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06-18
近两年，半导体投资成为投资圈的热点。
从主要领域来看，半导体产业可分为集成电路（约占80%）、光芯片（约10%）、分立器件（约6%）和非光传感器芯片（约4%）。
这四个领域中，光芯片是近两年增长最快的领域（如下图，整体增速可能因疫情影响有所调整）；也是目前国产化率最低的领域。
领域之一。
光芯片投资是当前半导体投资非常重要的方向。
国内有多家专业投资机构，在集成电路及相关行业拥有丰富的经验。
不过，由于光芯片在中国起步较晚，直到最近五年左右，一批优秀的海归人才才回国创办光芯片公司。
说到光芯片的投资，大家基本上都是参考集成电路投资的经验，然后往前走。
德联资本在光芯片领域的探索，其实也伴随着这些优秀初创公司的成长。
目前我们投资的三款光学芯片分别是：激光发射端的柠檬光子（主要产品VCSEL、EEL、HCSEL）、光电调制端的极刻光芯（基于高速电光调制芯片）铌酸锂薄膜）、光电探测器端的光子学飞芯光电（车辆和手机激光雷达探测芯片）。
根据过去几年的经验，我们觉得光芯片的投资和集成电路的投资有非常显着的区别。
这里做一些粗浅的分析，供大家讨论交流。
技术依赖性高、上游代工厂不标准化 光芯片和集成电路设计最大的区别在于技术依赖性高、上游代工厂不标准化。
通常我们关注的是芯片设计、制造、市场等方面。
集成电路投资通常从市场端开始，分析细分赛道的市场空间、客户属性、竞争格局、行业规则等，同时也要关注设计部分，包括团队背景、产品定义、技术储备等、量产验证等，光芯片和集成电路的投资逻辑在这些点上是一致的。
不同之处在于光芯片上游代工厂的非标准化。
虽然市场上有IQE、联亚、新芯等外延厂商，以及文茂、宏杰等晶圆代工供应商，但由于光学芯片本身结构多样且复杂，目前对光学芯片的了解还很多。
-关于制造过程如何，关于制造过程有很多知识。
工艺的要求和侧重点也不同，导致各种产品的制造模式存在巨大差异。
对于初创企业来说，选择外包制造、联合开发、还是自建生产线，存在着显着的差异。
例如，VCSEL的多层外延结构使其对外延的要求非常高，但光刻工艺相对标准化； EEL芯片层数较少，其性能体现在光刻工艺、光栅刻蚀、端面镀膜等方面。
EEL应用于光通信或高功率时存在差异。
用于通信的DFB需要极窄的波长或波长稳定性，因此用于制造光栅的全息、EBL或纳米压印工艺至关重要；大功率泵源采用EEL，在腔体表面涂层方面拥有关键工艺秘密。
对于硅光（包括一些改性硅衬底），或者在一些新材料（如铌酸锂薄膜）上制造光波导，更需要探索一些特殊的工艺。
这些工艺的非标准化，实际上给中早期光芯片企业的投资带来了巨大的挑战。
投资者需要从技术原理、芯片结构和工艺流程入手，深入了解从产品设计到制造的关键技术门槛和市场竞争情况。
优势。
初创公司在前期制定相应策略时，需要考虑是选择Fabless模式、IDM模式，还是两者之间的模式（部分环节代工+部分环节自建产线）。
哪些环节必须自建生产线，哪些环节可以使用标准化代工厂，哪些环节更适合与上游代工厂联合开发，有很多选择。
初创企业实际上面临着巨大的挑战，比如资金充足、营销的不确定性、工艺人员的招聘、自建产线的稳定性以及下游大客户对工艺爬坡的认可等。
这些挑战需要创始人有足够的经验和足够高的视野；他们对投资者也提出了极高的要求。
投资者需要充分了解芯片的设计结构和工作原理，结合产品应用场景、客户痛点、竞争格局等分析，为初创公司寻找机会，判断团队是否拥有足够的行业经验。
以及在各方面条件都相对有限的前提下，团队提出的战略步骤是否真正合理。
市场上也有少数创业团队为了迎合投资者，刻意对产线设备的布局做出一些规划。
例如，一些投资者认为光芯片公司必须建设MOCVD外延链路，而建设的公司比不建设的公司更可靠。
当他们听到外延、光刻是外面代工的，光学封装是自己做的，就觉得技术含量可能不高等等，这样简单的判断是值得商榷的。
因此，光芯片的投资必须从产品的工作原理、设计要点、工艺瓶颈等方面进行分析。
这与集成电路的标准化代工模式存在巨大差异。
细分领域市场有限，横向扩展明显受到技术跨度和工艺要求的制约。
目前市场上几款热门光学芯片的应用场景包括：消费电子中使用的传感VCSEL和HCSEL； VCSEL和DFB用于通信。
