Aplicações de sensoriamento remodelam a indústria VCSEL
Em 2004, a VCSEL entrou na eletrônica de consumo pela primeira vez: mouse sem fio a laser Logitech MX1000, que se tornou a fonte leve de sensores de navegação a laser (posicionamento). Em 2016, o VCSEL entrou nos celulares da série iPhone 7 da Apple com a ajuda de sensores de proximidade/alcance do ToF para realizar sensor de proximidade facial, foco automático e outras funções. Ao mesmo tempo, o VCSEL também usa o sensor de proximidade/alcance para entrar no fone de ouvido AirPods da Apple para realizar a função de monitoramento de desgaste. Até agora, a aplicação de muitos produtos da Apple promoveu a escala do mercado VCSEL a um novo nível.
Em 2017, o array VCSEL entrou no Apple iPhone X pela primeira vez e se tornou a fonte de luz para o reconhecimento facial 3D. Isso também incendiou toda a indústria vcsel, a escala de mercado se expandiu rapidamente, e as empresas iniciantes surgiram uma após a outra. De 2018 a 2019, o campo do Android seguiu a Apple e lançou uma série de celulares com tecnologia integrada de sensoriamento 3D, mas não fez do reconhecimento facial 3D uma demanda rígida. Em 2020, ele será espremido para fora da parte de mercado pelo reconhecimento de impressão digital sob a tela. Em 2020, o conjunto VCSEL endereçado entrará nos novos smartphones iPad Pro e iPhone 12 Pro da Apple pela primeira vez, tornando-se a fonte leve do consumidor lidar. Isso também levou o campo android a implantar a tecnologia de tempo de voo direto (dToF) e se preparar ativamente para aplicações de realidade aumentada (AR).
Ampla gama de aplicativos de sensoriamento VCSEL
Devido ao desenvolvimento de várias aplicações de sensores, o mercado global de VCSEL atingirá 1,15 bilhão de dólares em 2020, o que pode ser descrito como "aplicações sensoriantes remodelando a indústria VCSEL" ocupando a maior participação de mercado: 75%; aplicações de comunicação ocupando a segunda maior participação de mercado: 24 %. Outras aplicações incluem tratamento térmico industrial no campo de fabricação, impressão a laser e relógios atômicos no campo de cronometragem. Os fornecedores vcsel para aplicações de sensoriamento incluem principalmente Lumentum, II-VI, ams & Osram, Zonghui Xinguang, TRUMPF e Hualijie.
Participação de mercado da VCSEL em diversas aplicações e principais fornecedores de VCSEL
Olhando para o futuro, sob a demanda inteligente dos dois principais produtos terminais de telefones celulares e automóveis, o mercado de VCSEL continuará a manter um impulso de rápido crescimento. Esperamos que a câmera 3D na traseira do smartphone Android, bem como o Lidar fora do carro e o monitoramento das pessoas dentro do carro (como o sistema de monitoramento do motorista) acelerem o progresso. De acordo com as previsões da Memes Consulting, o mercado global de aplicações de sensoriamento da VCSEL crescerá de US$ 862 milhões em 2020 para US$ 1,728 bilhão em 2024, com uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 19% no período.
Tamanho do mercado VCSEL para aplicações de sensoriamento
Multi-junção e endereçada tornam-se a direção de desenvolvimento do VCSEL
Os novos celulares da série iPad Pro e iPhone 12 Pro lançados pela Apple em 2020 são equipados com lidar baseados na tecnologia dToF. A matriz VCSEL endereçada integrada é fornecida pela Lumentum. A matriz VCSEL adota um design de cátodo comum e tem quatro áreas no ânodo. , O sinal de condução pode controlar uma das quatro áreas do ânodo para realizar a iluminação divisional. O array VCSEL endereável tem as seguintes vantagens: (1) Controlar efetivamente a área emissora de luz e aumentar a potência máxima; (2) Através de um projeto adequado do sistema, a capacidade anti-interferência em nível de sistema pode ser alcançada; (3) Tem melhor eficiência luminosa e pode ser salvar o consumo de energia do sistema; (4) Melhor desempenho de dissipação de calor.
