縱慧芯光消費(fèi)類VCSEL：產(chǎn)品可靠性世界領(lǐng)先，量產(chǎn)穩(wěn)定

2020年9月10日和9月24日，麥姆斯咨詢?cè)谏钲诤蜕虾傻刂鬓k了『第二十九屆“微言大義”研討會(huì)：激光雷達(dá)技術(shù)及應(yīng)用』和『第三十屆“微言大義”研討會(huì)：3D視覺技術(shù)與應(yīng)用』，縱慧芯光聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席產(chǎn)品官Ryan博士、聯(lián)合創(chuàng)始人兼亞太區(qū)首席執(zhí)行官陳曉遲博士分別發(fā)表了精彩演講，介紹了縱慧芯光面向消費(fèi)類3D傳感應(yīng)用和汽車激光雷達(dá)所開發(fā)的VCSEL產(chǎn)品進(jìn)展情況。

消費(fèi)類VCSEL：產(chǎn)品可靠性世界領(lǐng)先，量產(chǎn)穩(wěn)定

縱慧芯光聯(lián)合創(chuàng)始人兼亞太區(qū)CEO陳曉遲博士在『第三十屆“微言大義”研討會(huì)：3D視覺技術(shù)與應(yīng)用』發(fā)表精彩演講

VCSEL擁有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，從“物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療器材、通訊的B2B模式”到“智能手機(jī)、車載應(yīng)用、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）&增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的B2C模式”。近些年，VCSEL走入大眾視野，歸功于VCSEL在智能手機(jī)3D攝像頭中的應(yīng)用。根據(jù)最新行業(yè)研究數(shù)據(jù)顯示，未來五年智能手機(jī)前置3D攝像頭的滲透率平均每年增長2%~3%（絕對(duì)值）；后置3D攝像頭增長率非?？?，平均每年約5%~6%（絕對(duì)值）。在『第三十屆“微言大義”研討會(huì)：3D視覺技術(shù)與應(yīng)用』上，陳曉遲博士分析到“到2025年，假設(shè)每年智能手機(jī)的出貨量為10億部，大約有2.5億部會(huì)配置前置3D攝像頭，近5億部會(huì)配置后置3D攝像頭，這對(duì)VCSEL需求量是巨大的！”

縱慧芯光因進(jìn)入中國頭部智能手機(jī)廠商供應(yīng)鏈而廣受關(guān)注。據(jù)第三方咨詢公司發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2019年在智能手機(jī)3D ToF攝像頭的VCSEL廠商中，縱慧芯光已經(jīng)占據(jù)了全球32.6%的市場份額，位列第二。據(jù)陳曉遲博士介紹，縱慧芯光在全球的客戶已經(jīng)超過150家，主要來于消費(fèi)類3D傳感應(yīng)用。而汽車電子領(lǐng)域的客戶已經(jīng)成為縱慧芯光第二大客戶群體，縱慧芯光從2019年下半年開始聚焦汽車激光雷達(dá)領(lǐng)域。

面向消費(fèi)類應(yīng)用，縱慧芯光現(xiàn)有VCSEL產(chǎn)品的波長主要有850 nm和940 nm，功率范圍從五毫瓦到瓦級(jí)別，最高功率超過10瓦。針對(duì)不同應(yīng)用，縱慧芯光提供不同功率和不同排列方式的VCSEL產(chǎn)品，比如：為iToF（間接飛行時(shí)間）視覺方案提供規(guī)則陣列，為接近傳感器提供單點(diǎn)形態(tài)，為隨機(jī)或者分區(qū)陣列TX方案提供定制化排列方式。

縱慧芯光面向消費(fèi)類應(yīng)用已推出的VCSEL產(chǎn)品

陳曉遲博士重點(diǎn)向觀眾展示了縱慧芯光消費(fèi)類VCESL產(chǎn)品的可靠性水平和量產(chǎn)保障能力。

（1）世界領(lǐng)先的產(chǎn)品可靠性?？v慧芯光的2 W、940 nm單結(jié)VCSEL產(chǎn)品，在75℃下PCE為40%，105℃時(shí)超過30%，PCE在較寬溫度范圍（-40 ~ 105℃）表現(xiàn)優(yōu)秀。其中，這顆產(chǎn)品的加速老化測試結(jié)果超過2600小時(shí)，等效于全天24小時(shí)工作的條件下持續(xù)發(fā)光24年（也等效于每天8小時(shí)工作，壽命達(dá)72年），這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出客戶對(duì)壽命的要求，足以滿足車規(guī)級(jí)要求。

