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中國(guó)cmos傳感器：2019 年中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)概覽：深度解密CMOS圖像傳感器（附下載）
原標(biāo)題：2019 年中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)概覽：深度解密CMOS圖像傳感器（附下載）
CMOS 傳感器是利用 CMOS 工藝進(jìn)行加工制造的固態(tài)圖像傳感器，可實(shí)現(xiàn)視覺信息的讀取轉(zhuǎn)換及視覺功能的擴(kuò)展，并提供直觀、真實(shí)、多層次、多內(nèi)容的可視圖像信息，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、汽車、安防及醫(yī)療等領(lǐng)域。未來(lái)， 智能監(jiān)控、 自動(dòng)駕駛汽車等領(lǐng)域的興起將為 CMOS 傳感器提供更多的生存土壤，助推 CMOS 傳感器行業(yè)快速發(fā)展。
中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)市場(chǎng)
1、 中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)定義及分類
CMOS 是一種制造大規(guī)模集成電路芯片的技術(shù)或利用此技術(shù)制造的芯片，CMOS 芯片是組成 CMOS 數(shù)字集成電路的基本單元。CMOS 傳感器是利用 CMOS 工藝進(jìn)行加工制造的固態(tài)圖像傳感器，可實(shí)現(xiàn)視覺信息的讀取轉(zhuǎn)換及視覺功能的擴(kuò)展，并提供直觀、真實(shí)、多層次、多內(nèi)容的可視圖像信息，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、汽車、安防及醫(yī)療等領(lǐng)域。
CMOS 傳感器按像素陣列單元結(jié)構(gòu)不同可分為無(wú)源像素型 CMOS 傳感器（PPS） 、有源像素型 CMOS 傳感器（APS）和數(shù)字像素 CMOS 傳感器（DPS） ：
▲CMOS 傳感器產(chǎn)品分類（按像素陣列單元結(jié)構(gòu)）
無(wú)源像素型 CMOS 傳感器（PPS）：
20 世紀(jì) 90 年代初，第一代 CMOS 傳感器——無(wú)源像素型 CMOS 傳感器進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。無(wú)源像素型 CMOS 傳感器（PPS）由一個(gè)反向偏置的光敏二極管和一個(gè)開關(guān)管構(gòu)成。無(wú)源像素單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、像素填充率高且量子效率高，但受傳輸線電容大等因素的影響，無(wú)源像素型 CMOS 的信噪比低、成像質(zhì)量差，并且伴隨像素個(gè)數(shù)的增加，讀出噪聲加大，是早期 CMOS 傳感器多選用的一類結(jié)構(gòu)，目前 CMOS 傳感器行業(yè)的領(lǐng)先供應(yīng)商豪威科技有限公司旗下產(chǎn)品仍以無(wú)源像素型 CMOS 傳感器為主。
有源像素型 CMOS 傳感器（APS）：
有源像素型 CMOS 傳感器作為第二代 CMOS 傳感器，大幅度改善了 CMOS 傳感器的讀出噪聲、數(shù)據(jù)讀出速度。有源像素型 CMOS 傳感器（APS）的像素內(nèi)部通常包含一個(gè)有源器件，即每組像素頂端裝有一個(gè)放大器，該放大器在像素內(nèi)部起放大或緩沖效果，具有良好的消噪功能。有源像素型 CMOS 傳感器是目前市場(chǎng)的主流選擇，其每一個(gè)像素均會(huì)連接一個(gè)放大器及 ADC 電路，放大器僅在讀出期間被激活，因此有源像素型 CMOS 傳感器相對(duì)其他類型固態(tài)圖像傳感器的功耗較小。
APS 可進(jìn)一步劃分為光敏二極管型 APS 和光柵型APS：①光敏二極管型 APS 的量子效率更高，輸出圖形信號(hào)質(zhì)量較優(yōu)，讀出噪聲通常為75~100 個(gè)電子，此結(jié)構(gòu)適用于中低檔應(yīng)用場(chǎng)景；②光柵型 APS 結(jié)構(gòu)可有效控制固定圖形噪聲，讀出噪聲多為 10~20 個(gè)電子，但光柵型 APS 制作工藝復(fù)雜，與傳統(tǒng)的 CMOS 制作工藝有所區(qū)別，并且量子效率較低，整體優(yōu)勢(shì)不明顯。有源像素型 CMOS 傳感器技術(shù)較為成熟，是圖像傳感器市場(chǎng)的主流選擇。
數(shù)字像素 CMOS 傳感器（DPS）：
20 世紀(jì)末，美國(guó)斯坦福大學(xué)發(fā)明 DPS CMOS 傳感器，即利用像素級(jí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器及存儲(chǔ)單元，捕捉光信號(hào)后直接將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出，解決 CCD 圖形傳感器在處理動(dòng)態(tài)范圍和色彩真實(shí)性方面不足的問題，降低信號(hào)在像素排列中的衰減和干擾從而提升成像質(zhì)量。
CMOS 傳感器根據(jù)感光元件安裝位置不同可分為：前照式（FSI） 、背照式（BSI）及堆棧式（Stack）：
▲CMOS 傳感器產(chǎn)品分類（按感光元件安裝位置）
前照式（FSI）：傳統(tǒng)的 CMOS 傳感器多采用前照式結(jié)構(gòu)，即自上而下分別是透鏡層、線路層及感光元件層。采用 FSI 結(jié)構(gòu)的 CMOS 傳感器當(dāng)光線到達(dá)感光元件層時(shí)須經(jīng)過線路層的開口，易造成光線損失。
背照式（BSI） ：背照式 CMOS 傳感器是將感光元件層更換位置至線路層的上方，感光層僅保留感光元件的部分邏輯電路，促使光線可直接到達(dá)感光元件層，從而減少光線反射等因素帶來(lái)的光線損失。與前照式 CMOS 傳感器相比，背照式 CMOS 傳感器的感光效果顯著提升，但生產(chǎn)工藝難度大且成本較高。
堆棧式（Stack） ：堆棧式結(jié)構(gòu)是在背照式基礎(chǔ)上的改良，將所有線路層移至感光元件的底層，縮小了芯片的整體面積，此外，感光元件周圍的邏輯電路也相應(yīng)移至底層，可有效抑制電路噪聲從而獲取更優(yōu)質(zhì)的感光效果。堆棧式 CMOS 傳感器的制作工藝與成本高于 BSI 結(jié)構(gòu)的 CMOS 傳感器，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平要求極高。
2、中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)發(fā)展歷程
1970 年，世界上首塊 CCD 傳感器誕生于美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室，此后 CCD 傳感器憑借其高量子效率、高靈敏度、低噪音等優(yōu)勢(shì)迅速成為圖像傳感器市場(chǎng)的主導(dǎo)。CMOS 傳感器誕生時(shí)間稍晚于 CCD 傳感器，由于早期性能不足以及像元尺寸過大在市場(chǎng)上難以與 CCD 傳感器抗衡，但伴隨大規(guī)模集成電路技術(shù)和 CMOS 工藝水平的提高，CMOS 傳感器低功耗、體積小、集成度高等優(yōu)勢(shì)開始凸顯，并逐步取代 CCD 傳感器成為市場(chǎng)主導(dǎo)產(chǎn)品，截至 2018年，CMOS 傳感器市場(chǎng)銷售額占整個(gè)圖像傳感器市場(chǎng)銷售額的比例已超過 90%。
相比于日本、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)起步稍晚，技術(shù)水平較低，主要集中于中低端產(chǎn)品市場(chǎng)。中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)由起步至今可分為兩個(gè)發(fā)展階段：
▲中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)發(fā)展歷程
萌芽期（2000~2007 年） ：21 世紀(jì)初，中國(guó)企業(yè)逐漸意識(shí)到 CMOS 傳感器的重要性，開始引入世界先進(jìn) CMOS傳感器技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)研發(fā)，以格科微電子有限公司為首的中國(guó)本土CMOS 傳感器設(shè)計(jì)企業(yè)于 2003 年起先后成立。2004 年，中國(guó)第一顆可量產(chǎn)的 CMOS 傳感器誕生，打破了 CMOS傳感器行業(yè)被海外產(chǎn)品壟斷的市場(chǎng)格局。
2007 年， 全球 CMOS 傳感器技術(shù)趨于成熟， CMOS傳感器銷售額占整個(gè)圖像傳感器銷售額比例的 50%以上， 逐步替代 CCD 傳感器成為圖像傳感器市場(chǎng)的主流選擇，在此背景下，圖像傳感器應(yīng)用廠商開始調(diào)整需求方向，中國(guó) CMOS傳感器市場(chǎng)也迎來(lái)了長(zhǎng)足發(fā)展。這一時(shí)期，中國(guó) CMOS 傳感器主要集中于圖像傳感器應(yīng)用領(lǐng)域的低端市場(chǎng)，并且市場(chǎng)份額受 CCD 傳感器擠壓嚴(yán)重，難以形成穩(wěn)定的市場(chǎng)需求，缺乏成熟的商業(yè)模式。
成長(zhǎng)期（2008 年至今） ：2007 年以后，中國(guó)政府相繼頒布《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》、 《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》等集成電路領(lǐng)域的鼓勵(lì)政策，為 CMOS 傳感器大規(guī)模批量生產(chǎn)提供工業(yè)基礎(chǔ)。
成熟的有源像素型 CMOS 傳感器技術(shù)受到圖像傳感器市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可，2012 年全球市場(chǎng)占比已超過 70%，中國(guó) CMOS 傳感器市場(chǎng)呈快速發(fā)展趨勢(shì)。由于 CMOS傳感器規(guī)模效應(yīng)顯著，屬于可大規(guī)模批量生產(chǎn)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，而中國(guó)本土 CMOS 傳感器供應(yīng)商缺乏前期投入基礎(chǔ)，產(chǎn)品技術(shù)水平與世界領(lǐng)先企業(yè)相差較大，因此這一時(shí)期市場(chǎng)主要由索尼集團(tuán)、豪威科技、三星集團(tuán)等外資企業(yè)主導(dǎo)。
2016 年，全球 CMOS 傳感器領(lǐng)先的供應(yīng)商豪威科技被中信資本控股有限公司以 19 億美元收購(gòu)，成為由中國(guó)資本控股的 CMOS 傳感器設(shè)計(jì)企業(yè)，極大地填補(bǔ)了中國(guó)產(chǎn)品供應(yīng)商在 CMOS 傳感器高端市場(chǎng)的空白。此時(shí)期，伴隨中國(guó)拍照手機(jī)、安防、車載等領(lǐng)域的快速發(fā)展以及 CMOS 生產(chǎn)工藝逐漸成熟，CMOS傳感器市場(chǎng)發(fā)展迅速，預(yù)計(jì)未來(lái)在智能終端市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)的背景下，中國(guó) CMOS 傳感器市場(chǎng)將進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展期。
3、 中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈可以分為三部分：產(chǎn)業(yè)鏈上游市場(chǎng)參與者為晶圓代工廠、封裝測(cè)試廠商；產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)的參與主體是 CMOS 傳感器芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，負(fù)責(zé)提供圖像處理解決方案；產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節(jié)由模組廠商、系統(tǒng)廠商及終端廠商組成 。
▲中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
CMOS 傳感器上游環(huán)節(jié)的參與者為晶圓代工廠、封裝測(cè)試廠商。
晶圓代工廠負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)中游 CMOS 傳感器芯片設(shè)計(jì)企業(yè)提供的產(chǎn)品方案，即對(duì)芯片進(jìn)行制造與加色。目前芯片制造環(huán)節(jié)中，硅片及光刻原材料供應(yīng)主要依賴日系企業(yè)，日系企業(yè)的原材料供應(yīng)占比達(dá)到 50%。由于芯片制程工藝較難及晶圓廠投資資金較大，中國(guó) CMOS 傳感器設(shè)計(jì)企業(yè)普遍缺少生產(chǎn)加工能力，通常將完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案交由晶圓代工廠進(jìn)行加工，導(dǎo)致了中國(guó) CMOS 傳感器產(chǎn)業(yè)鏈中游參與者較依賴于海外廠商，議價(jià)能力受晶圓代工廠限制。
臺(tái)積電是全球領(lǐng)先的晶圓代工廠，其憑借先進(jìn)的生產(chǎn)工藝于 2017 年占據(jù)全球接近60%的市場(chǎng)份額，并且臺(tái)積電已經(jīng)在中國(guó)內(nèi)地投資設(shè)廠，中國(guó)本土 CMOS 傳感器設(shè)計(jì)企業(yè)多數(shù)趨向采用臺(tái)積電作為晶圓代工廠。基于中國(guó)政府對(duì)集成電路扶持及外資企業(yè)對(duì)中國(guó)集成電路市場(chǎng)的信心，大量外資廠商到中國(guó)獨(dú)資建設(shè)晶圓廠或與中國(guó)企業(yè)進(jìn)行合作，根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體協(xié)會(huì)（SEMI）的統(tǒng)計(jì)，2017 年全球新建晶圓廠 19 座，其中中國(guó)大陸擁有 10 座。因此， 在 CMOS 傳感器芯片上游制造環(huán)節(jié)中， 伴隨芯片制造工業(yè)技術(shù)進(jìn)步及晶圓廠不斷增多，其議價(jià)能力將會(huì)持續(xù)下降。
芯片封裝測(cè)試是整個(gè)芯片制造流程的最終環(huán)節(jié)， 對(duì)晶圓代工廠加工制造完成的芯片進(jìn)行安裝、固定、密封及性能測(cè)試，便于芯片的進(jìn)一步安裝與運(yùn)輸。相比于晶圓代工及中游環(huán)節(jié)的 CMOS 傳感器設(shè)計(jì)流程，芯片封裝測(cè)試對(duì)技術(shù)需求相對(duì)較低，具有勞動(dòng)密集的特點(diǎn)，生產(chǎn)規(guī)模及成本管控決定封裝測(cè)試廠商的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)前以長(zhǎng)電科技、華天科技及通富微電為首的中國(guó)封裝測(cè)試廠商在國(guó)際市場(chǎng)極具競(jìng)爭(zhēng)力，其中長(zhǎng)電科技在 2018 年全球前 10 大委外封測(cè)廠中排名第三，中國(guó)在 CMOS 傳感器芯片封裝測(cè)環(huán)節(jié)具有廉價(jià)勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)，封裝測(cè)試行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭較好。
CMOS 傳感器產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節(jié)由模組廠商、系統(tǒng)廠商及終端廠商組成。
模組廠商負(fù)責(zé)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(jī)、安防監(jiān)控等設(shè)備中，滿足終端廠商的產(chǎn)品多功能集成需求。
與封裝測(cè)試相同，模組對(duì)技術(shù)需求相對(duì)較低，勞動(dòng)力需求突出，因此中國(guó)的模組廠商通常為產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)的 CMOS 傳感器設(shè)計(jì)企業(yè)提供包括產(chǎn)品的封裝測(cè)試及模組等一站式服務(wù)，議價(jià)能力較低。系統(tǒng)廠商是負(fù)責(zé)為終端廠商提供系統(tǒng)應(yīng)用的企業(yè)，CMOS 傳感器在應(yīng)用于終端廠商的產(chǎn)品前，需由系統(tǒng)廠商打開并調(diào)試合適的系統(tǒng)接口。
