2017年年底,蘋果便給美國制造商送來一份大禮:為人臉識別做準備,宣布向iphone X和AirPods的激光芯片供應商Finisar再次投資3.9億美元。這是蘋果繼向康寧投資2億美金后的又一次大筆投資,而這正是從側面反映了明年智能手機的新興發(fā)展趨勢。

談其這一動作,蘋果曾透露,和2006年相比,今年第四季度對VCSEL芯片的采購增加了10倍。仔細觀察蘋果日前大動作,九億元予Finisar買設備、并綁下VCSEL產能,除了直接瞄準3D感測產業(yè),更是直接宣布Finisar將納入蘋果供應鏈,而VCSEL芯片2018年供應恐不足的問題,跟著浮上水面,能產出VCSEL的供應商瞬間成為當紅炸子雞,同時也確立了VCSEL將會是貫穿明年的明星產業(yè)。
沒VCSEL就無法辨識 iPhoneX帶動VCSEL產業(yè)鏈大幅增長
iphone X臉部識別啟動了3D感測應用后,安卓陣營可望跟進,3D感測已被列為2018年八大新興趨勢的第一位,摩根大通并預估,具備3D感測模塊的智能手機,于2020年將較2017年大增20倍至十億支,加上未來還可延伸應用到VR、AR、無人機與自駕車等新領域,毋庸置疑,3D感測已成為未來幾年的產業(yè)大趨勢。
然作為3D感測重要一環(huán)的VCSEL何以讓蘋果砸重金捆綁產能呢?首先從3D感測模塊的結構來分析,3D感測需包含一個發(fā)射器模塊與一個接收器模塊,其中,在發(fā)射器模塊中,除了晶圓級光學組件(WLO)之外,最關鍵的零件就是VCSEL,簡單來說,VCSEL是3D感測中的紅外線光源,沒有這個光源,就無法做出面部識別,也就無法發(fā)射或接收。
其實,蘋果公司第一款使用VCSEL發(fā)射器的設備是去年發(fā)布的無線耳機AirPods。在這款頗受歡迎的耳機中,激光發(fā)射器用來檢測目前是被摘下還是正在使用的裝備。而在手機端,隨著iphone X的推動,VCSEL的需求量也水漲船高。
當前,每部iphone X手機中擁有3顆VCSEL芯片,這直接助推了VCSEL產業(yè)鏈的強勁增長,有消息顯示,除了Finisar,今年8月,英國威爾士半導體公司IQE股票飛漲,因為傳聞稱該公司已經成為蘋果的供應商,而IQE的業(yè)務方向正是研發(fā)VCSEL芯片所需的特殊晶圓。
雖然IQE首席執(zhí)行官對該公司是否為蘋果一家供應話題,拒絕直接置評,不過他在接受媒體采訪是表示,IQE在VCSEL晶圓市場占有約80%份額,并且在終端市場供應幾乎所有主要公司。
據(jù)了解,VCSEL是IQE所謂光學業(yè)務(激光和傳感器)的一個組成部分,光學業(yè)務在2016年只貢獻17%的銷售額,今年上半年,該公司財報顯示,今年上半年光學業(yè)務營收增長48%,而規(guī)模更大的無線部門營收只增長了9%。
又例如受惠于打進蘋果3D感測供應鏈,晶圓代工龍頭臺積電轉投資臺灣封測廠精材,據(jù)消息顯示,11月合并營收5.43億元,創(chuàng)下近3年來單月營收新高及歷史次高紀錄。
精材過去營運著重在CMOS影像傳感器封測市場,但因大客戶豪威被大陸收購后進行生產鏈重新調整,導致精材營運受到影響,在費用及折舊居高不下之際,已經出現(xiàn)連休虧損9季情況,而隨著臺積電指派甫自臺積電退休的資深處長陳家湘接任精材董事長后,第三季營運回穩(wěn)且虧損縮小,第四季接單轉強有機會由虧轉盈。
另一家臺灣VCSEL模組供應商華立捷憑借大股東AMS的優(yōu)勢順利成為無線耳機AirPods獨家供應商,受惠于AirPods的熱銷,整體出貨進度明顯加快,2018年出貨量可望倍增至2,600~2,800萬組,而華立捷有望成為獨家VCSEL供應商。該公司表示,近期4寸激光外延的生產良率高于業(yè)界,故量產將具有成本競爭力,并將于年底前擴充供應4寸的制程線,可望擴充6倍產能,因應2018年新訂單需求的產能將可準備就緒。
值得注意的是,F(xiàn)inisar和Lumentum被認為是iPhone X TrueDepth相機的兩個重要VCSEL供應商。Lumentum原本擁有蘋果100%的低功率VCSEL訂單以及75%的高功率VCSEL(用于iPhone X)訂單。蘋果的最新投資計劃意味著Finisar的VCSEL供貨比重將會大幅增加。消息宣布后, Finisar股價在開盤交易前上漲了21%,Lumentum股價在開盤交易前下跌了5.8%,VCSEL制造商II-VI上漲了1.6%,其他光學股消息,AAOI股價下跌1.4%以及Acacia通信股價微漲0.03%。
VCSEL全球供應鏈新解
據(jù)了解,目前全球范圍內主要的VCSEL廠商包括Finisar、Lumentum、Princeton
Optronics、Heptagon以及Ⅱ-Ⅵ等公司,基本上都是來自光通信芯片的龍頭企業(yè)。正是有了光電子在通信領域的經驗積累,消費級應用才變得順理成章,兩者產品具備很強的技術延展性。VCSEL器件由光通信轉向消費電子領域,發(fā)展趨勢為陣列化和小型化,核心工藝主要為基于MEMS技術的可調諧VCSEL技術、VCSEL陣列技術以及電流限制技術。
而我國現(xiàn)有的VCSEL器件廠商包括武漢光迅、江蘇華芯、山東太平洋、深圳源國等也都在積極準備。
據(jù)透露,華芯850nm 10Gbps VCSEL已經量產銷售,而國內多家手機供應鏈上的廠商都已經過來接觸,有家公司甚至希望能直接幫他們開發(fā)相關產品。

國內目前能做VCSEL芯片的除了華芯,就是武漢光迅和山東太平洋,深圳源國。光迅稍早接受媒體采訪時尚未確定是否會做手機用VCSEL,而太平洋和源國采用臺灣晶圓也是首先瞄準的通信市場。臺灣方面在開發(fā)VCSEL方面一直強于大陸廠商。最近InP芯片代工廠穩(wěn)懋接連拿到3D傳感模組廠Lumentum和AMS的代工訂單就是證明。下圖是VCSEL產業(yè)鏈的示意圖。圖示中Princeton今年3月已經被AMS收購,Cyoptics已經是Avago一部分,Opnext也是Finisar一部分,而日本幾家VCSEL廠家(村田等)也沒有列出來。至于國內的三安收購GCS未果,華工科技暫時也沒有VCSEL能力。
目前蘋果雖然只在iPhone X和AirPods上用到了VCSEL芯片,之后則可能在iPad和Mac筆記本產品線上出現(xiàn)。最后,無論是供應鏈還是媒體,都已經曝光蘋果公司將在2019,最晚2020年推出AR眼鏡設備。在AR設備上,用來感知環(huán)境的3D傳感器也是核心組件之一。