有人說，20世紀(jì)是電的世紀(jì)，21世紀(jì)是光的世紀(jì)。其中，VCSEL是光子市場增長最快的細(xì)分領(lǐng)域之一。自2017年，蘋果發(fā)布的iPhoneX上采用了VCSEL作為3Dsensing的光源器件后，VCSEL便開啟了在消費(fèi)電子產(chǎn)品上的應(yīng)用大門，市場需求的激增也引起了國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)的大規(guī)模布局。

最近，華為旗下投資公司——哈勃科技投資有限公司就再度出手，入股了常州縱慧芯光半導(dǎo)體科技有限公司。而乾照光電則宣布近16億元的VCSEL、高端LED芯片等半導(dǎo)體研發(fā)生產(chǎn)項(xiàng)目正式開工。

當(dāng)前VCSEL競爭格局如何?與VCSEL相關(guān)的LED企業(yè)又有哪些?他們進(jìn)展如何?

華為布局VCSEL芯片，縱慧芯光獲投資

6月12日消息，近日華為旗下投資公司——哈勃科技投資有限公司(以下簡稱“哈勃投資”)再度出手，入股了常州縱慧芯光半導(dǎo)體科技有限公司(以下簡稱“縱慧芯光”)。

根據(jù)天眼查資料顯示，6月9日，縱慧芯光的工商注冊信息發(fā)生變更，新增股東哈勃科技投資有限公司，具體投資金額及持股比例不詳。同時(shí)公司注冊資本也從2000萬人民幣增至約2117.3萬人民幣，增幅為5.87%。

據(jù)了解，縱慧芯光(Vertilite)成立于2015年，是一家創(chuàng)新型的光電半導(dǎo)體企業(yè)，致力于為全球客戶提供高功率以及高頻率VCSEL解決方案，主要研發(fā)生產(chǎn)VCSEL芯片、器件及模組等產(chǎn)品。據(jù)悉，縱慧芯光VCSEL供應(yīng)鏈涉及芯片設(shè)計(jì)、砷化鎵襯底、外延制備、芯片制造和封測等環(huán)節(jié)，而每個(gè)環(huán)節(jié)對確保量產(chǎn)交付高質(zhì)量的VCSEL都非常重要。

此前，縱慧芯光就已經(jīng)是華為旗艦手機(jī)VCSEL供應(yīng)鏈的一員，在華為Mate30 Pro中，它是VCSEL零部件的主要供應(yīng)商。

在入股縱慧芯光之前，華為通過哈勃投資還入股了山東天岳、杰華特微電子、深思考人工智能機(jī)器人、蘇州裕太車通、上海鯤游光電、無錫好達(dá)、慶虹電子等多家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)，加強(qiáng)了對于上游供應(yīng)鏈的布局。

乾照光電近16億元的VCSEL、高端LED芯片項(xiàng)目開工

6月12日，乾照光電在廈門翔安區(qū)隆重舉行了VCSEL、高端LED芯片半導(dǎo)體研發(fā)生產(chǎn)項(xiàng)目開工奠基儀式。福建閩東建工集團(tuán)董事長李國偉，廈門翔禾建設(shè)監(jiān)理總監(jiān)馬華天，以及乾照光電董事長金章育，總裁蔡海防等嘉賓出席儀式，共同見證這一重要時(shí)刻。

此前公告顯示，乾照光電于2018年11月宣布擬出資15.97億元建設(shè)VCSEL、高端LED芯片等半導(dǎo)體研發(fā)生產(chǎn)項(xiàng)目，由公司全資子公司廈門乾照半導(dǎo)體科技有限公司負(fù)責(zé)承辦。

項(xiàng)目投產(chǎn)后，預(yù)測達(dá)產(chǎn)后年銷售收入96,628.29 萬元，達(dá)產(chǎn)年利潤總額23,690.91萬元，達(dá)產(chǎn)年投資利潤率17.71%，投資利稅率18.63%，全部投資所得稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為21.72%;投資回收期6.01年。

乾照光電在公告中表示，砷化鎵/氮化鎵半導(dǎo)體器件主要依附于MOCVD進(jìn)行外延生產(chǎn)，技術(shù)含量高;在軍用和民用無線通訊等領(lǐng)域需求旺盛，而相關(guān)國內(nèi)廠商稀缺，國家正大力支持該行業(yè)的迅速發(fā)展。乾照光電憑借在砷化鎵和氮化鎵光電器件領(lǐng)域多年研發(fā)和生產(chǎn)的積累，通過本項(xiàng)目的建設(shè)，將有助于乾照光電在其他市場領(lǐng)域的突破，對公司的戰(zhàn)略發(fā)展具有重要意義。

在VCSEL方面，乾照光電已實(shí)現(xiàn)用于3D傳感的 VCSEL產(chǎn)品開始按訂單生產(chǎn)，面向3D結(jié)構(gòu)光、TOF和距離傳感器等客戶小批量出貨。

VCSEL市場空間究竟有多大?