Lidar no Apple iPad Pro 2020 integra lumentum matriz VCSEL endereçada
À medida que a demanda do mercado por lidar automotivo cresce, as matrizes VCSEL de várias junções tornaram-se os principais produtos de layout dos principais fabricantes do mundo. Em comparação com os VCSELs de junção única, os VCSELs de várias junções podem: (1) melhorar o PCE (eficiência de conversão eletro-óptica) e reduzir o consumo de energia; (2) fornecer maior densidade de energia, o que é mais amigável ao design de sistemas ópticos; (3) melhorar a eficiência da inclinação, é mais amigável com o laser driver; (4) Fornece maior potência máxima e expande o leque de trabalho variado; (5) Reduz o "custo por watt" do laser. De 2020 a 2021, os principais fabricantes globais lançaram sucessivamente produtos VCSEL de junção dupla e de três junções, enquanto o líder Lumentum lançará pela primeira vez matrizes VCSEL de junção e seis junções em março de 2021. A potência óptica de cada orifício de emissão excede 2W, o que faz com que a potência máxima de uma matriz VCSEL de 1 milímetro quadrado exceda 800W. Em resumo, o array VCSEL multi-junção e endereçada é a tecnologia básica para alcançar o lidar de médio e longo alcance de alto desempenho.
Tendência de desenvolvimento do VCSEL para aplicações de sensoriamento
Além de pesquisar tendências do setor, a Memes Consulting também pesquisou e analisou patentes de invenção chinesas relacionadas ao VCSEL e seu design de array e fabricação, analisou a tendência de desenvolvimento tecnológico do campo vcsel da China e contratou empresas superiores, instituições de pesquisa e especialistas técnicos no campo vcsel da China. Este relatório fornece um banco de dados de patentes Excel, que contém quase 1.000 patentes de invenção autorizadas e pedidos de patentes de invenção de mais de 690 famílias de patentes envolvidas nesta pesquisa. Este banco de dados de patentes de alto valor suporta pesquisa em vários campos, incluindo título de patente, resumo, candidato, número de publicação, número de inscrição, data do pedido, inventor, número de classificação do IPC, status legal atual e desenhos abstratos.
Tendências de pedidos de patentes de invenção da VCSEL China
Indústria vcsel da China está crescendo
Como os principais fornecedores do VCSEL da Apple, Lumentum e II-VI ocupam uma grande participação de mercado. No entanto, nos últimos anos, os fornecedores chineses de VCSEL surgiram um após o outro. Muitos retornados no exterior de grandes fábricas internacionais e talentos locais iniciaram conjuntamente um boom empreendedor e criaram um "chip chinês" independente e controlável. Essa tendência em expansão tem atraído muitas partes de capital para investir em todos os elos da cadeia da indústria VCSEL, envolvendo empresas de design e fabricação de chips, fundições epitaxiais e fabricantes de wafer, fornecedores de equipamentos e materiais e fabricantes de módulos/sistemas de sensores.
Cadeia da indústria VCSEL para aplicações de sensoriamento
Em termos de chips VCSEL para aplicações de sensoriamento, os fabricantes chineses são principalmente empreendedores, principalmente no Delta do Rio Yangtzé e no Delta do Rio Pearl. A região do Delta do Rio Yangtzé inclui Zonghui Xinguang, Ruixi Technology, Changguang Huaxin, Huaxin Semiconductor, Dugen Laser e Eagle Semiconductor; a região do Delta do Rio Pearl inclui Bosheng Optoelectronics, Lemon Photon, Ruishi Technology e Xinliang Intelligent; além disso, há a QianMu Laser, com sede em Wuhan, e a Qianzhao Optoelectronics, uma empresa listada com sede em Xiamen. Entre os fabricantes acima mencionados, o Zonghui Xinguang VCSEL tem o maior volume de embarque. Ele entrou com sucesso nos smartphones da Huawei e implantou rapidamente um grande número de patentes na China. Portanto, ganhou o favor de investidores como o Hubble Technology Investment da Huawei e o Xiaomi Yangtze River Fund.
Fabricantes representativos de chips VCSEL para aplicações de sensoriamento
Devido à forte demanda e ao desenvolvimento vigoroso do mercado de semicondutores compostos III-V representado por VCSELs e dispositivos de radiofrequência, cada vez mais surgiram fábricas de epitaxia e wafer na China, incluindo fundições puras de epitaxidade e wafer (Por exemplo, Tangjing Quantum, Zhongkexindian, Sanan Integrated Circuit, Quanlei Optoelectronics, Hiway Huaxin) e fabricantes de IDM com plantas de fabricação epitaxial e wafer internas (como Changguang Huaxin, Semicondutor huaxina). Estamos ansiosos pela maturidade da cadeia industrial vcsel da China, estabelecendo uma base sólida para o amplo mercado de aplicações de sensores!
A GMKJ Technology está profundamente engajada em fontes de luz saudáveis e inteligentes, fornecendo ao mercado uma gama completa de LED UV UVA UVB UVC, produtos infravermelhos IR LED VCSEL e serviços de programa. Possui centenas de parceiros de alta qualidade nos mercados interno e externo para promover conjuntamente o uso da tecnologia leve para criar uma vida saudável e inteligente. .
