1.圖像傳感器
1.1.圖像傳感器種類
圖像傳感器是一種將光信號轉化為電信號的設備，被廣泛應用在數位相機、 智慧型手機、視頻監控等光學設備中。
較為早期的圖像傳感器主要採用模擬信號， 以攝像管為主（video camera tube），常見於二十世紀三十至八十年代，攝像管的主要原理是使用被偏轉的陰極射線掃描受光輻射成像的靶，最終將光信號 轉變為與入射光強度相關的電信號。
1969 年電荷耦合器件 CCD（charge-coupled device）由美國貝爾實驗室的 威拉德以及喬治所發明，通過光電效應可以使 CCD 表面產生電荷，進而組成數 字圖像。
此後 CCD 被廣泛應用於數位相機、掃描器以及攝像及的光感組件，其光效率可以達到 70%，即可以捕捉 70%的入射光，遠遠好於傳統軟片的 2%。
與 CCD 幾乎在同個時間， 1968 年美國無線電公司團隊成功研發出第一個互 補式金屬氧化物半導體（CMOS）集成電路，可以執行光信號到電壓的轉換，電壓經過放大和量化後最終變成輸出的數位訊號。
1.2.CMOS超越CCD成為主流
在 CCD 出現後，攝像管由於體積以及成像效果等原因，CCD 攝像器件逐漸 取代了攝像管的攝像器件。
到現在，大多數的數位相機採用了 CCD 或者 CMOS 圖 像傳感器。
CCD 圖像傳感器基於模擬信號，當光照射到其表面時，產生信號電荷，然後轉換成電壓，並按照指定的時序將圖像信號輸出。
CMOS 傳感器則是基於半導體的有源像素傳感器，當受到光照時，每個光電 傳感器附近有相應的電路直接將光能量轉換成電壓信號，與 CCD 有差異的地方 時，其並不產生信號電荷。
這兩種技術在成像質量的差別並不大，在同等條件下，CMOS 圖像傳感器所 用的元件數相對更少，從而功耗較低，數據吞吐速度也比 CCD 更高。
此外，CMOS 的整體製造成本要比 CCD 傳感器低，並隨著 CMOS 成像技術不斷提升，消費型 數字相機都廣泛採用 CMOS，使得 CCD 的市場佔有率從 2010 年代起不斷下降， 全球第一大CCD傳感器生產商索尼宣布與 2017 年起停止生產 CCD。
1.3.CIS 市場空間持續增長
到現在 CIS 已經成為半導體業務中最活躍的領域之一，市場空間持續增長， 根據 IC Insight 數據，2018 年全球 CIS 的銷售額為 142 億美元，2013 年僅為 74 億美元，2013-2018 年均複合增長率為 13.9%，
預計到 2023 年，整體市場規 模將達到 215 億美元，2018-2023 年複合增長率為 8.7%，雖然增速略有下滑， 但是市場規模將逐年創新高。
從出貨量看，2013 年全球 CIS 出貨量僅為 26 億顆，2013-2018 年保持 16% 複合增長率，至 2019 年預計全球出貨量達到 61 億顆，2023 年有望突破 95 億 顆，2018-2023 年全球 CIS 出貨量年複合增長率達到 11.7%。
目前 CIS 行業發展是由智慧型手機和汽車應用推動的，對於智慧型手機攝像頭 的創新將會繼續，儘管這個領域的競爭會非常激烈。
為了保持競爭力，CIS 廠 商正將越來越多的功能整合到移動 CIS 中，例如廣角、長焦、微距。
許多其他應用將成為 CIS 未來增長的一部分。許多 IDM 和 Fabless 廠商正 在為新興的更高利潤率的 CIS 晶片，如汽車、安全、醫療和其他領域。
