近日，Strategy Analytics手機(jī)元件技術(shù)研究發(fā)布報(bào)告顯示，2020年上半年，全球智能手機(jī)圖像傳感器市場(chǎng)總收益為63億美元，排名前三供應(yīng)商在全球智能手機(jī)圖像傳感器市場(chǎng)中占據(jù)了近85%的收益份額。其中，索尼以44%的收益份額排名第一，其次是三星和豪威。

在全球市場(chǎng)中，CIS生產(chǎn)商主要有有索尼、三星、豪威、安森美、格科微、海力士、思特威等，國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)外企業(yè)并存。其中，索尼、三星、豪威處于領(lǐng)導(dǎo)地位，主要專(zhuān)注于高端市場(chǎng)。索尼以44%的收入份額在智能手機(jī)圖像傳感器市場(chǎng)上排名第一，雖然仍是第一，但是與去年同期的50%份額相比有所減少，排名第二的是三星LSI，占有32%的份額，第三名是豪威，占有9%的份額。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，低端市場(chǎng)(<16M)中，國(guó)產(chǎn)品牌已經(jīng)優(yōu)勢(shì)明顯。2019年度，格科微憑借2M、5M以及VGA，QVGA等CIS產(chǎn)品，以近34%的市占率牢牢占據(jù)國(guó)內(nèi)低端市場(chǎng)出貨量榜首地位。

中端市場(chǎng)(12M-16M)方面，國(guó)產(chǎn)豪威強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)，占據(jù)榜首。豪威從2019年9月時(shí)25%左右的市占率強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)至10月份40%的市場(chǎng)份額，出貨甚至超過(guò)了三星，占據(jù)排行榜首位?？梢哉f(shuō)，在中端市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)CIS產(chǎn)品已經(jīng)具備足夠的競(jìng)爭(zhēng)力，已經(jīng)可以同索尼，三星同臺(tái)競(jìng)技，甚至已取得部分領(lǐng)先。

高端(≥20M出貨)市場(chǎng)中，索尼的領(lǐng)先地位依然不可動(dòng)搖，索尼在中國(guó)高端CIS市場(chǎng)中仍占據(jù)將近60%的市場(chǎng)份額，一騎絕塵。

Strategy Analytics高級(jí)分析師Jeffrey Mathews稱(chēng)：“智能手機(jī)同比出貨量下滑但圖像傳感器同比卻增長(zhǎng)，這是由于市場(chǎng)上的智能手機(jī)對(duì)搭載200萬(wàn)像素的傳感器和800萬(wàn)像素的傳感器需求增長(zhǎng)，換言之就是多攝的機(jī)型進(jìn)一步普及，進(jìn)而推動(dòng)了攝像頭圖像傳感器的需求，而高像素傳感器(如64MP和108MP圖像)的出貨量進(jìn)一步推動(dòng)了圖像傳感器市場(chǎng)傳感器在2020年上半年增長(zhǎng)。”

“圖像傳感器市場(chǎng)受到智能手機(jī)中對(duì)配置有2MP和8MP像素傳感器的多攝像頭配置的樂(lè)觀需求推動(dòng)，并且高像素傳感器(例如64MP和108MP像素)的出貨量增加也進(jìn)一步推動(dòng)了圖像傳感器市場(chǎng)在2020年上半年的增長(zhǎng)。此外，由于三星、豪威和海力士的競(jìng)爭(zhēng)加劇，使得索尼在2020年上半年的市場(chǎng)份額有所下降?！?

