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光通訊封裝大轉場(六):不只 datacom——AR microLED 與 FMCW LiDAR 為什麼是封裝產業的另兩條主軸

  • 3天前
  • 讀畢需時 6 分鐘

光通訊封裝的故事大半圍著 CPO 與資料中心打轉,這是合理的——它佔 2031 年市場的最大塊。但如果只看 datacom,會錯過另兩條同樣有趣、同樣把 packaging 推到價值核心的賽道:AR 顯示引擎與 FMCW LiDAR

這兩條賽道的市場規模比 CPO 小一個檔次——AR display engine 2031 年約 $1.4B、FMCW LiDAR 約 $172M——但它們對「封裝」這個動作的定義被推到更激進的地方。AR microLED 把「LED 整合在 CMOS backplane 上」算進 packaging;FMCW LiDAR 把車規環境測試與氣密封裝拉到 photonics packaging 的責任範圍。兩個都不是傳統意義上的 datacom 封裝,但都把 packaging 從輔助角色變成 enabling factor。

這篇是系列收尾,把這兩條非主流賽道拆開來看,順便回應一下系列開頭那個更大的命題:為什麼 packaging 不只是技術,而是整個產業敘事的中樞?


1. AR 從寒冬走出來:2026 是真正的拐點

AR 過去十年是個被反覆唱衰的市場。2014 年 Google Glass 慘敗、2018–2022 年所謂的「AR winter」、2024 年才靠 audio-only 的 Ray-Ban Meta 把 wearable 形態救回來。但 2025–2026 這兩年,市場真的在轉。

幾個關鍵節點:

  • 2025:Meta 推出 Ray-Ban Display,第一款內建 LCoS display engine 的消費級 AR 眼鏡

  • 2026 預期:Google 跟進,可能與 Magic Leap × Raxium 合作出產品

  • 2028 預期:Apple 可能進場(推測);單片 RGB microLED 量產成熟

  • 2031 預估:AR 眼鏡年出貨量達 35M unit,中國市場與美國市場形成雙軌

預估 AR display engine 市場會從 2025 年 $20M 衝到 2031 年 $1.4B,CAGR 約 102%。其中最大塊是 microLED RGB monolithic 顯示引擎($925M),其次是 LED-LCoS($82M)與 microLED RGB X-Cube($288M)。

真正的 packaging 故事不在「顯示引擎多漂亮」,在「LED 怎麼放上去 CMOS backplane」。

2. MicroLED 的 hybridization:display 產業裡少見的封裝戰場

microLED 微顯示器的本質是:LED 陣列 bond 在 Si CMOS backplane 上。Backplane 上每個像素對應一顆 micro LED,CMOS 提供驅動電路。這個 bonding 動作在 display 產業傳統定義裡不算 packaging(display 業講 packaging 通常指模組組裝),但從 microelectronics 視角看就是 hybrid integration——所以 microLED 是唯一需要走 advanced packaging 的顯示技術。

主要的整合路線分兩種:

Post-LED patterning hybridization:先把 LED 切好定義好,再 bond 到 CMOS 上。對位精度要求高(每個 LED 必須精準對到 CMOS pixel pad),W2W 或 D2W bonding 都要極致 alignment。

Pre-LED patterning hybridization:先把整片 epi-wafer bond 到 CMOS,再做 patterning 與 interconnect。對位要求低(整片 bond 而不是單顆對位),但後段 process 更複雜。

兩條路各有支持者。產業正在試的方案有:

  • 7 × 4 吋 epi-wafer bonded on 12 吋 CMOS:用多片小 epi 拼到大 CMOS 上

  • 8 吋 epi on 12 吋 CMOS:單片大 epi 直接 bond,需要 epi 拉到 8 吋但不需要彎折

兩種都還在試,沒有任何一種對 2D LED 是 mature 的解法。單片 RGB microLED 是 microLED 真正的 holy grail——目前的解法不是單片,是三片不同顏色的 microdisplay 用 prism 合光(X-Cube),或者直接用 monochromatic green(如 Vuzix Z100)。單片 RGB 量產時間預估在 2028 年——這也是 microLED 真正搶下 AR display 主流的時間點。