這些領域出現了巨大的機會，推動了新興供應商和現有供應商的市場和技術工作。
這 些新興的機遇正在將移動成像技術推向其他增長領域，未來可能會看到從視覺 成像到視覺感知以及其他交互式應用的轉變。
CIS 具備廣泛的下遊應用市場，包括手機、汽車、安防、工業、醫療等，其中智慧型手機是 CIS 最大的終端市場，佔到了整體市場規模的 63.89%，
其次是單反市場佔比 7.8%，汽車佔比 6.46%，工業市場佔比 6.32%，安防市場佔比 6.09%。
根據 IC Insights 預測，2018-2023 年，CIS下遊應用中汽車領域年均複合增速將達到 29.7%，是增速最高的領域，智慧型手機領域由於基數較高，且智慧型手機銷量逐步下滑，預計到 2023 年市場規模為 98 億美元，複合增速僅為 2.6%；
此外安防、工業、醫療領域增速也將保持較高水平。
1.4.CIS 產業鏈
目前在 CIS 產業中主要分為以下幾鐘模式，第一種是 IDM 模式實行設計生 產一體化，可以更好的把控供應鏈，及時對市場需求進行反應，主要廠商為索尼以及三星；
第二種是 Fabless 模式，產業鏈內進行分工，由設計廠如豪威、 格科微進行設計工作，然後交由晶圓代工廠臺積電、中芯國際等進行代工，最後由封測廠晶方科技進行 CIS 的封測；
此外還有 fablite 模式，自身負責設計及銷售，其中有部分晶圓交由代工廠代工。
從行業內競爭格局來看，索尼處於絕對的領先地位。日本調研公司 Techno Systems Research（TSR）發布了 2019 年圖像傳感器市場報告。
索尼以 49.1% 的份額排名第一，第二名是三星份額只有 17.9%，與索尼差距較為明顯；
第三名是美國半導體公司豪威科技，目前已經被國內上市公司韋爾股份收購，佔據 9.5%的市場份額，2018 年豪威市場份額為 11.5%，相比有一定程度的下滑。
從 CIS 封測市場競爭來看，主要的廠商包括中國大陸晶方科技、華天科技， 中國臺灣主要廠商有欣電、精材、勝麗等。
欣電具備全球最大的 CIS 封測產能， 晶方科技是全球第二大，也是大陸首家能為 CIS 提供晶圓級晶片尺寸封裝量產 服務的專業封測服務商。
2.大像素及多攝成為移動 CIS 主要發展動力
2.1.發展初期大像素為主要方向
2000 年夏普發布了全球第一款拍照手機 J-SH04，其搭載了具備 11 萬像素 的 CCD 攝像頭，並在三年後推出了首款具備百萬像素的手機 J-SH53，是手機拍 照領域的先驅者。
到 2006 年，消費者對手機拍照需求逐步提升，三星在行業內內第一次推出 了千萬級像素的手機 B600，還具備 3 倍光學變焦以及 5 倍的數碼變焦，實現了 手機拍照向數位相機的靠近。
2010 至 2013 年間，由於缺乏 AI 算法，所以為了提升手機拍照的細膩程 度，提升手機像素成為最為便捷的方法，手機攝像頭像素不斷刷新紀錄，其中 2012 年諾基亞 808 更是搭載了 4100 萬像素圖像傳感器。
2.2.多攝開啟智慧型手機攝像頭發展新方向
受制於手機體積，攝像頭不能無限制的提升，更多的手機廠商開始關注傳 感器的成像質量以及大像素，此外為了彌補單一攝像頭功能的限制，iPhone 7 Plus 也率先搭載了雙攝像頭，開啟了智慧型手機攝像頭發展新方向。
如今，多攝加大像素已經成為手機發展的主要方向，目前市場上拍照性能 最強勁的華為 P40 Pro+搭載了前二後五共計七顆攝像頭，功能上搭配了廣角、 超廣角、長焦、超長變焦以及 3D 深感。
