認識一下VCSEL芯片(三)

Tony 半導體供應鏈服務平臺 今天

VCSEL激光器能做什麼 ?

VCSEL基本原理就是傳遞空間三維信息,三維識別、手勢識別、虹膜識別、無人駕駛激光雷達等許多我們熟悉的應用,都是通過它得以實現的。

認識一下VCSEL芯片(三)

手勢識別

認識一下VCSEL芯片(三)

虹膜識別

認識一下VCSEL芯片(三)

無人駕駛

雖然目前VCSEL激光器在消費電子領域的市場才剛剛起步,但是它在光通信、光互連、激光引信、激光顯示、光信號處理以及芯片級原子鐘等領域,早已獲得了廣泛的應用。除此之外,它在近紅外波段的軍用領域起著主導作用,例如用於周邊和邊境安全的高功率照明、透過煙霧和爆炸進行成像以及遠程監視等。

國內外產業化狀況如何?

目前,全球範圍內主要的設計者包括Finsar、Lumentum、Princeton Optronics、Heptagon、ⅡⅥ等公司,它們在移動端VCSEL處於前沿的研發角色。由IQE、全新、聯亞光電等公司提供三五族化合物EPI外延硅片,然後由宏捷科(Princeton Optronics合作方)、穩懋(Heptagon 合作方)等公司進行晶圓製造,再經過聯鈞、硅品等公司的封測,便變成了獨立的VCSEL 器件。然後由設計公司提供給意法半導體、德州儀器、英飛凌等綜合解決方案商,再提供給下游消費電子廠商。

相比之下,光通訊領域中,國內光通訊器件廠商光迅科技已有VCSEL商業化產品推出,但是在消費電子領域,國內尚無一家擁有VCSEL芯片量產能力的企業。科研領域中,中科院長春光機所在VCSEL的研究處於世界前沿地位。

市場規模有多大?

針對全球紅外線元件市場發展情形,2019年整體市場規模預估可達16.43億美元,且隨著3D感測元件應用逐漸發酵,2020年整體規模將逐步成長至22.02億美元,年增34.02 %。紅外線元件市場無論在紅外線照明或雷射產品應用中,整體市場需求依舊持續暢旺。

主要應用方式是測距?

可分為3類,分別為立體視覺(Stereo Vision)、結構光(Structured Light)與飛行時間測距(Time ofFlight,ToF),各有不同的測量方式與運算原理,最終透過計算方式得出待測物的距離與輪廓。

認識一下VCSEL芯片(三)

VCSEL 元件供應鏈,現階段發展如何?

目前,VCSEL 元件的製造流程必須使用GaAs 基板材料,透過磊晶製程才算完成初步作業,隨後再將磊晶完成的晶圓送到IDM 廠進行加工,或轉交委外代工模式,發包給製造和封測代工廠,進行後續製造、封裝與測試等步驟,最終將可生產出一顆完整的VCSEL 元件。

VCSEL元件結構相當複雜,且材料特性和磊晶層數的要求相當高,需有高難度的磊晶技術才可順利生產。在營收方面,VCSEL元件獲利性仍較一般紅外線元件LED高出許多,使得各磊晶廠商(如IQE)VCSEL等IDM廠(如Lumentum)、LED廠(如晶成半導體等),無不相繼投入或轉型至VCSEL元件開發,以爭取較高營收表現。

認識一下VCSEL芯片(三)

近年VCSEL 元件等DM 大廠,透過購併相關製造代工廠商或DM 廠,擴大該元件市佔率,例如二六自2016 年1 月開始相繼購併Epiworks、Anadigics 及Kaiam 等廠商,今年9 月成功完成對Apple Face ID 模組的Finisar 購併案;另一家IDM 大廠Lumentum 則於2018 年3 月完成購併Oclaro。

整體而言,VCSEL 元件等IDM 大廠透過此整並發展模式,雖有少數購併案因股份關係未能談攏而破局,但大部分案件都可成功嚢括相關製造代工廠商或IDM 廠。

但隨著幾家IDM 大廠陸續收購其他相關廠商,市場發展已逐漸形成「大者恆大」局面。從這些結果可看出,購併對VCSEL 元件發展情形及規格制定的影響,可驅使整體制度更加完備,提高後續終端產品應用的市場滲透率。


分享到:


相關文章: