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人們對影像的直觀(guān)追求從未停止，這使得近年來(lái)圖像傳感器行業(yè)熱鬧非凡。從去年安森美收購Aptina；到今年索尼宣布將在2017年3月前逐漸停產(chǎn)CCD傳感器，而將投入到更強的CMOS傳感器的研發(fā)中，并且從4月開(kāi)始索尼IMX214積層式CMOS圖像傳感器大面積斷貨，整個(gè)手機攝像頭供應鏈陷入嚴重緊缺的態(tài)勢；再到近期OmniVision被中資機構所收購，種種跡象表明，隨著(zhù)不同應用行業(yè)對于影像視頻需求的上升，圖像傳感器行業(yè)正在經(jīng)歷一次技術(shù)上的演進(jìn)與革新。 市場(chǎng)應用向CMOS傾斜 實(shí)際上，CCD和CMOS圖像傳感器的未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展，已經(jīng)能夠從當前晶圓廠(chǎng)的規劃中看出答案。目前圖像傳感器應用量最大的產(chǎn)品如手機、平板電腦、筆記本等都極少有用到CCD；安防市場(chǎng)原本是CCD的大本營(yíng)，但從2014年開(kāi)始CCD在這個(gè)市場(chǎng)急劇萎縮。"未來(lái)一定是CMOS圖像傳感器占市場(chǎng)主流地位，CCD則將在一些特殊行業(yè)中保持一定比例的存在（如宇航、醫療、軍工、監控行業(yè)）。"格科微電子（上海）有限公司市場(chǎng)應用部總監李翔說(shuō)。 
在供應廠(chǎng)商方面，索尼、三星以及OmniVision把持著(zhù)高端市場(chǎng)的份額；其他重要廠(chǎng)商還包括：安森美Aptina、日本東芝、韓國Hynix海力士、本土格科微、思比科、比亞迪、臺灣奇景光電等。其中，一些公司正在迅速推出高像素CMOS圖像傳感器（如2000萬(wàn)像素），以適應攝像頭高清化發(fā)展的趨勢，對此，李翔表示，高像素CMOS圖像傳感器的設計主要面對兩大挑戰： 1、工藝方面：1.12um及更小像素的"透硅照射"（或"背部照射"） 制造工藝，以及將感光芯片和外圍電路分成上下兩層晶圓的堆棧工藝等； 2、設計方面：如高速高性能RAMP ADC電路設計、高速MIPI通道設計、電路規模增大后帶來(lái)的功耗問(wèn)題，以及堆棧工藝的上下層芯片協(xié)同設計等。 據介紹，2015至2016年，將是格科微從中低端產(chǎn)品向高像素產(chǎn)品突破的關(guān)鍵時(shí)期，公司將快速推出全系列的產(chǎn)品滿(mǎn)足不同客戶(hù)需求，標準產(chǎn)品如1/5" 5M、1/4"5M、1/3.2" 8M、 1/4" 8M、1/3.2" 13M等都會(huì )很快被推出，同時(shí)，根據對市場(chǎng)和客戶(hù)需求的理解，開(kāi)發(fā)差異化的圖像傳感器產(chǎn)品也是格科微的另一大發(fā)展戰略。產(chǎn)能方面，SMIC和TSMC都是和格科微密切配合的晶圓合作伙伴，過(guò)去的2013年和2014年，格科微CMOS圖像傳感器的出貨數量已經(jīng)位居全球市場(chǎng)的前列。 國產(chǎn)CMOS傳感器開(kāi)發(fā)現況 從現階段的市場(chǎng)情況來(lái)看，在2M及以下規格的產(chǎn)品市場(chǎng)上，國內CMOS傳感器已經(jīng)牢牢占據80%以上的份額；另外，5M的產(chǎn)品線(xiàn)也已經(jīng)和國際公司開(kāi)始正面交鋒，目前正在不斷擴大份額；但8M產(chǎn)線(xiàn)還沒(méi)有國內公司實(shí)現商業(yè)量產(chǎn)。 