基于蘋果公司對潮流的引領(lǐng)，以及各大安卓手機(jī)廠商的跟進(jìn)，VSCEL將逐漸從高端手機(jī)向低端手機(jī)滲透。根據(jù)Yole估計(jì)，考慮每部手機(jī)使用VSCEL數(shù)量的增加和每顆芯片價(jià)格的下降等因素，每部手機(jī)使用的VSCEL的價(jià)值將在1.5-2美元，在2024年將逐漸穩(wěn)定在2美元左右。

在中短程激光雷達(dá)所需的光源中，VCSEL也可與邊緣發(fā)射激光器(EEL)一爭高下。同時(shí)VCSEL應(yīng)用還逐漸延伸至5G通訊、人工智能(AI)系統(tǒng)與智慧家電、汽車自動駕駛等領(lǐng)域。這些新興應(yīng)用促成了如今VCSEL產(chǎn)業(yè)的繁榮景象。

根據(jù)Yole預(yù)測，到2024年VCSEL的市場空間為37.75億美元，復(fù)合增速為31%;其中在移動設(shè)備消費(fèi)領(lǐng)域的增速最為迅猛，從2018年的5.53億美元到2024年的33.82億美元，復(fù)合增速達(dá)到35%。

VSCEL市場參與者，都有誰?

VCSEL元件結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，且材料特性和磊晶層數(shù)的要求相當(dāng)高，需有高難度的磊晶技術(shù)才可順利生產(chǎn)。在營收方面，VCSEL元件獲利性仍較一般紅外線元件LED高出許多，使得各磊晶廠商(如IQE)VCSEL等IDM廠(如Lumentum)、LED廠，無不相繼投入或轉(zhuǎn)型至VCSEL元件開發(fā)，以爭取較高營收表現(xiàn)。

VSCEL在光通訊領(lǐng)域的長期發(fā)展，導(dǎo)致其關(guān)鍵技術(shù)及供應(yīng)能力主要掌握在各大光通訊芯片廠家手中，包括Lumentum、Ⅱ-Ⅵ、Avago、Philips Photonics等。國內(nèi)廠商方面，布局VSCEL的企業(yè)主要以有光通訊或LED芯片背景的企業(yè)為主，如光迅科技、華芯半導(dǎo)體、華工科技、三安光電、乾照光電等。

從通訊行業(yè)向消費(fèi)領(lǐng)域發(fā)展，VCSEL工藝水平也有一定的變化。外延片對均勻性有較高的要求，晶圓厚度輕微的變化就會對波長產(chǎn)生較大的影響。外延片廠商中，英國公司IQE和臺灣廠商全新光電處于領(lǐng)先地位，其中IQE是VCSEL外延片的龍頭企業(yè)。

全球VCSEL相關(guān)企業(yè)

海外歐美主要VCSEL企業(yè)，歐美這些老牌企業(yè)PhilipsPhotonics、Lumentum、Oclaro、Finisar、PrincetonOptronics、Broadcom等一直致力于VCSEL芯片、器件及模塊尖端技術(shù)的研發(fā)。

另外日本三菱，住友、韓國optowell等企業(yè)，對VCSEL芯片也有相當(dāng)研究，做的也很不錯(cuò)。

國內(nèi)主要參與者包括：

1、臺灣穩(wěn)懋，對外代工模式，類似微電子界的臺積電，lumentum是蘋果供應(yīng)商，而穩(wěn)懋給lumentum代工生產(chǎn)VCSEL供應(yīng)蘋果。

2、臺灣華立捷，一直致力于VCSEL芯片的研發(fā)、封裝測試等，可以做外延，通信和傳感的VCSEL都在做，實(shí)力不容忽視。

3、常州縱慧芯光，2015年成立，F(xiàn)abless模式，創(chuàng)始人陳曉遲畢業(yè)于美國斯坦福，面向通信和傳感的VCSEL都在做，其中榮耀等多部手機(jī)上有使用他們提供的VCSEL芯片。

