VCSEL需求激增，LED厂商也来分羹，谁执牛耳？
有人说，20世纪是电的世纪，21世纪是光的世纪。其中，VCSEL是光子市场增长最快的细分领域之一。自2017年，苹果发布的iPhoneX上采用了VCSEL作为3Dsensing的光源器件后，VCSEL便开启了在消费电子产品上的应用大门，市场需求的激增也引起了国内外相关企业的大规模布局。
最近，华为旗下投资公司——哈勃科技投资有限公司就再度出手，入股了常州纵慧芯光半导体科技有限公司。而乾照光电则宣布近16亿元的VCSEL、高端LED芯片等半导体研发生产项目正式开工。
当前VCSEL竞争格局如何？与VCSEL相关的LED企业又有哪些？他们进展如何？
华为布局VCSEL芯片，纵慧芯光获投资
6月12日消息，近日华为旗下投资公司——哈勃科技投资有限公司（以下简称“哈勃投资”）再度出手，入股了常州纵慧芯光半导体科技有限公司（以下简称“纵慧芯光”）。
根据天眼查资料显示，6月9日，纵慧芯光的工商注册信息发生变更，新增股东哈勃科技投资有限公司，具体投资金额及持股比例不详。同时公司注册资本也从2000万人民币增至约2117.3万人民币，增幅为5.87%。
据了解，纵慧芯光（Vertilite）成立于2015年，是一家创新型的光电半导体企业，致力于为全球客户提供高功率以及高频率VCSEL解决方案，主要研发生产VCSEL芯片、器件及模组等产品。据悉，纵慧芯光VCSEL供应链涉及芯片设计、砷化镓衬底、外延制备、芯片制造和封测等环节，而每个环节对确保量产交付高质量的VCSEL都非常重要。
此前，纵慧芯光就已经是华为旗舰手机VCSEL供应链的一员，在华为Mate30 Pro中，它是VCSEL零部件的主要供应商。
在入股纵慧芯光之前，华为通过哈勃投资还入股了山东天岳、杰华特微电子、深思考人工智能机器人、苏州裕太车通、上海鲲游光电、无锡好达、庆虹电子等多家半导体产业链上游企业，加强了对于上游供应链的布局。
乾照光电近16亿元的VCSEL、高端LED芯片项目开工
6月12日，乾照光电在厦门翔安区隆重举行了VCSEL、高端LED芯片半导体研发生产项目开工奠基仪式。福建闽东建工集团董事长李国伟，厦门翔禾建设监理总监马华天，以及乾照光电董事长金章育，总裁蔡海防等嘉宾出席仪式，共同见证这一重要时刻。
此前公告显示，乾照光电于2018年11月宣布拟出资15.97亿元建设VCSEL、高端LED芯片等半导体研发生产项目，由公司全资子公司厦门乾照半导体科技有限公司负责承办。
项目投产后，预测达产后年销售收入96,628.29 万元，达产年利润总额23,690.91万元，达产年投资利润率17.71%，投资利税率18.63%，全部投资所得税后财务内部收益率为21.72%；投资回收期6.01年。
乾照光电在公告中表示，砷化镓/氮化镓半导体器件主要依附于MOCVD进行外延生产，技术含量高；在军用和民用无线通讯等领域需求旺盛，而相关国内厂商稀缺，国家正大力支持该行业的迅速发展。乾照光电凭借在砷化镓和氮化镓光电器件领域多年研发和生产的积累，通过本项目的建设，将有助于乾照光电在其他市场领域的突破，对公司的战略发展具有重要意义。
在VCSEL方面，乾照光电已实现用于3D传感的 VCSEL产品开始按订单生产，面向3D结构光、TOF和距离传感器等客户小批量出货。
VCSEL市场空间究竟有多大？
VCSEL第一次被大众广为熟知是在2017年，iPhoneX的人脸识别技术使用了搭载VCSEL发射器的3D感测模块。随后安卓市场便一路跟进，从此，VCSEL产业迎来快速发展。