格科微李翔認為，從以上信息來(lái)看，貌似國內圖像傳感器產(chǎn)品離國際公司還有較大差距，畢竟主流的8M/13M都沒(méi)有量產(chǎn)，但是實(shí)際不然。 "8M/13M/20M都需要邁過(guò)兩個(gè)門(mén)檻，即1.12um pixel工藝和高性能的RAMP ADC電路。在這兩個(gè)方面，格科微投入數千萬(wàn)人民幣的巨資，以及通過(guò)上百人技術(shù)精英團隊近3年夜以繼日的艱苦努力，已經(jīng)突破了這兩大難關(guān)。特別是像素研發(fā)方面，格科微在臺積電（TSMC）的12吋產(chǎn)線(xiàn)上自主研發(fā)出性能與國際一流產(chǎn)品媲美的1.12微米像素， 再加上與臺積電（TSMC）的戰略合作，成功研發(fā)出為格科微自主像素量身定做的透硅照射（TSI）工藝，各項圖像性能指標均達到國際領(lǐng)先水平。我們將在此基礎上快速推出一系列高像素產(chǎn)品，來(lái)填補國內高像素CMOS圖像傳感器的空白。從今年5月開(kāi)始，大家會(huì )看到格科微每個(gè)月都有高像素新產(chǎn)品推向市場(chǎng)。" 實(shí)際上，除了格科微之外，北京思比科、比亞迪微電子等都是近年來(lái)本土CMOS傳感器行業(yè)中的佼佼者。從未來(lái)發(fā)展來(lái)看，CMOS圖像傳感器的行業(yè)競爭將更多地體現在行業(yè)整合、資源整合、市場(chǎng)把控能力的綜合實(shí)力上，CMOS圖像傳感器將向著(zhù)更好的拍照體驗、更快的對焦速度、更智能化的應用體驗方向發(fā)展。 手機、車(chē)載、安防應用需求各異 在CMOS圖像傳感器用量最大的手機市場(chǎng)上，目前主要還是用于拍攝靜止畫(huà)面的照片，且對高分辨率的要求越來(lái)越強，基本上800萬(wàn)以上像素達到甚至超過(guò)了同等數碼相機的畫(huà)質(zhì)。另一方面，除了拍攝靜止照片，拍攝視頻并上傳到網(wǎng)絡(luò )的視頻剪輯的應用也越來(lái)越多，例如現在已可以拍攝Full HD全高清視頻，而未來(lái)，實(shí)現4K2K超高分辨率以及高速攝影慢動(dòng)作回放等多種應用功能已是大勢所趨，相應地，這些應用使得CMOS圖像傳感器在達到高分辨率的同時(shí)，也要求具備高速響應能力。 在車(chē)載攝像方面，據稱(chēng)，到2016年，該市場(chǎng)的規�？赏_到8000萬(wàn)片/年以上。這一領(lǐng)域當前需求最大的主要是VGA分辨率的產(chǎn)品，目前應用系統的主流是模擬接口，同時(shí)也有部分公司在開(kāi)發(fā)中帶有數字接口的系統產(chǎn)品，如HD高清（720p，130萬(wàn)像素），Full-HD全高清（1080p，200萬(wàn)像素）等，且所有產(chǎn)品都需要具有高靈敏度和寬動(dòng)態(tài)范圍性能。 而在監控領(lǐng)域，相比過(guò)去索尼CCD傳感器一統天下的格局，CMOS傳感器的發(fā)展與推廣能否真正扛起安防監控行業(yè)的大旗？對此，行業(yè)人士表示謹慎樂(lè )觀(guān)的態(tài)度。 業(yè)內資深人士表示，怎樣才能做好CMOS芯片相關(guān)的監控攝像頭產(chǎn)品，不是幾句話(huà)可以講清楚的，CMOS芯片成本低，賣(mài)價(jià)就低，利潤薄，加上CMOS芯片生產(chǎn)簡(jiǎn)單，沒(méi)有多大技術(shù)含量，這會(huì )導致入行"門(mén)檻"降低。另外，CMOS芯片最致命、最難攻克的難關(guān)是必須匹配IR-CUT雙濾光片切換器，且多年來(lái)一直無(wú)法取消這個(gè)累贅，這也有待于CMOS傳感器性能的進(jìn)一步提升。 |
