物体が温度に応じて発する赤外線を受光し、電気信号に変換することで温度の測定などを行う赤外線センサーは、防犯機器・空調機器、人数カウントソリューション、スマートビルなどさまざまな分野で使用されているが、近年、より高精度な人・物の識別や行動把握のニーズが高まっている。
今回、三菱電機株式会社は人・物の識別や行動把握を実現するサーマルダイオード赤外線センサー「MelDIR（メルダー）」を11月1日に発売する。MelDIRは、三菱電機が設計・製造を担当した陸域観測技術衛星2号「だいち2号」に搭載したサーマルダイオード赤外線センサー技術の活用により、詳細な熱画像を取得することができる。主な特長は以下の通り。
- 高画素化・高温度分解能化（※1）により、人・物の識別や行動把握を実現
- 真空封止チップスケールパッケージ技術により、小型化・省スペース化に貢献
サーマルダイオードが赤外線を受光し高精度に温度を計算するには、単位面積当たりの画素数を増やす高画素化が必要である。サーマルダイオード赤外線センサーの画素部に半導体プロセスで支持脚を形成することで、細線化を実現した（図1）。画素の小型化により、単位面積当たりの画素数を増加し、従来比10倍の80×32画素を実現した。
また、サーマルダイオードと高性能アンプを同一基板内に形成し、サーマルダイオードと高性能アンプとの距離を縮めることで、距離により発生する電磁ノイズを小さくした。これにより、電磁ノイズによる精度劣化を抑制することができ、従来比5倍の高温度分解能化（100mK）を実現し、0.1℃単位での温度分析が可能となった。
さらに、同技術により詳細な熱画像が取得でき、人か物かの識別や人が歩く・走る・手を挙げるなどの行動が把握できるようになった（図3）。
サーマルダイオードが赤外線を受光して温度を計算するには、気体を通した放熱を抑制する真空での動作が必要なため、三菱電機開発のチップスケールパッケージ技術（※2）を採用した（図2）。ウエハ一括形成による真空封止を行うことで、これまで真空封止に必要であったセラミックパッケージを用いることなく、センサー画素を真空状態で動作させることが可能だ。
これにより、製品サイズを従来比約80％縮小し、小型化（19.5×13.5×9.5mm³）・省スペース化に貢献する。
なお、MelDIRのサンプル価格は8,000円（税抜）である。
※1 温度分解能：どれだけ細かい温度差を見分けられるかの指標。
※2 チップサイズと同程度のサイズのパッケージを実現する技術。