關(guān)鍵字：影像視頻市場 CMOS圖像傳感器 安防 電子實(shí)驗(yàn)?zāi)K
市場應(yīng)用向CMOS傾斜
實(shí)際上，CCD和CMOS圖像傳感器的未來市場發(fā)展，已經(jīng)能夠從當(dāng)前晶圓廠的規(guī)劃中看出答案。目前圖像傳感器應(yīng)用量最大的產(chǎn)品如手機(jī)、平板電腦、筆記本等都極少有用到CCD；安防市場原本是CCD的大本營，但從2014年開始CCD在這個(gè)市場急劇萎縮。“未來一定是CMOS圖像傳感器占市場主流地位，CCD則將在一些特殊行業(yè)中保持一定比例的存在（如宇航、醫(yī)療、軍工、監(jiān)控行業(yè)）。”格科微電子（上海）有限公司市場應(yīng)用部總監(jiān)李翔說。
（圖1）2014年全球CMOS圖像傳感器市場格局
在供應(yīng)廠商方面，索尼、三星以及OmniVision把持著高端市場的份額；其他重要廠商還包括：安森美Aptina、日本東芝、韓國Hynix海力士、本土格科微、思比科、比亞迪、臺灣奇景光電等。其中，一些公司正在迅速推出高像素CMOS圖像傳感器（如2000萬像素），以適應(yīng)攝像頭高清化發(fā)展的趨勢，對此，李翔表示，高像素CMOS圖像傳感器的設(shè)計(jì)主要面對兩大挑戰(zhàn)：
1、工藝方面：1.12um及更小像素的“透硅照射”（或“背部照射”） 制造工藝，以及將感光芯片和外圍電路分成上下兩層晶圓的堆棧工藝等；
2、設(shè)計(jì)方面：如高速高性能RAMP ADC電路設(shè)計(jì)、高速M(fèi)IPI通道設(shè)計(jì)、電路規(guī)模增大后帶來的功耗問題，以及堆棧工藝的上下層芯片協(xié)同設(shè)計(jì)等。
據(jù)介紹，2015至2016年，將是格科微從中低端產(chǎn)品向高像素產(chǎn)品突破的關(guān)鍵時(shí)期，公司將快速推出全系列的產(chǎn)品滿足不同客戶需求，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品如1/5” 5M、1/4”5M、1/3.2” 8M、 1/4” 8M、1/3.2” 13M等都會很快被推出，同時(shí)，根據(jù)對市場和客戶需求的理解，開發(fā)差異化的圖像傳感器產(chǎn)品也是格科微的另一大發(fā)展戰(zhàn)略。產(chǎn)能方面，SMIC和TSMC都是和格科微密切配合的晶圓合作伙伴，過去的2013年和2014年，格科微CMOS圖像傳感器的出貨數(shù)量已經(jīng)位居全球市場的前列。
國產(chǎn)CMOS傳感器開發(fā)現(xiàn)況
從現(xiàn)階段的市場情況來看，在2M及以下規(guī)格的產(chǎn)品市場上，國內(nèi)CMOS傳感器已經(jīng)牢牢占據(jù)80%以上的份額；另外，5M的產(chǎn)品線也已經(jīng)和國際公司開始正面交鋒，目前正在不斷擴(kuò)大份額；但8M產(chǎn)線還沒有國內(nèi)公司實(shí)現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn)。
格科微李翔認(rèn)為，從以上信息來看，貌似國內(nèi)圖像傳感器產(chǎn)品離國際公司還有較大差距，畢竟主流的8M/13M都沒有量產(chǎn)，但是實(shí)際不然。
