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iPhone X搭載3D感測功能,供應鏈是如何準備的?

發(fā)布時間:2017-09-21 責任編輯:wenwei

【導讀】由于新一代iPhone取消了Home鍵,在屏幕上進行指紋識別的技術又尚難克服,加上蘋果2013年并購PrimeSense獲得3D感測技術,新一代iPhone采用了3D感測,以強化人臉識別準確度。市場還傳出消息,華為10月推出的Mate 10,也將具備3D感測、人臉識別。 華為及蘋果分別為全球第二、三大智能手機廠,預料將帶動該市場風潮迭起。
 
臺灣產(chǎn)業(yè)鏈人士@冷希Dev在微博上透露,除了iPhone 8和華為Mate 10之外,小米也準備采用3D感測技術。
 
@冷希Dev 在微博稱,下半年智能手機新亮點將會是3D感測技術,該技術可進一步完善虹膜識別、臉部識別功能,彌補部分全面屏手機指紋識別體驗的不足。
 
據(jù)悉,目前光耀科的3D感測鏡頭已經(jīng)出貨,除了供應給蘋果之外,華為也將采用,率先使用的產(chǎn)品很可能是下半年的華為Mate10。
 
基于此,新一批的iPhone 8和Mate 10供應鏈廠商有望沾光,包括美國光纖主被動組件及雷射廠商Lumentum、意法半導體(STMicro)和中國臺灣的奇景光電,還有臺積電、大立光等相關供貨商。
 
iPhone X搭載3D感測功能,供應鏈是如何準備的?
 
Lumentum正是強力暗示新iPhone將采用3D傳感器的廠商。意法半導體也于今年1月表示,新取得的計劃將在下半年帶來龐大營收,目前已為此擴大資本支出。
 
3D光學感測可將光學圖像從過去的二維向三維空間轉換,手機還沒出來,產(chǎn)業(yè)鏈的各個公司股價已經(jīng)開始沸騰了,蘋果繼觸摸屏之后,又將培育出一個新的40~50億美金的新蛋糕,粗略計算下,一個3D光學模組,10~15美金,其中,面射型雷射(VCSEL)大概1.5~2美金。
 
3D感測技術
 
3D感測技術可進一步完善虹膜識別、臉部識別功能,彌補部分全面屏指紋識別體驗的不足。
 
也就是說,3D感測技術可以讓手機屏幕觸摸更加敏感、靈活,還可以更好的發(fā)揮手機的面部識別功能,更好地進行指紋識別。所以,3D感測技術會讓手機使用起來更加方便。
 
iPhone X搭載3D感測功能,供應鏈是如何準備的?
 
3D傳感器透過傳送手機附近物體所彈回的光束,用在臉部識別或手勢控制,例如在手機前方揮動手勢,便可刪除電子郵件。
 
3D感測必須在相機模塊外,加上投射光源的VCSEL紅外線雷射感應模塊,帶動相關供應鏈商機。
 
VCSEL是個什么鬼?
 
VCSEL,全名為垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser),過去主要用于短距離光通信行業(yè),VCSEL也是光通信領域成本最低的一種激光器(除了LED以外)。
 
對比于LED,VCSEL激光器具有高效率,響應時間快等特點,也正因此,VCSEL成為目前3D 傳感器的最佳選擇。
 
iPhone X搭載3D感測功能,供應鏈是如何準備的?
 
3D 傳感采用的是VCSEL方案,其主要原理為光飛行時間的測量(ToF)。一顆3D傳感模組從原理上來說,必須擁有低功耗高效的激光器,而且需要光感應器件。
 
目前,用在手機中的VCSEL對技術的要求遠低于電信級和數(shù)據(jù)中心的要求,第一,手機對距離要求短;第二,手機傳輸?shù)牧髁啃 CSEL在光器件領域屬于很成熟的技術產(chǎn)品,未來,如果3D光學感測市場空間打開,相關廠商將直接受益。
 
VCSEL主要提供商
 
在VCSEL領域,美國的Lumentum處于龍頭地位。其前身是JDSU,是多年以來全球最大的光電器件的老大。今年2月,該公司股價漲了35%!在Lumentum Q2業(yè)績電話會議上,多名分析師問到了該公司的3D傳感產(chǎn)品,Lumentum高管表示,正在洽談合作的客戶處在移動通信終端行業(yè)(作者注:還能是誰?蘋果啦咯?。?,3D傳感產(chǎn)品市場空間將很快從目前1億美金/季度增長到10億美金(一年就是40億美金的市場蛋糕)。
 