4、睿熙科技，2017年成立，F(xiàn)abless模式，獲得舜宇提供的天使輪投資。

5、武漢仟目激光，2017年成立，F(xiàn)abless模式，通信和傳感的VCSEL都在做。

6、深圳檸檬光子，2017年成立，他們家最近連續(xù)發(fā)布850nm/940nmVCSEL量產(chǎn)消息，有興趣可以關(guān)注。

7、蘇州長光華芯。

8、深亮智能，通信和傳感的VCSEL芯片，包括后段封裝都在做，在中山建有自己的工廠。

9、華芯半導(dǎo)體，在泰州有自己的工廠，通信和傳感的VCSEL都在做。

國內(nèi)一些科研單位也進(jìn)行了不同層面的研究，比如中科院半導(dǎo)體所，長春光機(jī)所等。

和VCSEL相關(guān)的LED上市企業(yè)

由產(chǎn)品發(fā)展模式來看，LED相關(guān)行業(yè)已進(jìn)入相對成熟衰退的階段，且其元件價(jià)格與獲利性已大不如前，加上近年中國大陸廠商(如國星光電、木林森等)低價(jià)競爭的壓力下，也迫使部分國際大廠開始尋找其他終端產(chǎn)品應(yīng)用的可能性;此時(shí)，VCSEL雷射發(fā)光元件市場，即為一個(gè)不錯(cuò)的發(fā)展切入機(jī)會。

雖然VCSEL雷射元件的發(fā)光原理與LED元件大致相同，但其材料結(jié)構(gòu)仍較LED元件復(fù)雜許多，而憑借Osram與Epistar長期針對LED元件投入的技術(shù)研發(fā)及磊晶能力，對于轉(zhuǎn)入生產(chǎn)相關(guān)雷射元件似乎困難不大。

這些制造LED元件等IDM大廠，逐漸轉(zhuǎn)向開發(fā)VCSEL元件應(yīng)用的生產(chǎn)模式，將可提供企業(yè)營運(yùn)上較高的獲利性，藉由降低公司LED元件的出貨比例，從而減少內(nèi)部營收上的損失。

三安光電

VCSEL采用GaAs作為材料，而在GaAs加工領(lǐng)域有深厚的技術(shù)積累，布局VCSEL有天然的傳承優(yōu)勢。三安光電在數(shù)通及消費(fèi)類市場與行業(yè)領(lǐng)先客戶展開了深入合作，已完成25G相關(guān)產(chǎn)品的量產(chǎn)評估，進(jìn)入小批量試產(chǎn)。未來隨著該部分業(yè)務(wù)的技術(shù)研發(fā)和市場拓展順利推進(jìn)，VCSEL將是公司另一個(gè)不容忽視的業(yè)績增長點(diǎn)。

三安光電在2019年半年報(bào)中提到：光通訊業(yè)務(wù)已具備生產(chǎn)DFB、VCSEL、PD APD 等數(shù)通產(chǎn)品的能力，產(chǎn)品主要應(yīng)用于光纖到戶，5G 通信基站傳輸，數(shù)據(jù)中心以及消費(fèi)類終端的 3D 感知探測等應(yīng)用市場。目前，整體銷售規(guī)模雖不大，但與國內(nèi)知名終端應(yīng)用廠商都有業(yè)務(wù)對接，相信隨著客戶信賴度和范圍逐步擴(kuò)大，銷售體量也會逐漸增大，前景廣闊。

聚飛光電

華燦光電

華燦光電在2019年5月9日的《2018年度(創(chuàng)業(yè)板)非公開發(fā)行股票申請文件的反饋意見之回復(fù)報(bào)告》中提到：垂直腔面發(fā)射激光芯片(VCSEL)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的實(shí)施主體為華燦光電(蘇州)有限公司，為發(fā)行人全資子公司。垂直腔面發(fā)射激光芯片(VCSEL)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目建設(shè)期三年，計(jì)劃總投資 70,004.36 萬元。工程費(fèi)用為 61,140.36 萬元，占總投資的 87.3%，其中建筑工程 1,000.00 萬元、生產(chǎn)設(shè)備購置及安裝……

可見華燦光電已經(jīng)明確布局VCSEL產(chǎn)業(yè)，只是項(xiàng)目建設(shè)還需要一些時(shí)間。

瑞豐光電

鴻利智匯

對于2020年具體經(jīng)營計(jì)劃方面，鴻利智匯將打造規(guī)模成本優(yōu)勢，保持中高端白光LED封裝市場地位;加大Mini LED的研發(fā)及生產(chǎn)投入力度;打造LED汽車照明產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，同時(shí)公司將加強(qiáng)在Micro LED 、VCSEL、植物照明、UV LED等新技術(shù)方面的研究。