一．攝像頭芯片發(fā)展回顧
攝像頭芯片，也就是圖像傳感器（Image Sensor）。其主要作用是將光學(xué)圖像信號轉換為電信號的傳感器，可以將圖像傳感器在攝像頭中的作用理解為視網(wǎng)膜在人眼的作用。
早期的圖像傳感器主要為真空電子器件，先后使用過(guò)光電攝像管（iconoscope）、移相正析攝像管（image orthicon）、光導攝像管（vidicon）、硒砷碲攝像管（saticon）、雪崩倍增靶攝像管（HARP）等。
20世紀60年代開(kāi)始，先后有多種固態(tài)圖像傳感器（solid-state image sensor）方案面世，其中最重要的是貝爾研究所1969年發(fā)明并于次年對外發(fā)表的CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合元件）圖像傳感器，自此，圖像傳感器逐步從真空電子掃描方式發(fā)展為固體自?huà)呙栎敵龇绞健?0世紀90年代，CMOS（Complementary metal-Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體元件）圖像傳感器出現，隨著(zhù)工藝進(jìn)步，逐步取代CCD成為主流的傳感器類(lèi)型。
圖1：CCD和CMOS發(fā)展歷程
表1：CCD圖像傳感器與CMOS圖像傳感器比較
圖2：CIS（CMOS圖像傳感器）市場(chǎng)平均單價(jià)趨勢及預測圖來(lái)源：Yole
CMOS的市場(chǎng)價(jià)格情況根據Yole統計數據，CIS（CMOS圖像傳感器）平均單價(jià)在2015-2019年度呈上升趨勢，其中2017年和2019年有較大突破，其原因是手機攝像頭方案由單攝、雙攝，向多攝發(fā)展造成的需求量大增。其后在2020-2025年基本穩定，維持在3美元的水平。
二．攝像頭芯片產(chǎn)業(yè)鏈
1.上游情況：原料靠日系，代工靠臺系，封裝測試在中國。
目前芯片制造環(huán)節中，硅片及光刻原材料供應主要依賴(lài)日系企業(yè)，日系企業(yè)的原材料供應占比達到50%。由于芯片制程工藝較難及晶圓廠(chǎng)投資資金較大，中國CMOS傳感器設計企業(yè)普遍缺少生產(chǎn)加工能力，通常將完整的產(chǎn)品設計方案交由晶圓代工廠(chǎng)進(jìn)行加工，導致了中國CMOS傳感器產(chǎn)業(yè)鏈中游參與者較依賴(lài)于海外廠(chǎng)商，議價(jià)能力受晶圓代工廠(chǎng)限制。中國本土CMOS傳感器設計企業(yè)多數趨向采用臺積電作為晶圓代工廠(chǎng)。
相比于晶圓代工及中游環(huán)節的CMOS傳感器設計流程，芯片封裝測試對技術(shù)需求相對較低，具有勞動(dòng)密集的特點(diǎn)。產(chǎn)規模及成本管控決定封裝測試廠(chǎng)商的行業(yè)競爭力。中國在這個(gè)領(lǐng)域占有一定優(yōu)勢。
2.中游情況：高端市場(chǎng)海外主導，低端市場(chǎng)國產(chǎn)發(fā)力
目前攝像頭芯片高端市場(chǎng)仍然被日本，韓國，美國的企業(yè)主導。中國企業(yè)正在快速實(shí)現技術(shù)追趕，目前已經(jīng)廣泛運用于國產(chǎn)手機的副攝像頭。未來(lái)，第三梯隊企業(yè)在經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)追趕后，可能憑借較低的產(chǎn)品成本、豐富的營(yíng)銷(xiāo)渠道及中國強大的供應鏈體系，有機會(huì )向上躍進(jìn)成為行業(yè)頭部。
3.下游情況：多攝方案拉動(dòng)需求，車(chē)載安防領(lǐng)域前景廣闊
CMOS傳感器產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節由模組廠(chǎng)商、系統廠(chǎng)商及終端廠(chǎng)商組成。模組廠(chǎng)商負責將系列相互關(guān)聯(lián)的CMOS傳感器芯片進(jìn)行組合，使其可以嵌入智能手機、安防監控等設備中。系統廠(chǎng)商是負責為終端廠(chǎng)商提供系統應用的企業(yè)。但最主要市場(chǎng)需求仍然是終端廠(chǎng)商主導。
終端廠(chǎng)商對CMOS傳感器有直接需求，涉及領(lǐng)域包括智能手機、安防監控、汽車(chē)車(chē)載、工業(yè)及醫學(xué)領(lǐng)域等。如今在應用方面，以占比最高的智能手機領(lǐng)域為例，多攝方案逐漸成為主流，CMOS也隨之水漲船高。下圖為2017年至2024年單只攝像頭個(gè)數的變化趨勢以及對未來(lái)的預測，可以看出自2017年至2020年，攝像頭數量的增速一直保持上升趨勢，五年復合增長(cháng)率為6.82%。但在未來(lái)多攝方案的鏡頭數量很可能遇到瓶頸，中國智能手機行業(yè)正逐漸趨于飽和。安防監控與汽車(chē)車(chē)載應用可能會(huì )成為CMOS傳感器增長(cháng)重點(diǎn)動(dòng)力來(lái)源。
圖4.手機攝像頭年均個(gè)數及增速
未來(lái)中國攝像頭芯片增長(cháng)驅動(dòng)力：
（1）攝像頭芯片作為智能手機攝像頭的關(guān)鍵部件，多攝方案的流行將會(huì )推動(dòng)新一輪CMOS傳感器市場(chǎng)需求的增長(cháng)；（3）中國連續出臺鼓勵政策推動(dòng)半導體行業(yè)的發(fā)展，CMOS傳感器作為半導體行業(yè)下的基礎產(chǎn)業(yè)，將會(huì )受到政策紅利驅動(dòng)；（4）CMOS傳感器下游行業(yè)的應用在安防監控、汽車(chē)車(chē)載等領(lǐng)域尚存較大的提升空間，為CMOS傳感器的應用提供較為廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。
01月07日 18:14