海力士在東京設(shè)立了圖像傳感器實(shí)驗(yàn)室，雖然目前所占份額很小，但在未來(lái)卻被視為一匹黑馬。與韓國(guó)政府加強(qiáng)非內(nèi)存業(yè)務(wù)的國(guó)家政策一致，三星和海力士都在努力通過(guò)將一些DRAM生產(chǎn)線改造為圖像傳感器生產(chǎn)線來(lái)應(yīng)對(duì)存儲(chǔ)市場(chǎng)的低迷，以繼續(xù)保持產(chǎn)能和盈利能力。

2020年9月中旬以來(lái)，索尼不得不停止向華為出售圖像傳感器。據(jù)估計(jì)，該部分的年銷(xiāo)售額可達(dá)數(shù)千億日元。另一方面，三星在中國(guó)的圖像傳感器業(yè)務(wù)以華為以外的中型智能手機(jī)供應(yīng)商為中心，所以沒(méi)有受到禁令的約束，因此未來(lái)索尼的份額有可能下降，而三星的份額將來(lái)可能會(huì)增加。

自智能手機(jī)進(jìn)入全面屏以來(lái)，各大品牌最看重的其實(shí)是手機(jī)拍照，現(xiàn)在的手機(jī)動(dòng)不動(dòng)就三顆、四顆、五顆攝像頭的往里塞，結(jié)果導(dǎo)致同樣的智能手機(jī)出貨量，對(duì)應(yīng)的圖像傳感器需求卻比以往增加兩倍甚至三倍、四倍。這種情況下，索尼成為了最大的贏家。需要說(shuō)明的是，索尼現(xiàn)在確實(shí)是一家獨(dú)大，三星+豪威之和都不如索尼。

但受到美國(guó)禁令影響，同時(shí)三星的強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入、豪威和海力士的加入都讓索尼在2020年上半年的整體市場(chǎng)份額出現(xiàn)了下滑。大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在市場(chǎng)上搭載三星圖像傳感器的手機(jī)越來(lái)越多，比如：小米10系列，vivo X50Pro+、iQOO 5系列等等。另外目前排名全球第一的小米10至尊版恰恰使用的就是豪威的傳感器。

從現(xiàn)在的情況看，三星的傳感器、豪威的傳感器整體表現(xiàn)并不比索尼的差。只是索尼進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)比較早，并且營(yíng)銷(xiāo)做得好。大家都認(rèn)為索尼的傳感器是最強(qiáng)的，在評(píng)價(jià)一款手機(jī)是否拍照好、是否旗艦之時(shí)索尼傳感器起了很重要的作用。

目前主流廠商的CMOS方案都在逼近0.7μm的像素極限，CIS制程提升，暫時(shí)落后的CIS廠商將來(lái)也有逆轉(zhuǎn)格局的可能。

在智能手機(jī)領(lǐng)域，索尼和三星是其中領(lǐng)軍的龍頭廠商，而豪威和海力士等也在迎頭趕上。不論是濾色陣列的改進(jìn)，還是像素尺寸的縮小，隨著人們對(duì)智能手機(jī)成像質(zhì)量要求的提高，CIS市場(chǎng)將迎來(lái)一波新的競(jìng)爭(zhēng)。

豪威科技宣布推出全球首款大光學(xué)格式的1.0微米 6400萬(wàn)像素圖像傳感器。豪威科技發(fā)布的OV64A 圖像傳感器提供 6400 萬(wàn)像素分辨率，在同類(lèi)產(chǎn)品中具有最大的 1.0 微米像素以及 1/1.34 英寸光學(xué)格式。其大型光學(xué)元件和高分辨率為高端智能手機(jī)中的廣角和超廣角主攝像頭提供了良好的弱光性能。

但要論車(chē)規(guī)CIS市場(chǎng)，安森美的份額仍占優(yōu)勢(shì)，雖然索尼和三星也在布局汽車(chē)領(lǐng)域，相繼推出了幾款用于自動(dòng)駕駛的CMOS傳感器。不過(guò)自動(dòng)駕駛未來(lái)逐漸普及，或許會(huì)迫使他們?cè)谶@方面加大研發(fā)力度。

除此之外，視覺(jué)物聯(lián)網(wǎng)、安防、工控、AR等領(lǐng)域上的CMOS傳感器也在持續(xù)發(fā)展，未來(lái)的CIS市場(chǎng)勢(shì)必會(huì)更加精彩。

1、CMOS傳感器的崛起

根據(jù)TSR的數(shù)據(jù)，到2023年，全球圖像傳感器市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從2019年的172億美元增長(zhǎng)到270億美元。

