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CIS传感器:光学模组核心部件之一

发布日期:2022-05-24 15:42   来源:未知   阅读:

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  CIS是一种将光信号转换为电信号的装置,是光学模组核心部件之一。图像传感器根据元件的不同可分为CCD和CMOS两大类。

  从应用方面看,CIS下游主要有手机、消费、计算机、安防、汽车、工业等领域,其中,手机是CMOS影像传感器最大终端用户市场。而汽车系统是增长最快的CMOS图像传感器应用领域,据Yole预测,2023年销售额将达到32亿美元,复合年增长率增长29.7%。

  根据发布的报告数据显示,消费者对智能手机实现高倍光学变焦、背景虚化、静态画质提升的图像处理能力、FaceID等新技术的应用需求逐渐提升,越来越多的手机开始采用三摄、四摄、3D sensing模组,从而带动CMOS图像传感器快速发展。

  手机摄像模组包括镜头、音圈马达红外滤光片、CMOS图像传感器、驱动IC等部件,其中CMOS图像传感器最为核心且成本占比最高,占比摄像模组整体总成本的52%。

  手机从双摄向多摄趋势发展,手机摄像头个数的增多,逐步推动了“广角”“长焦”“微距”和“虚化”等3D成像质量的提升,也极大地推动了图像传感器(CIS)市场的爆发。

  2019年每部手机摄像头的使用量约为3.1个,预计2024年将达到4.3个。2019年智能手机用CIS的市场规模是137.5亿美元,预计2022年将达到233.5亿美元,复合增长率达到19.3%。l

  根据IDC数据,2019年全球智能手机中采用三摄方案的手机渗透率将达到21%,而双摄渗透率继续升至40%。

  受益于手机三摄/四摄趋势,作为三摄成本最高部件的CIS预计将迎来需求持续增长。

  受益于日益明确的多摄、大像面趋势,以及可能在2020年大规模上量的超薄屏下指纹,CIS行业有望在2020年维持高景气。

  车用CIS方面,尽管全球汽车需求疲弱,但汽车智能化推动单车车载摄像头数量提升,高端汽车的各种辅助设备配备的摄像头可多达8个。未来汽车上的摄像头将可能达到12个。且侧视、环视、前视、内视等镜头对CIS性能要求较高,推升2019-2022年车用CIS市场规模的年复合增长率达到25%。

  从安防CIS方面来看,随着智慧城市、雪亮工程建设的大力推进,城市视频监控在不断强化视频监控AI智能应用,视频监控的像素水平、超低照夜视功能是辅助AI更好发挥效能的前提和基础,CIS在其中扮演着重要角色。

  CIS制造产业链主要细分为设计、代工和封装测试三个环节,最后由模组厂采购组装,整合入摄像头模组再出售给下游应用厂商。

  由于CIS芯片的像素层的设计工艺类似于模拟芯片,对制造工艺的要求较高,所以索尼、三星等龙头企业均采用IDM模式,而豪威、格科微等中国企业多采用Fabless模式。

  根据Yole数据,CIS市场集中在几个大的玩家手中,CR3为80.2%,其中索尼占比49.2%,三星占比19.8%,豪威占比11.2%。2019年CIS全球出货量47亿颗,出货量前三名分别为索尼(13.2亿颗),三星(7.2亿颗),豪威(6亿颗),排名前三厂商出货量遥遥领先其他厂商,龙头地位稳固。

  2011年之后豪威一直处于市场份额下滑的趋势中,主因在高端市场中被索尼、三星超越,在低端市场中又受到Hynix、格科微、思比科、奇景等中韩厂商的蚕食。

  但就供给而言,索尼、三星IDM厂商全线满产,索尼产能不够,转而外包给晶圆代工厂商台积电,而豪威、格科微等设计厂商,订单供不应求已经令晶圆代工厂产能十分紧张。

  目前各家厂商都在寻求演进,以减少数据传输时的损耗,提升画面传输质量,目前索尼在高端产品上已演进至最新的DBI架构,未来CIS架构将朝着更高传输效率的方向继续发展。

  代工方面,台积电、华力微、中芯国际、力晶、海力士等代工厂为全球CIS晶圆主要供应商;封测方面,目前全球CIS封测产能集中在中国台湾,精材、胜丽、同欣电等厂商是主要CIS封测厂商,国内晶方科技、华天科技等也具备CIS封测能力;模组制造端中国厂商走在世界前列,舜宇、欧菲光、丘钛等企业已成为全球龙头。

  5G手机多摄趋势、车用和安防摄像头的需求增长,成为CIS市场增长的三大动力,推动行业2019-2022年市场复合增长率达到17%,成为半导体行业中超越周期波动、增长最快的子行业,是半导体领域最好的赛道之一。

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