終端廠商對(duì) CMOS 傳感器產(chǎn)品具有直接需求，涉及領(lǐng)域包括智能手機(jī)、安防監(jiān)控、汽車車載、工業(yè)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等。以智能手機(jī)領(lǐng)域?yàn)槔S著手機(jī)產(chǎn)品為增強(qiáng)圖像質(zhì)量而采用多攝像頭方案，CMOS 傳感器迎來(lái)了新的增長(zhǎng)浪潮。
2017 年，手機(jī)攝像頭用傳感器占 CMOS傳感器銷售的 62%。通過采訪擁有 10 年以上行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的專家了解，中國(guó)智能手機(jī)行業(yè)正逐漸趨于飽和，預(yù)計(jì)未來(lái)五年 CMOS 傳感器的手機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)將會(huì)有所下滑，安防監(jiān)控與汽車車載應(yīng)用將會(huì)成為 CMOS 傳感器增長(zhǎng)重點(diǎn)關(guān)注的細(xì)分領(lǐng)域。
中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)的商業(yè)模式主要可以分為 Fabless 和 IDM 兩種。
Fabless 模式是指 CMOS 傳感器設(shè)計(jì)企業(yè)缺乏生產(chǎn)加工能力，主營(yíng) CMOS 傳感器芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)，將芯片生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)外包于晶圓代工廠。企業(yè)主要進(jìn)行 CMOS 傳感器芯片的設(shè)計(jì)工作，之后將設(shè)計(jì)方案提供給晶圓代工廠進(jìn)行制造加工，加工完成的產(chǎn)品交由封裝測(cè)試廠商進(jìn)行芯片封裝和性能測(cè)試，代表廠商有豪威科技、格科微等。
IDM 模式是指企業(yè)業(yè)務(wù)涵蓋了 CMOS 傳感器芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝測(cè)試整個(gè)流程，甚至延伸至下游市場(chǎng)銷售等職能，具有資源整合優(yōu)勢(shì)，可縮短產(chǎn)品開發(fā)到產(chǎn)品落地的時(shí)間。
同時(shí)，采用 IDM 模式的企業(yè)多數(shù)擁有獨(dú)立的 IP 開發(fā)部門，在產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)及積累方面具備較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。IDM 模式是當(dāng)前盈利較高的商業(yè)模式， 對(duì)企業(yè)的綜合實(shí)力要求頗高，當(dāng)前行業(yè)的頭部企業(yè)基本采用 IDM 模式，可實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈上下游滲透，代表企業(yè)有索尼、三星等。
CMOS 傳感器出色的產(chǎn)品性能更貼合生產(chǎn)企業(yè)的需求，2017 年，全球 CMOS 傳感器銷售額占整個(gè)圖像傳感器銷售額的 89%，伴隨 CMOS 傳感器產(chǎn)品性能的進(jìn)一步優(yōu)化，有望全面替代 CCD 傳感器市場(chǎng)。
過去五年，中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)呈上升趨勢(shì)，由 2014 年的228.3 億元上升至 2018 年的 376.8 億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 13.3%。未來(lái)，智能監(jiān)控、自動(dòng)駕駛汽車等領(lǐng)域的興起將為 CMOS 傳感器提供良好的市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境，助推 CMOS 傳感器行業(yè)快速發(fā)展，預(yù)計(jì)至 2023 年，中國(guó) CMOS 傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 573.5 億元。
▲中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模（以銷售收入計(jì)），2014-2023 年預(yù)測(cè)
未來(lái)中國(guó) CMOS 傳感器市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)主要受到以下因素驅(qū)動(dòng)：
（1）CMOS 傳感器憑借集成度高、低成本及低功耗等產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)將取代 CCD 傳感器等成為圖像傳感器市場(chǎng)的主流選擇；
（2）CMOS 傳感器作為智能手機(jī)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(zhǎng)；
（3）中國(guó)連續(xù)出臺(tái)鼓勵(lì)政策推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，CMOS 傳感器作為半導(dǎo)體行業(yè)下的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，將會(huì)受到政策紅利驅(qū)動(dòng)；
（4） CMOS 傳感器下游行業(yè)的應(yīng)用在安防監(jiān)控、 汽車車載等領(lǐng)域尚存較大的提升空間，為 CMOS 傳感器的應(yīng)用提供較為廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。
中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素
1、CMOS 傳感器出色的產(chǎn)品性能
CMOS 傳感器具備出色的產(chǎn)品性能，更符合現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)需求，將取代 CCD 傳感器成為市場(chǎng)的主流選擇。圖像傳感器是目前市場(chǎng)需求較高的半導(dǎo)體產(chǎn)品之一，圖像傳感器主要分為 CMOS 傳感器與 CCD 傳感器兩大類，二者均是利用感光二極管發(fā)生光電轉(zhuǎn)換，進(jìn)而將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后生成圖像，主要差異體現(xiàn)在二者對(duì)于不同數(shù)字信號(hào)的傳送方式不同。相比于 CCD 傳感器，CMOS 傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：
功耗低 ：
CCD 傳感器圖像采集方式為被動(dòng)式， 通常需外加 12-18V 電壓移動(dòng)每個(gè)像素中的電荷，功耗較高。與 CCD 傳感器相反，CMOS 傳感器多采用主動(dòng)式像素結(jié)構(gòu)，感光二極管產(chǎn)生的電荷可直接由晶體管放大輸出，其功耗約占 CCD 傳感器的 12.5%-20%。
生產(chǎn)成本低 ：
CCD 傳感器采用電荷傳遞方式傳送數(shù)據(jù)，其制造工藝復(fù)雜、成品率低，任一像素停止工作后將阻礙傳輸整排像素的數(shù)據(jù)，并且 CCD 傳感器難以使用當(dāng)前半導(dǎo)體集成電路主流的CMOS 生產(chǎn)線，生產(chǎn)成本較高。而 CMOS 傳感器采用的 CMOS 制造工藝在半導(dǎo)體電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛，制造過程相對(duì)容易且生產(chǎn)成本低。
集成度高 ：
如上所述，由于 CCD 傳感器復(fù)雜的制作工藝，并且 CCD 感光元件本身無(wú)法與周邊電路完成整合，從而導(dǎo)致外圍電路復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)整個(gè)模塊的小型化。廣泛應(yīng)用的 CMOS 制造工藝可促使 CMOS 傳感器相對(duì)容易的將周邊電路集成至芯片中， 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品小型化。CMOS傳感器集成度高的特點(diǎn)可有效解決生產(chǎn)商批量生產(chǎn)傳感器的難題。