據(jù)了解，索尼于1996年開(kāi)始生產(chǎn)CMOS圖像傳感器，并于2000年推出了其首個(gè)CMOS傳感器(IMX001)。當(dāng)時(shí)，CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器被認(rèn)為優(yōu)于CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器，因?yàn)樗鼈兙哂懈嗟南袼睾透俚脑朦c(diǎn)。但是，它們的讀取速度較低，索尼堅(jiān)信CCD無(wú)法支持高清視頻的高分辨率數(shù)據(jù)。

索尼隨后決定將重點(diǎn)從CCD傳感器轉(zhuǎn)移到CMOS傳感器。到2009年，索尼發(fā)明了背照式CMOS傳感器，其靈敏度是傳統(tǒng)圖像傳感器的兩倍，超出了人眼的能力。索尼一直在不斷創(chuàng)新，在2012年生產(chǎn)出堆疊式CMOS圖像傳感器(通過(guò)像素和信號(hào)處理部分的分層來(lái)產(chǎn)生更高的圖像質(zhì)量)。在2015年，索尼生產(chǎn)了世界上第一個(gè)使用Cu-Cu連接的圖像傳感器，從而實(shí)現(xiàn)了更小的封裝，更高的性能和更高的生產(chǎn)效率。

隨著智能手機(jī)不斷升級(jí)相機(jī)模組的數(shù)量和功能，以及IoT、AI、ADAS等新技術(shù)的帶動(dòng)，CMOS需求持續(xù)上揚(yáng)。

相比CCD(電荷耦合器件)，CMOS更加適應(yīng)移動(dòng)設(shè)備的需要。CMOS圖像傳感器芯片采用了適合大規(guī)模生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)流程工藝，單位成本低于CCD。CMOS傳感器將圖像采集單元和信號(hào)處理單元集成到同一塊基板上，縮小體積的同時(shí)保持低功耗和低發(fā)熱，非常適合移動(dòng)設(shè)備和各類(lèi)小型化設(shè)備。

在攝像頭模組中，圖像傳感器是靈魂部件，決定著攝像頭的成像品質(zhì)以及其他組件的結(jié)構(gòu)和規(guī)格，在模組中占據(jù)52%的成本。CMOS圖像傳感器(CIS)和CCD(電荷耦合器件)是當(dāng)前主流的兩種圖像傳感器。其中CCD電荷耦合器件集成在單晶硅材料上，像素信號(hào)逐行逐列依此移動(dòng)并在邊緣出口位置依此放大，CMOS圖像傳感器集成在金屬氧化物半導(dǎo)體材料上，每個(gè)像素點(diǎn)均帶有信號(hào)放大器，像素信號(hào)可以直接掃描導(dǎo)出。CMOS憑借低成本、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、尺寸小、功耗低、高集成度等優(yōu)勢(shì)，迅速在民用消費(fèi)電子市場(chǎng)完成對(duì)CCD的替代，目前市場(chǎng)份額已超過(guò)99%，而CCD僅在衛(wèi)星、醫(yī)療等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域繼續(xù)使用。

終端側(cè)，尤其是智能手機(jī)的需求升級(jí)，成為推動(dòng)CMOS需求上升的主要客觀因素。增加鏡頭有助于手機(jī)廠商在銷(xiāo)售策略上與競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品拉出差距。廠商對(duì)相機(jī)模組的搭載，尤其是采用200萬(wàn)到500萬(wàn)低像素的功能鏡頭來(lái)增加產(chǎn)品的鏡頭數(shù)量更加積極。在2019年，三攝/四攝手機(jī)的比例攀升了許多，中低端手機(jī)也通過(guò)多顆低像素鏡頭的搭載成為雙攝或三攝手機(jī)，加上部分旗艦機(jī)嘗試搭載超高像素的相機(jī)模組，導(dǎo)致智能手機(jī)市場(chǎng)對(duì)于CMOS的需求攀升。

