ST和Sony將改寫SWIR技術格局?

作者 : Yole Développement

SWIR成像產業將發生劇變。Yole分析師強調,這主要來自於智慧型手機中螢幕下3D感測應用的成長趨勢,以及ST和Sony的新技術帶動…

市場研究公司Yole Développement (Yole)日前發表《SWIR成像》(SWIR Imaging)市調資料顯示,受惠於智慧型手機中螢幕下(under-display) 3D感測應用的快速成長以及ST和Sony的新技術帶動,短波紅外線(SWIR)成像技術將發生巨大變化。

「機器視覺」是SWIR技術領域中成長最快速的市場之一,預計到2027年將達到3.6億美元的市場規模;消費SWIR市場則將伴隨螢幕下3D感測應用成長,在2027年達到30億美元以上。

Yole並指出,砷化銦鎵(InGaAs)是市場上最成熟的SWIR成像技術,但量子點技術正在崛起。目前,意法半導體(STMicroelectronics;ST)和Sony在SWIR成像產業中表現活躍,長遠來看,兩家公司可能創造典範轉變。

SWIR成像市場與應用

Yole成像與顯示技術與市場分析師AxelClouet說:「SWIR成像技術應用於國防領域,主要用途是雷射目標指示器。這是市值最大的細分市場,2021年價值為1.89億美元。SWIR在機器視覺領域有許多應用,包括塑膠或食品分揀、太陽能電池板檢測,以及內容偵測等。這一領域比國防的成長速度更快,其市值可能從2021年的9,400萬美元成長至2027年約3.6億美元。」

SWIR的另一項宣傳用途是汽車的先進駕駛輔助系統(ADAS)應用,因為它能在惡劣天候條件下實現穩定的影像採集,如霧、雪、耀眼的陽光和夜間。這一細分市場可能從2024年約400萬美元開始成長,預計到2027年將達到2,100萬美元。

此外,SWIR還可用於智慧型手機螢幕下3D感測,因為有機發光二極體(OLED)顯示器對SWIR波長比對目前使用的NIR更透明。

商用產品最早可於2023年以前發佈,而截至2027年,消費細分市場產生的收益將達到32億美元。針對SWIR技術的眼部安全法規並不像針對NIR的那麼嚴格。除了螢幕下應用,SWIR還能允許使用更強的照明,而且相對於NIR來說,將在整體上提高3D感測的方案的範圍和可靠性。

SWIR成像產業格局將如何演變?

2021年,SWIR產業的領先業者有SCD、Sensors Unlimited和Teledyne FLIR,它們在該年度11,000的出貨量中佔有率超過50%。這些業界領袖都是領先國防企業的子公司,它們一開始是在政府的支持下開發SWIR技術,以用於戰略目的,而同時也為為SWIR產業打下了基礎。

另一方面,消費成像產業的兩家領導業者——ST和Sony,在量子點等新技術加持下開始活躍於SWIR領域。其入局可能是因為消費OEM對於新整合設計的需求增加,如智慧型手機的螢幕下3D感測。如果SWIR成像儀達到價格低點,出貨量可能在幾年內飆升至數億。SWIR產業可能會變得像當前的3D成像產業一樣,在2.25億的出貨量中有近95%都由ST和Sony佔據(2020年調查報告)。

技術顛覆的開始?

目前大多數短波紅外(SWIR)成像儀主要基於InGaAs技術,其高成本僅適用於國防、機器視覺和其他利基應用。2020年和2021年,消費成像主導業者以新技術主張進入SWIR產業。意法半導體宣佈開發基於量子點的SWIR成像儀。該技術可擴展且相容於CMOS製程,因而成為消費應用的理想選擇。Sony還發佈了一款創新的低成本InGaAs成像儀,顯示對於該波長範圍的興趣。兩家公司都可以在提高性能的同時加速降低成本,這要歸功於其高生產能力和成像技術(3D 整合、12吋晶圓製程……)方面的專業知識。從長遠來看,兩家公司可能顛覆 SWIR技術格局。

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