讀取速度快 ：
CCD 傳感器需要所有的電荷通過統(tǒng)一的電路轉(zhuǎn)換并輸出，影響讀取速度。CMOS 傳感器在采集光信號(hào)的同時(shí)即可讀取電信號(hào)，并能及時(shí)處理各單元的圖像信息，相比 CCD 傳感器速度較快。
更高的寬動(dòng)態(tài)范圍：
CMOS 傳感器采用搭配 DPS 技術(shù)的方式，動(dòng)態(tài)范圍通常超過 CCD 傳感器的 50%，有效解決 CCD 傳感器在處理動(dòng)態(tài)范圍和色彩真實(shí)性方面的不足，提升成像質(zhì)量。
與傳統(tǒng)圖像傳感器市場(chǎng)的主流選擇 CCD 傳感器相比， CMOS 傳感器適合大規(guī)模生產(chǎn)工藝，可滿足企業(yè)批量生產(chǎn)要求，單位成本低于 CCD 傳感器的 1%，并且 CMOS 傳感器將圖像采集單元及信號(hào)處理單元集成至一塊基板，在縮小體積的同時(shí)保持著低功耗優(yōu)勢(shì)，適用于移動(dòng)設(shè)備和各類小型化設(shè)備。CMOS 傳感器出色的產(chǎn)品性能更貼合生產(chǎn)企業(yè)的需求，將催動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展并逐漸取代 CCD 傳感器。
2、多攝手機(jī)方案的流行拉動(dòng)市場(chǎng)需求 ：
多攝手機(jī)方案可實(shí)現(xiàn)更高的拍照效果以及更多的拍照功能，進(jìn)而拉動(dòng) CMOS 傳感器市場(chǎng)需求。智能手機(jī)行業(yè)是 CMOS 傳感器重要的下游應(yīng)用市場(chǎng)，2017 年全球智能拍照手機(jī)CMOS 傳感器應(yīng)用市場(chǎng)占 CMOS 傳感器總體市場(chǎng)銷售比例的 62%。中國(guó)是智能手機(jī)用戶大國(guó)，2018 年智能手機(jī)用戶數(shù)量已超過 13 億人次，位居全球第一。
伴隨科技的發(fā)展智能手機(jī)的功能也日益豐富， 在眾多的手機(jī)功能中拍照功能已經(jīng)成為消費(fèi)者較為重視的功能甚至成為消費(fèi)者購(gòu)買手機(jī)的主要考慮因素。雙攝鏡頭的搭配可突破單攝像頭瓶頸限制，實(shí)現(xiàn)像素的提升及感光面積的增加，利用硬件結(jié)合算法從而接近單反相機(jī)的性能。為追求更優(yōu)質(zhì)的拍照效果，智能手機(jī)搭配雙攝像頭方案日趨流行，將大幅提升 CMOS 傳感器市場(chǎng)需求。
雙攝像頭方案早在 2007 年即已應(yīng)用于智能手機(jī)行業(yè)，主要是為 3D 手機(jī)提供 3D 拍攝服務(wù)，以 2011 年 HTC 發(fā)布的首款 3D 手機(jī) G17 為例，其搭配了兩顆 500 萬(wàn)像素后置鏡頭，可直接拍攝裸眼 3D 視頻。
此后，智能手機(jī)廠商相繼探索雙攝方案的可行性，2016 年蘋果發(fā)布 iPhone 7 Plus，其采用一顆長(zhǎng)焦鏡頭搭配一顆廣角鏡頭的雙攝方案，極大地提升拍照質(zhì)量，至此雙后置鏡頭成為智能手機(jī)的標(biāo)配。2018 年 3 月，華為發(fā)布全球首款徠卡后置三攝手機(jī) P20 Pro，自此引發(fā)了手機(jī)配備多攝方案的潮流，三攝像頭方案的實(shí)施將進(jìn)一步提升手機(jī)的拍照性能，實(shí)現(xiàn)更多的拍照功能。
2018 年，中國(guó)智能手機(jī)出貨量 4.1 億部，同比下降 13.9%（圖 3-1） ，智能手機(jī)市場(chǎng)的滲透已接近飽和，中國(guó)智能手機(jī)正由增量時(shí)代逐步邁向存量替換時(shí)代。因此， 巨大的智能手機(jī)存量市場(chǎng)以及日益增長(zhǎng)的多攝需求將推動(dòng)新一輪 CMOS 傳感器市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)。
▲中國(guó)智能手機(jī)出貨量，2014-2018 年
3、 下游行業(yè)應(yīng)用發(fā)展空間廣闊
CMOS 傳感器下游行業(yè)的應(yīng)用在安防監(jiān)控、汽車車載等領(lǐng)域尚存較大的提升空間，為CMOS 傳感器的應(yīng)用提供較為廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。CMOS 傳感器在安防監(jiān)控及汽車車載領(lǐng)域的應(yīng)用主要如下：
安防監(jiān)控領(lǐng)域 。自 2012 年起，以索尼、豪威科技為首的全球 CMOS 傳感器廠商開始重視開拓安防監(jiān)控市場(chǎng)，至 2018 年中國(guó)安防領(lǐng)域 CMOS 傳感器市場(chǎng)規(guī)模已超過 10 億元，安防監(jiān)控領(lǐng)域?qū)⒊蔀?CMOS 傳感器重要的細(xì)分市場(chǎng)。安防監(jiān)控依賴圖像傳感器獲取視覺信息，伴隨安防智能化的發(fā)展，行業(yè)產(chǎn)品需求已由“看清”開始往“看懂”方向轉(zhuǎn)變，對(duì)體積小、讀取速度快的 CMOS 傳感器產(chǎn)品需求不斷增長(zhǎng)。
近五年智能安防市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，由 2014 年 21.0 億飛速增長(zhǎng)至 2018 年 300.0 億（圖 3-2） ， 為 CMOS 傳感器提供充足的生長(zhǎng)土壤， 驅(qū)動(dòng) CMOS傳感器行業(yè)快速發(fā)展。
▲中國(guó)智能安防行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模，2014-2018 年
汽車車載領(lǐng)域 。汽車車載領(lǐng)域是 CMOS 傳感器未來(lái)應(yīng)用的重要方向之一， CMOS 傳感器廣泛應(yīng)用于汽車倒車影像、防碰撞系統(tǒng)等方面，而伴隨自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，汽車廠商為實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的自動(dòng)化水平，滿足車輛對(duì)感知、決策和執(zhí)行環(huán)節(jié)更高的技術(shù)要求，將會(huì)為自動(dòng)駕駛車輛配備更多的攝像頭。
以特斯拉和通用汽車為例，特斯拉 L2 級(jí)別自動(dòng)駕駛解決方案 Autopilot 2.0配備 8 個(gè)攝像頭；通用汽車 L4 級(jí)別自動(dòng)駕駛解決方案 Cruise 無(wú)人車搭載了 16 個(gè)攝像頭， 而每個(gè)車載攝像頭均需要 CMOS 傳感器為支撐部件。在中國(guó)政府的政策支持下，自動(dòng)駕駛汽車行業(yè)呈飛速發(fā)展態(tài)勢(shì)，相應(yīng)帶動(dòng)車載攝像頭市場(chǎng)穩(wěn)定發(fā)展。截至 2018 年，中國(guó)車載攝像頭市場(chǎng)規(guī)模已達(dá) 38 億元（圖 3-3） ，不斷上升的車載攝像頭市場(chǎng)規(guī)模將推動(dòng) CMOS 傳感器市場(chǎng)快速發(fā)展。
▲中國(guó)車載攝像頭行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模，2014-2018 年
中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)制約因素
資金短缺限制行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展 。中國(guó) CMOS 傳感器研發(fā)設(shè)計(jì)企業(yè)普遍缺少資本支持，面臨資金短缺的難題。CMOS 傳感器技術(shù)的研發(fā)與設(shè)計(jì)需要在人員、工藝開發(fā)、芯片設(shè)計(jì)、芯片試制、芯片封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)投入大量的資金，并且 CMOS 傳感器芯片從研制、測(cè)試、量產(chǎn)到銷售的投資周期較長(zhǎng)，每個(gè)環(huán)節(jié)均需要企業(yè)墊付資金保證交易平穩(wěn)落地， 任何環(huán)節(jié)發(fā)生交易停滯或資金落位不及時(shí)均易造成企業(yè)面臨資金鏈斷裂等風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí)，中國(guó) CMOS 傳感器產(chǎn)品技術(shù)落后于國(guó)際廠商，高端市場(chǎng)多被國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)所壟斷，本土生產(chǎn)設(shè)計(jì)企業(yè)想要打破市場(chǎng)壁壘，需要長(zhǎng)期投入資金進(jìn)行技術(shù)積累，重視企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)投入。