該公司表示,過去6個月的工作讓Lumentum對產(chǎn)品有了很強的信心,同時公司已經(jīng)能夠做好長周期項目的計劃。未來產(chǎn)品形態(tài)將不同于過去光通信行業(yè)TOSA,不需要做封裝,因此毛利率將高于過去的產(chǎn)品(毛利率還能大幅提高,擺脫過去通信業(yè)一貫的低毛利狀況)。
 
而在中國,本土企業(yè)光迅科技在該領域處于全球第5的位置。
 
目前,光迅科技擁有量產(chǎn)1G和小批量10G VCSEL的能力,年自制芯片產(chǎn)量超過4000萬片。
 
雖然VCSEL是成熟的技術產(chǎn)品,但畢竟是芯片級的,需要極高學習成長曲線,國內(nèi)現(xiàn)在能提供芯片級產(chǎn)品的只有光迅科技和昂納。
 
iPhone X的3D感測供應鏈
 
蘋果新機導入了3D感測,也需要搭配紅外線模塊、VCSEL光學組件,以實現(xiàn)臉部辨識功能。新款蘋果將透過相機與紅外線發(fā)射接收模塊,捕捉物體信息與鏡頭拍下影像結合成2D影像,再與3D感測模塊和VCSEL組件進行3D影像構建。
 
新增加的IR發(fā)射模塊由臺積電生產(chǎn)傳感器,后段由精材進行封測,由于IR擷取影像需與相機模塊影像結合,預期大立光、玉晶光產(chǎn)品隨之升級,可望同步受惠。
 
OLED版iPhone搭載了具備3D感測技術的前置相機,預期亞洲領頭的鏡頭與相機組制造商,大多都能從這波3D感測相機的增長趨勢當中受益。
 
第一級供應商正積極開模發(fā)展3D感測業(yè)務,或通過策略聯(lián)盟,垂直、橫向整合并鞏固其地位。預期Android手機陣營將會跟進納導入3D感測功能,需求將會在2018年爆發(fā),包括穩(wěn)懋、大立光、舜宇光學、玉晶光、歐菲光、Qtech、新鉅等,都將受惠。
 
OLED版iPhone搭載的3D感測技術,包含一個內(nèi)建接收器的相機模組,以及一個發(fā)送器模組(手機正面)。相機模組由大立光與玉晶光供應。
 
明年,在手機背面搭載的3D感測將會推出新應用(AR),這將需要更多的鏡頭,蘋果也可能升級3D深度感測技術以提升AR/游戲/3D運算的用戶體驗。而Android陣營很快就會跟進,屆時不論手機的正面或背面,都會需要更多相機鏡頭。
 
iPhone X搭載3D感測功能,供應鏈是如何準備的?
 
今年2月,Qtech宣布可能買下新鉅私募股票。新鉅發(fā)行5,700萬股新股,Qtech將獲得至多36%的股權,目的在于切入新鉅已開發(fā)出的相關相機鏡頭AR、VR、車用領域。
 
新鉅是微軟Kinect 3D感測相機的主要供應商,在游戲用相機/筆電相機鏡頭上也多有斬獲。而Qtech是中國第三大CCM制造商,與中國許多手機品牌關系穩(wěn)固,產(chǎn)能穩(wěn)定。
 
穩(wěn)懋認為今年手機品牌客戶會開始運用垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)技術,并當成一項主要應用,目前穩(wěn)懋已與好幾個IDM都有合約,量產(chǎn)的產(chǎn)品最終會由單一IDM出貨,富邦投顧認為會是Lumentum。
 
VCSEL產(chǎn)品的單價與毛利率都會高于手機功率放大器,從生產(chǎn)到出貨所需時間也較長,雖然生產(chǎn)設備大致和功率放大器一樣,不必再額外添購設備。穩(wěn)懋認為,VCSEL矩陣的芯片尺寸應該會比VCSEL傳感器所使用的大上許多,選用的芯片尺寸和矩陣數(shù)量有關,初步預估,一個6吋晶圓產(chǎn)出約20,000~40.000顆芯片是合理的,穩(wěn)懋先前預估VCSEL產(chǎn)品會在第2季底開始量產(chǎn)。
 
根據(jù)預測,2018年iPhone背面的3D感測模組將內(nèi)建高功率VCSEL矩陣,會額外需要一個配備紅外線接收器的相機模組。預期此設計Android陣營將會跟進,并且也將成為明年AR游戲的一大應用。
 
