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苹果砸重金捆绑产能 VCSEL全球供应链大解析

手机报 2017-12-26 17:18
3D传感技术 VCSEL芯片 阅读(5918)
导语目前苹果虽然只在iPhone X和AirPods上用到了VCSEL芯片,之后则可能在iPad和Mac笔记本产品线上出现。最后,无论是供应链还是媒体,都已经曝光苹果公司将在2019,最晚2020年推出AR眼镜设备。
   2017年年底,苹果便给美国制造商送来一份大礼:为人脸识别做准备,宣布向iphone X和AirPods的激光芯片供应商Finisar再次投资3.9亿美元。这是苹果继向康宁投资2亿美金后的又一次大笔投资,而这正是从侧面反映了明年智能手机的新兴发展趋势。
  
  谈其这一动作,苹果曾透露,和2006年相比,今年第四季度对VCSEL芯片的采购增加了10倍。仔细观察苹果日前大动作,九亿元予Finisar买设备、并绑下VCSEL产能,除了直接瞄准3D感测产业,更是直接宣布Finisar将纳入苹果供应链,而VCSEL芯片2018年供应恐不足的问题,跟着浮上水面,能产出VCSEL的供应商瞬间成为当红炸子鸡,同时也确立了VCSEL将会是贯穿明年的明星产业。
  
  没VCSEL就无法辨识 iPhoneX带动VCSEL产业链大幅增长
  
  iphone X脸部识别启动了3D感测应用后,安卓阵营可望跟进,3D感测已被列为2018年八大新兴趋势的第一位,摩根大通并预估,具备3D感测模块的智能手机,于2020年将较2017年大增20倍至十亿支,加上未来还可延伸应用到VR、AR、无人机与自驾车等新领域,毋庸置疑,3D感测已成为未来几年的产业大趋势。
  
  然作为3D感测重要一环的VCSEL何以让苹果砸重金捆绑产能呢?首先从3D感测模块的结构来分析,3D感测需包含一个发射器模块与一个接收器模块,其中,在发射器模块中,除了晶圆级光学组件(WLO)之外,最关键的零件就是VCSEL,简单来说,VCSEL是3D感测中的红外线光源,没有这个光源,就无法做出面部识别,也就无法发射或接收。
  
  其实,苹果公司第一款使用VCSEL发射器的设备是去年发布的无线耳机AirPods。在这款颇受欢迎的耳机中,激光发射器用来检测目前是被摘下还是正在使用的装备。而在手机端,随着iphone X的推动,VCSEL的需求量也水涨船高。
  
  当前,每部iphone X手机中拥有3颗VCSEL芯片,这直接助推了VCSEL产业链的强劲增长,有消息显示,除了Finisar,今年8月,英国威尔士半导体公司IQE股票飞涨,因为传闻称该公司已经成为苹果的供应商,而IQE的业务方向正是研发VCSEL芯片所需的特殊晶圆。
  
  虽然IQE首席执行官对该公司是否为苹果一家供应话题,拒绝直接置评,不过他在接受媒体采访是表示,IQE在VCSEL晶圆市场占有约80%份额,并且在终端市场供应几乎所有主要公司。
  
  据了解,VCSEL是IQE所谓光学业务(激光和传感器)的一个组成部分,光学业务在2016年只贡献17%的销售额,今年上半年,该公司财报显示,今年上半年光学业务营收增长48%,而规模更大的无线部门营收只增长了9%。
  
  又例如受惠于打进苹果3D感测供应链,晶圆代工龙头台积电转投资台湾封测厂精材,据消息显示,11月合并营收5.43亿元,创下近3年来单月营收新高及历史次高纪录。
  
  精材过去营运着重在CMOS影像传感器封测市场,但因大客户豪威被大陆收购后进行生产链重新调整,导致精材营运受到影响,在费用及折旧居高不下之际,已经出现连休亏损9季情况,而随着台积电指派甫自台积电退休的资深处长陈家湘接任精材董事长后,第三季营运回稳且亏损缩小,第四季接单转强有机会由亏转盈。
  
