光学摄像头产业链汇总( 八 )


但发射端元器件的难度较高 , 需要较多的技术积累 , 所以目前主要是海外企业参与供应链 , 这也给未来大陆厂商的突破带来了契机 。
接收端的元器件主要是在对存量产品应用领域的进一步的扩大 , 价值量相对发射端要小 。
大陆企业在窄带滤光片、光学镜头、模组等领域已经具有较强的实力 , 完全可以参与进去 。 但在红外 CIS 方面还是空白 , 需要未来的进一步突破 。
光学摄像头产业链汇总
▲3D Sensing 产业链供应商及单机价值量
1
VCSEL 激光源
技术难度大 , 海外厂商主导
VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser , 垂直共振腔表面射型激光)具有光束集中、精度高、小型化、低功耗、高可靠、转换效率高、成本低等诸多优点 , 从而顺理成章地击败红外 LED 和 EEL 成为 3D Sensing的主流红外光源 , 被苹果等厂商所使用 。
在 VCSEL 中 , 发光层被称为多量子阱(MQW) , 其中由铟镓砷(InGaAs)和铝镓砷(AlGaAs)组成的 MQW 最为合适 。
铟(In)的比例可以决定最后发射激光的波长 , 当铟(In)的比例为 0 时 , 发射的是波长 850nm 的红外激光 , 这时的外延工艺较为简单 , 这也是 850nm 红外激光被广泛使用的原因;
当铟(In)的比例为 20%时 , 发射的是 940nm 波长的红外激光 , 这也是 iPhone X 所使用的红外激光的波长 。
在 MQW 发光层的上下部分是 p-DBR 与 n-DBR , 用于筛选出特定波长的“纯净”光 。
由于出射光的方向一般是顶部 , 所以在底部还需要一层衬底 。
阳光中的 940nm 红外光会在长距离传播中被空气中的水分吸收掉 , 而iPhone X 所用的 940nm 红外光则因距离面部近而不会被吸收 , 这样可以避免阳光中的红外光干扰产生“红暴”现象 , 所以苹果才选用这个波长的红外光 。
850nm 红外光则一般用于光通信中 。
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▲VCSEL 激光器的内部结构示意图
VCSEL 产业由设计、外延片、晶圆代工、封测等四个环节组成 , 整个产业高度分工、专业化程度很高 , 拥有较高的技术门槛 。
大部分设计厂商都是从光通信领域切入消费电子领域 , 主要厂商包括Lumentum、Finsar、Princeton 等 。
Lumentum 为苹果核心供应商 , 其一方面采用 IDM 模式自行制造 VCSEL , 另外也与代工厂合作生产 。
除了Lumentum , 苹果正在积极扶持 Finsar , 以降低供应链集中的风险 。
Princeton已在 2017 年被 AMS(艾迈斯)所收购 , 并已在新加坡建设新工厂 , 用于生产高功率 VCSEL , 已成为小米 8 透明探索版的 VCSEL 供应商 , 未来可能是安卓厂商的首选 。
外延片领域 , 英国公司 IQE 是全球最大的独立外延片供应商 , 市场份额大约为 80% , 是苹果核心供应商 。
其他的外延片供应商还包括台湾地区的全新和联亚光电 。
在代工领域 , 台湾地区的稳懋为全球最大的化合物半导体代工厂 , 其在化合物半导体代工市场的市占率超过 50% , 并与 Lumentum 紧密合作而成为苹果核心供应商 。
而宏捷科则拥有 AMS(艾迈斯)入股 , 未来有望随着AMS 而切入消费电子 3D Sensing 产业 。
在封测领域 , 主要厂商均来自台湾地区 , 主要包括联均、欣品和同欣等厂商 。
2
准直镜头
技术难度高VCSEL 发出的光具有较宽的波瓣 , 不利于后续的衍射过程 , 需要将这些光汇聚校准为窄波瓣的近似平行光 。

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