CMOS图像传感器市场前景大好，我国企业机会何在?
发布时间: 2019-12-24 12:15
由于下游终端客户对CMOS图像传感器(CIS)需求旺盛，CMOS厂商以及CIS封测、晶圆等供应链厂商出现了产能满载或产能不足的情况。CMOS将为半导体供应链带来哪些机会?面对CMOS的火热需求，我国半导体企业该如何抓住契机?
潜在市场巨大
随着智能手机不断升级相机模组的数量和功能，以及IoT、AI、ADAS等新技术的带动，CMOS需求持续上扬。本轮CMOS市场景气上升，主要源自CMOS本身的产品优势，以及应用终端技术和需求升级。
相比CCD(电荷耦合器件)，CMOS更加适应移动设备的需要。赛迪顾问集成电路产业研究中心高级咨询顾问池宪念在接受《中国电子报》记者采访时表示，CMOS图像传感器芯片采用了适合大规模生产的标准流程工艺，单位成本低于CCD。CMOS传感器将图像采集单元和信号处理单元集成到同一块基板上，缩小体积的同时保持低功耗和低发热，非常适合移动设备和各类小型化设备。
终端侧，尤其是智能手机的需求升级，成为推动CMOS需求上升的主要客观因素。集邦咨询(TrendForce)研究经理蔡卓卲向记者表示，增加镜头有助于手机厂商在销售策略上与竞争产品拉出差距。厂商对相机模组的搭载，尤其是采用200万到500万低像素的功能镜头来增加产品的镜头数量更加积极。在2019年，三摄/四摄手机的比例攀升了许多，中低端手机也通过多颗低像素镜头的搭载成为双摄或三摄手机，加上部分旗舰机尝试搭载超高像素的相机模组，导致智能手机市场对于CMOS的需求攀升。
新技术、新应用的部署，则为CMOS提供了潜在市场。例如，智能工厂等涉及计算机视觉技术的应用，对CMOS图像传感器提出要求。蔡卓卲指出，智慧工厂所需要的光学检测，可通过多颗相机模组进行影响分析，取代传统人力，这也是目前不少产线向智能化发展的趋势。
IoT也是拉动CMOS需求的重要原因。蔡卓卲表示，在影像及人脸识别、视频通话等功能的带动下，包括IP Cam等需要相机模组的IoT产品需求上升，再加上电视、智能音箱等产品也开始搭载相机模组，也提振了CMOS的需求。
安防则是CMOS图像传感器最活跃的市场之一。池宪念指出，摄像头作为视频监控前端的重要设备，未来数量增长可期，并持续向高端化方向发展。
此外，汽车智能化也是CMOS需求的重要来源。池宪念表示，无人驾驶将成为汽车驾驶的最终目标，随着摄像头的性能提升和数量增加，对整个产业营收产生了倍增效应。车载摄像头作为ADAS感知层的关键传感器之一，市场空间将快速提升，直接拉动CMOS市场规模的增长。
上下游皆受益
CMOS图像传感器产业链主要由上游的芯片设计企业，中游的晶圆代工厂、封装企业和下游的模组厂商及终端客户组成。CMOS对供应链的拉动，在上、下、中游都有体现。
CMOS的需求上涨已经体现在晶圆尤其是8英寸晶圆的供需变化。集邦咨询(TrendForce)分析师徐韶甫向《中国电子报》记者表示，CMOS的强劲需求是造成8英寸产能吃紧的主要原因之一。8英寸产能主要来自车用、手机以及工业应用，主要产品包括PMIC、电源、显示驱动IC及CIS等。由于多摄手机、安防、智能音箱等推动CIS需求增加，影响到8英寸的产能规划，让半导体产业在8英寸晶圆的供需上面临新一波的调整。
设计等上游厂商、中游封装等厂商以及下游模组厂商也将受益于CMOS需求的增长。池宪念表示，CMOS芯片设计厂商处于产业链的核心环节，其产品方案通过代工方式委托给晶圆代工厂、封装和测试企业进行芯片的制造、加色、封装和测试。封装企业及测试企业和下游的模组厂商市场规模都将因此得到相应的拉动。此外，手机摄像头对应的产业链企业，包括图像传感器制造商、模组封装厂商、镜头厂商、马达供应商、棱镜、滤光片供应商等，也将随之增长。
“我国与CMOS芯片相关的产业链会被其市场增长所带动，并随之有相应的增长。例如中芯国际、华虹半导体等集成电路制造厂商，通富微电、华天科技等封装厂商，以及覆铜板、PCB、模组制造、整机组装等整个产业链上下游供应商，都将有相应的增长。”池宪念说。
