创业不到4年成为智能手机领域大规模出货的VCSEL厂商

据麦姆斯咨询报道，北京时间3月26日21:00，华为在法国巴黎发布了旗舰机型P30系列产品——P30及P30 Pro。华为首次在其旗舰机型P30 Pro采用了后置ToF摄像头，据麦姆斯咨询了解中国初创企业纵慧芯光半导体科技有限公司（以下简称：纵慧芯光，英文名称：Vertilite）出现在华为智能手机VCSEL供应商清单中，着实令人振奋！

华为旗舰机P30 Pro后置ToF摄像头的VCSEL供应商为Lumentum和纵慧芯光

而此前，据Yole发布的《智能手机应用的VCSEL对比分析》，华为Mate 20 Pro、小米8透明探索版、OPPO Find X、苹果iPhone X中的红外点阵投影器中采用的VCSEL芯片涉及两家VCSEL供应商：Lumentum和ams（Princeton Optronics），还没有中国VCSEL供应商的身影！

2017年iPhone X的发布正式标志着3D传感技术在手机领域的大规模应用，麦姆斯咨询在这一年开始关注国内VCSEL初创企业纵慧芯光的业务发展状况。通过查询工商注册信息，我们了解到纵慧芯光于2015年11月成立。这家初创企业能够在不到四年的时间内成功实现了中国VCSEL的商业化量产，也是到目前为止国内唯一一家在智能手机领域大规模出货的VCSEL厂商。VCSEL作为3D传感的核心元器件，在当前国际产业链不稳定的大环境下，这家国内厂商实现大规模出货量产，为中国的3D传感事业发展注入了稳定的力量，减小了中国3D传感产业链断裂的风险！

据麦姆斯咨询小编调研，这家年轻的初创企业吸引了众多资本的青睐：2015年底，纵慧芯光获华西集团A轮融资；2017年底，获欧菲光、高榕资本、陈大同等上亿元级B轮融资；2018年底，再次获得上亿元级B+轮融资，领投方为武岳峰资本，其它投资方包括前海母基金、追远创投、五岳华诺等。从投资圈了解到，目前纵慧芯光正在准备C轮融资。

哪些因素让纵慧芯光从成立不到四年的时间里成功进入国内顶级智能手机供应链？麦姆斯咨询通过调研，了解到纵慧芯光产业布局的一些特点。

建立国内6英寸VCSEL外延产线

外延是VCSEL芯片制程中最为关键的工艺，金属有机化学气相沉积设备（MOCVD）和相关测量设备则是VCSEL产业的投资核心！数据通信行业的VCSEL常采用3英寸或4英寸晶圆制造工艺。但是消费电子行业则需要6英寸晶圆制造工艺，才能实现降低成本的目的，以及更大的VCSEL阵列。晶圆尺寸的增加会造成良率偏低，这是因为MOCVD外延片均匀性控制难度会随着晶圆尺寸的增加而增加。（通常来讲，外延层厚度的1%差异将导致10nm的波长偏差，并且外延良率会影响整体VCSEL制造良率。）

MOCVD设备展示

据了解，纵慧芯光在2015年成立时只是一家fabless（无晶圆厂）模式的VCESL企业，通过外协方式为客户提供芯片。2018年初，纵慧芯光在常州建设了自有6英寸外延生产厂房。该外延厂房建设已经完成，目前处于工艺调试阶段。该产线的投用能够让纵慧芯光快速提升研发响应速度，快速迭代产品性能，让其产品技术始终处于业内领先水平。

当前VCSEL的应用领域从手机市场向线下支付、智能门锁、AR/VR（增强现实和虚拟现实）、安防监控、汽车激光雷达等市场快速渗透，纵慧芯光独立的外延产线有助于紧跟市场的应用需求。为客户提供独特的合作价值，麦姆斯咨询小编认为这也是纵慧芯光能够得到客户认可的重要原因之一。

VCSEL量产前已建立完善的品质管理体系

VCSEL产业上下游产业链较为复杂。一般流程为：设计公司提供VCSEL结构设计给外延代工厂，外延代工厂根据需求进行外延片生长，然后将外延片寄送至FAB代工厂，经FAB生产完毕后，再寄送给封测厂，最终出货给客户。鉴于复杂的代工产业链，各环节的产能准备，原材料的准备，客户需求的及时响应，都考验着一家公司的物流和品质管理水平。

麦姆斯咨询小编还记得2018年『第二十四届“微言大义”研讨会：3D视觉技术及应用』上，纵慧演讲的主题是《全力打造中国芯，助力VCSEL 3D应用腾飞》（详情可参考新闻报道《纵慧芯光Ryan：全力打造VCSEL中国芯，产品处于全球领先水平》）。在该主题演讲中，Ryan强调了纵慧芯光的物流管理体系能力和质量管理能力。当时，纵慧芯光还没有在手机供应链中大规模量产出货，但已经未雨绸缪，提前建立了完善的物流和品质管理体系。

产品技术迭代速度快

据麦姆斯咨询小编了解，VCSEL自从应用于消费电子领域后，产品技术可谓日新月异！VCSEL厂商如果无法及时把握市场动向，并做出积极的战略布局和产品迭代开发，就可能被后来者“拍死在沙滩上”！

以PCE（光电转换效率）为例，2017年主流市场对于VCSEL芯片的PCE要求最低值是30%，而经过两年的发展，现在市场的要求达到40%，并且需要具备良好的温度稳定性和可靠性。国内VCSEL产业起步较晚，市场的第一选择是国外厂商，国内企业想要进入主流应用市场，在性能方面必须达到国际一流VCSEL厂商的水平甚至更优异，这对于国内追赶者极具挑战。麦姆斯咨询通过业界了解到，纵慧芯光产品性能迭代发展速度很快，目前性能已经处于业界前列。后续结合自建的外延生产线，纵慧芯光的产品技术发展更是令人期待！

对于近红外波长的VCSEL，最初的应用采用850nm波段，目前手机市场逐渐以940nm波段占据主流，纵慧芯光已经率先拿下该波段的手机市场。对于长波长波段如1000nm~1500nm的VCSEL，纵慧芯光的技术储备也处于业界前列。全球首款基于GaAs（砷化镓）基础材料体系的常温出光的1500nm VCSEL就是由纵慧芯光团队与斯坦福大学联合开发。1500nm波段的激光穿透力更强，且更不易受到环境光影响。

纵慧芯光1500nm VCSEL出光光谱展示

纵慧芯光面临的挑战

自从iPhone X发布以后，3D成像和传感概念一直是市场上的热门话题。当前3D成像和传感的主流应用集中在手机领域，解决方案主要有结构光方案和飞行时间（ToF）方案。iPhone X采用了结构光方案。结构光方案具有高精度的特点，能够做到支付级安全。现在由支付宝推广的线下人脸支付，也主要采用结构光方案，但是结构光方案在远距离应用时相较ToF方案不再具有优势。ToF方案凭借其远距离的优秀性能表现，将逐步成为手机后置摄像头的选项。2019年，三星手机A80和A60加入后置ToF功能；业界流传2020年苹果也将在后置摄像头上增加ToF功能，让大众非常期待。在ToF应用方面需要VCSEL具备更小的上升沿和下降沿，同时客户对于芯片尺寸和性能提出更高的要求，对于纵慧芯光这样的初创企业来讲，也将面临更大的挑战。

iSO和安卓阵营智能手机的3D摄像头生态链