3D传感起飞 新创业者纵慧光电抢进VCSEL市场 智能应用 影音
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3D传感起飞 新创业者纵慧光电抢进VCSEL市场

:陈晓迟博士表示,Vertiite在2015年成立,但核心团队成员平均在相关产业有10年的研发设计经验,目前Vertilite所提供VCSEL 850nm和940nm的芯片媲美第一线VCSEL厂商。
:陈晓迟博士表示,Vertiite在2015年成立,但核心团队成员平均在相关产业有10年的研发设计经验,目前Vertilite所提供VCSEL 850nm和940nm的芯片媲美第一线VCSEL厂商。

随着苹果iPhone导入3D传感技术,已为全球相关供应链业者刮起一阵旋风,纷纷加紧布局,企图掌握未来几年的蓬勃发展商机。顺应此一趋势,于2015年底成立的新创业者纵慧光电(Vertilite)积极投入VCSEL(垂直共振腔面射雷射)元件开发,现可提供涵盖850nm和940nm的VCSEL芯片产品,并已取得大陆智能手机业者的设计订单,预计2018年下半就会有终端产品上市。

纵慧光电总经理暨联合创始人陈晓迟博士表示,最早在1990年代初期就有商用VCSEL的技术应用,主要用于数据中心的光通讯应用。近来,在Apple推动下,以VCSEL光源为基础的飞时测距(Time of Flight;ToF)、结构光测距(Structured Light;SL)等3D传感应用发展成熟,已为VCSEL开创出全新的消费性商机,除了智能手机,包括VR/AR、无人机、车载雷达、以及扫地机器人,甚至烟雾探测、红外线照明等也都是潜在市场。

就效能来看,相较于传统的LED和EEL(边射型雷射),VCSEL的温度稳定性以及光学效率均较高,因此可在相同的功率条件下,传感更远的距离。更重要的是,VCSEL是面射型雷射,能以精巧体积整合至智能手机中,这是边射型雷射无法做到的。所以,陈晓迟看好VCSEL的未来成长潜力,在低端应用将取代LED,更将开创出LED无法进入的高端应用市场。

虽然VCSEL有诸多效能上的优势,但过去在消费性市场并未获得广泛应用,主要是因为磊晶生长的难度大。相较于LED仅有10~20层、EEL为30~40层,VCSEL则需高达300~400层,需要有足够的经验来精准掌握制程参数,才能确保品质与良率。

终端应用市场的兴起,以及团队成员拥有深厚的VCESL技术开发经验,让后起之秀纵慧光电有了良好的市场切入点。

锁定Android智能手机市场,强化供应链合作

陈晓迟表示,公司成立一年多以来,已开发出涵盖850nm和940nm波段、功率从5mW到10W的标准产品系列,适用于多种消费性应用。同时也能针对客户需求,提供灵活订制的结构光型态与封装规格。

就市场扩展来看,虽然VCSEL的消费性应用广泛,但Apple带动的手机3D传感应用,由于数量庞大,才是真正的商机所在,而且大量应用后带来的成本效益,才有可能进一步推动其他市场的广泛应用。

目前市场上可提供VCSEL元件的业者,主要有Lumentum、IIVI和Finisar等几家。陈晓迟指出,Apple为了维持它与Android阵营手机业者间的领先差距,已取得了这几家业者两年的独家供货协议,甚至有的业者连它们下游的晶圆代工产能也被包含在内。

对于大陆庞大的Android智能手机市场来说,势必要找到其他的VCSEL供应商,才不会在这波热潮中落后太久。这为纵慧光电提供了绝佳的发展契机,因此,公司的业务运作也已转移至上海,但研发团队仍留在美国。

陈晓迟指出,3D传感的模块包含演算法、VCSEL、准直透镜(collimator)、绕射光学元件(DOE)、ASIC芯片、滤波片和探测器等多项关键元件。纵慧现正广泛与台湾、大陆的模块业者合作,提供满足其规格所需的VCSEL。因此,他非常期望能与更多的上下游业者建立合作关系,共同开拓市场。

目前,内建纵慧光电VCESL元件的模块产品已获得大陆智能手机业者的采用,现正积极开发中,预计2018年下半就将会大量出货。

不过他也坦承,要在手机上实现优异的3D传感应用有一定的技术复杂度。虽然就VCSEL来看,效能已经足够,但在演算法、DOE以及整体的搭配运作方面仍有挑战待克服,但他相信,在供应链业者的共同努力下,明年起,Android手机阵营也将急起直追,相关应用会顺利起飞。

针对公司的营运模式,纵慧目前是采取Fabless模式,委外制造晶圆和封装。不过由于磊晶生长是VCSEL的主要关键技术,为了更好地掌握自有技术与产能,纵慧正规划在大陆设立6寸MOCVD生产线,以确保量产供货的能力,预计2018年中就可完成。

陈晓迟强调,纵慧的VCSEL元件的效能已可与一线业者匹敌,现在我们正专注于提升VCSEL制程的可靠度与均一度(uniformity)。由于公司团队拥有几十年的制程经验,对于磊晶生长的温度、压力等参数有充分的掌握,因此能确保6寸晶圆的均一度,这对降低成本与提升品质来说至关重要,也是我们的主要优势之一,对公司的未来成长充满信心。