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iPhone X搭载3D感测功能,供应链是如何准备的?

发布时间:2017-09-21 责任编辑:wenwei

【导读】由于新一代iPhone取消了Home键,在屏幕上进行指纹识别的技术又尚难克服,加上苹果2013年并购PrimeSense获得3D感测技术,新一代iPhone采用了3D感测,以强化人脸识别准确度。市场还传出消息,华为10月推出的Mate 10,也将具备3D感测、人脸识别。 华为及苹果分别为全球第二、三大智能手机厂,预料将带动该市场风潮迭起。
 
台湾产业链人士@冷希Dev在微博上透露,除了iPhone 8和华为Mate 10之外,小米也准备采用3D感测技术。
 
@冷希Dev 在微博称,下半年智能手机新亮点将会是3D感测技术,该技术可进一步完善虹膜识别、脸部识别功能,弥补部分全面屏手机指纹识别体验的不足。
 
据悉,目前光耀科的3D感测镜头已经出货,除了供应给苹果之外,华为也将采用,率先使用的产品很可能是下半年的华为Mate10。
 
基于此,新一批的iPhone 8和Mate 10供应链厂商有望沾光,包括美国光纤主被动组件及雷射厂商Lumentum、意法半导体(STMicro)和中国台湾的奇景光电,还有台积电、大立光等相关供货商。
 
iPhone X搭载3D感测功能,供应链是如何准备的?
 
Lumentum正是强力暗示新iPhone将采用3D传感器的厂商。意法半导体也于今年1月表示,新取得的计划将在下半年带来庞大营收,目前已为此扩大资本支出。
 
3D光学感测可将光学图像从过去的二维向三维空间转换,手机还没出来,产业链的各个公司股价已经开始沸腾了,苹果继触摸屏之后,又将培育出一个新的40~50亿美金的新蛋糕,粗略计算下,一个3D光学模组,10~15美金,其中,面射型雷射(VCSEL)大概1.5~2美金。
 
3D感测技术
 
3D感测技术可进一步完善虹膜识别、脸部识别功能,弥补部分全面屏指纹识别体验的不足。
 
也就是说,3D感测技术可以让手机屏幕触摸更加敏感、灵活,还可以更好的发挥手机的面部识别功能,更好地进行指纹识别。所以,3D感测技术会让手机使用起来更加方便。
 
iPhone X搭载3D感测功能,供应链是如何准备的?
 
3D传感器透过传送手机附近物体所弹回的光束,用在脸部识别或手势控制,例如在手机前方挥动手势,便可删除电子邮件。
 
3D感测必须在相机模块外,加上投射光源的VCSEL红外线雷射感应模块,带动相关供应链商机。
 
VCSEL是个什么鬼?
 
VCSEL,全名为垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser),过去主要用于短距离光通信行业,VCSEL也是光通信领域成本最低的一种激光器(除了LED以外)。
 
对比于LED,VCSEL激光器具有高效率,响应时间快等特点,也正因此,VCSEL成为目前3D 传感器的最佳选择。
 
iPhone X搭载3D感测功能,供应链是如何准备的?
 
3D 传感采用的是VCSEL方案,其主要原理为光飞行时间的测量(ToF)。一颗3D传感模组从原理上来说,必须拥有低功耗高效的激光器,而且需要光感应器件。
 
目前,用在手机中的VCSEL对技术的要求远低于电信级和数据中心的要求,第一,手机对距离要求短;第二,手机传输的流量小。VCSEL在光器件领域属于很成熟的技术产品,未来,如果3D光学感测市场空间打开,相关厂商将直接受益。
 
VCSEL主要提供商
 
在VCSEL领域,美国的Lumentum处于龙头地位。其前身是JDSU,是多年以来全球最大的光电器件的老大。今年2月,该公司股价涨了35%!在Lumentum Q2业绩电话会议上,多名分析师问到了该公司的3D传感产品,Lumentum高管表示,正在洽谈合作的客户处在移动通信终端行业(作者注:还能是谁?苹果啦咯!),3D传感产品市场空间将很快从目前1亿美金/季度增长到10亿美金(一年就是40亿美金的市场蛋糕)。
 
该公司表示,过去6个月的工作让Lumentum对产品有了很强的信心,同时公司已经能够做好长周期项目的计划。未来产品形态将不同于过去光通信行业TOSA,不需要做封装,因此毛利率将高于过去的产品(毛利率还能大幅提高,摆脱过去通信业一贯的低毛利状况)。
 
而在中国,本土企业光迅科技在该领域处于全球第5的位置。
 
目前,光迅科技拥有量产1G和小批量10G VCSEL的能力,年自制芯片产量超过4000万片。
 
虽然VCSEL是成熟的技术产品,但毕竟是芯片级的,需要极高学习成长曲线,国内现在能提供芯片级产品的只有光迅科技和昂纳。
 
iPhone X的3D感测供应链
 
苹果新机导入了3D感测,也需要搭配红外线模块、VCSEL光学组件,以实现脸部辨识功能。新款苹果将透过相机与红外线发射接收模块,捕捉物体信息与镜头拍下影像结合成2D影像,再与3D感测模块和VCSEL组件进行3D影像构建。
 
新增加的IR发射模块由台积电生产传感器,后段由精材进行封测,由于IR撷取影像需与相机模块影像结合,预期大立光、玉晶光产品随之升级,可望同步受惠。
 
OLED版iPhone搭载了具备3D感测技术的前置相机,预期亚洲领头的镜头与相机组制造商,大多都能从这波3D感测相机的增长趋势当中受益。
 
第一级供应商正积极开模发展3D感测业务,或通过策略联盟,垂直、横向整合并巩固其地位。预期Android手机阵营将会跟进纳导入3D感测功能,需求将会在2018年爆发,包括稳懋、大立光、舜宇光学、玉晶光、欧菲光、Qtech、新钜等,都将受惠。
 
OLED版iPhone搭载的3D感测技术,包含一个内建接收器的相机模组,以及一个发送器模组(手机正面)。相机模组由大立光与玉晶光供应。
 
明年,在手机背面搭载的3D感测将会推出新应用(AR),这将需要更多的镜头,苹果也可能升级3D深度感测技术以提升AR/游戏/3D运算的用户体验。而Android阵营很快就会跟进,届时不论手机的正面或背面,都会需要更多相机镜头。
 
iPhone X搭载3D感测功能,供应链是如何准备的?
 