早期的3D摄像头技术均使用LED作为红外光源，但由于LED光束发散等缺陷，很快就被垂直发光、精准可靠、低功耗的VSCEL代替。目前VSCEL在手机的应用场景包括3D人脸识别与后置AR功能。前置人脸识别技术主要有三种，即苹果手机使用的的3D结构光、安卓手机使用的双目与TOF，而3D结构光与TOF均使用VCSEL作为红外光源发射器。
基于苹果公司对潮流的引领，以及各大安卓手机厂商的跟进，VSCEL将逐渐从高端手机向低端手机渗透。根据Yole估计，考虑每部手机使用VSCEL数量的增加和每颗芯片价格的下降等因素，每部手机使用的VSCEL的价值将在1.5-2美元，在2024年将逐渐稳定在2美元左右。
在中短程激光雷达所需的光源中，VCSEL也可与边缘发射激光器（EEL）一争高下。同时VCSEL应用还逐渐延伸至5G通讯、人工智能（AI）系统与智慧家电、汽车自动驾驶等领域。这些新兴应用促成了如今VCSEL产业的繁荣景象。
根据Yole预测，到2024年VCSEL的市场空间为37.75亿美元，复合增速为31%；其中在移动设备消费领域的增速最为迅猛，从2018年的5.53亿美元到2024年的33.82亿美元，复合增速达到35%。
VSCEL市场参与者，都有谁？
VCSEL元件结构相当复杂，且材料特性和磊晶层数的要求相当高，需有高难度的磊晶技术才可顺利生产。在营收方面，VCSEL元件获利性仍较一般红外线元件LED高出许多，使得各磊晶厂商（如IQE）VCSEL等IDM厂（如Lumentum）、LED厂，无不相继投入或转型至VCSEL元件开发，以争取较高营收表现。
VSCEL在光通讯领域的长期发展，导致其关键技术及供应能力主要掌握在各大光通讯芯片厂家手中，包括Lumentum、Ⅱ-Ⅵ、Avago、Philips Photonics等。国内厂商方面，布局VSCEL的企业主要以有光通讯或LED芯片背景的企业为主，如光迅科技、华芯半导体、华工科技、三安光电、乾照光电等。
从通讯行业向消费领域发展，VCSEL工艺水平也有一定的变化。外延片对均匀性有较高的要求，晶圆厚度轻微的变化就会对波长产生较大的影响。外延片厂商中，英国公司IQE和台湾厂商全新光电处于领先地位，其中IQE是VCSEL外延片的龙头企业。
全球VCSEL相关企业
海外欧美主要VCSEL企业，欧美这些老牌企业PhilipsPhotonics、Lumentum、Oclaro、Finisar、PrincetonOptronics、Broadcom等一直致力于VCSEL芯片、器件及模块尖端技术的研发。
另外日本三菱，住友、韩国optowell等企业，对VCSEL芯片也有相当研究，做的也很不错。
国内主要参与者包括：
1、台湾稳懋，对外代工模式，类似微电子界的台积电，lumentum是苹果供应商，而稳懋给lumentum代工生产VCSEL供应苹果。
2、台湾华立捷，一直致力于VCSEL芯片的研发、封装测试等，可以做外延，通信和传感的VCSEL都在做，实力不容忽视。
3、常州纵慧芯光，2015年成立，Fabless模式，创始人陈晓迟毕业于美国斯坦福，面向通信和传感的VCSEL都在做，其中荣耀等多部手机上有使用他们提供的VCSEL芯片。
4、睿熙科技，2017年成立，Fabless模式，获得舜宇提供的天使轮投资。
5、武汉仟目激光，2017年成立，Fabless模式，通信和传感的VCSEL都在做。
6、深圳柠檬光子，2017年成立，他们家最近连续发布850nm/940nmVCSEL量产消息，有兴趣可以关注。
7、苏州长光华芯。
8、深亮智能，通信和传感的VCSEL芯片，包括后段封装都在做，在中山建有自己的工厂。
9、华芯半导体，在泰州有自己的工厂，通信和传感的VCSEL都在做。
国内一些科研单位也进行了不同层面的研究，比如中科院半导体所，长春光机所等。
和VCSEL相关的LED上市企业