縱慧芯光單結(jié)2W VCSEL的可靠性表現(xiàn)非常優(yōu)秀

（2）量產(chǎn)保障能力用數(shù)據(jù)說話。陳曉遲博士表示“有了令人滿意的可靠性性能之后，我們關(guān)注的是如何大規(guī)模地生產(chǎn)這顆芯片，即芯片的可量產(chǎn)性?？v慧芯光雖然是一家初創(chuàng)公司，但一直秉承‘以量產(chǎn)為目標(biāo)’的理念，從項(xiàng)目立項(xiàng)開始，就嚴(yán)格按照新產(chǎn)品導(dǎo)入流程，保障每一階段的穩(wěn)健輸出，最終達(dá)到可量產(chǎn)的目標(biāo)。”陳曉遲博士展示了縱慧芯光在過去一段時(shí)間積累的2000片6英寸外延晶圓波長的分布圖，可以看出波長的波動(dòng)范圍控制在± 5 nm內(nèi)。此外，縱慧芯光在外延代工廠擁有每月超1500片的產(chǎn)能，在常州建有自有外延產(chǎn)線，外延產(chǎn)能每月超過1000片。

縱慧芯光的最新2000片6英寸外延晶圓波長分布圖

汽車類VCSEL：車規(guī)級(jí)量產(chǎn)就緒，性能卓越

隨著VCSEL在消費(fèi)電子、智能手機(jī)的應(yīng)用成熟，越來越多的客戶根據(jù)應(yīng)用端需求對(duì)VCSEL提出了更高的要求，如更高的可靠性、更低的成本、更高的功率密度。上述需求在遠(yuǎn)距離3D傳感應(yīng)用中的呼聲更為強(qiáng)烈，比如智能手機(jī)后置3D攝像頭和汽車激光雷達(dá)。業(yè)界對(duì)此有較為統(tǒng)一的認(rèn)知——VCESL從單結(jié)向多結(jié)發(fā)展?？v慧芯光已經(jīng)提前布局了下一代VCSEL產(chǎn)品：多結(jié)VCSEL，并可實(shí)現(xiàn)分區(qū)點(diǎn)亮。相比單結(jié)VCSEL，多結(jié)VCSEL將多個(gè)PN偏置結(jié)在垂直方向上串聯(lián)，能輸出更高的峰值功率，并提供更佳的信噪比，所需驅(qū)動(dòng)電流更小，有助于降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗。在相同光功率需求下可減小芯片尺寸，因此相比單結(jié)VCSEL優(yōu)勢明顯，從而成為未來汽車激光雷達(dá)光源的最佳選擇。

『第二十九屆“微言大義”研討會(huì)：激光雷達(dá)技術(shù)及應(yīng)用』會(huì)場現(xiàn)場

在『第二十九屆“微言大義”研討會(huì)：激光雷達(dá)技術(shù)及應(yīng)用』上，Ryan向在場觀眾詳細(xì)展示了縱慧芯光為汽車激光雷達(dá)開發(fā)的第一代多結(jié)VCSEL的性能表現(xiàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均可滿足汽車激光雷達(dá)的要求：

（1）LIV性能：在相同的電流下，三結(jié)VCSEL可以實(shí)現(xiàn)8.2 W的光功率輸出，單結(jié)VCSEL只有3 W，同時(shí)三結(jié)VCSEL在室溫下PCE高達(dá)53.7%，達(dá)到全球領(lǐng)先水平。

（2）短脈沖下的溫度穩(wěn)定性：工作在85℃時(shí)輸出光功率相比25℃相差小于10%，充分證明了三結(jié)VCSEL的溫度穩(wěn)定性非常好，可滿足長距離激光雷達(dá)高溫環(huán)境下的工作要求。

（3）遠(yuǎn)場發(fā)散角：隨著驅(qū)動(dòng)電流的增加，多結(jié)VCSEL發(fā)散角度變化較小，形狀從“甜甜圈”形狀慢慢變成單峰形狀。

（4）可靠性：1000小時(shí)加速老化測試結(jié)果表明無任何衰減，等效于產(chǎn)品壽命超過15年。

（5）車規(guī)認(rèn)證：縱慧芯光VCSEL產(chǎn)品已通過AEC-Q102車規(guī)級(jí)認(rèn)證，能夠滿足車規(guī)要求。

LIV特性對(duì)比：單結(jié)VCSEL vs. 三結(jié)VCSEL

目前，縱慧芯光主要為汽車激光雷達(dá)提供兩種VCSEL光源解決方案：（1）多顆VCSEL集成封裝在一起，從而提高最終的輸出功率；（2）分區(qū)點(diǎn)亮VCSEL方案，包括850 nm波段和940 nm波段、單結(jié)和多結(jié)技術(shù)。

縱慧芯光雖然成立不足五年，在消費(fèi)類3D傳感應(yīng)用已經(jīng)取得了驕人成績，車規(guī)級(jí)VCSEL已準(zhǔn)備就緒。憑借積極布局下一代VCSEL技術(shù)的遠(yuǎn)見、卓越的前沿技術(shù)研發(fā)能力，以及一次性保障產(chǎn)品量產(chǎn)落地的實(shí)力，縱慧芯光贏得了兩場研討會(huì)觀眾的關(guān)注和認(rèn)可！

原文標(biāo)題：縱慧芯光：消費(fèi)類VCSEL量產(chǎn)落地，車規(guī)級(jí)VCSEL準(zhǔn)備就緒

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