进击的国产VCSEL芯片厂

2018-11-14 15:15| 查看: 35| 评论: 0|来自: 今日头条

摘要: 日前，国内的LED供应商干照光电发表公告，称公司拟出资16亿人民币建设VCSEL、高端LED芯片等半导体研发生产项目。公告中指出，2017 年，以 VCSEL 激光器为核心元器件的 3D Sensing 摄像头在 iPhone 十周年机型的应用 ...

日前，国内的LED供应商干照光电发表公告，称公司拟出资16亿人民币建设VCSEL、高端LED芯片等半导体研发生产项目。公告中指出，2017 年，以 VCSEL 激光器为核心元器件的 3D Sensing 摄像头在 iPhone 十周年机型的应用，将带动相关细分市场十倍以上级别的爆发。iPhone X 脸部辨识启动3D 感测应用后，非苹阵营可望跟进，目前安卓手机阵营中没有应用国产化的 VCSEL芯片。VCSEL 外延片芯片的关键技术主要为国际少数几家大公司所垄断，也是我国激光芯片产业中较为薄弱的环节。

按照这个表述，干照光电的目标和其他近来大力投入到VCSEL的国产厂商一样，打算在即将爆发的VCSEL市场中分一杯羹，但这个市场真的那么美好吗？

因iPhone X火起来的产业

VCSEL全名为垂直共振腔表面放射激光(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)，简称面射型激光，这是由日本科学技术员的 H. Soda 与 K. Iga 等人在上世纪七十年代末提出的概念。与传统的边发射激光器不同，VCSEL的激光出射方向垂直于衬底表面,可获得圆形光斑。因为其谐振腔长与波长接近,动态单模性比较好,具备发光效率高、功耗极低、光束质量好，易于光纤耦合、可调变频率就达数GHz、超窄的线宽、极高的光束质量、高偏振比和造价便宜等优势。

VCSEL的结构图，图左为顶发射结构，图右为底发射结构

自概念被提出以后，这个技术一直在缓慢发展成熟，并被逐渐推向光通信、光互连、光存储、激光显示和照明等领域，但因为这些市场的大众关注度并没有那么高，VCSEL在过去的几十年里也一直默默无闻，直到苹果在其iPhone X中采用了Face ID方案后，VCSEL在过去两年就变得人尽皆知。

苹果iPhone X中用到的3D成像技术

如上图所示，苹果使用泛光照明器、接近感测器、环境光感测器和点阵投射器构成了iPhone X的3D成像模组，当中的泛光照射器、接近感测器和点阵投射器都用到了VCSEL。因为苹果的庞大出货量，还有他们的设计对安卓阵营的影响力，就迅速推动VCSEL走向了风口浪尖，市场也对这个产品的未来有了无限期望。

市调机构Yole指出，在未来五年，VCSEL将持续维持爆炸式的成长，其商业机会将成长10倍以上，2017年至2023年年均复合增长率(CAGR)将达31% ，而市场规模预计从2017年的6.52亿颗攀升至2023年的33亿颗。

干照光电发布的公告中也表示，随着全球范围内相关 VCSEL 供应商的产能不断增长，全球 VCSEL 市场的复合年增长率（CAGR）可达 17.3%，市场规模到 2022 年或将增长至 200 亿人民币。

庞大的市场容量就吸引了众多国产厂商加入其中。

国产厂商快速涌进

面对这个大市场，除了干照之外，更早之前也有了一大波国产厂商涌入这个市场。首先，和干照光电一样同样位于厦门的三安光电也是其中的一个玩家。

去年年底，该公司被投资者问到是否有投入到VCSEL研发的时候，他们给出的答案是：“公司正布局光通讯发射端与接收端芯片的研发和生产，并在海外成立子公司从事光通讯的研发、生产及销售，以应对光通讯在消费电子和通讯领域渗透带来的广阔市场需求”，而在早前某个展会上，半导体行业观察记者就此事问到三安光电相关负责人，他们也给出了肯定的答案，这就坐实了他们投入VCSEL，市场甚至传言他们已经进入到送样阶段。

2015年成立于泰州的华芯半导体今年早些时候在接受麦姆斯咨询采访的时候则表示，华芯半导体是目前国内唯一一家能够自主完成垂直腔面发射激光器（VCSEL）和蓝光半导体激光器芯片外延及芯片工艺制造，并实现量产的高科技公司。按照他们的说法，公司已经从2017年11月份开始批量出货。

同样成立于2015年，起源于斯坦福大学的纵慧芯光，也是国产VCSEL市场的另一个重要角色。该公司联合创始人陈晓迟今年八月在出席一个论坛的时候讲到，纵慧芯光在2015年底成立并完成A轮融资。到2018年年初的时候，他们完成了B轮的融资，并在常州建立了他们的6寸的外延产线，按照他们的说法，这条产线建设完成后，将成为国内第一条6寸工艺的核心光电器件外延生产线。

正如前面所说，VCSEL最初是在通信这些领域发挥功用的，而现在大家对于VCSLE方案应用于汽车也非常有信心，甚至连HDD、医疗也都是VCSEL关注的领域。对于国内这些VCSEL厂来说，如果能提前做好多手准备，提早布局，这也许才是最明智的。