儀器儀表商情網訊：光學式生物訊號感測器需求勁揚。心率/呼吸監測、血壓或血氧等生理訊號監測功能已成為新一代穿戴裝置提升產品價值的新法寶，將刺激相關光學式生物感測器出貨量爆發性成長，因而吸引眾多晶片商競相展開產品及技術布局。

自年初Apple Watch問世以來，穿戴裝置市場熱度便一路飆升。尤其品牌廠紛紛透過智慧手表內建光學式生物感測器與應用程式結合，提供心率監測(HRM)、呼吸/睡眠偵測、體脂、血壓及血氧等體征訊號量測(Vital Signs Monitoring, VSM)功能，更進一步揭開“穿戴裝置2.0”的發展序幕，將促進智慧手環/手表從運動健身輔助應用，跨足健康照護，甚至醫療級應用等專業領域，增添產品附加價值。

看準VSM設計需求，一線MEMS感測器晶片商皆開始規畫光學式生物感測器產品線;而其他領域的晶片商亦加碼投資以掌握相關技術，如戴樂格(Dialog)買下敦宏40%股份、臺灣晶技購并愛盛科技等，皆可窺見業界極度重視此類感測器的發展。

穿戴結合VSM應用夯光學感測器設計需求旺

亞德諾(ADI)亞太區醫療行業市場經理王勝表示，VSM將是引領穿戴裝置下一波發展的核心技術，可將智慧手表、手環及眼鏡等產品長時間配戴于人體的特色發揮到淋漓盡致，提供手機難以比擬的貼身感測體驗。目前VSM設計可概分為肌電感應、光學式感測等方式，而后者成本較親民、模組體積更精巧，更被看好能為穿戴產品接受，因此市場需求正與日俱增，吸引眾多晶片商卡位。

 穿戴裝置結合VSM的發展劃分三大階段，目前大多產品仍停留在第一階段的“運動健身”范疇，僅透過微機電系統(MEMS)動作感測器提供計步等簡易功能，至于第二和第三階段的“健康保健”、“醫療照護”應用皆須透過光學感測器并搭配相關演算法才能實現。王勝進一步指出，要讓穿戴裝置符合醫療級產品規格，精確性和穩定度絕對是關鍵指標，因而驅動光學感測器、類比前端(AFE)和系統機構設計革新。

心動生技總經理李永文補充，現階段，演算法和光學結構對VSM精確性的影響最為顯著，因此該公司專注研發VSM軟體演算技術，并已發展出心率變異度(HRV)、PRV(Pulse Rate Variability)演算法，可提供較現有HRM方案更準確且更具參考價值的演算資料。同時，ADI、心動生技及邁動科技也分別貢獻感測器/AFE元件、演算法及系統設計端的知識，共同發展完整VSM軟硬體方案，可望加速穿戴裝置由運動健身接軌健康及醫療照護應用。

事實上，其他領域的晶片商也非常重視光學式生物感測器應用商機，正紛紛以不同技術路線搶進市場。其中，時脈元件商晶技已發展出可用于MEMS光學感測元件的石英陶瓷(Ceramic)封裝技術，透過專利3D堆疊結構(Stacking Structure)打造無底噪、小尺寸近接光及環境光感測模組(Proximity & Ambient Light Sensor)，可望進一步滿足穿戴裝置輕薄設計要求。

石英/MEMS技術合拍 光學感測器尺寸再減半

臺灣晶技行銷處產品應用工程經理林立青表示，近接光感測器已成手機標準配備，甚至有整合手勢控制、環境光與色彩感測功能，或再搭配演算法支援VSM應用的趨勢，因此系統廠對元件成本及體積的要求也日益嚴格。瞄準此一設計趨勢，晶技率先運用石英陶瓷封裝開發光學感測器模組，透過特殊3D堆疊結構實現單開孔設計，以替代傳統Tx、Rx雙開孔方案，將尺寸從業界主流4020、4024降至2520(2.5mm×2.0mm)的新里程碑，同時還能大幅改善漏光、折射干擾等問題，以達到無底噪、低光學結構成本目的。