打通“芯片+封装+光学集成”,瑞识科技发布全系列高性能VCSEL 产品

2019-08-28 投稿人 : www.jd-dkj.cn 围观 : 1401 次
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2017年,iPhone X的外观使得面部解锁的3D感应技术成为业界的热点,而3D感应模块中的核心半导体激光器VCSEL已在业界多次提及。就在最近,一些行业专家再次在2020年新iPhone的产品趋势预测中表示,预计到2020年下半年iPhone的三款新机型将配备前置3D摄像头,并有两个新的机会将配备后部ToF。带有前后VCSEL。

该专家还预测,配备VCSEL的手机(包括iPhone)的出货量将在2020年大幅增加450%-500%,并且这一数字将增加到75-80万台。

根据LED内部研究中心(LED内部)的最新红外传感市场报告,指出在2019年智能手机整体出货量预期下降的情况下,手机品牌厂商将参与规格竞争。 3D下半年,3D感觉。测试模块是重要功能之一,VCSEL是未来模型的官方标准。受此趋势的推动,预计2019年手机3D感应的VCSEL市场产值预计将增至11.39亿美元。

随着VCSEL技术的成熟,光学传感技术及其核心部件已进入行业级应用,并已应用于激光打印机,光学鼠标,汽车激光雷达(LiDAR),辅助驱动,气体传感器,体内检测,和虹膜识别。AR/VR,机器人视觉,医疗美容等领域已经探索,涉及上下游产业受益。一些投资机构预测,VCSEL市场预计将从2017年的3.3亿美元增加到2023年的35亿美元,复合年增长率为48%。

事实上,尽管VCSEL的商业机会一直很乐观,但国内能源生产VCSEL却非常罕见。技术瓶颈高,对芯片设计能力的要求高,受高成本、专利壁垒等因素的限制。因此,国产VCSEL的发展速度远远低于预期。虽然涉及到国内一些芯片设计厂家,但技术力量相对落后,产量和可靠性不足,很难摆脱对国外成熟供应商的依赖。此外,在更实际的应用中,客户需要一个易于使用的光热整体优化光源解决方案(封装光学芯片和组装光学透镜),而不是一个单独的VCSEL光学芯片。目前很少有公司提供完整的光源解决方案,这大大限制了VCSEL技术在应用方面的普及速度。

,掌握了完全独立的芯片设计、光集成优化等关键技术,拥有数十项国内外技术发明专利。2018年底,瑞智科技首次发布“高核比”VCSEL TOF模块。同时,依托团队独创的“1.5光集成技术”,开发了Fray系列LED泛光光源产品,用于3D传感应用。

据了解,瑞智发布的VCSEL光源模块产品主要分为两大系列,分别采用扩散器组件封装的TRay系列产品和VCSEL芯片直接封装的VRay系列产品(图1)。该产品的光功率范围为5mW至5W,波长规格为850nm和940nm,808nm和795nm规格也可供客户选择。产品尺寸与目前常用的针脚销钉相同,产品具有很强的适用性。同时,产品的照明角度也有多种规格,可以满足大多数客户应用场景的需求。

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图1:VCSEL产品矩阵

除了全系列的规格外,该公司的VCSEL光源模块产品在性能和可靠性方面均处于行业领先水平。据瑞士科技产品负责人介绍,瑞士知名产品生产的VCSEL芯片的光电转换效率(PCE)已超过45%,封装光源产品的光电转换效率超过40%。在产品可靠性方面,瑞智科技充分考虑热稳定性和结构稳定性,采用高导热率的氮化铝陶瓷基板,优化VCSEL在封装过程中的高热密度特性,确保芯片的高热量。出口效率可提高产品的长期可靠性。同时,由于产品中使用的基板都是一体的,所以支架和底部陶瓷基板一体成型,结构稳定,从而消除了剥离支架和底部陶瓷基板的风险。

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图2. VCSEL产品的实际图表:TRay(左),VRay镜头(中),VRay Flat(右)

值得一提的是,瑞智发布的VCSEL系列光源产品中使用的核心元件 - VCSEL芯片是由团队自主开发和生产的产品,具有完整的知识产权和业绩。瑞智科技已成功开发出全系列VCSEL芯片产品。产品范围涵盖不同波长,包括850nm,940nm和几毫瓦至几瓦的光功率(见图3)。应用范围从3D结构光到接近感应,红外泛滥和3D ToF感应。

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图3:VCSEL芯片产品系列的实际图表

瑞智科技芯片产品负责人何永祥博士表示,为了满足芯片的应用性能要求,该团队通过多轮优化材料设计和加工工艺,包括分布式布拉格反射器的掺杂在外延材料中。优化相邻量子阱有源区的精细结构设计,使VCSEL外延材料得以发展,光电转换效率(PCE)高达52%,达到业界最高水平。基于外延材料的顶级性能,瑞士VCSEL芯片系列产品的性能已达到行业领先水平。以3D 件下的等效寿命超过10年。

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图4:瑞士技术VCSEL芯片的6英寸晶圆批量生产(左)和产品光电曲线(右)的PCE分布

瑞士语技术团队拥有丰富的VCSEL芯片批量生产供应链集成经验,并已完成行业领先供应链与行业领先功能的集成,从外延生长到晶圆制造,芯片性能测试和可靠性验证。芯片批量生产能力,质量控制和批量生产产量保证。同时,为了保证VCSEL光源模块的质量,瑞智科技建立了自己的芯片封装生产线,并通过了ISO9001质量体系认证。它配备了专业的VCSEL光源批量生产测试设备。实现产品质量和供应链管理的自主控制。

为了更好地满足不同场景下客户的各种应用需求,加快VCSEL技术的应用,瑞易建立了完整,响应迅速的定制服务机制。客户可根据需要定制光源产品的尺寸,波长,封装形式和照明角度。和光功率。在Diffuser定制中,我们与VIAVI合作,为客户提供定制服务。 VIAVI全球营销和销售副总裁Sinclair Vass先生表示,“我们非常愿意与瑞士合作,通过VIAVI的专业扩散器设计和瑞士业界领先的VCSEL技术,在扩散器应用方面做更多工作,以实现更具挑战性的应用“。

“我们致力于打破外国制造商在核心半导体光器件行业的垄断竞争格局,为中国工业的创新和发展做出贡献。”瑞智科技首席执行官王洋博士在接受采访时表示,“光学+人工智能”是第四产业。在革命的核心,光学传感器是人工智能数据的主要来源,我们正在进入消费光子的时代。作为消费光子领域的创新者和推动者,瑞士科技致力于工艺,追求极致工艺和产品可靠性,并致力于将先进的光学技术带入我们每个人的生活。凭借“芯片+封装+光学集成”三项核心技术,瑞智科技将为客户提供真正易用,廉价,批量生产的半导体光源产品和光学解决方案。

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