此外，全球集成電路行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)周期性波動(dòng)的特點(diǎn)，集成電路技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)品功能的提高及成本的降低與摩爾定律預(yù)測(cè)相吻合，即集成電路的集成度和產(chǎn)品性能每 18 個(gè)月至 24 個(gè)月內(nèi)增加一倍，而成本則快速下降，導(dǎo)致行業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度快、產(chǎn)品生命周期短、 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈， 需要持續(xù)投資資金維持企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)， 及時(shí)適應(yīng)下游消費(fèi)者的需求變化。因此，大量資金投入是行業(yè)快速發(fā)展的必備條件之一，目前企業(yè)面臨大面積資金短缺情況阻礙了行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
研發(fā)能力不足，核心人才短缺 。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，現(xiàn)階段中國(guó)的 CMOS 傳感器行業(yè)面臨產(chǎn)品研發(fā)能力不足、技術(shù)人才短缺現(xiàn)象。CMOS 傳感器芯片是一種集成光學(xué)、色彩學(xué)、低功耗數(shù)模混合電路、低功耗圖像處理電路以及高速接口電路為一體的復(fù)雜光電一體化芯片系統(tǒng)， 對(duì)企業(yè)制造工藝的要求和理解極高，需要企業(yè)長(zhǎng)年的技術(shù)積累作為支撐，而中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)起步稍晚，技術(shù)劣勢(shì)較為明顯，因此中國(guó) CMOS 傳感器供應(yīng)商難以保證生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)、性能及穩(wěn)定性，不利于行業(yè)的快速發(fā)展。
2018 年 8 月中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院和工信部共同發(fā)布《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書（2017-2018） 》， 數(shù)據(jù)顯示截至 2017 年底， 中國(guó)集成電路行業(yè)現(xiàn)有人才存量約為 40萬(wàn)人，人才缺口達(dá) 32 萬(wàn)人，中國(guó)集成電路人才需求為 10 萬(wàn)人左右。與此同時(shí)，在中國(guó)每年高校集成電路專業(yè)領(lǐng)域畢業(yè)生人才中， 僅有不足 3 萬(wàn)人進(jìn)入集成電路行業(yè)就業(yè)， 導(dǎo)致了集成電路專業(yè)人才呈現(xiàn)稀缺狀態(tài)。
由于集成電路芯片設(shè)計(jì)行業(yè)是知識(shí)密集型行業(yè)，CMOS 傳感器行業(yè)作為集成電路芯片設(shè)計(jì)行業(yè)下的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對(duì)于高端人才需求較大。此外行業(yè)在CMOS 傳感器工藝、像素設(shè)計(jì)、數(shù)字圖像處理等關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)上缺少高層次研發(fā)人才，造成中國(guó)本土 CMOS 傳感器設(shè)計(jì)企業(yè)創(chuàng)新能力較差、缺乏核心技術(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)、專利和知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面均受國(guó)際廠商制約，致使企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱，僅能在中低端市場(chǎng)占有一席之地。
中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)相關(guān)政策法規(guī)
2011 年以來(lái)， 國(guó)務(wù)院、 科技部、 工信部等多個(gè)部門發(fā)布多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)政策， 以加大對(duì) CMOS傳感器行業(yè)的支持力度、規(guī)范 CMOS 傳感器行業(yè)生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)健康發(fā)展 。
2011 年 1 月，國(guó)務(wù)院頒布《進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》（以下簡(jiǎn)稱“《鼓勵(lì)政策》”） ，指出要充分利用多種資金渠道，大力支持 CMOS 傳感器行業(yè)中基礎(chǔ)軟件、高端芯片、集成電路裝備等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作，發(fā)揮國(guó)家科技重大專項(xiàng)在CMOS 傳感器行業(yè)科研中的引導(dǎo)作用。
與此同時(shí)， 《鼓勵(lì)政策》還提出要完善 CMOS 傳感器產(chǎn)業(yè)鏈，對(duì)符合條件的硬件測(cè)試、關(guān)鍵專用材料企業(yè)及基礎(chǔ)元件制造企業(yè)給予企業(yè)所得稅優(yōu)惠。此項(xiàng)政策的頒布不僅為 CMOS 傳感器行業(yè)指明了發(fā)展方向，還通過企業(yè)稅收優(yōu)惠引導(dǎo) CMOS 傳感器生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，降低企業(yè)創(chuàng)新成本。
2014 年 6 月，工信部發(fā)布《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》（以下簡(jiǎn)稱“《推進(jìn)綱要》”） ，提出到 2020 年，CMOS 所處的集成電路產(chǎn)業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距逐步縮小，全行業(yè)銷售收入年均增速超過 20%，企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力大幅增強(qiáng)。
到 2030 年，集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，一批企業(yè)進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì)，實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。《推進(jìn)綱要》同時(shí)指出，為配合 CMOS 傳感器等行業(yè)持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展，將形成以中央財(cái)政資金為引導(dǎo)，發(fā)揮財(cái)政資金杠桿作用，大型企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)及社會(huì)資金為主體的產(chǎn)業(yè)基金，為行業(yè)發(fā)展注入資金動(dòng)力。
