原创易界DealGlobe12-09 19:18

摘要: 受惠于新iPhone,这家英国晶圆厂股价一年暴涨430%

来源 |半导体行业观察

作者 | 李寿鹏



苹果iPhone庞大的出货量与利润率吸引产业链上游的厂商对这个客户趋之若慕。但要成为他的供应商,你除了需要过硬的新技术以外,还要在恰当的风口,才能顺势起飞。不夸张的说,从2007年发布iPhone以来,苹果已经成就了很多个上游供应商。今天,iPhone 8发布了,又一家厂商又将迎来新的爆发。那就是我们日前报道过的英国晶圆厂——IQE。


实际上,在新iPhone未发布之前,这家厂商在过去的一年(截止到9月8日)里已经上涨了430%。


IQE过去一年的股价走势


一个靠收购和合并发展起来的细分巨头


根据维基百科,IQE最初是由Drew Nelson 博士和Michael Scott博士在1988年成立的,刚成立的的时候公司名字叫做Epitaxial Products International (EPI).。最初公司是为主要应用在光纤通信里面的光子器件生产外延晶圆的。另外,他们还借助MOCVD生产用于长距离光纤光通信,工作在1300nm和1550nm波长之间的半导体激光、LED、光电探测器设备。


到了1999年,EPI和总部位于宾夕法尼亚的,由Tom Hirel创立的Quantum Epitaxial Designs (QED) 合并,新公司改名为IQE。也就是在这一年公司上市。



因为这次合并,新公司拥有了分子束外延技术(MBE)和无线通信等新技术。也是因为这次合并,IQE成为全球第一家提供基于MOCVD和MBE技术的光电子和RF磊晶晶圆服务的外包公司。他们也专注于生产应用在无线通信的pHEMTs和MESFETs设备。


2000年,该公司成了一个专注于硅基外延片生产的子公司IQE Silicon 。这个新公司使用CVD工具去为MEMS何纳米技术应用提供硅锗外延片。同样在这一年,IQE收购了英国的Wafer Technology。通过这次收购,IQE获得了GaAs和InP衬底的的生产能力,同样获得了为红外应用添加了GaSb和InSb的能力。


到了2006年,IQE从Emcore的电子材料部门,这让他们拥有了包括HBTs和BiFETs在内的产品线。同样在这一年,IQE收购了新加坡的一个公司,为他们增加了MBET技术。


2009年,公司更是收购了NanoGaN,获取了新的GaN技术;2012年,IQE收购了Galaxy Compound Semiconductors;2012年,IQE收购了RFMD的 MBE 外延制造部门。


经过一系列的收购和兼并,IQE成长为一个拥有多个晶圆厂、拥有多种技术和产品线的公司,公司也发展成为全球最大的外延硅片合约制造商。


根据公司的官网介绍,IQE在混合半导体产业方面的研究已经超过了25年,也是业界公认的全球领先的先进硅硅晶圆产品供应商。公司专注的核心是外延业务,公司整体业务具体细分成无线、光电子、红外,CPV、功率开关、LED和先进电子等基业业务部分。


IQE公司过去五年的营收状况


据IQE的财报显示,2016年他们公司营收1.32亿美元,较之2015年的的1.14亿美元增长了16%。按照业务划分,无线产品部门是公司最大的营收部门,紧随其后的是光子、红外和CMOS++。这主要得益于过去这些年他们在先进材料技术方面的投入,持续的创新也造就了他们不同于其他厂商的主营业务。例如包括cREO在内的世界级材料技术,这能够为基于硅的混合半导体产品和基于硅的GaN产品提供制造能力。他们更是推出了全球第一个6英寸VESEL技术,这相信会是他们下一波成长的主要动能。


IQE公司2016年营收(按业务部门划分)


被苹果垂青,一年暴涨430%


正如我们在文章开头提到,如果你想获得苹果的垂青,就必须有质量好的,又切合苹果新需求的产品,例如曾经的指纹识别芯片,例如将要应用的三星OLED,例如这个将要搭上苹果便车的VESEL。


今年以来,围绕着移动设备创新乏力,iPhone创新不足的话题经久不断,各种猜测和传言不绝于耳,但有一点可以肯定的是,苹果将会在新的手机上用上3D结构光技术,这就给拥有VESEL优势的IQE带来了极大的利好。正因为如此,在过去的一年来,这个过去十几年一直稳步上升的企业突然迎来了爆发式的增长,相信在明天的苹果发布会之后,更大的利好会在前头等着。我们来看看为什么苹果会看上他。