“8M/13M/20M都需要邁過兩個(gè)門檻，即1.12um pixel工藝和高性能的RAMP ADC電路。在這兩個(gè)方面，格科微投入數(shù)千萬人民幣的巨資，以及通過上百人技術(shù)精英團(tuán)隊(duì)近3年夜以繼日的艱苦努力，已經(jīng)突破了這兩大難關(guān)。特別是像素研發(fā)方面，格科微在臺積電（TSMC）的12吋產(chǎn)線上自主研發(fā)出性能與國際一流產(chǎn)品媲美的1.12微米像素， 再加上與臺積電（TSMC）的戰(zhàn)略合作，成功研發(fā)出為格科微自主像素量身定做的透硅照射（TSI）工藝，各項(xiàng)圖像性能指標(biāo)均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。我們將在此基礎(chǔ)上快速推出一系列高像素產(chǎn)品，來填補(bǔ)國內(nèi)高像素CMOS圖像傳感器的空白。從今年5月開始，大家會看到格科微每個(gè)月都有高像素新產(chǎn)品推向市場。”
實(shí)際上，除了格科微之外，北京思比科、比亞迪微電子等都是近年來本土CMOS傳感器行業(yè)中的佼佼者。從未來發(fā)展來看，CMOS圖像傳感器的行業(yè)競爭將更多地體現(xiàn)在行業(yè)整合、資源整合、市場把控能力的綜合實(shí)力上，CMOS圖像傳感器將向著更好的拍照體驗(yàn)、更快的對焦速度、更智能化的應(yīng)用體驗(yàn)方向發(fā)展。
（圖2）格科微電子（上海）有限公司市場應(yīng)用部總監(jiān)李翔
手機(jī)、車載、安防應(yīng)用需求各異
在CMOS圖像傳感器用量最大的手機(jī)市場上，目前主要還是用于拍攝靜止畫面的照片，且對高分辨率的要求越來越強(qiáng)，基本上800萬以上像素達(dá)到甚至超過了同等數(shù)碼相機(jī)的畫質(zhì)。另一方面，除了拍攝靜止照片，拍攝視頻并上傳到網(wǎng)絡(luò)的視頻剪輯的應(yīng)用也越來越多，例如現(xiàn)在已可以拍攝Full HD全高清視頻，而未來，實(shí)現(xiàn)4K2K超高分辨率以及高速攝影慢動作回放等多種應(yīng)用功能已是大勢所趨，相應(yīng)地，這些應(yīng)用使得CMOS圖像傳感器在達(dá)到高分辨率的同時(shí)，也要求具備高速響應(yīng)能力。
在車載攝像方面，據(jù)稱，到2016年，該市場的規(guī)?？赏_(dá)到8000萬片/年以上。這一領(lǐng)域當(dāng)前需求最大的主要是VGA分辨率的產(chǎn)品，目前應(yīng)用系統(tǒng)的主流是模擬接口，同時(shí)也有部分公司在開發(fā)中帶有數(shù)字接口的系統(tǒng)產(chǎn)品，如HD高清（720p，130萬像素），F(xiàn)ull–HD全高清（1080p，200萬像素）等，且所有產(chǎn)品都需要具有高靈敏度和寬動態(tài)范圍性能。
而在監(jiān)控領(lǐng)域，相比過去索尼CCD傳感器一統(tǒng)天下的格局，CMOS傳感器的發(fā)展與推廣能否真正扛起安防監(jiān)控行業(yè)的大旗？對此，行業(yè)人士表示謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度。
業(yè)內(nèi)資深人士表示，怎樣才能做好CMOS芯片相關(guān)的監(jiān)控?cái)z像頭產(chǎn)品，不是幾句話可以講清楚的，CMOS芯片成本低，賣價(jià)就低，利潤薄，加上CMOS芯片生產(chǎn)簡單，沒有多大技術(shù)含量，這會導(dǎo)致入行“門檻”降低。另外，CMOS芯片最致命、最難攻克的難關(guān)是必須匹配IR-CUT雙濾光片切換器，且多年來一直無法取消這個(gè)累贅，這也有待于CMOS傳感器性能的進(jìn)一步提升。
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