這一方面是因?yàn)镃IS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(jī)的新賣點(diǎn)。眾所周知，在蘋果推出搭載雙攝像頭智能手機(jī)iPhone 7 Plus后，華為、三星、小米等手機(jī)大廠皆推出了雙攝像頭手機(jī)，雙攝像頭已然成為高端智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。隨著雙攝像頭的普及，CMOS無(wú)疑將迎來(lái)新一輪的爆發(fā)，不過(guò)在爆炸性成長(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)格局 國(guó)內(nèi)廠商向高端市場(chǎng)邁進(jìn)
近幾年，CMOS廠商之間的并購(gòu)讓市場(chǎng)格局發(fā)生了微妙的變化。索尼收購(gòu)了東芝的圖像傳感器業(yè)務(wù)，進(jìn)一步增強(qiáng)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商安森美半導(dǎo)體在繼收購(gòu)了Truesense Imaging和Cypress半導(dǎo)體的圖像傳感器業(yè)務(wù)之后，又收購(gòu)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(gòu)是北京君正擬以發(fā)行股份及支付現(xiàn)金的方式作價(jià)126億元購(gòu)買北京豪威（OmniVision）100%的股權(quán)、思比科40.4%股權(quán)。
CMOS圖像傳感器產(chǎn)業(yè)的并購(gòu)行為使得這一市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)生變化，呈現(xiàn)典型的寡頭競(jìng)爭(zhēng)格局，未變的是高端CIS芯片市場(chǎng)依然被國(guó)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(dǎo)者，三星和豪威科技則緊隨其后，并保持著強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。而中國(guó)CMOS傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步相對(duì)較晚，依托智能手機(jī)的巨大市場(chǎng)需求，國(guó)內(nèi)廠商主要憑借其較強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)迅速搶占中低端市場(chǎng)。從現(xiàn)階段的市場(chǎng)情況來(lái)看，在2M及以下規(guī)格的產(chǎn)品市場(chǎng)上，國(guó)內(nèi)CMOS傳感器已經(jīng)牢牢占據(jù)80%以上的份額；另外，5M和8M的產(chǎn)品線也已經(jīng)和國(guó)際公司開始正面交鋒，目前正在不斷擴(kuò)大份額。不過(guò)，國(guó)內(nèi)廠商正在從中低端產(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“格科”）市場(chǎng)經(jīng)理?xiàng)钌鹘苤毖裕?016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(jī)市場(chǎng)中的熱賣產(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(jìng)爭(zhēng)力的5M、8M、13M的高端CMOS產(chǎn)品，并針對(duì)雙攝需求開發(fā)更有競(jìng)爭(zhēng)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“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(jī)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(yù)計(jì)將快速增長(zhǎng)到每月15KK至20KK。” 思比科董事長(zhǎng)陳杰表示，下一步將擴(kuò)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(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。更重要的是，二者的合并有助于思比科開發(fā)高端產(chǎn)品。“我們主要和OV合作開發(fā)BSI+Stacking高端產(chǎn)品， OV負(fù)責(zé)工藝平臺(tái)開發(fā)，我們利用OV的工藝平臺(tái)設(shè)計(jì)一些性價(jià)比優(yōu)異的產(chǎn)品。”陳杰說(shuō)。
據(jù)楊慎杰介紹，根據(jù)目前入門機(jī)、中端機(jī)和旗艦機(jī)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(jī)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(yù)計(jì)，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(shì)。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(yù)覽對(duì)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(jù)了解，堆疊BSI圖像傳感器分層堆疊像素，包括片上背照式結(jié)構(gòu)像素的形成，芯片包括用于信號(hào)處理的電路，將代替用于傳統(tǒng)背照式CMOS圖像傳感器的支撐襯底。另外，該類圖像傳感器還能集成更多功能，如自動(dòng)對(duì)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(rèn)可。”楊慎杰稱，對(duì)于堆疊技術(shù)，目前正在做相關(guān)研發(fā)，2017年會(huì)有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)劃。“未來(lái)，我們甚至?xí)岢鲆恍└路f的CIS系統(tǒng)方案，可能會(huì)比當(dāng)前的堆疊技術(shù)更有競(jìng)爭(zhēng)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(dāng)像素尺寸發(fā)展到0.9um時(shí)可能會(huì)停留相當(dāng)長(zhǎng)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(zhǎng) 陳杰
