苹果带动3D摄像头产业 联亚VCSEL相关产品第二季度量产出货

　　

　　Lumentum和IQE均来自VCSEL供应链。VCSEL市场按产品类型细分可分为单模VCSEL和多模VCSEL，未来多模VCSEL预计将占据主要的市场份额，它们正广泛应用于3D成像和数据通讯。多模VCSEL可以提供更好的调制效果和更高的传输速率，使其相比单模VCSEL产品更受欢迎，而单模VCSEL通常应用于打印、条形码等其它传感应用。

　　

　　市场研究机构预测，2015年VCSEL(垂直腔面发射激光器)市场规模为9.546亿美元，至2022年预计将增长至31.241亿美元，2016~2022年期间的复合年增长率可达17.3%。VCSEL凭借其紧凑的尺寸、高可靠性、低功耗以及较低的制造成本而应用广泛。而汽车产业电气系统对VCSEL的应用增长，正推动整个VCSEL的市场增长。

　　

　　目前，全球范围内主要的设计者包括Finsar、Lumentum、Princeton Optronics、Heptagon、ⅡⅥ等公司，它们在移动端VCSEL处于前沿的研发角色。由IQE、全新、联亚光电等公司提供三五族化合物EPI外延硅片，然后由宏捷科(Princeton Optronics合作方)、稳懋(Heptagon 合作方)等公司进行晶圆制造，再经过联钧、硅品等公司的封测，便变成了独立的VCSEL 器件。然后由设计公司提供给意法半导体、德州仪器、英飞凌等综合解决方案商，再提供给下游消费电子厂商。

　　

　　VCSEL的制造依赖于MBE(分子束外延)或MOCVD(金属有机物气相沉积)工艺，在GaAs(80%左右的份额)或InP(15%左右的份额)晶圆上生长多层反射层与发射层。移动端VCSEL产业链与化合物半导体产业链结构类似。按照当前VCSEL成本1.5-3美金计算，移动端VCSEL市场空间将达到6.5-13.5亿美金，给当前VCSEL市场带来20%-30%的增长。

　　

　　近来，美系外资看好垂直共振腔面射型雷射（VCSEL）需求攀升，将带动上游磊晶供给成长，首度追踪全新 (2455) 并给予加码评等，另将联亚 (3081) 升评至加码，晶电 (2448) 则维持中立。

　　

　　美系外资出具研究报告表示，智慧感测器搭载的VCSEL是装置互连的关键，已成为感测器零组件的标淮，市调机构预测VCSEL市场规模将从2016年的9.5亿美元，大幅成长到2023年的41亿美元；美系外资预期VCSEL磊晶的市场规模将在2020年达6.4亿美元，换算2017年到2020年的年複合成长率约164%。

　　

　　相较于美国和欧洲整合元件製造商（IDM）拥有VCSEL设计与相关专利优势，美系外资认为，亚洲供应链更擅长运用产能规模和製造成本管控，预期从2018年起，亚洲供应链将获得更多VCSEL消费性产品的合作机会及外包订单，尤其磊晶产量占比可望在2020年冲上约25%。

　　

　　美系外资看好全新、联亚拥有砷化镓（GaAs）磊晶丰富经验，加上VCSEL门槛偏高，全新、联亚VCSEL营业利益率推估已达25%到45%；相较之下，从LED磊晶跨足VCSEL的新进业者例如晶电，VCSEL营业利益率推估仅9%到10%。

　　

　　联亚光电目前正在与手持设备制造商合作，利用其VCSEL（垂直腔面发射激光器）器件开发3D传感解决方案，相关产品预计将在2018年5-6月开始出货。联亚光电期望其VCSEL产品销售将在其2018年总营收中占到5%-10%。

　　

　　同时，联亚光电宣布由于来自中国大陆的客户对10G PON（Passive Optical Network，无源光纤网络）外延晶圆器件的需求反弹，其1月合并营收达到了743万美元，实现月同比上涨0.95%，年同比上涨80.34%。

　　

　　据透露，2018年上半年其10G PON产品的出货量将持续乐观，并计划在第三季度开始规模量产新的硅光子器件，将进一步帮助公司实现2018年的营收增长。

　　