今年2月,Qtech宣布可能买下新钜私募股票。新钜发行5,700万股新股,Qtech将获得至多36%的股权,目的在于切入新钜已开发出的相关相机镜头AR、VR、车用领域。
 
新钜是微软Kinect 3D感测相机的主要供应商,在游戏用相机/笔电相机镜头上也多有斩获。而Qtech是中国第三大CCM制造商,与中国许多手机品牌关系稳固,产能稳定。
 
稳懋认为今年手机品牌客户会开始运用垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)技术,并当成一项主要应用,目前稳懋已与好几个IDM都有合约,量产的产品最终会由单一IDM出货,富邦投顾认为会是Lumentum。
 
VCSEL产品的单价与毛利率都会高于手机功率放大器,从生产到出货所需时间也较长,虽然生产设备大致和功率放大器一样,不必再额外添购设备。稳懋认为,VCSEL矩阵的芯片尺寸应该会比VCSEL传感器所使用的大上许多,选用的芯片尺寸和矩阵数量有关,初步预估,一个6吋晶圆产出约20,000~40.000颗芯片是合理的,稳懋先前预估VCSEL产品会在第2季底开始量产。
 
根据预测,2018年iPhone背面的3D感测模组将内建高功率VCSEL矩阵,会额外需要一个配备红外线接收器的相机模组。预期此设计Android阵营将会跟进,并且也将成为明年AR游戏的一大应用。
 
OLED版iPhone的3D感测功能主要涉及PrimeSense开发的结构光(光编码)技术与时差测距(TOF)技术(iPhone 7已经用过)。由于许多不同的供应商都可供货,使相关供应链情况变得复杂。
 
3D感测模组(结构光)包含一个发射器模组(Tx)与一个接收器模组(Rx)。
 
1、Tx模组供应链
 
VCSEL供应商Lumentum与IIVI已在供应链之内;Philips Photonics 与芬妮莎(Finisar)也可望加入。而Lumentum的代工厂是稳懋,晶圆级光学元件(WLO)与绕射光学元件(DOE)的供应商有Heptagon与奇景光电(Himax);感测器供应商则有奥地利微电子(AMS)、台积电、精材提供封装。
 
iPhone X搭载3D感测功能,供应链是如何准备的?
 
2、Rx模组供应链
 
Rx模组的供应链,有提供镜头的大立光与玉晶光,提供红外线影线感测器的是意法半导体,滤光片供应商是Viavi,晶圆重建由同欣电提供,模组组装与主动校淮对位则是由LG Innotek负责。
 
据《巴伦周刊》报道,苹果已经向Viavi预购了1.5亿个光学滤光片,用于3D感测。许多中国3D感测模块供应商都选择Viavi 作为他们唯一的光学滤光片供应商。
 
iPhone X搭载3D感测功能,供应链是如何准备的?
 
据悉,包括提供VCSEL代工的稳懋、生产3D镜头的大立光、重建晶圆经验丰富的同欣电等,以及为感测器提供晶圆制程/封装的台积电与精材科技、提供VCSEL测试设备的致茂,也有望受惠。
 
Android阵营方面,也看好生产3D感测相机模组的舜宇光学,以及提供雷射端封装的联钧光电。
 
不同的声音
 
对于iPhone X搭载3D感测器,以实现人脸识别这一方案,并不是所有业界同仁都持乐观态度。
 
Needham & Co.宣称,苹果3D感测技术没有达到成熟的商业阶段,这条新闻一出,事情就大了,要知道,苹果的市值很大一定程度来自于iPhone产品的创新功能,投资人虽然更在乎苹果内容服务的利润,但是他们和消费者一样,也很在乎苹果硬件上的改朝换代。
 
信利(Truly Holdings)营运长James Wong等多位高管都曾经认为3D感测技术不是当下制程可以实现的。
 
iPhone X搭载3D感测功能,供应链是如何准备的?
 
华尔街日报曾指出,苹果所采购的旧版3D传感器供货严重不足,而新版存在着大量问题,即使搭载3D感测技术,那么相应的问题会导致iPhone在销售上走更多弯路。
 
其实,单论技术成熟度来看,3D感测技术已经出现很久了,但是一旦上升到产品落地和垂直应用的时候,依然存在漏洞。不管是什么样的技术,都需要时间来沉淀,3D感测这种涉及到个人信息、财产安全层面的技术更应该如此。
 
相较于3D感测,指纹感测器良率低才是大问题。为增加iPhone屏占比,苹果计划把指纹感测内建至屏幕玻璃底下,但新设计显然对产线形成了挑战。Cowen分析师Timothy Arcuri实地调访发现,指纹感测器良率太低这一问题,供应商尚无法克服,而苹果似乎也没打算找新供应商协助。
 
结语
 
其实,有没有3D感测真的有那么重要吗?2016年3月,我看过这样一个项目,在笔记本摄像头位置加入3D传感器功能,用于开机直接解锁。然而,现在机器对于影像的识别、关键信息的提取,再到计算和返回,整个过程所需时间算下来要远超过我们直接键入一个8位数的密码。
 
 
 
 
 
 
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