3. AR 供應鏈裡的封裝玩家

AR display engine 的供應鏈跟 datacom 完全不同。主要玩家:

角色

代表廠商

MicroLED 微顯示器

JBD(Jade Bird Display)、Hongshi、Plessey(被 Haylo Ventures 收購、Goertek 注資)、Raxium(Google 旗下)

LCoS 微顯示器

Avegant、Raontech、Himax、Omnivision

Display engine 組裝(Tier 1)

Goertek、Magic Leap、Rayprus、Foxconn

Waveguide

Schott(Lumus geometric)、Vuzix、Magic Leap

OEM

Meta、Google、Apple(推測)、中國一票廠商

幾個觀察重點:

  • Goertek 是個被低估的關鍵節點。它同時做 Plessey 投資、Pegatron AR 元件合作、Vuzix-Avegant 共同開發、Meta Ray-Ban Display 的 display engine 封裝——整個 Tier 1 角色橫跨 microLED 與 LCoS 兩條路線。如果 AR 真的起飛,Goertek 的角色比任何單一 microdisplay 廠都關鍵。

  • Google 在 microLED 上的押注最深。2022 年 $1B 收購 Raxium,加上對 Magic Leap 的持續投資,2025 年 Magic Leap × Google × Raxium 共同發表的原型已經被定義為「接近產業化」——這代表 Google 已經決定它的 AR 產品要用什麼架構。

  • Meta 走 LCoS 第一代、microLED 第二代的雙軌策略。Ray-Ban Display 用 Omnivision LCoS + Goertek 封裝 + Schott Lumus waveguide;第二代很可能切換到 microLED 或 PIC + LCoS(Vitrealab × Brillance RGB 路線)。

AR display 的封裝故事,本質是「把光學引擎縮到能塞進眼鏡鏡腿」。這跟 CPO「把光放進 ASIC 旁邊」是同一個敘事的另一面。

4. FMCW LiDAR:車規把封裝要求拉到另一個檔次

換到車用市場。LiDAR 領域 dToF(direct time-of-flight)仍是主流,2018 年就開始量產、市佔率穩固。FMCW(frequency-modulated continuous-wave)是相對年輕的玩家,但有幾個結構性優勢讓它值得追蹤:

  • 可以同時量距離與速度(FMCW 本質就是 coherent detection)

  • 靠 SiPh 平台可量產化,潛力比 dToF 更低成本

  • 抗干擾能力強,多輛車同時用 FMCW 不會互相干擾

預估 FMCW LiDAR 2028 年開始量產進車,2031 年達 700k unit。對應 photonics packaging 營收約 $172M——數字不大,但 packaging 在 FMCW LiDAR 整體成本中佔約 40%,比 datacom 的 25% 高一截。

為什麼這麼高?因為車規。光通訊 datacom 的封裝環境相對友善——資料中心溫控、無震動、低濕度。車用環境完全不同:

  • 氣密封裝必須抵抗濕氣滲入,避免 SiPh chip 因水氣加速劣化

  • 環境測試要求嚴格:-40°C 到 +85°C 反覆熱循環、震動、衝擊

  • 長壽命要求:車用元件動輒要保證 10 年以上,遠超過 datacom 5 年汰換週期

  • 功能安全(functional safety):ISO 26262 等規範對封裝可靠度有完整定義

主要的 FMCW LiDAR 廠商:

  • SiLC Technologies:高度整合單晶片 FMCW LiDAR,跟 Hokuyo Automatic 合作做工業自動化 4D LiDAR;2024 年獲 Honda Xcelerator Ventures 投資