2017 年 4 月，科技部印發(fā)《“十三五”先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱“《專項(xiàng)規(guī)劃》”） ， 要求 CMOS 傳感器行業(yè)等制造企業(yè)通過應(yīng)用嵌入式軟件、 微電子、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，提升產(chǎn)品智能化程度和研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理的智能化水平，打造高端產(chǎn)品和裝備，占據(jù)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。此外， 《專項(xiàng)規(guī)劃》要求相關(guān)部門做到為CMOS 傳感器企業(yè)制造過程優(yōu)化和經(jīng)營(yíng)管理決策提供有效支撐，促進(jìn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)、用戶的精準(zhǔn)供給和企業(yè)間的資源分享利用。
2018 年 12 月，工信部編制并發(fā)布《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2018 年版） 》（以下簡(jiǎn)稱“《指導(dǎo)目錄》”） ，確定共 166 種需要重點(diǎn)發(fā)展的新型材料，其中制造CMOS 傳感器所需的多晶硅、集成電路用光刻膠及其關(guān)鍵原材料和配套試劑均被列入。《指導(dǎo)目錄》指出，將大力發(fā)展目錄中收錄的重點(diǎn)材料相關(guān)行業(yè)，在資金、政策等方面對(duì)這些行業(yè)傾斜，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)行業(yè)的技術(shù)革新。伴隨多項(xiàng)部件實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)科研攻關(guān)，CMOS 傳感器整體制造水平將相應(yīng)轉(zhuǎn)型升級(jí)，躋身世界領(lǐng)先水平。
▲中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)相關(guān)政策法規(guī)
中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)市場(chǎng)趨勢(shì)
1、 技術(shù)升級(jí)滿足多場(chǎng)景應(yīng)用
伴隨人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，智能家居、智能監(jiān)控、智能汽車等領(lǐng)域的興起為 CMOS 傳感器提出更高的產(chǎn)品要求。
通過采訪擁有 10 年以上行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的專家了解，未來(lái)面向新興領(lǐng)域的需求差異，CMOS 傳感器應(yīng)升級(jí)產(chǎn)品技術(shù)以滿足多場(chǎng)景應(yīng)用，包括改善極端條件下的性能體驗(yàn)，如接近黑暗夜晚的低光照水平、高速狀態(tài)下的成像水平及針對(duì)特定應(yīng)用集成更多的功能。因此 CMOS 傳感器需要迎合市場(chǎng)變化的需求，在以下方面著重提高：
追求更高的分辨率和幀率 ：
CMOS 傳感器的每個(gè)像素均比 CCD 傳感器復(fù)雜，其像素尺寸難以達(dá)到 CCD 傳感器的水平，在相同尺寸下比較 CCD 與 CMOS 傳感器的分辨率，CCD 通常優(yōu)于 CMOS 傳感器。但 CCD 傳感器需要通過增加成本、降低畫質(zhì)或加大功耗的方式來(lái)提升分辨率，不是生產(chǎn)企業(yè)理想的產(chǎn)品選擇，而 CMOS 傳感器依靠其應(yīng)用廣泛的制程工藝，可克服空間限制，利用較大尺寸的感光面積以獲取更豐富的光源來(lái)提供更清晰的圖像。
未來(lái)，在 5G 技術(shù)、千兆以太網(wǎng)及光纖普及的背景下，H.265 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及解決方案的推出將有效解決市場(chǎng)對(duì) CMOS 傳感器生成高清圖像的要求，更高的分辨率和幀率將成為 CMOS 傳感器的短期發(fā)展方向。
多功能集成和智能化發(fā)展趨勢(shì) ：
傳統(tǒng)的圖像傳感器局限于獲取被攝對(duì)象的圖像， 圖像的傳輸和處理工作需要由其他單獨(dú)的硬件或軟件來(lái)完成。CMOS 傳感器集成度較高，未來(lái)以系統(tǒng)級(jí)水平來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，將滿足下游企業(yè)多功能集成應(yīng)用需求，并聚焦智能制造、智慧生活、汽車電子等應(yīng)用行業(yè)，加速推進(jìn) CMOS 智能傳感器的產(chǎn)品研發(fā)和推廣應(yīng)用。
支持寬動(dòng)態(tài)技術(shù)以及低照度場(chǎng)景應(yīng)用 ：
CMOS 傳感器支持寬動(dòng)態(tài)技術(shù)可在明暗對(duì)比強(qiáng)烈的場(chǎng)景下獲取較為清晰的圖像光照細(xì)節(jié)，未來(lái)在高清視頻監(jiān)控、高清攝像機(jī)等領(lǐng)域?qū)@得廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，高幀率 CMOS 傳感器多是通過后端處理器進(jìn)行多幅圖像疊加實(shí)現(xiàn)寬動(dòng)態(tài)效果，對(duì)處理器性能要求極高，未來(lái)支持寬動(dòng)態(tài)技術(shù)的 CMOS 傳感器將減少此環(huán)節(jié)從而降低生產(chǎn)成本。
除此之外，夜間拍攝將是CMOS 傳感器下一步重要應(yīng)用場(chǎng)景，例如智能手機(jī)的消費(fèi)人群對(duì)夜間輸出高質(zhì)量彩色圖像的需求在不斷上升， 實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的關(guān)鍵在于提升 CMOS 傳感器的感光能力與噪聲控制水平，可利用堆柵式或背照式 CMOS 技術(shù)改變像素排列以取得較為優(yōu)質(zhì)的低照效果。
2、 產(chǎn)品本土化提升
通過訪談?chuàng)碛?10 年以上行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的專家介紹，CMOS 傳感器是半導(dǎo)體行業(yè)的重要一環(huán)，其作為電子信息和精細(xì)化產(chǎn)業(yè)的交叉行業(yè)，具有技術(shù)密集的特點(diǎn)。中國(guó) CMOS 傳感器市場(chǎng)集中度高，目前主要被日本、韓國(guó)和美國(guó)企業(yè)壟斷，中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)起步晚，本土 CMOS 傳感器廠商技術(shù)水平較為落后且集中在中低端應(yīng)用領(lǐng)域，伴隨 CMOS 傳感器產(chǎn)品技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)，將推動(dòng)本土化進(jìn)程加快。
近年，中國(guó)工業(yè)企業(yè)對(duì)技術(shù)研發(fā)的重視度不斷提高，研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)逐年增長(zhǎng)，中國(guó)本土 CMOS 傳感器廠商已在部分生產(chǎn)工藝上取得重要突破。
在少數(shù)新興工藝研發(fā)上，中國(guó)廠商已與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)廠商的起點(diǎn)相同，如江蘇特威電子科技有限公司突破性全球首創(chuàng)背照式技術(shù)應(yīng)用于全局快門 CMOS 傳感器，清晰捕捉高速運(yùn)動(dòng)物體的同時(shí)提供更勝一籌的高靈敏度體驗(yàn)，思特威于 2019 年 6 月推出的SC8238 型號(hào)的 CMOS 傳感器產(chǎn)品在保證部署靈活度的同時(shí)可支持 4K 分辨率，靈敏度較市場(chǎng)上同等光學(xué)尺寸和分辨的產(chǎn)品提升 30%以上。
此外，2016 年，全球 CMOS 傳感器領(lǐng)先的供應(yīng)商豪威科技被中信資本控股有限公司以 19 億美元收購(gòu)，成為一家由中國(guó)資本控股的 CMOS 傳感器設(shè)計(jì)企業(yè)，將極大地推動(dòng)中國(guó) CMOS 傳感器產(chǎn)品的本土化提升。
中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析
