CMOS圖像傳感器市場持續火熱,多攝像頭化導致供不應求

2020-12-20 電子發燒友

CMOS圖像傳感器市場持續火熱,多攝像頭化導致供不應求

今日頭條 發表於 2019-12-11 16:29:51

進入今年以來,CMOS Image Sensor(CIS)的市場情況持續火熱。隨著智慧型手機搭載的攝像頭個數的持續增加,這種情況更是愈演愈烈。為了進一步提高/維持攝像元件的敏感度,CIS晶片的尺寸(Chip Size,光學尺寸)也在逐步實現大面積化。據預測,領先的三攝像頭(Triple Camera)的四攝像頭(Quad Camera ,除去「ToF」)也會在2020年投入市場, 一定時間內「多攝像頭化」、「大面積化」將會拉動CMOS的市場增長。

手機多攝像頭帶動CIS需求

據預測,5G的商用化將會成為2020年智慧型手機市場的一劑「起死回生的強心劑」,從2017年-2018年開始出現的持續負增長狀況也會在2020年出現強復甦。據相關機構預計,到2020年,全球手機的銷售數量將會比2019年增加4%-5%,增至約15億部,從增長率來看,當然沒有之前那麼強勁。但由於5G的普及,必然 會給一部分設備的業務帶來機會,基零部件的需求也會受聯動作用而增加需求。

在CIS領域,這也聞風而動。以Apple的2016年機型「iPhone 7 Plus」搭載「Dual Camera」(雙攝像頭)為契機,華為手機的「三攝像頭戰略」加速了這一趨勢。現在,主要的智慧型手機廠家相繼在高端、中低端手機方面投入多攝像頭機型。

SONY的CMOS圖像傳感器。(圖片出自:limo)

據預估,帶2020年,這一趨勢還會繼續存在,高端手機採用三攝像頭,一部分高端機以四攝像頭(廣角、超廣角、景深(Depth of Field,DOF)、近拍)為主。數據預測,2020年手機銷售總數中,其中搭載雙攝像頭(以及更多攝像頭)的手機佔比約為72%(2019年約為52%),搭載三攝像頭(以及更多攝像頭)的比例高達29%。

從企業來看,Apple的2019年的低端機型搭載了多攝像頭,且在整體的佔比逐步提高;此外,華為的所有機型都至少採用了雙攝像頭。而據預測,華為以外的中華圈手機品牌在2020年應該會持續發布搭載三攝像頭的手機,這將會大幅度帶動CIS的需求。

當中6,400萬像素的產品成為市場上的新的關注點。

從晶圓(Wafer)的消費/消耗點來看,與「多攝像頭化」一樣,大面積化的影響也不可小覷。CIS與其他的半導體不同,由於它是「吸光」元件,如果對它進行「細微化」(縮小像素間距,即Pixel Cell Pitch)處理,就有可能招來敏感度下降的後果。為此,像素越高,在像素間距不變的情況化,晶片尺寸(Die Size)就會擴大。

2019年-2020年期間,逐步開始往廣角攝像頭上搭載4,800萬像素的產品,小米也開始投入搭載了6,400萬像素的機型。4,800萬和6,400萬像素採用的像素間距都是0.8um(相當於65nm)。攝像頭晶片的光學尺寸從1/2.3英寸擴大到1/1.7英寸。

而其實除了手機外,安防和智能汽車也是CIS的動力來源。

索尼是大贏家,韓國廠商蠢蠢欲動

從市場調查公司Techno System Research(TSR)的調查結果來看,2018年CMOS圖像傳感器的出貨數量與2017年相比增加了約18%,增至62億個。在智慧型手機的出貨數量下跌的大潮之下,CMOS圖像傳感器的需求逆流而上,可以說是極大地受到了「多攝像頭化」的影響。

從各家公司的佔比來看,無論從金額、還是從數量上來看,SONY都堅守TOP1的寶座。從金額來看,SONY不僅擁有較高像素領域的圖像傳感器,而且持有近50%的市場份額。宣稱要擴大非存儲半導體業務的三星電子位於業界TOP2,在金額和數量方面都持有超過20%的份額。從出貨數量來看,繼豪威科技公司(Omni Vision Technologies, Inc.)之後的中國的格科微電子(Galaxy Core)以130萬像素、200萬像素等低像素的產品為中心積極拓展業務,因此,從出貨金額上來看,格科微電子的排名似乎有些靠後。

豪威科技和安森美(ON Semiconductor)傾注精力在車載方面,且安森美在車載領域位居首位。TOP1和TOP2佔據了一半以上的市場份額,圍繞增長的市場,SONY、意法半導體(STMicroelectronics)也加強產品的投入。

而從最近統計數據來看,我們也看到索尼的影響力。

如下圖所示,市場分析機構IHS Markit日前發布的2019年第三季度全球前十半導體榜單顯示,索尼今年三季度的營收環比增長了41.5%,這就把公司在全球半導體的營收排名 從上一季度的第十五一躍拉升到第9。而這個增長率也是前十廠商中最大的。

受到需求擴大的影響,各家CIS供給廠商也相繼加速提高產能,SONY原計劃在「三年計劃」的最後一年(2020年)的年末,達到月度產能13萬片(2019年9月末時間點的月度產能約為10.8萬片),後來進一步提高現有工廠的生產效率,計劃上調至月產能13.8萬片。

此外,針對原計劃於2018年-2020年間實施6,000億日元(約人民幣360億元)的設備投資,再次追加1,000億日元(約人民幣60億元),在長崎Technology增建新廠房。雖然SONY 沒有公布新建廠房的規模及開始運營時間,外界預測SONY最快會在2021年開始運營。此外,SONY還透露,隨著投資的提前進行,還很有可能再次增加數百億日元的投資(即在7,000億日元的基礎上增加投資)。

對業界TOP2的三星電子來說,CIS起著擴充非存儲半導體業務的重要作用,因此三星也在積極擴大投資。2018年,三星把華城地區的生產DRAM的第十一產線轉換為了生產CIS(產線更名為「S4 Line」),且月度產能提高至5.5萬個。現在,三星也在著手投資和更改作為DRAM Legacy Line的第十三產線(更改後月產能約1.3萬個),預計在2020年1月-3月期間開始提高產能。

同樣,SK 海力士也在積極把投資從DRAM轉為CIS,加大投資以更改M10產線為CIS的300mm產線。

200萬像素等低像素產品也將供不應求?

由於需求有可能會如同預測的數據一樣增長,各家CIS供給廠商積極展開設備投資。各家廠商都在加快擴大產能的步伐,由於「2020年的供給將會極其緊湊」(據TSR的三輪秀明分析師預測),因此很可能出現供不應求的現象。

另外,隨著智慧型手機多攝像頭化的發展,採用200萬等較低像素傳感器的話,景深、近拍功能可能會「力不從心」。由於各家CIS廠商會在具有較高附加值、且更高利潤的領域優先開展業務,因此很容易對收益較低(Low Return Business)的200萬像素產品「敬而遠之」。

此外,原則上200萬像素的產品會在200mm產線上進行生產,因此也可以看出業界整體的產能原本就不足。實現「多攝像頭化」不可或缺的4,800萬像素和6,400 萬像素這樣的高端產品、200萬像素的低端產品的供貨能否得以保證,很可能成為左右智慧型手機廠家和攝像頭模組廠家(Camera Module Maker)業務運營的關鍵點。

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