由产品发展模式来看，LED相关行业已进入相对成熟衰退的阶段，且其元件价格与获利性已大不如前，加上近年中国大陆厂商(如国星光电、木林森等)低价竞争的压力下，也迫使部分国际大厂开始寻找其他终端产品应用的可能性；此时，VCSEL雷射发光元件市场，即为一个不错的发展切入机会。
虽然VCSEL雷射元件的发光原理与LED元件大致相同，但其材料结构仍较LED元件复杂许多，而凭借Osram与Epistar长期针对LED元件投入的技术研发及磊晶能力，对于转入生产相关雷射元件似乎困难不大。
这些制造LED元件等IDM大厂，逐渐转向开发VCSEL元件应用的生产模式，将可提供企业营运上较高的获利性，藉由降低公司LED元件的出货比例，从而减少内部营收上的损失。
三安光电
VCSEL采用GaAs作为材料，而在GaAs加工领域有深厚的技术积累，布局VCSEL有天然的传承优势。三安光电在数通及消费类市场与行业领先客户展开了深入合作，已完成25G相关产品的量产评估，进入小批量试产。未来随着该部分业务的技术研发和市场拓展顺利推进，VCSEL将是公司另一个不容忽视的业绩增长点。
三安光电在2019年半年报中提到：光通讯业务已具备生产DFB、VCSEL、PD APD 等数通产品的能力，产品主要应用于光纤到户，5G 通信基站传输，数据中心以及消费类终端的 3D 感知探测等应用市场。目前，整体销售规模虽不大，但与国内知名终端应用厂商都有业务对接，相信随着客户信赖度和范围逐步扩大，销售体量也会逐渐增大，前景广阔。
聚飞光电
聚飞光电2019年11月21日发布的《公开发行可转换公司债券募集资金使用可行性分析报告（修订稿）》中写道：面对信息化智能化工业化及万物互联时代的来临，“生物识别 IR LED 封装技术”、“VCSEL 激光器件封装技术”等研发课题为公司顺应智能识别系统应用需求进行立项。VCSEL激光器件封装技术还在作为公司的研发课题进行立项。
华灿光电
华灿光电在2019年5月9日的《2018年度（创业板）非公开发行股票申请文件的反馈意见之回复报告》中提到：垂直腔面发射激光芯片（VCSEL）开发及产业化项目的实施主体为华灿光电（苏州）有限公司，为发行人全资子公司。垂直腔面发射激光芯片（VCSEL）开发及产业化项目建设期三年，计划总投资 70,004.36 万元。工程费用为 61,140.36 万元，占总投资的 87.3%，其中建筑工程 1,000.00 万元、生产设备购置及安装……
可见华灿光电已经明确布局VCSEL产业，只是项目建设还需要一些时间。
瑞丰光电
瑞丰光电在2019年三季报中，公布了重要在研项目进展，在第6项内容如下：（6）生物识别IR产品，虹膜识别相比较于指纹等其它生物识别，具有绝对的安全性和唯一性，可应用于门禁，金融支付等。有预测虹膜识别系统将会在移动支付领域大量使用；瑞丰光电结合自身的特点，积极布局虹膜识别领域，开发可安装在手机端的虹膜识别IR光源，相比较于其他光源：虹膜识别IR光源尺寸薄、小（受限于手机尺寸）、发光角度小、产品的光学设计较为困难，报告期内，VCSEL封装产品已实现小批量的交付。
鸿利智汇
对于2020年具体经营计划方面，鸿利智汇将打造规模成本优势，保持中高端白光LED封装市场地位；加大Mini LED的研发及生产投入力度；打造LED汽车照明产业链优势，同时公司将加强在Micro LED 、VCSEL、植物照明、UV LED等新技术方面的研究。
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编辑整理：GDLED
资料来源：拓墣产业研究、芯智讯、乾照光电、国元电子研究、Yole、随笔杂料、网上有块自留地等。
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