、EML、硅光子芯片、铌酸锂薄膜芯片等；用于工业加工或泵送的高功率 EEL 和 HCSEL。
对于这些细分市场来说，每个应用场景的市场空间都比较有限，很难找到像集成电路中的模拟或存储芯片那样大的市场空间。
这些芯片的设计和制造都有极高的门槛，相互克服也存在很大的挑战。
高功率EEL芯片、传感光学芯片、通信光学芯片之间存在很多设计和工艺差异，各自的工艺难度也不同。
，所需的核心技术人员和关键设备也有很大差异。
即使对于 VCSEL，通信和传感也是不同的技术挑战。
这些光学芯片有的专注于外延，有的专注于光刻，有的专注于光栅制备，有的甚至专注于镀膜和封装。
对于大多数初创公司来说，中短期内很难向多个方向横向扩张。
。
除非创始团队本身在这些领域领先的国外公司积累了丰富的经验，例如柠檬光子，否则两位创始人在高功率EEL、传感VCSEL和新一代HCSEL领域拥有直接产业。
经验。
需要强调的是，这种工业经验必须是包括设计、工艺在内的一线量产经验。
放眼全球，目前还没有像集成电路那么大的光芯片公司，龙头公司Lumentum的财年营收也只有15亿美元左右。
对于一家初创公司来说，像Lumentum这样横跨高功率、通信、传感三大领域是极其困难的。
当然，Lumentum在长期的发展过程中也逐渐通过并购的方式进行收购。
这也是投资光芯片的尴尬之处。
技术门槛极高，单一市场空间相对有限。
传感器VCSEL只有在手机3D识别和人脸支付、车载激光器等领域才能大量见到。
雷达、车载手势识别等方向还有待应用和推广。
高功率EEL主要用作光纤激光器的泵浦源。
直接半导体激光器在激光熔覆等领域的应用正在逐步推广。
通信是一个很大的市场。
随着5G基础设施和数据中心的建设，通信VCSEL、DFB和EML的国产化将有一定的机会。
新兴材料的硅光子芯片和铌酸锂薄膜调制芯片也将逐步在市场上得到应用。
总体而言，光芯片的应用潜力巨大，技术门槛较高，横向扩展难度很大。
这使得具有多产品线实践经验和量产能力的团队在市场上非常稀缺。
这与集成电路领域不同。
一方面。
可靠性挑战比集成电路更高，可靠性瓶颈与芯片结构密切相关。
从应用端来看，光芯片和集成电路都有可靠性要求。
不同的应用场景有不同的要求。
从产品端来看，光芯片的可靠性问题比集成电路要突出得多：一方面，高功率EEL芯片由于长期高功率发射集中在出口处，端面损伤明显。
端面。
可以缓解吗？这种端面损伤效应已成为评价一个企业此类产品研发和生产能力的最重要标志。
也是Lumentum等公司的核心工艺机密。
即使在用于传感或通信的非高功率光学芯片上，由于不同的材料系统（各种掺杂的GaAs、InP），以及外延工艺中复杂的特殊结构设计，光学芯片也会随着时间的推移而劣化。
由于使用时间的延长和使用环境的影响，性能会出现不同程度的恶化。
这与集成电路成熟的硅基工艺有很大不同。
如何提高光芯片的可靠性对于初创公司来说是一个巨大的挑战。
这个挑战不仅来自于设计和工艺，更来自于下游大客户的反复验证、持续改进和快速迭代。
这是初创公司的另一个悖论。
在一些可靠性要求极高的应用场景，比如长距离通信、大功率泵浦等，下游大客户很难接受一家初创公司替代核心光芯片。
对于包括手机传感器在内的来源来说，很少有一两次送样测试的机会。
多次可靠性问题和故障将直接导致主要下游客户对初创公司失去信心。
如何让下游主要客户尽力帮助公司试用验证芯片，反复迭代，提高可靠性和稳定性，成为产品打磨和最终推向市场的重要资源。
我们更喜欢直接参与下游战略客户的初创公司。
只有这样的深度绑定，才有机会在产品的早期获得多重应用验证，从而快速提升可靠性。
综上所述，近两年以及可预见的未来几年，光芯片是增长最快的半导体领域，急需本土替代。
不过，光芯片投资对于投资机构来说仍然非常具有挑战性。
需要足够的专业知识和行业经验来综合判断产品设计和工艺的可行性、工厂建设和OEM策略的合理性等。
在此基础上，我们更看好具有一线量产经验的团队。
产品线相对较多，有可靠的可靠性验证，能够得到下游大客户的全力支持，在下一代创新产品路线上积累了经验。
相信这样优秀的光芯片初创企业能够在这个国产替代的大趋势下做大做强，并在此基础上尽快参与全球竞争，甚至引领下一代激光应用的新方向。
。
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