前面也提到過(guò)，思比科實(shí)際上也在與OV合作開發(fā)BSI+Stacking高端產(chǎn)品。陳杰說(shuō)，工藝開發(fā)思比科主要與OV合作，進(jìn)一步優(yōu)化常規(guī)FSI、BSI工藝平臺(tái)的性能，持續(xù)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(rèn)為，2017年CIS會(huì)延續(xù)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(jié)構(gòu)新產(chǎn)品出來(lái)。
楊慎杰認(rèn)為，隨著像素尺寸的不斷縮小，pixel所能獲取的光信號(hào)急劇減小，這對(duì)圖像的品質(zhì)提升并沒(méi)有實(shí)質(zhì)意義，而且對(duì)CIS廠商的工藝控制、良率都是極大的挑戰(zhàn)。“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(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向照相的功能競(jìng)爭(zhēng)，如從像素的多少轉(zhuǎn)向雙攝的支持等。”楊慎杰表示，“2017年手機(jī)的賣點(diǎn)，將是雙攝像頭功能的引入，給客戶帶來(lái)光學(xué)變焦、背景虛化、圖像增強(qiáng)等不同的用戶體驗(yàn)。另外，PDAF、OIS和3D 攝像頭作為照相模組的不同功能的應(yīng)用，會(huì)根據(jù)手機(jī)功能定義有各自的發(fā)展。而雙攝像頭對(duì)圖像傳感器的要求，主要是硬件上信號(hào)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具有性價(jià)比高、體積小、功耗低等優(yōu)勢(shì)，在圖像傳感器市場(chǎng)占有率達(dá)90%。隨著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(shè)計(jì)陸續(xù)出現(xiàn)并成為智能手機(jī)的新賣點(diǎn)。再加上汽車行業(yè)、無(wú)人機(jī)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(zhǎng)高峰。根據(jù)Yole Development的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，CMOS傳感器2015年的市場(chǎng)規(guī)模為103億美元，2015年至2021年的復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將達(dá)到10.4%，屆時(shí)整個(gè)市場(chǎng)價(jià)值有望達(dá)到188億美元。不過(guò)，在市場(chǎng)高速成長(zhǎng)的背后，也意味著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(xiàn)了供貨吃緊的局面，預(yù)計(jì)2017年還是會(huì)處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。楊慎杰進(jìn)一步解釋稱，2017年將是雙攝像頭的普及年，會(huì)有更多手機(jī)引入這一功能。另外，CMOS圖像傳感器使用的是通用半導(dǎo)體工藝，和Memory、AP、指紋、邏輯器件等IC和元器件共用類似的wafer制程和fab產(chǎn)線。而由于手機(jī)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(shí)別變成標(biāo)配，AP性能也越來(lái)越強(qiáng)大，這種需求的背后是對(duì)晶圓需求量的成倍增加。“晶圓廠的產(chǎn)能及設(shè)備擴(kuò)產(chǎn)，通常都需要很長(zhǎng)的時(shí)間，因此預(yù)估2017年整個(gè)晶圓廠的負(fù)載率都不會(huì)很空，CMOS圖像傳感器還是會(huì)處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。”
陳杰也表示，由于雙攝像頭需求快速擴(kuò)大，F(xiàn)ab整體產(chǎn)能不足，2017年CMOS圖像傳感器可能會(huì)出現(xiàn)缺貨現(xiàn)象。他同時(shí)也表示，“隨著2018年大陸新建的12寸Fab廠開始陸續(xù)投產(chǎn)，缺貨狀況將得到緩解。”
受益于智能手機(jī)市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)和強(qiáng)勁需求，2016年格科微CIS業(yè)務(wù)的銷售額接近3億美金。 而對(duì)于2017年可能出現(xiàn)的缺貨現(xiàn)象，楊慎杰稱，預(yù)計(jì)5M、8M、13M的產(chǎn)品出貨會(huì)有爆發(fā)式增長(zhǎng)，格科在保證產(chǎn)能的基礎(chǔ)上已做了充分的備貨準(zhǔn)備，并將在高像素CIS市場(chǎng)繼續(xù)服務(wù)好客戶，進(jìn)一步獲得客戶的認(rèn)可。
陳杰表示，思比科與OV合并后將實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。他進(jìn)一步稱，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(zhǎng)期位居世界CIS市場(chǎng)前三甲，擁有國(guó)際一流品牌客戶資源和強(qiáng)大的技術(shù)開發(fā)能力。回歸中國(guó)后，將進(jìn)一步強(qiáng)化其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。但OV的弱點(diǎn)是在中國(guó)的銷售力量和技術(shù)服務(wù)不足，對(duì)2、3線客戶的本地化服務(wù)不及時(shí)。“思比科與OV合并后將實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，通過(guò)思比科強(qiáng)大的本地化銷售和技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，迅速服務(wù)中國(guó)本土2、3線客戶，擴(kuò)大銷售規(guī)模。”他透露，2017年思比科除了繼續(xù)服務(wù)好客戶，保證產(chǎn)能以外，會(huì)重點(diǎn)開發(fā)車載、監(jiān)控等工業(yè)級(jí)CIS產(chǎn)品。