1、 中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局概述
中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)起步較晚，行業(yè)參與企業(yè)數(shù)量較少，原因在于 CMOS 傳感器屬于可大規(guī)模批量生產(chǎn)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，具有顯著的規(guī)模效應(yīng)，需要 CMOS 傳感器供應(yīng)商穩(wěn)定的前期投入作為研發(fā)基礎(chǔ)，導(dǎo)致行業(yè)準(zhǔn)入壁壘高。中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)主要可分為以下三大梯隊(duì) ：
▲中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
第一梯隊(duì)企業(yè)是大型跨國(guó)集團(tuán)索尼。索尼是全球 CMOS 傳感器行業(yè)的龍頭企業(yè)，2018 年全球市場(chǎng)占有率超過 50%。索尼憑借日本發(fā)達(dá)的工業(yè)技術(shù)水平及深厚的產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)積累，占據(jù)中國(guó) CMOS 傳感器高端市場(chǎng)的領(lǐng)先地位，企業(yè)產(chǎn)品性能優(yōu)異、規(guī)格全面及技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。索尼在移動(dòng)設(shè)備、相機(jī)領(lǐng)域及安防監(jiān)控等市場(chǎng)均有涉獵，引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，2019 年 6 月，索尼發(fā)布全球最小的可支持 4K 分辨率的 CMOS 傳感器，即應(yīng)用于安防監(jiān)控領(lǐng)域的 IMX415 型號(hào)產(chǎn)品。
第二梯隊(duì)企業(yè)是以豪威科技、三星、佳能為代表國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)廠商。該梯隊(duì)企業(yè)市場(chǎng)起步早、 技術(shù)較為領(lǐng)先、 產(chǎn)品特色性顯著， 主要集中于中國(guó) CMOS 傳感器中高端市場(chǎng)，通常在一些細(xì)分領(lǐng)域深耕多年，具體表現(xiàn)在以細(xì)分領(lǐng)域?yàn)榍腥朦c(diǎn)從而拓展更為廣闊的市場(chǎng)。例如，三星的 CMOS 傳感器產(chǎn)品主要服務(wù)于其手機(jī)部門，并以此為切入點(diǎn)逐漸向安防監(jiān)控、車載電子等領(lǐng)域提供服務(wù)，2017 年三星的全球市場(chǎng)份額僅次于索尼，占據(jù) 19.1%的市場(chǎng)份額。
第三梯隊(duì)企業(yè)為中國(guó)少數(shù)發(fā)展歷史悠久、 技術(shù)追趕迅速的本土生產(chǎn)企業(yè)， 以格科微、思特威等企業(yè)為代表。此類企業(yè)通過自主研發(fā)或產(chǎn)學(xué)研合作等模式逐步掌握先進(jìn)的CMOS 傳感器產(chǎn)品技術(shù)，在產(chǎn)品制造工藝、營(yíng)銷渠道及技術(shù)水平等方面具備相應(yīng)實(shí)力，長(zhǎng)期處于中國(guó) CMOS 傳感器中低端市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位；
當(dāng)前中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)集中度極高，索尼、三星及豪威科技三家企業(yè)占有中國(guó)CMOS 傳感器市場(chǎng)份額的 70%以上，覆蓋智能終端、安防監(jiān)控及車載攝像頭等多個(gè)領(lǐng)域，處于中高端市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。
未來(lái)，以格科微電子有限公司、思特威電子科技有限公司為代表的第三梯隊(duì)企業(yè)在經(jīng)過連續(xù)多年的技術(shù)追趕后，憑借較低的產(chǎn)品成本、豐富的營(yíng)銷渠道及全面的售后網(wǎng)絡(luò)，具備潛力取代國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)廠商，成為行業(yè)的頭部企業(yè)。
2、 中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)代表企業(yè)分析
豪威科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“豪威科技”）1995 年成立于美國(guó)加利福尼亞，是一家全球領(lǐng)先的數(shù)字圖像處理方案提供商，專注于提供 CMOS 傳感器的開發(fā)設(shè)計(jì)、市場(chǎng)推廣及系統(tǒng)解決方案，其 CameraChip 和 AmeraCubeChip 系列 CMOS 傳感器廣泛應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域。豪威科技以全球科創(chuàng)中心硅谷為總部，分公司遍布十二個(gè)國(guó)家，2018年全球市占率超過 10%，是全球市場(chǎng)僅次于索尼和三星的 CMOS 傳感器設(shè)計(jì)企業(yè)。豪威科技研發(fā)實(shí)力出色，擁有一支超過 800 人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)核心骨干均具備十年以上的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。2016 年 2 月，豪威科技被中國(guó)資本完成聯(lián)合收購(gòu)，有利于其與中國(guó)本土及亞洲客戶進(jìn)一步合作。
銳芯微電子有限公司（以下簡(jiǎn)稱“銳芯微”）2008 年 2 月成立于中國(guó)昆山市，是一家研發(fā)、銷售圖像傳感器芯片的高科技公司。銳芯微依靠成熟的 CMOS 傳感器集成電路芯片設(shè)計(jì)及制作工藝的核心技術(shù)，自主研發(fā)出一系列具有設(shè)計(jì)緊湊、芯片面積小、高靈敏度、高幀速、大動(dòng)態(tài)范圍、低功耗及低成本特點(diǎn)的產(chǎn)品，適用于消費(fèi)類、安防監(jiān)控成像設(shè)備、微光成像、醫(yī)療設(shè)備、機(jī)器視覺、汽車夜視等多個(gè)領(lǐng)域。
銳芯微是國(guó)家認(rèn)證的高新技術(shù)企業(yè)，2008年獲得國(guó)家科技部”科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金“支持，2017 年入選國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃研發(fā)專項(xiàng)、2018 年獲得”中國(guó)專利獎(jiǎng)“。銳芯微受資本市場(chǎng)青睞，2008 年 9 月獲得昆山國(guó)科創(chuàng)投 A 輪投資 2500 萬(wàn)元，2017 年 3 月，銳芯微完成 D 輪融資，由中和元集團(tuán)獨(dú)立投資。
思比科微電子技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“思比科”）成立于 2004 年 9 月，企業(yè)總部位于中國(guó)北京市，2015 年 8 月在于“新三板”掛牌上市。思比科是由歸國(guó)留學(xué)人員創(chuàng)辦的專門從事 CMOS 傳感器芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及銷售的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，專注于面向智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴式設(shè)備、安防監(jiān)控、智能汽車、醫(yī)療影像等領(lǐng)域使用的 CMOS 傳感器芯片的研發(fā)和銷售。思比科是中國(guó)早期從事 CMOS 傳感器芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的企業(yè)，技術(shù)積累出色，截至 2018 年企業(yè)已申請(qǐng)上百項(xiàng)專利，初步建立了企業(yè)專利保護(hù)體系。
