這一方面是因為CIS本身的技術(shù)進(jìn)步，另一方面則是雙攝像興起，成為智能手機的新賣(mài)點(diǎn)。眾所周知，在蘋(píng)果推出搭載雙攝像頭智能手機iPhone 7 Plus后，華為、三星、小米等手機大廠(chǎng)皆推出了雙攝像頭手機，雙攝像頭已然成為高端智能手機的標準配置。隨著(zhù)雙攝像頭的普及，CMOS無(wú)疑將迎來(lái)新一輪的爆發(fā)，不過(guò)在爆炸性成長(cháng)的背后，CIS將不可避免地迎來(lái)新一輪的缺貨潮。
CIS市場(chǎng)呈寡頭競爭格局 國內廠(chǎng)商向高端市場(chǎng)邁進(jìn)
近幾年，CMOS廠(chǎng)商之間的并購讓市場(chǎng)格局發(fā)生了微妙的變化。索尼收購了東芝的圖像傳感器業(yè)務(wù)，進(jìn)一步增強了其傳感器業(yè)務(wù)的實(shí)力，CMOS市場(chǎng)份額排名前十的另一家廠(chǎng)商安森美半導體在繼收購了Truesense Imaging和Cypress半導體的圖像傳感器業(yè)務(wù)之后，又收購了Aptina Imaging，亦大幅提升了其傳感器業(yè)務(wù)。另一引人注目的并購是北京君正擬以發(fā)行股份及支付現金的方式作價(jià)126億元購買(mǎi)北京豪威（OmniVision）100%的股權、思比科40.4%股權。
CMOS圖像傳感器產(chǎn)業(yè)的并購行為使得這一市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)生變化，呈現典型的寡頭競爭格局，未變的是高端CIS芯片市場(chǎng)依然被國際巨頭把控。目前，索尼依然是市場(chǎng)、生產(chǎn)和技術(shù)的領(lǐng)導者，三星和豪威科技則緊隨其后，并保持著(zhù)強有力的競爭實(shí)力。而中國CMOS傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步相對較晚，依托智能手機的巨大市場(chǎng)需求，國內廠(chǎng)商主要憑借其較強的價(jià)格優(yōu)勢迅速搶占中低端市場(chǎng)。從現階段的市場(chǎng)情況來(lái)看，在2M及以下規格的產(chǎn)品市場(chǎng)上，國內CMOS傳感器已經(jīng)牢牢占據80%以上的份額；另外，5M和8M的產(chǎn)品線(xiàn)也已經(jīng)和國際公司開(kāi)始正面交鋒，目前正在不斷擴大份額。不過(guò)，國內廠(chǎng)商正在從中低端產(chǎn)品向高像素產(chǎn)品突破。
格科微電子（上海）有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“格科”）市場(chǎng)經(jīng)理楊慎杰直言，2016年格科出貨的主力還是2M/5M/8M的CMOS產(chǎn)品。“如2M的GC2365/GC2375，5M的GC5005/5025和8M的GC8024，都已經(jīng)成為手機市場(chǎng)中的熱賣(mài)產(chǎn)品。”他透露，2017年，格科新產(chǎn)品的研發(fā)方向是進(jìn)一步推出更有競爭力的5M、8M、13M的高端CMOS產(chǎn)品，并針對雙攝需求開(kāi)發(fā)更有競爭力的雙攝像頭解決方案。
格科微電子（上海）有限公司市場(chǎng)經(jīng)理 楊慎杰
北京思比科微電子技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“思比科”） 目前批量供貨的產(chǎn)品為8M、5M、2M和0.3M系列產(chǎn)品，其中2M的CMOS產(chǎn)品在手機市場(chǎng)上的出貨量最大。“我們2M的CMOS傳感器芯片主要面向前置攝像頭，目前月出貨量約為10KK，市場(chǎng)占有率約為43%，2017年預計將快速增長(cháng)到每月15KK至20KK。” 思比科董事長(cháng)陳杰表示，下一步將擴大5M和8M產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率。
