iPhone X搭載3D感測功能，供應鏈是如何準備的？

蘋果為迎接iPhone問世10周年，推出了許多重大更新。

由於新一代iPhone取消了Home鍵，在屏幕上進行指紋識別的技術又尚難克服，加上蘋果2013年併購PrimeSense獲得3D感測技術，新一代iPhone採用了3D感測，以強化人臉識別準確度。

市場還傳出消息，華為10月推出的Mate 10，也將具備3D感測、人臉識別。 華為及蘋果分別為全球第二、三大智能手機廠，預料將帶動該市場風潮迭起。

台灣產業鏈人士@冷希Dev在微博上透露，除了iPhone 8和華為Mate 10之外，小米也準備採用3D感測技術。

@冷希Dev 在微博稱，下半年智能手機新亮點將會是3D感測技術，該技術可進一步完善虹膜識別、臉部識別功能，彌補部分全面屏手機指紋識別體驗的不足。

據悉，目前光耀科的3D感測鏡頭已經出貨，除了供應給蘋果之外，華為也將採用，率先使用的產品很可能是下半年的華為Mate10。

基於此，新一批的iPhone 8和Mate 10供應鏈廠商有望沾光，包括美國光纖主被動組件及雷射廠商Lumentum、意法半導體（STMicro）和台灣的奇景光電，還有台積電、大立光等相關供貨商。

Lumentum正是強力暗示新iPhone將採用3D感測器的廠商。意法半導體也於今年1月表示，新取得的計劃將在下半年帶來龐大營收，目前已為此擴大資本支出。

3D光學感測可將光學圖像從過去的二維向三維空間轉換，手機還沒出來，產業鏈的各個公司股價已經開始沸騰了，蘋果繼觸摸屏之後，又將培育出一個新的40~50億美金的新蛋糕，粗略計算下，一個3D光學模組，10~15美金，其中，面射型雷射（VCSEL）大概1.5~2美金。

3D感測技術

3D感測技術可進一步完善虹膜識別、臉部識別功能，彌補部分全面屏指紋識別體驗的不足。

也就是說，3D感測技術可以讓手機屏幕觸摸更加敏感、靈活，還可以更好的發揮手機的面部識別功能，更好地進行指紋識別。所以，3D感測技術會讓手機使用起來更加方便。

3D感測器透過傳送手機附近物體所彈回的光束，用在臉部識別或手勢控制，例如在手機前方揮動手勢，便可刪除電子郵件。

3D感測必須在相機模塊外，加上投射光源的VCSEL紅外線雷射感應模塊，帶動相關供應鏈商機。

VCSEL是個什麼鬼？

VCSEL，全名為垂直腔面發射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser），過去主要用於短距離光通信行業，VCSEL也是光通信領域成本最低的一種激光器（除了LED以外）。

對比於LED，VCSEL激光器具有高效率，響應時間快等特點，也正因此，VCSEL成為目前3D 感測器的最佳選擇。

3D 感測採用的是VCSEL方案，其主要原理為光飛行時間的測量（ToF）。一顆3D感測模組從原理上來說，必須擁有低功耗高效的激光器，而且需要光感應器件。

目前，用在手機中的VCSEL對技術的要求遠低於電信級和數據中心的要求，第一，手機對距離要求短；第二，手機傳輸的流量小。VCSEL在光器件領域屬於很成熟的技術產品，未來，如果3D光學感測市場空間打開，相關廠商將直接受益。

VCSEL主要提供商

在VCSEL領域，美國的Lumentum處於龍頭地位。其前身是JDSU，是多年以來全球最大的光電器件的老大。今年2月，該公司股價漲了35%！在Lumentum Q2業績電話會議上，多名分析師問到了該公司的3D感測產品，Lumentum高管表示，正在洽談合作的客戶處在移動通信終端行業（作者註：還能是誰？蘋果啦咯！），3D感測產品市場空間將很快從目前1億美金/季度增長到10億美金（一年就是40億美金的市場蛋糕）。

該公司表示，過去6個月的工作讓Lumentum對產品有了很強的信心，同時公司已經能夠做好長周期項目的計劃。未來產品形態將不同於過去光通信行業TOSA，不需要做封裝，因此毛利率將高於過去的產品（毛利率還能大幅提高，擺脫過去通信業一貫的低毛利狀況）。

而在，本土企業光迅科技在該領域處於全球第5的位置。

目前，光迅科技擁有量產1G和小批量10G VCSEL的能力，年自製晶元產量超過4000萬片。

雖然VCSEL是成熟的技術產品，但畢竟是晶元級的，需要極高學習成長曲線，國內現在能提供晶元級產品的只有光迅科技和昂納。

iPhone X的3D感測供應鏈

蘋果新機導入了3D感測，也需要搭配紅外線模塊、VCSEL光學組件，以實現臉部辨識功能。新款蘋果將透過相機與紅外線發射接收模塊，捕捉物體信息與鏡頭拍下影像結合成2D影像，再與3D感測模塊和VCSEL組件進行3D影像構建。

新增加的IR發射模塊由台積電生產感測器，後段由精材進行封測，由於IR擷取影像需與相機模塊影像結合，預期大立光、玉晶光產品隨之升級，可望同步受惠。

OLED版iPhone搭載了具備3D感測技術的前置相機，預期亞洲領頭的鏡頭與相機組製造商，大多都能從這波3D感測相機的增長趨勢當中受益。

第一級供應商正積極開模發展3D感測業務，或通過策略聯盟，垂直、橫向整合併鞏固其地位。預期Android手機陣營將會跟進納導入3D感測功能，需求將會在2018年爆發，包括穩懋、大立光、舜宇光學、玉晶光、歐菲光、Qtech、新鉅等，都將受惠。