  • Voyant Photonics:2025 年發表 Carbon FMCW LiDAR 平台,chip-scale 4D 感測器

  • Scantinel Photonics:2024 年關鍵 IP 與工程團隊被 MicroVision 收購

  • Aeva:Atlas 4D FMCW LiDAR 被 Daimler Truck 選用、進入 Freightliner Cascadia 自駕卡車

dToF 把 LiDAR 帶進車市場,FMCW 會把 SiPh 帶進車市場。

5. AR + LiDAR 對 packaging 產業的長期意義

把 AR microLED 與 FMCW LiDAR 放在 datacom 旁邊看,會發現一個更大的 pattern:光通訊封裝產業正在從「單一應用主導」轉向「多應用平行」

過去十年 packaging 廠商的客戶結構:

  • 90%+ 來自 datacom / telecom OT

  • 收入波動跟著 hyperscaler capex 起伏

  • 客戶集中度極高(前 5 家吃掉 70%+ 市場)

未來十年的結構會分散:

  • Datacom(含 CPO)仍是最大塊,但佔比可能從 90% 降到 80%

  • AR display engine 進來,客戶是 Meta、Google、Apple、中國品牌——跟 hyperscaler 不重疊

  • FMCW LiDAR 進來,客戶是 Tier 1 車廠(Daimler、Honda、Toyota 等)——又是另一群

對 OSAT 與 packaging supplier 來說,這代表三件事:

  1. 客戶分散降低單一風險:不再賭 hyperscaler capex 週期

  2. 製程必須延伸:car-grade 氣密封裝、microLED hybridization、雷射對位精度——這些都不是 datacom 既有 know-how

  3. 新的 niche 玩家有空間:歐洲在 quantum、AR、defense 仍有立足點(EV Group、FiconTEC、Nanoscribe 等),台廠主場仍是 datacom


6. Quantum 是長期 wildcard

提一下系列裡沒展開的另一條軸線——Quantum

Quantum computing 的封裝瓶頸跟前面講的都不同。對 photonic quantum computer(光子量子電腦),光纖耦合損失必須趨近於零——每個 photon 帶一個 qubit,丟掉就沒了。對 trapped ion 或 cold atom 系統,需要極高密度的雷射對位來控制粒子陣列。Photonics packaging 變成決定 qubit scalability 的 hidden bottleneck。

主要玩家:

  • PsiQuantum:跟 GlobalFoundries 合作把 photonic qubit 放進 commercial CMOS foundry;2025 年發表 Omega manufacturable photonic quantum computing chipset

  • IonQ:2025 年宣布 $1.8B 收購 SkyWater,整合半導體製造與封裝能力,建立 vertically integrated 量子產業鏈

  • Pasqal、Quandela、Xanadu:歐洲、加拿大量子玩家

quantum 不會在 2031 年之前產生大規模 photonics packaging 營收(市場推估到 2031 年量子計算市場仍在數十億美元級),但它會是 next-decade 的 wildcard。如果 photonic-based 量子真的進入產業化,packaging 會是 enabling factor。


7. 系列總結:packaging 不再只是技術

整個系列六篇從不同角度切入同一個主題:光通訊封裝正在從幕後組裝產業變成價值鏈核心

  • 第一篇建立全景:$4.5B → $14.4B,CAGR 21.4%,三條新賽道同時打開

  • 第二篇拆 CPO 三段式進化:scale-out 先動、scale-up 是終局

  • 第三篇比較 TSMC、ASE、Intel 三家平台:標準之爭剛開始

  • 第四篇談 SiPh interposer 路線:Marvell 與 Lightmatter 押注的下一個 paradigm

  • 第五篇講 detachable connector:CPO 量產的隱形 gating

  • 第六篇看 AR microLED 與 FMCW LiDAR:非 datacom 賽道的封裝故事


接下來十年,如果你關注光通訊、AI 基建、半導體供應鏈,packaging 是必須持續追蹤的軸線。它影響的不只是「誰拿到單」,而是整個價值鏈權力結構的重整——從 fab 到 OSAT、從 fabless 到 hyperscaler、從美國到台灣到歐洲、從 datacom 到 AR 到車用,每一條鏈上的玩家排位都會因為 packaging 標準的確立而重新洗牌。


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