OLED版iPhone的3D感測功能主要涉及PrimeSense開發(fā)的結構光(光編碼)技術與時差測距(TOF)技術(iPhone 7已經(jīng)用過)。由于許多不同的供應商都可供貨,使相關供應鏈情況變得復雜。
 
3D感測模組(結構光)包含一個發(fā)射器模組(Tx)與一個接收器模組(Rx)。
 
1、Tx模組供應鏈
 
VCSEL供應商Lumentum與IIVI已在供應鏈之內(nèi);Philips Photonics 與芬妮莎(Finisar)也可望加入。而Lumentum的代工廠是穩(wěn)懋,晶圓級光學元件(WLO)與繞射光學元件(DOE)的供應商有Heptagon與奇景光電(Himax);感測器供應商則有奧地利微電子(AMS)、臺積電、精材提供封裝。
 
iPhone X搭載3D感測功能,供應鏈是如何準備的?
 
2、Rx模組供應鏈
 
Rx模組的供應鏈,有提供鏡頭的大立光與玉晶光,提供紅外線影線感測器的是意法半導體,濾光片供應商是Viavi,晶圓重建由同欣電提供,模組組裝與主動?;磳ξ粍t是由LG Innotek負責。
 
據(jù)《巴倫周刊》報道,蘋果已經(jīng)向Viavi預購了1.5億個光學濾光片,用于3D感測。許多中國3D感測模塊供應商都選擇Viavi 作為他們唯一的光學濾光片供應商。
 
iPhone X搭載3D感測功能,供應鏈是如何準備的?
 
據(jù)悉,包括提供VCSEL代工的穩(wěn)懋、生產(chǎn)3D鏡頭的大立光、重建晶圓經(jīng)驗豐富的同欣電等,以及為感測器提供晶圓制程/封裝的臺積電與精材科技、提供VCSEL測試設備的致茂,也有望受惠。
 
Android陣營方面,也看好生產(chǎn)3D感測相機模組的舜宇光學,以及提供雷射端封裝的聯(lián)鈞光電。
 
不同的聲音
 
對于iPhone X搭載3D感測器,以實現(xiàn)人臉識別這一方案,并不是所有業(yè)界同仁都持樂觀態(tài)度。
 
Needham & Co.宣稱,蘋果3D感測技術沒有達到成熟的商業(yè)階段,這條新聞一出,事情就大了,要知道,蘋果的市值很大一定程度來自于iPhone產(chǎn)品的創(chuàng)新功能,投資人雖然更在乎蘋果內(nèi)容服務的利潤,但是他們和消費者一樣,也很在乎蘋果硬件上的改朝換代。
 
信利(Truly Holdings)營運長James Wong等多位高管都曾經(jīng)認為3D感測技術不是當下制程可以實現(xiàn)的。
 
iPhone X搭載3D感測功能,供應鏈是如何準備的?
 
華爾街日報曾指出,蘋果所采購的舊版3D傳感器供貨嚴重不足,而新版存在著大量問題,即使搭載3D感測技術,那么相應的問題會導致iPhone在銷售上走更多彎路。
 
其實,單論技術成熟度來看,3D感測技術已經(jīng)出現(xiàn)很久了,但是一旦上升到產(chǎn)品落地和垂直應用的時候,依然存在漏洞。不管是什么樣的技術,都需要時間來沉淀,3D感測這種涉及到個人信息、財產(chǎn)安全層面的技術更應該如此。
 
相較于3D感測,指紋感測器良率低才是大問題。為增加iPhone屏占比,蘋果計劃把指紋感測內(nèi)建至屏幕玻璃底下,但新設計顯然對產(chǎn)線形成了挑戰(zhàn)。Cowen分析師Timothy Arcuri實地調(diào)訪發(fā)現(xiàn),指紋感測器良率太低這一問題,供應商尚無法克服,而蘋果似乎也沒打算找新供應商協(xié)助。
 
結語
 
其實,有沒有3D感測真的有那么重要嗎?2016年3月,我看過這樣一個項目,在筆記本攝像頭位置加入3D傳感器功能,用于開機直接解鎖。然而,現(xiàn)在機器對于影像的識別、關鍵信息的提取,再到計算和返回,整個過程所需時間算下來要遠超過我們直接鍵入一個8位數(shù)的密碼。
 
 
 
 
 
 
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