而随着5G网络技术商用的日期越来越近，5G网络所催生的物联网大市场也慢慢渐次打开。作为物联网核心技术之一的3D光学传感器，以及包括以垂直腔面发射激光器（VCSEL TOF）为代表的相关上游核心元器件市场，也进入到了一个井喷发展阶段。
VCSEL TOF引领智能手机升级
“细心的人也许早已注意到，从iPhone 7开始，苹果就在听筒上方也有一个小孔，脸靠近屏幕会暗，离开会亮，苹果在这里，就是采用了名为VCSEL芯片的关键零件，实现了用业界称为‘TOF光学传感器’的光学器件，作为距离传感器来使用。”深圳市迈科光电有限公司（以下简称“迈科光电”）研发总监王森先生对手机报在线介绍了VCSEL TOF是如何走入智能手机行业应用的。
“实际上，除了作为距离传感器用外，苹果还在iPhone 7的后置主摄像头模组上，也为之配置了一颗‘TOF光学传感器’，作为摄像头的光学对焦使用。而到了iPhone X这一代机型时，苹果不但在上述应用上使用了TOF光学传感器，还在前置的人脸识别模组上，一起用上了3D结构光传感器和TOF光学传感器组件，把VCSEL TOF在智能手机上的应用，推向了一个高峰”
“VCSEL TOF是机器视觉里面最明亮的眼睛之一。VCSELTOF基本原理就是传递空间三维信息，三维识别、手势识别、虹膜识别、无人驾驶激光雷达等许多我们熟悉的应用都通过它得到实现。它拥有许多优点，比如体积小，隐藏在智能手机里，仅有不到1毫米×1毫米的面积，但相对其他激光器件而言，它对技术要求更高、更严。”王森先生认为，VCSEL TOF代表了半导体光源器件的一个新技术高度。
目前迈科光电正在瞄准这一领域，以激光器芯片封装行业的国际顶尖技术，为中国终端市场提供各种规格的VCSEL TOF模组产品，助力中国终端企业实现3D光学传感在以智能手机为代表的各种智能终端产品上的应用，快速推进智能终端产品升级，并提升其产品的应用范围和产品竞争力。
VCSEL TOF封装市场前景广阔
虽然目前VCSEL TOF光学传感器在消费电子领域的应用才刚刚起步，但是迈科光电早已瞄准了它的巨大潜力。据了解，除苹果将继续在以iPhone智能手机为代表的电子产品上，继续推广VCSEL TOF光学传感器的应用外，国际上其他手机大厂也将在随后推出的新款智能手机里里，嵌入各种VCSEL光学传感器来实现三维识别功能。
王森先生表示，每年全世界消费约14亿部智能手机，如果每部手机嵌入1到2颗VCSEL TOF光学传感器，那么每年就是3、40亿颗的市场规模。而未来5G网络正式运营后，预计接入网络的各种物联网智能设备总量将超过100亿的规模，这些物联网智能设备只要有一半的产品为了具备3D环境感知功能，每台设备上装置1到2颗VCSEL TOF光学传感器，每年还将增加最大约100亿的市场需求。
填补我国行业空白，迈科光电迎难而上
作为智能手机行业摄像头闪光灯核心供应商，迈科光电很早就接获了行业客户的VCSEL TOF模组产品开发需求。“之所以这么快获得行业订单，除了迈科光电已经连续服务行业客户十多年外，还因为VCSEL TOF半导体光源封装的行业技术壁垒较高。”王森先生介绍说，目前能做VCSEL芯片封装的公司，即使在全球范围内都很少，大部分都集中在欧、美。
据了解，VCSEL TOF半导体光源封装从研发到量产要攻克很多技术难关。在VCSEL TOF半导体光源封装领域，迈科光电的量产技术突破填补了我国核心光电芯片行业空白，对于打破欧、美公司在该领域的市场垄断，掌握智能手机核心零部件自主可控意义重大。
在VCSEL TOF半导体光源封装领域之所以长年被欧美所垄断，主要还是因为关键技术特别难以攻破。半导体光源器件除了自身发光时会有热量散发出来外，各种不同封装技术在量产生产过程中，半导体光源芯片同样要遭受很高的温度。因此，除了VCSEL TOF模组在设计过程中，需要进很严格的散热结构设计外，如何控制量产生产过程中VCSEL芯片本身的受热变形，以及封装产品和各层材料平整度，都是一系列重要环节。
“要在不到平方毫米的面积上，对半导体芯片进行各种材料焊接组装加工，可见VCSEL TOF模组封装技术的难度之高。事实上每颗VCSEL芯片都是由几百颗细微的光源排布在不到平方毫米的面积上组成，因在生产过程中，产品除了精密度极高之外，加工环境中不允许有任何的尘埃等环境污染，以及还要杜绝静电、温度、湿度等环境因素对产品的破坏。”
王森表示，为了保证整体的框架稳定性，迈科光电采用了高分子环氧的塑封支架，这样的材料能够抵抗280℃回流焊的温度，光源通电时也可以在180℃到220℃正常工作。为了保证结构以及芯片与衍射器之间的稳定性，借助于高分子环氧材料在高温时候的低蠕变现象，可以保证高温下VCSEL（TOF）光源的整体结构完整性和稳定性。
作为一家国家支持，拥有自主知识产权的高科技企业，迈科光电为了量产VCSEL TOF模组产品，建设了百万级的无尘车间，并投入巨资引入自动化生产线、老化线等先进装备，确保产品品质。
我国是智能手机生产基地和消费大国，迈科光电利用人才优势专注技术研发，通过近十年来在智能手机半导体光源行业沉淀下来的技术，以及积累下来的行业经验，将先进半导体光源技术进行产业化、市场化。
在智能手机迭代市场的“风口”，迈科光电在VCSEL TOF模组封装领域的量产技术突破，迎来众多智能手机品牌厂商和3D光学传感器生产厂商的关注，有许多打算对智能手机进行产品升级的手机厂商主动找上门求合作。目前，迈科光电的VCSEL TOF模组产品，已经成功装置在国内一线知名智能手机厂商的旗舰手机上。
迈科光电成立于2008年，是一家国家高新技术企业，公司通过了ISO9001，IATF16949等认证体系。公司主要致力于高端非标半导体固态光源生产，提供客户高品质、定制化、个性化的封装产品，产品广泛运用于手机，生物医疗，安防监控，POS机，PD，车机工控等便携式数码产品。3D VCSEL TOF产品已经运用到人脸识别，手势识别，辅助驾驶，物体检测，测距导航，3D建模，试衣镜，AR游戏等领域！迈科光电以深圳为研发中心，以国内为生产基地，放眼国际市场。未来，这支年轻的团队将乘风破浪，继续攀登世界半导体芯片封装顶尖技术的巅峰。
01月07日 18:14
