500畫素解析度解決方案，以滿足多元應用需求。長遠來看，該公司也將設計更小和/或更好的感測畫素技術，以降低成本並提高效能。

另一方面，除了用於感測溫度的熱成像(LWIR)，Meridian正在研究如何進一步擴展CMOS LWIR熱成像技術至其他波段，例如開發專為安全環境而設計的中波紅外線 (MWIR)，用於檢測 CO、CO₂和甲烷等氣體，期望以科技創新協助打造更安全且智慧的未來生活。

*《EE Times》及《EDN》出版集團ASPENCORE台灣/亞洲團隊主辦的亞洲金選獎(EE Awards Asia)