值得一提的是，思比科與OmniVision的合并，兩者合并之后無(wú)疑將實(shí)現技術(shù)和產(chǎn)品的優(yōu)勢互補。更重要的是，二者的合并有助于思比科開(kāi)發(fā)高端產(chǎn)品。“我們主要和OV合作開(kāi)發(fā)BSI+Stacking高端產(chǎn)品， OV負責工藝平臺開(kāi)發(fā)，我們利用OV的工藝平臺設計一些性?xún)r(jià)比優(yōu)異的產(chǎn)品。”陳杰說(shuō)。
據楊慎杰介紹，根據目前入門(mén)機、中端機和旗艦機的攝像頭配置來(lái)看，依次是2M+5/8M、5/8M+13M和16M+16/20M，另外一些旗艦機已經(jīng)在后攝引入雙攝像頭。陳杰則給出了不同像素的攝像頭在市場(chǎng)的占比。“2016年2M以下的攝像頭占比約38%，5M/8M約52%，12M以上約10%。”他預計，2017年2M以下的產(chǎn)品將占35%左右，5M/8M占50%左右，12M以上占15%左右。
CIS像素尺寸已至1.0um BSI+Stacking依然是演進(jìn)方向
一直以來(lái)，微型化是CMOS圖像傳感器的發(fā)展趨勢。為了支持更小的像素尺寸，同時(shí)又不降低CIS整體的圖像品質(zhì)，1.12um及更小像素需要BSI（背照式成像技術(shù)）或 BSI+Stacking工藝支持。另外，全尺寸30fps預覽對Sensor的功耗要求也很高，因此需要工藝和電路兩方面都要做好才行。實(shí)際上，在2015年，BSI和堆疊BSI技術(shù)已經(jīng)興起，目前這些技術(shù)已經(jīng)取得重大突破。
據了解，堆疊BSI圖像傳感器分層堆疊像素，包括片上背照式結構像素的形成，芯片包括用于信號處理的電路，將代替用于傳統背照式CMOS圖像傳感器的支撐襯底。另外，該類(lèi)圖像傳感器還能集成更多功能，如自動(dòng)對焦（AF）和光學(xué)防抖（OIS）。
目前，已經(jīng)量產(chǎn)的CMOS圖像傳感器最小像素尺寸是1.0um，基于BSI工藝。“2015年，格科的BSI圖像傳感器產(chǎn)品已經(jīng)大量量產(chǎn)，并已得到市場(chǎng)充分認可。”楊慎杰稱(chēng)，對于堆疊技術(shù)，目前正在做相關(guān)研發(fā)，2017年會(huì )有對應的產(chǎn)品規劃。“未來(lái)，我們甚至會(huì )提出一些更新穎的CIS系統方案，可能會(huì )比當前的堆疊技術(shù)更有競爭力。”
陳杰表示，目前OV公司推出的16M和20M產(chǎn)品使用1.0um的像素尺寸，為世界最小。思比科目前主要是1.4um像素尺寸。“當像素尺寸發(fā)展到0.9um時(shí)可能會(huì )停留相當長(cháng)的一段時(shí)間。”他指出，高端產(chǎn)品目前在走回頭路，朝大像素方面發(fā)展，如Apple等公司的12M產(chǎn)品使用1.3um左右的像素尺寸比較多。
北京思比科微電子技術(shù)股份有限公司董事長(cháng) 陳杰
前面也提到過(guò)，思比科實(shí)際上也在與OV合作開(kāi)發(fā)BSI+Stacking高端產(chǎn)品。陳杰說(shuō)，工藝開(kāi)發(fā)思比科主要與OV合作，進(jìn)一步優(yōu)化常規FSI、BSI工藝平臺的性能，持續改善產(chǎn)品性能，降低成本。在高端3D Hybrid Stacking工藝方面配合OV工作，保持該工藝的領(lǐng)先水平。
陳杰認為，2017年CIS會(huì )延續2016年的產(chǎn)品特點(diǎn)，并不會(huì )有大的變化。不過(guò)，他同時(shí)也表示，在雙攝像頭模組制造工藝技術(shù)以及OIS等方面可能會(huì )有一些新結構新產(chǎn)品出來(lái)。
楊慎杰認為，隨著(zhù)像素尺寸的不斷縮小，pixel所能獲取的光信號急劇減小，這對圖像的品質(zhì)提升并沒(méi)有實(shí)質(zhì)意義，而且對CIS廠(chǎng)商的工藝控制、良率都是極大的挑戰。“由于pixel尺寸存在分辨率和噪聲的均衡問(wèn)題，未來(lái)攝像頭的差異化會(huì )從像素的競爭轉向照相的功能競爭，如從像素的多少轉向雙攝的支持等。”楊慎杰表示，“2017年手機的賣(mài)點(diǎn)，將是雙攝像頭功能的引入，給客戶(hù)帶來(lái)光學(xué)變焦、背景虛化、圖像增強等不同的用戶(hù)體驗。另外，PDAF、OIS和3D 攝像頭作為照相模組的不同功能的應用，會(huì )根據手機功能定義有各自的發(fā)展。而雙攝像頭對圖像傳感器的要求，主要是硬件上信號同步的要求。”