自从苹果在iPhone 5S上带来了指纹识别,全球的手机供应商都围绕着这个功能展开了肉搏战,在中国芯片厂入局以后,这个曾经的蓝海似乎变成了红海“炼狱”,各大厂商为了分毫毛利在这里杀得头破血流。但作为开拓者的苹果为了保持手机的创新性,走向了一个新的方向——3D摄像头。而苹果的3D摄像头发展史可以追溯到2013年收购3D体感技术提供商公司PrimeSense。


和普通的摄像头,不一样,3D摄像头是带有位置的信息的。这就让手机可以获得立体的影像,进而实现人脸识别、手势识别、背景虚化甚至游戏交互等多个方面的的应用。而为了实现这样的3D摄像头,有几种不同的方案。


海通证券的报告显示,现在市场上主流的3D摄像头方案有结构光、TOF时间光、双目立体成像。


3D摄像头的集中方案优缺点对比


其中结构光是业界最为成熟的深度检测方案,很多的激光雷达和3D扫描技术都是采用这个方案,据业界透露,苹果新iPhone使用的也是这个技术。从原理上看,这个技术是通过激光的折射以及算法计算出物体的位置和深度信息,进而复原整个三维空间。由于以折射光的落点位移来计算位置,这种技术不能计算出精确的深度信息,对识别的距离也有严格的要求。而且容易受到环境光线的干扰,强光下不适合,响应也比较慢。


结构光的基本原理图


而要实现这个功能,根据凯基证券知名分析师郭明錤介绍,结构光发射器模组将由包括主动校准设备、过滤器、晶圆级光学零部件、衍射光学零部件、垂直腔面发射激光器和外延片在内的大约6种零部件制造而成,这些零部件似乎来自10个不同厂商;结构光接收器包含了来自6家厂商的四种零部件,包括红外镜头、过滤器、接触式图像传感器和CMOS图像传感器(140万像素)。这里的发射点光源VCSEL是重点,这里涉及IQE的一条重要产品线,作为全球为数不多的Epi-Wafer制造商之一,这也就是苹果看重他们的点。这也是他们过去一年暴涨的原因。


为什么非IQE不可?




从结构光的原理上看,光源可以是LED或者激光,根据方正证券的数据显示,因为VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔体表面发射激光器),具备体积小、光电转换效率高、精度高、低成本、窄波

瓣等特性,成为最适合消费电子使用的光源。波长一般选取 940nm。


回看VCSEL的发展史,自1980年代末被日本东京工业大学以KENICHI I为首的研究小组提出以来,之道1996年才被商业化,那时Honeywell推出VCSEL传输模组,随后Emcore、Picolight等公司也相继开始提供VCSELs产品。这些产品的发光及检光的原材料以砷化镓 (GaAs)、砷化镓铟(InGaAs)为主,采有机金属气相沉积法( MOCVD )制成磊晶圆。与一般侧射型雷射相比,其共振腔与光子在共振腔来回共振所需之镜面不是由制程形成之自然晶格断裂面,而是在元件结构磊晶成长时就已形成。


一般面射型雷射结构大致包含发光活性层、共振腔以及上下具有高反射率之布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector);当光子于发光活性层产生后便于共振腔内来回振荡,若达居量反转(population inversion)时雷射即于元件正上方形成。而VCSEL由于采取面射型,雷射光呈现圆锥状,较容易与光纤进行耦合,不需额外的光学镜片。


由于面射型雷射共振腔厚度极短,因此具有纵向单模、圆形光形、低电流与低功率损耗、稳定之高温特性、可制作二维阵列等特点。而中短距离资料传输系统所需主动光元件与雷射鼠标重要零组件。


VCSEL 结构图


在这个产品上,制造工艺一直是这项技术的巨大挑战。


由于复杂的工艺和涉及到的COD 可靠性的问题,EELs的产量较低(980nm泵浦用EELs芯片制造商通常从6.66 cm(2寸)圆晶中只得到大约500 管芯)。而VCSELs的产量超过90%(相当于从2寸圆晶得到大约5 000大功率管芯)。事实上,因为它的二维特性,VCSELs的制造与标准硅集成电路加工完全相同的。大功率VCSELs的一个关键优势是,他们可以直接加工成单片二维阵列,而这对EELs来说是不可能的(只可能实现一维列阵)。


而从产业链上看,IQE是上游的关键,这就是分析师和苹果看好他的一个重要原因。


得益于多年的研发,IQE成为市场上领先的VCSEL产品供应商,他们的产品记录下了64Gb/S的速度。另外,据IQE表示,这个产品将会被应用到自动驾驶汽车的手势判断、安全判断或其他市场。这就是所谓的一直坚持加上些许运气,成就的一个企业吧。


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