2.3.多攝比例一路攀升
根據 Omdia 統計報告，過去三年時間裡，智慧型手機單攝佔比從 2017Q1 接 近 90%下降至 2019Q4 的 23%，多攝佔比一路攀升，佔比接近八成；
2019Q4 三攝 智慧型手機佔比 31%已經高於了雙攝手機 30%的市場份額，成為市場上最主流的 方案。
此外四攝佔比也不斷提升，佔到總出貨量的 15%。 預計未來三攝將會加速在中低端機型中滲透，而四攝則會開始在各大品牌 的旗艦機中滲透，同時各大廠商也將逐步推出後置五攝的高端機型。
根據 IHS Markit 統計顯示，雖然全球智慧型手機銷量下降，但是受益於多攝 佔比的提升，攝像頭出貨量在 2019 年仍處於增長態勢，出貨量相比 2018 年同 比增長 25.8%，在 2020 年仍有 15%左右的增長。
市場需求的快速提升也促使 CIS 廠商索尼、三星、豪威科技和海力士等擴 大了生產能力，以爭奪市場份額。
索尼將保持每年 10%的速度進行擴產，其中 有 70-80%的產品將出貨至中國，三星也將自建晶圓廠在兩年時間擴大 50%的產 能，而豪威科技是 fabless 模式，
預計將通過臺積電、中芯國際、上海華力等 代工廠擴大 50%產能。
3.汽車 CIS 領域保持高增速
3.1.ADAS 發展推升攝像頭用量
車載攝像頭是攝像頭領域內增長速度最快的領域，根據 IC Insights 預計， 2018 至 2023 年，車用 CIS 市場規模將從 8.7 億美元增長至 32 億美元，年均復 合增長率達到 29.7%。
隨著 ADAS 的逐漸普及，基於攝像頭的視覺系統是 ADAS 的核心，攝像頭的使用量將逐漸提升。
根據德勤統計，針對不同自動化等級的汽車，所配備的攝像頭數量也不相 同，L2 級別的汽車僅需配置 1 個環視攝像頭，L3 級別則增加至 4 個環視攝像 頭，達到最高 L5 等級則需要配置 5 個環視攝像頭、4 個長距離攝像頭以及 1 個 立體攝像機。
3.2.車用攝像頭性能要求更高
車載攝像頭通過安裝位置的不同，可以分為前視、側視、後視和內置四種， 按照攝像頭的功能應用則可以分為行車輔助類、駐車輔助類以及駕駛員監控三 大類。
車規級攝像頭相對於消費級攝像頭性能要求更高，在耐高溫、抗震、防磁、 防水等方面都有嚴格的要求。
3.3.車用攝像頭市場將保持較快增長
根據 yole 的統計數據， 2018 年全球汽車圖像傳感器市場規模為 9.34 億美 元，出貨 CIS 數量 1.24 億顆，其中安森美佔據了領先地位，市場份額為 36%， 豪威科技排名第二，佔比 22%，其次是索尼獲取了 10%的市場份額。
從汽車攝像頭模組的整體市場規模來看，2018 年規模達到了 30 億美元， 預計在 2024 年將達到 57 億美元，年均複合增長率約為 11%，整體呈現出持續 上漲的態勢。
在面向 ADAS 具體的應用時，車道偏離預警、前撞預警、行人碰撞 預警、車道保持輔助、緊急制動剎車、自適應巡航、交通標示識別等都需要應 用攝像頭。
4.配置建議
4.1.韋爾股份
2019 年，韋爾股份以 152 億元成功收購豪威科技，豪威科技的主營業務是 CMOS 圖像傳感的設計及銷售，市場份額排名全球第三，僅次於索尼及三星，公司產品廣泛應用於智慧型手機、車載、醫療、筆記本、AR/VR 等眾多領域中。