  另一家台湾VCSEL模组供应商华立捷凭借大股东AMS的优势顺利成为无线耳机AirPods独家供应商,受惠于AirPods的热销,整体出货进度明显加快,2018年出货量可望倍增至2,600~2,800万组,而华立捷有望成为独家VCSEL供应商。该公司表示,近期4寸激光外延的生产良率高于业界,故量产将具有成本竞争力,并将于年底前扩充供应4寸的制程线,可望扩充6倍产能,因应2018年新订单需求的产能将可准备就绪。
  
  值得注意的是,Finisar和Lumentum被认为是iPhone X TrueDepth相机的两个重要VCSEL供应商。Lumentum原本拥有苹果100%的低功率VCSEL订单以及75%的高功率VCSEL(用于iPhone X)订单。苹果的最新投资计划意味着Finisar的VCSEL供货比重将会大幅增加。消息宣布后, Finisar股价在开盘交易前上涨了21%,Lumentum股价在开盘交易前下跌了5.8%,VCSEL制造商II-VI上涨了1.6%,其他光学股消息,AAOI股价下跌1.4%以及Acacia通信股价微涨0.03%。
  
  VCSEL全球供应链新解
  
  据了解,目前全球范围内主要的VCSEL厂商包括Finisar、Lumentum、Princeton
  
  Optronics、Heptagon以及Ⅱ-Ⅵ等公司,基本上都是来自光通信芯片的龙头企业。正是有了光电子在通信领域的经验积累,消费级应用才变得顺理成章,两者产品具备很强的技术延展性。VCSEL器件由光通信转向消费电子领域,发展趋势为阵列化和小型化,核心工艺主要为基于MEMS技术的可调谐VCSEL技术、VCSEL阵列技术以及电流限制技术。
  
  而我国现有的VCSEL器件厂商包括武汉光迅、江苏华芯、山东太平洋、深圳源国等也都在积极准备。
  
  据透露,华芯850nm 10Gbps VCSEL已经量产销售,而国内多家手机供应链上的厂商都已经过来接触,有家公司甚至希望能直接帮他们开发相关产品。
苹果砸重金捆绑产能 VCSEL全球供应链大解析
 
  国内目前能做VCSEL芯片的除了华芯,就是武汉光迅和山东太平洋,深圳源国。光迅稍早接受媒体采访时尚未确定是否会做手机用VCSEL,而太平洋和源国采用台湾晶圆也是首先瞄准的通信市场。台湾方面在开发VCSEL方面一直强于大陆厂商。最近InP芯片代工厂稳懋接连拿到3D传感模组厂Lumentum和AMS的代工订单就是证明。下图是VCSEL产业链的示意图。图示中Princeton今年3月已经被AMS收购,Cyoptics已经是Avago一部分,Opnext也是Finisar一部分,而日本几家VCSEL厂家(村田等)也没有列出来。至于国内的三安收购GCS未果,华工科技暂时也没有VCSEL能力。
  
  目前苹果虽然只在iPhone X和AirPods上用到了VCSEL芯片,之后则可能在iPad和Mac笔记本产品线上出现。最后,无论是供应链还是媒体,都已经曝光苹果公司将在2019,最晚2020年推出AR眼镜设备。在AR设备上,用来感知环境的3D传感器也是核心组件之一。
  
  非苹阵营手机厂亦开始展开布局,包括高通携手奇景合作开发3D传感技术,华为自行研发3D传感模组等,有机会在明年下半年搭载在Android智能手机当中。华立捷也可望于2018年切入非苹手机客户,近期已与Android手机品牌及光学大厂签订产品开发的保密协定,除了脸部识别外,全屏下指纹识别等产品都可望导入VCSEL技术,持续推动高功率VCSEL的3D感测产品认证,2018年将配合客户时程推出新品。可以想象,在苹果手机和安卓手机两大阵营的推动之下,未来VCSEL将全力爆发。
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