我国企业如何突围
长期以来，CMOS市场被索尼、三星等日韩厂商主导。IHS Market数据显示，目前全球CMOS图像传感器价值已达120亿美元，索尼的市场份额为50.1%，三星为20.5%，两个头部厂商就占据了超过70%的市场份额。徐韶甫指出，CIS属于特殊制程，包括从镜头、彩色滤光片、光模组、逻辑元器件与整合封装，没有一般的公版开发流程。ARM提供通用的IP可以加速晶圆设计商的开发时间与简化流程，但CIS技术都是掌握在各自从业者手上，而IDM厂因为在产品开发上自行掌握速度与策略，技术发展上相对比较有优势，这也是CIS市场份额多半被IDM大厂瓜分的原因。索尼在CMOS领域有多年的研发经验，持续精进高端技术开发;而三星除了自身半导体丰富的资源与研发实力，自家的终端也为其CIS销量提供了保障。
面对三星、索尼的强势表现，我国厂商该如何抓住本轮CMOS需求上涨的契机?池宪念向记者指出，CMOS图像传感器是技术与资金密集型行业，具备技术与人才、规模与资金、客户认证三个壁垒。他建议，国内厂商可以从四个方面发力抓住本轮CMOS上涨契机。
一是从中低端市场领域向高端领域进军。国内厂商需借助低端市场的优势加大研发投入和技术创新，向高端领域进军，逐渐占领市场。
二是并购重组，与国外企业合作进行技术升级，提升研发效率。
三是抓住CMOS传感器应用的细分领域，逐渐进军更大市场。国内新进厂商可以从细分领域进军市场，抓住整个产业链的某个细分环节，做到细分领域市场领先，再借机发力更广阔的CMOS市场。
四是加强与国内中小企业合作，得到客户产品认证。可以和国内中小企业的合作作为突破口，对产品质量进行认证和推广。
要抓住CMOS市场机遇，还要回归到技术开发与量产能力的提升。徐韶甫表示，国内厂商在设计与晶圆制造仍有进步空间，尤其是面向CIS这种制程技术较为特殊，难以与其他产品实现技术共用的产品。另外，IC设计业者与晶圆代工厂的合作也是重点，需相互配合做出良好的产品规划与开发时程，才能持续在CIS后势看好的情况下创造竞争力。
潜在市场巨大
随着智能手机不断升级相机模组的数量和功能，以及IoT、AI、ADAS等新技术的带动，CMOS需求持续上扬。本轮CMOS市场景气上升，主要源自CMOS本身的产品优势，以及应用终端技术和需求升级。
相比CCD(电荷耦合器件)，CMOS更加适应移动设备的需要。赛迪顾问集成电路产业研究中心高级咨询顾问池宪念在接受《中国电子报》记者采访时表示，CMOS图像传感器芯片采用了适合大规模生产的标准流程工艺，单位成本低于CCD。CMOS传感器将图像采集单元和信号处理单元集成到同一块基板上，缩小体积的同时保持低功耗和低发热，非常适合移动设备和各类小型化设备。
终端侧，尤其是智能手机的需求升级，成为推动CMOS需求上升的主要客观因素。集邦咨询(TrendForce)研究经理蔡卓卲向记者表示，增加镜头有助于手机厂商在销售策略上与竞争产品拉出差距。厂商对相机模组的搭载，尤其是采用200万到500万低像素的功能镜头来增加产品的镜头数量更加积极。在2019年，三摄/四摄手机的比例攀升了许多，中低端手机也通过多颗低像素镜头的搭载成为双摄或三摄手机，加上部分旗舰机尝试搭载超高像素的相机模组，导致智能手机市场对于CMOS的需求攀升。
新技术、新应用的部署，则为CMOS提供了潜在市场。例如，智能工厂等涉及计算机视觉技术的应用，对CMOS图像传感器提出要求。蔡卓卲指出，智慧工厂所需要的光学检测，可通过多颗相机模组进行影响分析，取代传统人力，这也是目前不少产线向智能化发展的趋势。
IoT也是拉动CMOS需求的重要原因。蔡卓卲表示，在影像及人脸识别、视频通话等功能的带动下，包括IP Cam等需要相机模组的IoT产品需求上升，再加上电视、智能音箱等产品也开始搭载相机模组，也提振了CMOS的需求。
安防则是CMOS图像传感器最活跃的市场之一。池宪念指出，摄像头作为视频监控前端的重要设备，未来数量增长可期，并持续向高端化方向发展。