2017將是雙攝像頭普及年 CIS恐迎來(lái)新一輪缺貨潮
眾所周知，CMOS具有性?xún)r(jià)比高、體積小、功耗低等優(yōu)勢，在圖像傳感器市場(chǎng)占有率達90%。隨著(zhù)CMOS圖像傳感器技術(shù)的進(jìn)步，包括背照式和堆棧式技術(shù)興起，以及雙攝像頭設計陸續出現并成為智能手機的新賣(mài)點(diǎn)。再加上汽車(chē)行業(yè)、無(wú)人機產(chǎn)品、VR以及AR技術(shù)等新興市場(chǎng)的推動(dòng)，CMOS圖像傳感器正迎來(lái)新一輪的產(chǎn)業(yè)成長(cháng)高峰。根據Yole Development的統計數據，CMOS傳感器2015年的市場(chǎng)規模為103億美元，2015年至2021年的復合年增長(cháng)率預計將達到10.4%，屆時(shí)整個(gè)市場(chǎng)價(jià)值有望達到188億美元。不過(guò)，在市場(chǎng)高速成長(cháng)的背后，也意味著(zhù)2017年CMOS傳感器極有可能會(huì )迎來(lái)新一波的缺貨潮。
楊慎杰表示，在2016年CMOS圖像傳感器已經(jīng)出現了供貨吃緊的局面，預計2017年還是會(huì )處于供不應求的狀態(tài)。楊慎杰進(jìn)一步解釋稱(chēng)，2017年將是雙攝像頭的普及年，會(huì )有更多手機引入這一功能。另外，CMOS圖像傳感器使用的是通用半導體工藝，和Memory、AP、指紋、邏輯器件等IC和元器件共用類(lèi)似的wafer制程和fab產(chǎn)線(xiàn)。而由于手機配置越來(lái)越高，雙攝像頭逐步普及，Memory的容量成倍增加，指紋識別變成標配，AP性能也越來(lái)越強大，這種需求的背后是對晶圓需求量的成倍增加。“晶圓廠(chǎng)的產(chǎn)能及設備擴產(chǎn)，通常都需要很長(cháng)的時(shí)間，因此預估2017年整個(gè)晶圓廠(chǎng)的負載率都不會(huì )很空，CMOS圖像傳感器還是會(huì )處于供不應求的狀態(tài)。”
陳杰也表示，由于雙攝像頭需求快速擴大，Fab整體產(chǎn)能不足，2017年CMOS圖像傳感器可能會(huì )出現缺貨現象。他同時(shí)也表示，“隨著(zhù)2018年大陸新建的12寸Fab廠(chǎng)開(kāi)始陸續投產(chǎn)，缺貨狀況將得到緩解。”
受益于智能手機市場(chǎng)的高速增長(cháng)和強勁需求，2016年格科微CIS業(yè)務(wù)的銷(xiāo)售額接近3億美金。 而對于2017年可能出現的缺貨現象，楊慎杰稱(chēng)，預計5M、8M、13M的產(chǎn)品出貨會(huì )有爆發(fā)式增長(cháng)，格科在保證產(chǎn)能的基礎上已做了充分的備貨準備，并將在高像素CIS市場(chǎng)繼續服務(wù)好客戶(hù)，進(jìn)一步獲得客戶(hù)的認可。
陳杰表示，思比科與OV合并后將實(shí)現技術(shù)和產(chǎn)品的優(yōu)勢互補。他進(jìn)一步稱(chēng)，OV是CIS的世界知名品牌，也是BSI技術(shù)和CSP封裝技術(shù)的發(fā)明者，長(cháng)期位居世界CIS市場(chǎng)前三甲，擁有國際一流品牌客戶(hù)資源和強大的技術(shù)開(kāi)發(fā)能力?；貧w中國后，將進(jìn)一步強化其競爭優(yōu)勢。但OV的弱點(diǎn)是在中國的銷(xiāo)售力量和技術(shù)服務(wù)不足，對2、3線(xiàn)客戶(hù)的本地化服務(wù)不及時(shí)。“思比科與OV合并后將實(shí)現技術(shù)和產(chǎn)品的優(yōu)勢互補，通過(guò)思比科強大的本地化銷(xiāo)售和技術(shù)支持團隊，迅速服務(wù)中國本土2、3線(xiàn)客戶(hù)，擴大銷(xiāo)售規模。”他透露，2017年思比科除了繼續服務(wù)好客戶(hù)，保證產(chǎn)能以外，會(huì )重點(diǎn)開(kāi)發(fā)車(chē)載、監控等工業(yè)級CIS產(chǎn)品。