新技術(shù)、新應(yīng)用的部署，則為CMOS提供了潛在市場(chǎng)。例如，智能工廠等涉及計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)CMOS圖像傳感器提出要求。蔡卓卲指出，智慧工廠所需要的光學(xué)檢測(cè)，可通過(guò)多顆相機(jī)模組進(jìn)行影響分析，取代傳統(tǒng)人力，這也是目前不少產(chǎn)線向智能化發(fā)展的趨勢(shì)。

IoT也是拉動(dòng)CMOS需求的重要原因。在影像及人臉識(shí)別、視頻通話等功能的帶動(dòng)下，包括IP Cam等需要相機(jī)模組的IoT產(chǎn)品需求上升，再加上電視、智能音箱等產(chǎn)品也開(kāi)始搭載相機(jī)模組，也提振了CMOS的需求。

安防則是CMOS圖像傳感器最活躍的市場(chǎng)之一。攝像頭作為視頻監(jiān)控前端的重要設(shè)備，未來(lái)數(shù)量增長(zhǎng)可期，并持續(xù)向高端化方向發(fā)展。

此外，汽車(chē)智能化也是CMOS需求的重要來(lái)源。無(wú)人駕駛將成為汽車(chē)駕駛的最終目標(biāo)，隨著攝像頭的性能提升和數(shù)量增加，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)營(yíng)收產(chǎn)生了倍增效應(yīng)。車(chē)載攝像頭作為ADAS感知層的關(guān)鍵傳感器之一，市場(chǎng)空間將快速提升，直接拉動(dòng)CMOS市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)。

2、圖像傳感器的上下游

CMOS圖像傳感器產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，中游的晶圓代工廠、封裝企業(yè)和下游的模組廠商及終端客戶(hù)組成。CMOS對(duì)供應(yīng)鏈的拉動(dòng)，在上、下、中游都有體現(xiàn)。

CIS下游市場(chǎng)需求廣泛，從應(yīng)用領(lǐng)域看，CIS下游主要有手機(jī)、汽車(chē)、安防、醫(yī)療、單反、電腦等領(lǐng)域，其中，手機(jī)是CMOS圖像傳感器最大的終端用戶(hù)市場(chǎng)，2018年手機(jī)CIS市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到86億美元，占比63.89%。可見(jiàn)，智能手機(jī)的普及與消費(fèi)者對(duì)手機(jī)攝像質(zhì)量的不斷追求是CIS市場(chǎng)需求背后的主要驅(qū)動(dòng)力。

CIS芯片下游最主要的需求來(lái)自手機(jī)貢獻(xiàn)，手機(jī)應(yīng)用產(chǎn)值占到了CIS芯片2017全球產(chǎn)值的67.86%。其次是消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)、汽車(chē)及安防應(yīng)用，分別占到CIS下游需求的8.10%、9.33%、4.73%及5.65%。

CMOS的需求上漲已經(jīng)體現(xiàn)在晶圓尤其是8英寸晶圓的供需變化。CMOS的強(qiáng)勁需求是造成8英寸產(chǎn)能吃緊的主要原因之一。8英寸產(chǎn)能主要來(lái)自車(chē)用、手機(jī)以及工業(yè)應(yīng)用，主要產(chǎn)品包括PMIC、電源、顯示驅(qū)動(dòng)IC及CIS等。由于多攝手機(jī)、安防、智能音箱等推動(dòng)CIS需求增加，影響到8英寸的產(chǎn)能規(guī)劃，讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在8英寸晶圓的供需上面臨新一波的調(diào)整。

設(shè)計(jì)等上游廠商、中游封裝等廠商以及下游模組廠商也將受益于CMOS需求的增長(zhǎng)。CMOS芯片設(shè)計(jì)廠商處于產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，其產(chǎn)品方案通過(guò)代工方式委托給晶圓代工廠、封裝和測(cè)試企業(yè)進(jìn)行芯片的制造、加色、封裝和測(cè)試。封裝企業(yè)及測(cè)試企業(yè)和下游的模組廠商市場(chǎng)規(guī)模都將因此得到相應(yīng)的拉動(dòng)。此外，手機(jī)攝像頭對(duì)應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，包括圖像傳感器制造商、模組封裝廠商、鏡頭廠商、馬達(dá)供應(yīng)商、棱鏡、濾光片供應(yīng)商等，也將隨之增長(zhǎng)。