此外，汽车智能化也是CMOS需求的重要来源。池宪念表示，无人驾驶将成为汽车驾驶的最终目标，随着摄像头的性能提升和数量增加，对整个产业营收产生了倍增效应。车载摄像头作为ADAS感知层的关键传感器之一，市场空间将快速提升，直接拉动CMOS市场规模的增长。
上下游皆受益
CMOS图像传感器产业链主要由上游的芯片设计企业，中游的晶圆代工厂、封装企业和下游的模组厂商及终端客户组成。CMOS对供应链的拉动，在上、下、中游都有体现。
CMOS的需求上涨已经体现在晶圆尤其是8英寸晶圆的供需变化。集邦咨询(TrendForce)分析师徐韶甫向《中国电子报》记者表示，CMOS的强劲需求是造成8英寸产能吃紧的主要原因之一。8英寸产能主要来自车用、手机以及工业应用，主要产品包括PMIC、电源、显示驱动IC及CIS等。由于多摄手机、安防、智能音箱等推动CIS需求增加，影响到8英寸的产能规划，让半导体产业在8英寸晶圆的供需上面临新一波的调整。
设计等上游厂商、中游封装等厂商以及下游模组厂商也将受益于CMOS需求的增长。池宪念表示，CMOS芯片设计厂商处于产业链的核心环节，其产品方案通过代工方式委托给晶圆代工厂、封装和测试企业进行芯片的制造、加色、封装和测试。封装企业及测试企业和下游的模组厂商市场规模都将因此得到相应的拉动。此外，手机摄像头对应的产业链企业，包括图像传感器制造商、模组封装厂商、镜头厂商、马达供应商、棱镜、滤光片供应商等，也将随之增长。
“我国与CMOS芯片相关的产业链会被其市场增长所带动，并随之有相应的增长。例如中芯国际、华虹半导体等集成电路制造厂商，通富微电、华天科技等封装厂商，以及覆铜板、PCB、模组制造、整机组装等整个产业链上下游供应商，都将有相应的增长。”池宪念说。
我国企业如何突围
长期以来，CMOS市场被索尼、三星等日韩厂商主导。IHS Market数据显示，目前全球CMOS图像传感器价值已达120亿美元，索尼的市场份额为50.1%，三星为20.5%，两个头部厂商就占据了超过70%的市场份额。徐韶甫指出，CIS属于特殊制程，包括从镜头、彩色滤光片、光模组、逻辑元器件与整合封装，没有一般的公版开发流程。ARM提供通用的IP可以加速晶圆设计商的开发时间与简化流程，但CIS技术都是掌握在各自从业者手上，而IDM厂因为在产品开发上自行掌握速度与策略，技术发展上相对比较有优势，这也是CIS市场份额多半被IDM大厂瓜分的原因。索尼在CMOS领域有多年的研发经验，持续精进高端技术开发;而三星除了自身半导体丰富的资源与研发实力，自家的终端也为其CIS销量提供了保障。
面对三星、索尼的强势表现，我国厂商该如何抓住本轮CMOS需求上涨的契机?池宪念向记者指出，CMOS图像传感器是技术与资金密集型行业，具备技术与人才、规模与资金、客户认证三个壁垒。他建议，国内厂商可以从四个方面发力抓住本轮CMOS上涨契机。
一是从中低端市场领域向高端领域进军。国内厂商需借助低端市场的优势加大研发投入和技术创新，向高端领域进军，逐渐占领市场。
二是并购重组，与国外企业合作进行技术升级，提升研发效率。
三是抓住CMOS传感器应用的细分领域，逐渐进军更大市场。国内新进厂商可以从细分领域进军市场，抓住整个产业链的某个细分环节，做到细分领域市场领先，再借机发力更广阔的CMOS市场。
四是加强与国内中小企业合作，得到客户产品认证。可以和国内中小企业的合作作为突破口，对产品质量进行认证和推广。
要抓住CMOS市场机遇，还要回归到技术开发与量产能力的提升。徐韶甫表示，国内厂商在设计与晶圆制造仍有进步空间，尤其是面向CIS这种制程技术较为特殊，难以与其他产品实现技术共用的产品。另外，IC设计业者与晶圆代工厂的合作也是重点，需相互配合做出良好的产品规划与开发时程，才能持续在CIS后势看好的情况下创造竞争力。
上一条：中国芯片的历史性机遇
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