CIS战场:巨头火拼,国内厂商如何谋未来

2020-11-16来源: 集微网关键字:CIS

对于CIS(CMOS图像传感器)领头羊索尼来说,近来可谓是喜忧参半。失去华为这个超级大客户,让索尼相关业务营收大幅缩水,根据2020财年第二财季(自然月7~9月)财报,图像传感器业务的运营利润预期被下修38%至810亿日元。索尼的CFO Hiroki Totoki(十时裕树)就认为直到2022财年结束(2023年3月)前,传感器业务的盈利能力都不会恢复。

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好在这个“伤口”正在慢慢恢复,由于苹果iphone12的热卖以及来自中国厂商的订单增加,索尼依然对未来充满信心,新建工厂的计划如期进行。

 

CIS的黄金时代正在到来,对于索尼和其他厂商来说,现在无暇顾及过往,因为未来的竞争容不得丝毫喘息。

 

黄金时代

 

我们身处的世界已经被CIS包围了。不单是智能手机和照相机,无人机、扫地机器人、智能翻译笔、安防摄像头,还有生产线上的检测设备,都已经离不开CIS。

 

根据市场分析公司Yole的预计,2019年至2025年间,CIS行业的CAGR为8.1%,五年内收入应达到270亿美元。而据另一家分析公司Frost&Sullivan统计,2019年全球CIS市场出货量为63.6亿颗,预计到2024年全球出货量达到91.1亿颗。

 

移动设备的首要地位仍不可撼动,多摄像头化是市场最大的驱动力,这里又以手机为最,2019年全球智能手机及功能手机CIS销售额就占据了全球73.0%的份额,而安全和汽车则在2020年成为CIS第二和第三大细分市场,年复合增长率也高达20%。

 

汽车市场的潜力最被行业所看好。IC insights的报告指出,汽车市场将成为CIS的增长动力所在。未来5年,这个市场的年复合增长率预计将达到38.4%,到2022年,整个汽车CMOS图像传感器市场会增长到28亿美元,市场占比会提升到15%,跃居第二位。

 

这其中的原因就是ADAS(先进驾驶辅助系统)/AV(自动驾驶汽车)的发展,推动车载摄像头从仅搭载后视摄像头的配置,向6个摄像头以上的ADAS,乃至多达16个摄像头的自动驾驶发展,将极大提升CIS用量。

 

还有一个有黑马潜质的领域是工业,随着机器视觉的发展,越来越多的工业生产线将引入图像传感器来提高生产效率和质量,预计该领域年复合增长率18%,2020年销售额8.97亿美元。

 

未来5年,汽车,工业,国防和航空航天等所有其他细分市场的表现将超过CIS的平均水平,替代移动设备成为市场总量扩大的主要推手。

 

巨头的追逐

 

同其他半导体市场相似,CIS也是巨头的乐园。索尼、三星和Omnivision(豪威科技)位列市场三甲,市场占有率分别为42%、21%和10%,几乎瓜分了全部市场份额。意法半导体(ST) 近来表现优异,从而跃升到第四位(市占率为6%),排在第5位的则是安森美(市占率为4%)。

 

相比鼎盛期,索尼的市场份额有所下降,其中有失去华为这一大客户的影响,但三星、海力士等对手的不停追击也是重要因素。

 

要在CIS市场存活乃至领先,必须要在技术上快人一步。这也促使CIS的技术不停演进,从FSI过渡到BSI,现在则升级成堆叠式BSI,使用TSV来连接到传感器阵列和逻辑芯片。

 

很有意思的是,CIS的制造工艺与DRAM的制造工艺非常相似,并且DRAM 的沟槽技术被应用于高像素产品的工艺。因此,DRAM制造商很有可能后发制人,这就是三星、SK海力士等厂商快速崛起的秘密。

 

SK海力士实际上正在应用DRAM沟槽工艺技术来消除像素之间的光干扰,同时正在进行一些实验来防止使用金属隔墙时吸收光子。此外,三星电子的ISOCELL还采用了DRAM工艺技术,并正在努力将其工艺改进到32nm的水平。

 

SK海力士目前正在使用8英寸和12英寸CIS生产线。与去年相比,今年的12寸CIS产品线的产能增加了60%以上。此外,由于某些线路正在为CIS进行重新部署,因此从今年年底开始,其产品性能将有望大幅提升。

 

三星在使用8英寸CIS生产线外,也在扩大其12英寸生产线的产能,主要是利用旧的DRAM生产线。从2018年的11条生产线开始,三星计划在2020年将13条生产线转换为CIS生产线。

 

三星提出的口号是要在2030年之前超过索尼、跃居世界CIS首位。为此,三星正在积极地扩大投资。一家设备家企业就表示,其8~9月多次获得图像传感器设备的大型订单均来自三星。

 

面对咄咄逼人的对手,索尼在提高12寸产线产能的同时,也在加快新产线的建设。如果进展顺利,索尼在日本长崎的全新产线将在2021年4月开始设备进厂,同年10月进行运作。

 

另辟蹊径

 

索尼和三星在高端市场的“神仙打架”,国内厂商只能作为旁观者。但是,在安防、工业、汽车等领域,国内厂商则有很大机会突围而出。

 

纵览整个安防领域,视频监控作为国内安防市场占比最高的细分行业,一直保持着高增长姿态,高清摄像头成为市场增长的爆发点,也带动了相关CIS市场的成长。

 

基于对应用场景更深入的理解,国内厂商表现一直很优异。安防摄像头对于低光照、宽动态范围等性能的需求逐渐提升。就此趋势,本土CIS厂商思特威通过全彩夜视技术、近红外增强技术等创新技术,解决了客户的痛点,从而获得了中国乃至全球安防市场的认可。根据Techno Systems Research最新报告显示,思特威科技在安防领域自2017年起已经连续两年蝉联市占率第一。

 

工业市场也是国内厂商有希望突破的领域。进入21世纪后,随着机器视觉在工业自动化的应用,CIS也获得进入工业市场的准入资格。并且,随着制程工艺的长足进展,CIS已经与CCD渐成分庭抗礼之势。

 

GS(全局快门)的引入,是CIS的一个重大革新。它使得CIS能同时曝光来撷取不失真的运动物体图像,这对机器视觉的领域有重大意义。快速捕捉(高帧率),无形变和非可见光下成像(近红外增强技术)都相继在CIS上得以实现。

 

因为在GS CIS方面起步很早,国内厂商在机器视觉的应用上已经取得了一定的进展,在生产线检测、无人机避障等场景中都占有了一席之地。

 

车用CIS也为国内厂商所一致看好。“中国拥有全球一半以上的电动车销量,CIS下游市场优势明显,因此技术机遇和市场优势使得我国车用CIS面临良好的发展机遇。”一位业内人士这样分析。

 

进入今年以来,已经有多家国内CIS厂商推出了车规级CIS产品,展示了良好的发展态势。虽然与国际巨头还有差距,但是利用本土市场优势,加强与国内车企、Tier1厂商的互动,加速产品验证,同时切入较易进入的后装车载市场,逐步向前装车载市场渗透,国内厂商有机会获得更多市场份额。

 

Yole最近做出预测:中国或首先在CIS上实现自主可控。这个判断的根据是,中美贸易战给了国内厂商更多的机会和大量注资,并且中国大陆拥有CIS所需的晶圆代工厂。如果再加上国内在机器人、AR等新兴市场上的优势,国内厂商有很大几率在未来几年改写CIS市场的格局。

关键字:CIS 编辑:muyan 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/MEMS/ic516663.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

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