　　据悉，联亚光电创立于1997年6月，主要从事生产以砷化镓（Gallium arsenide）和磷化铟（Indium phosphide）为基板的Ⅲ－Ⅴ族材料化合物外延晶圆。公司由有机金属气相外延（OMVPE）技术制造的各种外延晶圆产品，经后段芯片制造与封装后，可广泛应用于光纤通信、消费类产品以及工业领域。

　　

　　VCSEL芯片厂商趋之若鹜 门槛高致综合实力强企业优势突出

　　

　　目前，致力于移动端设计的VCSEL芯片生产公司全球只有七八家，例如Finsar、Lumentum、Princeton Optronics、Heptagon(已被AMS收购)、ⅡⅥ等公司，且大部分在美国，它们在移动端VCSEL处于前沿的研发角色。而据媒体报道，为iPhone 8提供VCSEL激光器的生产商是Finsar公司、Lumentum公司和II-VI公司三家。

　　

　　国内苹果产业链上也已经开始淮备切入这一市场。而现有的VCSEL器件厂家包括武汉光迅，江苏华芯，山东太平洋，深圳源国等也都在积极淮备。相比之下，光通讯领域中，国内光通讯器件厂商光迅科技已有VCSEL商业化产品推出，但是在消费电子领域，国内尚无一家拥有VCSEL芯片量产能力的企业。

　　

　　科研领域中，中科院长春光机所在VCSEL的研究处于世界前沿地位。2014年5月长春光机所在国内首次研制出碱金属原子光学传感技术专用的795 nm和894 nm VCSEL激光器，可作为核心光源用于芯片级原子钟、原子磁力计、原子陀螺仪等碱金属原子传感器。

　　

　　除此之外，还有吉林大学、长春理工大学、北京邮电大学、西南交通大学、厦门大学、华中科技大学、中科院半导体所、中科院物理所等高校及科研院所均对VCSEL开展了不同层次的研究。目前结构光产业链一流供应商皆已被苹果锁定，国内厂商在Fliter(水晶光电)、模组(欧菲光)方面具备较强实力。

　　

　　从国内布局的企业来看，其中光迅科技：全面覆盖光有源器件和无源器件，拥有大量生产1G和小批量10G VCSEL能力，年自制芯片产量超过四千万片。具备工业级VCSEL激光器的生产能力。三安光电：覆盖芯片、微波集成电路代工、光通信。拥有从可见光到不可见光全系列产品，同时在上游原材料(基材和气体)以及下游应用(汽车照明)进行全产业链布局。

　　

　　华工科技(华工正源)：中国激光行业的领军企业，子公司华工正源是中国最具影响力的光通信器件供应商之一。理工光科：光纤传感方面具备丰富的技术能力，有望在Vcsel的应用中获得机会。华工科技：子公司华工正源是国内领先的光模块制造商。新易盛：国内光器件领域的后起之秀，体制机制灵活。

　　

　　国内光芯片光迅是龙头，正在逐步追赶并有望在近两年实现跨越，特别如果100G芯片突破之后。从光迅的产品资料可以了解到，1G VCSEL芯片已经有应用，更高端的10G、25G预计也正在验证拓展中，芯片能力已经初步具备。其他厂商目前并不明确是否具备能力，华工科技和华工正源预计也有研发投入。

　　

　　光芯片之后，激光探测器实际上可以简概为由两个主要部分构成，光芯片+电控模块，历史上这两部分都是要进口的，国内主要是封装，这种光传输的封装难度远高于半导体产业的封装，从旭创、光迅等公司的相关产品毛利率对照可以看出。目前电控模块可能仍然要进口，光芯片正在逐步国产化。

　　

　　由于VCSEL模块要应用在手机相机中，在解决光模块封装后还要解决与相机组建的一体化封装问题。在相机中，激光模块功能类似于激光雷达，相机感光CCD只能解决平面成像，前段时间探讨的双目摄像头受限于手机尺寸也很难真正形成3D效果，只有直接装上激光雷达VCSEL可以直接解决问题，支撑未来3D玻璃显示、VR应用、人脸识别应用等多种应用场景。

　　

　　因此，未来除了解决芯片问题外，国内厂商的机会更有可能体现在封装能力等方面，手机空间导致的极其苛刻的封装条件、与相机CCD模块集成封装的特殊要求、与后端3D集成算法关联的技术等才是未来VCSEL在手机上应用所要优先解决的技术难题。