我國(guó)與CMOS芯片相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)被其市場(chǎng)增長(zhǎng)所帶動(dòng)，并隨之有相應(yīng)的增長(zhǎng)。例如中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體等集成電路制造廠商，通富微電、華天科技等封裝廠商，以及覆銅板、PCB、模組制造、整機(jī)組裝等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游供應(yīng)商，都將有相應(yīng)的增長(zhǎng)。

3、我國(guó)企業(yè)如何突圍

長(zhǎng)期以來(lái)，CMOS市場(chǎng)被索尼、三星等日韓廠商主導(dǎo)。IHS Market數(shù)據(jù)顯示，目前全球CMOS圖像傳感器價(jià)值已達(dá)120億美元。

由于CIS屬于特殊制程，包括從鏡頭、彩色濾光片、光模組、邏輯元器件與整合封裝，沒(méi)有一般的公版開(kāi)發(fā)流程。ARM提供通用的IP可以加速晶圓設(shè)計(jì)商的開(kāi)發(fā)時(shí)間與簡(jiǎn)化流程，但CIS技術(shù)都是掌握在各自從業(yè)者手上，而IDM廠因?yàn)樵诋a(chǎn)品開(kāi)發(fā)上自行掌握速度與策略，技術(shù)發(fā)展上相對(duì)比較有優(yōu)勢(shì)，這也是CIS市場(chǎng)份額多半被IDM大廠瓜分的原因。索尼在CMOS領(lǐng)域有多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)精進(jìn)高端技術(shù)開(kāi)發(fā);而三星除了自身半導(dǎo)體豐富的資源與研發(fā)實(shí)力，自家的終端也為其CIS銷(xiāo)量提供了保障。

面對(duì)三星、索尼的強(qiáng)勢(shì)表現(xiàn)，我國(guó)廠商該如何抓住本輪CMOS需求上漲的契機(jī)?CMOS圖像傳感器是技術(shù)與資金密集型行業(yè)，具備技術(shù)與人才、規(guī)模與資金、客戶(hù)認(rèn)證三個(gè)壁壘。國(guó)內(nèi)廠商可以從四個(gè)方面發(fā)力抓住本輪CMOS上漲契機(jī)。

一是從中低端市場(chǎng)領(lǐng)域向高端領(lǐng)域進(jìn)軍。國(guó)內(nèi)廠商需借助低端市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)加大研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新，向高端領(lǐng)域進(jìn)軍，逐漸占領(lǐng)市場(chǎng)。

二是并購(gòu)重組，與國(guó)外企業(yè)合作進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，提升研發(fā)效率。

三是抓住CMOS傳感器應(yīng)用的細(xì)分領(lǐng)域，逐漸進(jìn)軍更大市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)新進(jìn)廠商可以從細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)軍市場(chǎng)，抓住整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的某個(gè)細(xì)分環(huán)節(jié)，做到細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)領(lǐng)先，再借機(jī)發(fā)力更廣闊的CMOS市場(chǎng)。

四是加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)中小企業(yè)合作，得到客戶(hù)產(chǎn)品認(rèn)證?？梢院蛧?guó)內(nèi)中小企業(yè)的合作作為突破口，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)證和推廣。

要抓住CMOS市場(chǎng)機(jī)遇，還要回歸到技術(shù)開(kāi)發(fā)與量產(chǎn)能力的提升。國(guó)內(nèi)廠商在設(shè)計(jì)與晶圓制造仍有進(jìn)步空間，尤其是面向CIS這種制程技術(shù)較為特殊，難以與其他產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)共用的產(chǎn)品。

另外，IC設(shè)計(jì)業(yè)者與晶圓代工廠的合作也是重點(diǎn)，需相互配合做出良好的產(chǎn)品規(guī)劃與開(kāi)發(fā)時(shí)程，才能持續(xù)在CIS后勢(shì)看好的情況下創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)力。