- 蘋果為什麼選擇SWIR技術？ ３Ｄ感測技術迎來大變革 聯亞、富采大贏家
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消費性電子產品今年雖受到景氣影響，整體銷售量不被期待，但技術規格的變革，卻會對供應鏈帶來巨大且翻天覆地的變化，這同時也是投資的大機會。自從去年蘋果將短波紅外線(Short Wave Infrared; SWIR)傳感器隱藏在iPhone 14 Pro屏下，用於深度傳感的功能後，SWIR感測器將是繼二○一八年iPhone X首度採用VCSEL作為臉部辨識感測器多年之後，最大的傳感器技術應用變革，相關供應鏈商機正一觸即發。
iPhone導入再引領風潮
SWIR是一種波長介於1050∼1700nm的不可見光源，更廣義來看，成像波長拉長至1000∼3000nm都算是短波紅外線，早期SWIR的成像技術為軍事國防所用，主要用途為雷射目標指示器。這幾年被確認成長較快的領域是機器視覺，包括塑膠或食品分撿、太陽能電池板檢測以及內容監測等。
早期SWIR領先業者包括有SCD、Sensors Unlimited和泰瑞達旗下的FLIR，這些都是全球領先國防企業旗下的子公司，投資人多半不熟稔，直至多年前全球消費成像產業領導廠商Sony及意法半導體(ST Micro)，以嶄新的量子點技術加入SWIR應用戰局，SWIR應用在消費性電子產品的距離就更近了。根據Yole Developpement的預估，若價格達到甜蜜點，SWIR在消費性電子產品的應用產值將在未來幾年飆升，至二○二七年快速成長至高達三二億美元。
高成長的期待，主要建構在蘋果於去年領先將短波紅外線SWIR近接感測器(Proximity sensor)隱藏在iPhone 14Pro屏下，雖然安卓系統目前尚未有廠商跟進，但蘋果領先市場採用之後，預料未來幾年將開啟SWIR技術加速導入消費性產品應用的進程。
蘋果採用SWIR的原因，研究顯示，一是蘋果因應新型集成設計的需要而來，根據Yole Developpement的觀察，為了達到手機螢幕與機身比率達到一比一，感測技術規格也必須跟著做調整，雖然未來兩年蘋果手機的動態島設計將持續存在，但估計在二○二五年之後，蘋果手機螢幕上方將不再有瀏海屏或動態島，屏下近接傳感器和３Ｄ傳感器最終將完全整合，臉部辨識ＩＤ將由一顆SWIR感測器及二顆1300nm波長以上的收發器取代，而在完全達到採用長波長紅外線傳感器之前，一般預估，iPhone 15及iPhone 16將由GaAs Vcsel(940nm)及InP EEL(1380nm)兩種感測器並軌應用。
InP磊晶供應商大啖商機
由於SWIR是一種具有穿雲穿霧特性的不可見光源，SWIR波長比近紅外光(NIR)更能穿透OLED螢幕，此外，波長1380nm的SWIR感測元件，也能提供更好的對比度，在戶外環境中使用也可以分辨在短波長照明下不可見的細節。
再者，1380nm波長的相機，相對於940nm，可以用更高的亮度照亮被拍攝的物體，對人眼也更加安全(940nm對人眼依然有一定程度的吸收傷害)，且大環境對1380nm光的吸收大於對940nm的光，亦可以減少背景光的干擾，大幅提高訊號雜訊比，也使得相機具有更大的拍攝範圍和更好的圖像分辨率。
這些能明顯提高消費使用感受的特性，都隨著SWIR技術開發到位及成本的降低，在未來幾年將加速應用至手機等消費性電子產品中，技術變革持續前進應是確定的趨勢。去年，聯亞(3081)已取得先機，搶進iPhone 14 Pro的InP EEL磊晶片供應商，若按照蘋果的產品發展路徑，未來各世代手機對於長波長感測元件的需求勢必水漲船高，聯亞(3081)無疑是最大的受惠者。
據了解，Sony及意法半導體已擠掉Lumentum，成為蘋果iPhone 15的3D感測元件獨家供應商，而放眼全球磊晶元件廠，能穩定提供長波長紅外線元件的廠家屈指可數，英國磊晶廠IQE雖計畫發展dilute-nitride GaAs(稀釋氮化砷化鎵)，希望開發達到1300nm以上波長的紅外線產品，但這項技術估計還要幾年的時間才能成熟；全新(2455)考量磷化銦(InP)量產成本過高，則計畫從既有砷化鎵(GaAs)技術彎道超車，但目前僅做出1100nm及1200nm產品，尚緩不濟急，除非蘋果在成本的考量下，計畫放慢長波長紅外線產品的導入，否則，以InP(磷化銦)材料開發出來的光源技術，不管在功率性能或價格上都已勝出的態勢下，預料在未來幾年有望在消費性電子產品取得一定的滲透率。
車用、穿戴裝置接棒起飛
SWIR除了有望在智慧型手機應用大鳴大放外，長期以來，市場對於蘋果推出能非侵入式血糖監測的產品寄予高度厚望，但據了解，蘋果開發這項技術已超過十二年，目前傳出取得重大突破，有望把這項技術推向市場，若果在未來一段時間成真，能偵測皮膚表面水份、血糖及血脂等功能的SWIR，將再迎來應用新藍海。國內富采(3714)旗下子公司晶電以磷化銦(InP)為基板研發出發光功率世界第一的SWIR LED產品，1300nm產品發光功率達到25mW，即可用於偵測皮膚表面水份、血糖及血脂等，目前已導入AirPods等穿戴裝置，未來並將擴及智慧手錶等，甚至回頭降規取得量大的消費性市場的訂單，亦非難事。
另一個SWIR備受期待的重要用途則是汽車的先進駕駛輔助系統(ADAS)，因SWIR能穿雲透霧的特性，可以在極端惡劣的天候條件下實現穩定的影像採集，包括大霧、大雪、高度刺眼的陽光環境下及夜間光線不足時，都能發揮穩定的功能，與LiDAR結合，可作為高階駕駛輔助系統及ＤＭＳ車內監測鏡頭的應用，亦可與可見光鏡頭結合取得駕駛環境中的完整數據，加速推進自駕落地，惟車用市場預估要到二○二四年才會開始起飛，一旦進入高速成長期，商機亦無限，SWIR已是未來不容忽視的新產業！