從全球市場份額來看，公司在行動裝置領域市場份為 12%左右排名第三，安防領域 佔比 48%排名第一，汽車領域佔比 22%排名第二，計算機攝像頭領域佔比 50%排 名第一，IoT 新興領域業務佔比 48%排名第一，在醫療領域佔比 81%佔絕對領先 地位。
根據韋爾股份2019年報，公司圖像傳感器板塊 2019 年營業收入為 97.79 億元，收入佔比 71.94%，實現營業利潤 30.14 億元，利潤佔比 81.22%，豪威科技極大的提升了公司盈利能力。
智慧型手機是豪威科技最大的下遊領域，在 2018 年佔比 58%，相比 2017 年 略有下降，安防領域銷售佔比保持穩定，汽車領域銷售佔比上升較為明顯，從 11%提升至 14%，從銷售收入來看，2018 年相比 2017 年增長 22%。
為了迎合智慧型手機市場對 CIS 大像素的熱潮，公司將持續加大在手機業務 的投入力度，努力向高端領域衝擊，加快向競爭對手索尼及三星的追趕步伐， 公司先後推出了具備 3200 萬、4800 萬以及 6400 萬像素的圖像傳感器。
豪威科技在汽車領域圖像處理器也有較為全面的覆蓋，可以提供覆蓋汽車視覺（碰撞測試和路標識別）、駕駛員監測、圖像系統、360 度環視以及自動駕 駛等多種功能。
豪威科技全方位車載視覺解決方案成功應用於理想 ONE 汽車，達到了 Level2 高級輔助駕駛，保證行車過程中的安全穩定。
整體方案涵蓋汽車環視及前視攝像頭，包括 5 顆汽車行業專用的高靈敏 OV10640 圖像傳感器及 1 顆 適用於高級駕駛員輔助系統 OV10642 圖像傳感器組成，依靠豪威集團的 OmniHDR 及 OmniBSI 等技術提升 ADAS 的圖像判斷能力，準確識別道路、行人、 車輛等信息，讓駕駛行程更加安全。
4.1.晶方科技
公司專注於傳感器領域的封裝測試業務，是全球第二大 CIS 晶圓級晶片封 測服務商，其中封裝產品以圖像傳感器為主，廣泛應用於智慧型手機、安防監控 以及汽車電子等領域。
公司的 CMOS 圖像傳感器晶圓級封裝技術使得高性能、小 型化的手機相機模塊成為可能，成為了有史以來應用最為廣泛的封裝技術，到 目前已經有近 50%的圖像傳感器晶片使用此技術。
公司在 2019 年營收規模為 5.60 億元，同比基本持平，淨利潤為1.08億元，同比增長 52.27%，出現較大幅度提升，主要原因是公司產品毛利率提升較 為明顯，2019 年毛利率為 39.03%，相比 2018 年提升 11pct。
公司在智慧型手機領域，為了滿足消費者對手機攝像頭更智能、更高質量以 及更輕薄的需求，公司開發出世界上領先的矽通孔晶片封裝技術，減少了在相 機模塊組裝中帶來的良率損失。
公司是業界率先提供 300 毫米晶圓級封裝 CMOS 影像傳感器解決方案的製造商，可以滿足更小的尺寸要求，這種技術使用矽通 孔和空腔 - 玻璃 - 矽夾層結構來提高相機模塊的可靠性及良率。
為了滿足汽車領域客戶對更高解析度以及更智能的影像傳感系統的要求， 公司持續開發新穎的封裝技術及模塊，給客戶提供高質量的圖像傳感器產品。
選擇合適的汽車傳感器封裝方式是至關重要的，因為汽車面對的環境較為惡劣 多變，其中包括了機械壓力、溫度循環、汙染物及溼度等多種要求，公司嚴格按照測試汽車壓力的資格標準 AEC-Q100 來驗證 IC 設計、製造工藝及封裝。
5.風險提示
智慧型手機銷量下滑超過預期；汽車 CIS ：需求不及預期。報告來源：東方財富證券