OLED版iPhone搭載的3D感測技術，包含一個內建接收器的相機模組，以及一個發送器模組（手機正面）。相機模組由大立光與玉晶光供應。

明年，在手機背面搭載的3D感測將會推出新應用（AR），這將需要更多的鏡頭，蘋果也可能升級3D深度感測技術以提升AR/遊戲/3D運算的用戶體驗。而Android陣營很快就會跟進，屆時不論手機的正面或背面，都會需要更多相機鏡頭。

今年2月，Qtech宣布可能買下新鉅私募股票。新鉅發行5,700萬股新股，Qtech將獲得至多36%的股權，目的在於切入新鉅已開發出的相關相機鏡頭AR、VR、車用領域。

新鉅是微軟Kinect 3D感測相機的主要供應商，在遊戲用相機/筆電相機鏡頭上也多有斬獲。而Qtech是第三大CCM製造商，與許多手機品牌關係穩固，產能穩定。

穩懋認為今年手機品牌客戶會開始運用垂直共振腔面射型雷射（VCSEL）技術，併當成一項主要應用，目前穩懋已與好幾個IDM都有合約，量產的產品最終會由單一IDM出貨，富邦投顧認為會是Lumentum。

VCSEL產品的單價與毛利率都會高於手機功率放大器，從生產到出貨所需時間也較長，雖然生產設備大致和功率放大器一樣，不必再額外添購設備。穩懋認為，VCSEL矩陣的晶元尺寸應該會比VCSEL感測器所使用的大上許多，選用的晶元尺寸和矩陣數量有關，初步預估，一個6吋晶圓產出約20,000~40.000顆晶元是合理的，穩懋先前預估VCSEL產品會在第2季底開始量產。

根據預測，2018年iPhone背面的3D感測模組將內建高功率VCSEL矩陣，會額外需要一個配備紅外線接收器的相機模組。預期此設計Android陣營將會跟進，並且也將成為明年AR遊戲的一大應用。

OLED版iPhone的3D感測功能主要涉及PrimeSense開發的結構光（光編碼）技術與時差測距（TOF）技術（iPhone 7已經用過）。由於許多不同的供應商都可供貨，使相關供應鏈情況變得複雜。

3D感測模組（結構光）包含一個發射器模組（Tx）與一個接收器模組（Rx）。

1、Tx模組供應鏈

VCSEL供應商Lumentum與IIVI已在供應鏈之內；Philips Photonics 與芬妮莎（Finisar）也可望加入。而Lumentum的代工廠是穩懋，晶圓級光學元件（WLO）與繞射光學元件（DOE）的供應商有Heptagon與奇景光電（Himax）；感測器供應商則有奧地利微電子（AMS）、台積電、精材提供封裝。

2、Rx模組供應鏈

Rx模組的供應鏈，有提供鏡頭的大立光與玉晶光，提供紅外線影線感測器的是意法半導體，濾光片供應商是Viavi，晶圓重建由同欣電提供，模組組裝與主動校淮對位則是由LG Innotek負責。

據《巴倫周刊》報道，蘋果已經向Viavi預購了1.5億個光學濾光片，用於3D感測。許多3D感測模塊供應商都選擇Viavi 作為他們唯一的光學濾光片供應商。

據悉，包括提供VCSEL代工的穩懋、生產3D鏡頭的大立光、重建晶圓經驗豐富的同欣電等，以及為感測器提供晶圓製程/封裝的台積電與精材科技、提供VCSEL測試設備的致茂，也有望受惠。

Android陣營方面，也看好生產3D感測相機模組的舜宇光學，以及提供雷射端封裝的聯鈞光電。

不同的聲音

對於iPhone X搭載3D感測器，以實現人臉識別這一方案，並不是所有業界同仁都持樂觀態度。

Needham & Co.宣稱，蘋果3D感測技術沒有達到成熟的商業階段，這條新聞一出，事情就大了，要知道，蘋果的市值很大一定程度來自於iPhone產品的創新功能，投資人雖然更在乎蘋果內容服務的利潤，但是他們和消費者一樣，也很在乎蘋果硬體上的改朝換代。

信利（Truly Holdings）營運長James Wong等多位高管都曾經認為3D感測技術不是當下製程可以實現的。

華爾街日報曾指出，蘋果所採購的舊版3D感測器供貨嚴重不足，而新版存在著大量問題，即使搭載3D感測技術，那麼相應的問題會導致iPhone在銷售上走更多彎路。

其實，單論技術成熟度來看，3D感測技術已經出現很久了，但是一旦上升到產品落地和垂直應用的時候，依然存在漏洞。不管是什麼樣的技術，都需要時間來沉澱，3D感測這種涉及到個人信息、財產安全層面的技術更應該如此。

相較於3D感測，指紋感測器良率低才是大問題。為增加iPhone屏佔比，蘋果計劃把指紋感測內建至屏幕玻璃底下，但新設計顯然對產線形成了挑戰。Cowen分析師Timothy Arcuri實地調訪發現，指紋感測器良率太低這一問題，供應商尚無法克服，而蘋果似乎也沒打算找新供應商協助。

結語

其實，有沒有3D感測真的有那麼重要嗎？2016年3月，我看過這樣一個項目，在筆記本攝像頭位置加入3D感測器功能，用於開機直接解鎖。然而，現在機器對於影像的識別、關鍵信息的提取，再到計算和返回，整個過程所需時間算下來要遠超過我們直接鍵入一個8位數的密碼。