iPhone浏海屏幕何时更换？长波长雷射芯片成关键

苹果(Apple)采用的脸部识别Face ID模块打响结构光3D传感名号，不过iPhone「浏海屏幕」究竟沿用到何时，一直是各界关注重点，市场上也持续传出苹果有意把3D传感模块埋入「屏下」，舍弃开发量产多年的结构光技术，改采较为简易的时差测距(ToF)识别。

熟悉化合物半导体人士坦言，上述说法实在「过於乐观」。除了2022年估计iPhone 14(暂称)Face ID模块不会有明显更动外，外传2023年iPhone 15时代导入恐怕也颇有难度，估计这至少将是3~5年的中长期大计，关键仍回到「长波长」雷射发光源芯片。

熟悉3D传感光学元件业者直言，目前有几大解决方案研究路线，其一，从既有砷化镓(GaAs)面射型雷射芯片(VCSEL)力求升级至1,000纳米以上波长。其二，或是直接改采磷化铟(InP)的边射型芯片，这都是各大业者包括雷射芯片设计、代工、磊芯片(Epi)业者戮力研发的部分，甚至还得配合长波长的收光传感器如锗矽(GeSi)Sensor等，可说是浩大工程。

三五族半导体相关业者直言，比较有可能的是先行在近接传感器(proximity sensor)导入InP，但基本上这与Face ID模块本身距离较远，至於Face ID模块本身要做到「屏下」设计，基本上波长一定得高於现行的940nm，否则无法穿透OLED面板。

InP虽然可以生产1,550nm的长波长雷射芯片，目前主要应用泰半是新款的车用激光雷达(LiDAR)，并为边射型雷射芯片应用居多，主流制程为4寸晶圆生产，封装、测试成本也相对较高。

业界人士估计，就算先行导入於iPhone用P-Sensor，每个月大约是1,000~2,000片的4寸晶圆量能，由於Die Size偏小，每片约可切割出10万颗~20万颗芯片，这也大概就是1年iPhone的出货量。

但这个量能对於三五族晶圆厂等业者来说，贡献不算太大，整合评估成本效益，事实上目前包括三五族晶圆代工龙头稳懋，或是主要磊芯片大厂IQE或全新光电来说，或许从既有砷化镓VCSEL升级将是较有成本竞争力的选项。

熟悉苹果3D传感供应链业者坦言，从砷化镓VCSEL升级或是改采磷化铟的各种开发案其实或多或少都已经在进行中，磊芯片业者也努力尝试，但就算是苹果供应链的IQE，长波长雷射芯片的磊芯片品质仍有待加强。

是故，多数三五族业者认为至少两年内，苹果舍弃结构光拥抱屏下ToF的说法，可能「过於乐观」，估计将是3~5年的中长期大计。

业界人士坦言，当然苹果对於消费市场、使用者针对「浏海」的正反看法了然於心，但回归发展多年、砸下重本的结构光3D传感，改朝换代的难度，实在有其考量。

再者，长波长雷射芯片以现行的CMOS收光传感器作为「接收端」，也有其技术上的难度，一般预期如矽制程的锗矽合金作为长波长收光传感器具有较佳效果，可以接收如1,310、1,550nm波长。

如新创芯片业者Artilux、IDM龙头意法半导体(STM)等，台面下都与台积电的特殊制程工厂持续合作，产品也有一定试产进度，惟关键的雷射芯片发射端目前尚未有明确定案，外界也流传，若收光传感器新创产品力趋於完善，苹果或许也可能收为己有等说法。

业界推估，或许2022年3月新品发表会之後可望对於2023~2024年产品有较明确轮廓，但以2022年iPhone 14、2023年iPhone 15来看，要在脸部识别3D传感技术上改朝换代机率偏低，反倒是更多终端产品如NB、PC端是否导入更有看头。

结构光3D传感相比於ToF识别，除了设计较为复杂外，也需要导入光学绕射元件(DOE)，现行供应链包括台积电、旗下采钰、精材等光学膜、传感器封测相关业者，今2023年估计仍将稳居苹果Face ID零组件供应链。稳懋、精材等供应链业者发言体系，强调不对客户与特定系统厂做出公开评论。

责任编辑：陈奭璁