思比科業(yè)界認(rèn)可度較高，先后被中國(guó)科技部等部門評(píng)為“中關(guān)村知識(shí)產(chǎn)權(quán)重點(diǎn)示范企業(yè)”、“百家創(chuàng)新型試點(diǎn)企業(yè)”，承擔(dān)國(guó)家科技重大專項(xiàng)、科技部“863”等國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目。2016 年 10月，思比科因發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整，已從“新三板”終止掛牌退市。
在影像需求日益強(qiáng)勁的今天，圖像傳感器作為這其中的重要元件，也受到市場(chǎng)眾多企業(yè)的重視。在最初的數(shù)碼相機(jī)上，圖像傳感器得到了發(fā)展，而后逐漸延伸到了手機(jī)、安防、汽車等眾多領(lǐng)域。在如今工業(yè)4．0時(shí)代中CMOS傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富、終端對(duì)性能的需求不斷加碼的背景下，由于CMOS 技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)更小更具智能的系統(tǒng)、降低功耗，以減低量產(chǎn)的成本，CMOS 技術(shù)導(dǎo)入也隨之將衍生出新的應(yīng)用范圍。所以，以往CMOS市場(chǎng)索尼一家獨(dú)大的情況正在發(fā)生改變，隨著中國(guó)廠商的不斷發(fā)展壯大，國(guó)產(chǎn)CMOS的騰飛期不遠(yuǎn)了。
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CMOS圖像傳感器（附下載） 第2張" title="中國(guó)cmos傳感器：2019 年中國(guó) CMOS 傳感器行業(yè)概覽：深度解密CMOS圖像傳感器（附下載） 第2張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>
中國(guó)cmos傳感器：5大CMOS圖像傳感器廠商的發(fā)展史
索尼是無(wú)可爭(zhēng)議的CIS產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，包括市場(chǎng)和技術(shù)兩方面，份額超過了第2-5名的總和，而純國(guó)內(nèi)企業(yè)只有格科微和思特威能上榜。
一、索尼
就目前而言，索尼是CMOS圖像傳感器市場(chǎng)的絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)者。
不過早在2010年，索尼的圖像傳感器業(yè)務(wù)還默默無(wú)聞，市場(chǎng)份額僅為7%排行第六。在索尼把圖像傳感器作為其重振集團(tuán)的主要業(yè)務(wù)后開始有了跨越式的發(fā)展。
2012年，索尼開發(fā)出了堆棧式BSI芯片，業(yè)績(jī)突飛猛進(jìn)，份額達(dá)到了21.4%。而在2013年，索尼在中國(guó)市場(chǎng)大獲成功，其中13M約有7成的占有率，8M也有約3成的份額。
在那之后索尼幾乎壟斷了所有中高端手機(jī)品牌。在iPhone 4S后，蘋果就一直是索尼CMOS的大客戶。就連能夠自主生產(chǎn)感光元件，并且占了15%市場(chǎng)份額的三星，在部分設(shè)備上也采用了索尼的CMOS。
目前索尼控制著半數(shù)以上智能手機(jī)圖像傳感器市場(chǎng)，無(wú)論是蘋果、三星、還是華為、OPPO等品牌的高端機(jī)型無(wú)一例外的選用了索尼圖像傳感器。
此外，在2015年底索尼以1.55億美元收購(gòu)東芝的圖像傳感器業(yè)務(wù)。更增強(qiáng)了其市場(chǎng)和研發(fā)能力。
目前，索尼正從汽車、安防、工業(yè)等新應(yīng)用場(chǎng)景中尋找增長(zhǎng)點(diǎn)。接下來(lái)兩年，公司將把在日本新招聘的40%工程師分配給圖像傳感器等芯片業(yè)務(wù)。并計(jì)劃三年內(nèi)向圖像傳感器業(yè)務(wù)投資6000億日元(約合54億美元)，占據(jù)其所規(guī)劃資本支出的一半。
二、三星
三星是最早將數(shù)碼相機(jī)的傳感器和鏡頭移植到手機(jī)中的廠商之一，因此也自然而然成為手機(jī)圖像傳感器供應(yīng)鏈中的成員。隨著手機(jī)拍照功能的普及和智能手機(jī)大潮的來(lái)臨，手機(jī)圖像傳感器的需求有了突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)，而三星始終是其中市場(chǎng)份額居于前列的供應(yīng)商。
三星在2013年對(duì)外公布的ISOCELL技術(shù)是一個(gè)里程碑式的事件。相比于BSI技術(shù)，ISOCELL技術(shù)能夠減少30%的像素串?dāng)_，在設(shè)計(jì)集成化方面，ISOCELL還能夠進(jìn)一步縮小相機(jī)模塊，讓手機(jī)和平板電腦變得更加輕薄。
2018年三星也緊隨索尼推出了自己的多層堆疊傳感器并應(yīng)用在了S9上。
三星在2019年將加大圖像傳感器的產(chǎn)能，希望從索尼手中奪回一部分市場(chǎng)份額。其中，圖像傳感器的產(chǎn)能將會(huì)從每天4萬(wàn)5千片提升至12萬(wàn)片以上。為了達(dá)到這一目的，三星還將部分RAM產(chǎn)線轉(zhuǎn)換成CMOS圖像傳感器產(chǎn)線。
三星也正計(jì)劃進(jìn)軍汽車圖像傳感器領(lǐng)域。
三、豪威
豪威科技成立于1995, 總部位于硅谷桑尼威爾。2000年在納斯達(dá)上市。豪威是最早進(jìn)入手機(jī)CMOS傳感器的廠商之一。2016年由中信資本、北京清芯華創(chuàng)投資管理有限公司和金石投資有限公司組成的財(cái)團(tuán)，以19億美元將豪威科技收購(gòu)。交易完成后，豪威科技從納斯達(dá)克證券市場(chǎng)退市，成為北京豪威的下屬公司。2018年韋爾股份宣布將收購(gòu)豪威科技以及北京思比科。
2003年拍照手機(jī)剛開始應(yīng)用時(shí)，豪威的產(chǎn)品最具影響力。全球三分之一的手機(jī)攝像頭采用OV，在2011年之前，OV無(wú)疑是圖像傳感器市場(chǎng)的老大。
iPhone 4s之前豪威是蘋果攝像頭的供應(yīng)商；自iPhone 4s開始變更供應(yīng)商為索尼之后，OV位置調(diào)整到前置攝像頭。隨后手機(jī)業(yè)界也漸漸形成前置OV+后置索尼的模式。三星等廠商的崛起，OV市場(chǎng)份額出現(xiàn)了逐漸下降、日益式微。
但從技術(shù)研發(fā)層面來(lái)看，豪威科技這些年來(lái)進(jìn)行大量前瞻性的研發(fā)，比如在強(qiáng)光照射或者黑夜星光等極端光環(huán)境下的圖像顯示。
合并完成后豪威和思比科將分割產(chǎn)品線，豪威主攻中高端市場(chǎng)，思比科深耕低端市場(chǎng)。
四、安森美
安森美半導(dǎo)體原為摩托羅拉(Motorola)旗下的半導(dǎo)體部門，于1999年獨(dú)立出來(lái)，總部位于美國(guó)亞利桑那州菲尼克。是全球第七大半導(dǎo)體公司。
安森美半導(dǎo)體在CMOS領(lǐng)域的實(shí)力主要源于它的三次并購(gòu)：
2011年安森美半導(dǎo)體以3140萬(wàn)美元完成收購(gòu)賽普拉斯CMOS圖像傳感器業(yè)務(wù)部。
2014年安森美半導(dǎo)體以9500萬(wàn)美元現(xiàn)金收購(gòu)圖像傳感器設(shè)備制造商TRUESENSE Imaging。
2014年安森美半導(dǎo)體簽署以4億美元收購(gòu)汽車及工業(yè)市場(chǎng)領(lǐng)先的高性能CMOS圖像傳感器供應(yīng)商Aptina Imaging。
收購(gòu)Aptina大幅擴(kuò)充了安森美半導(dǎo)體的圖像傳感器業(yè)務(wù)，建立了在汽車及工業(yè)半導(dǎo)體市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的圖像傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
安森美半導(dǎo)體在汽車CMOS圖像傳感器領(lǐng)域的全球市場(chǎng)份額超過50%，而在先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)應(yīng)用的全球市場(chǎng)份額更是約占70%。
五、格科微
格科微電子有限公司創(chuàng)立于2003年，目前已成為中國(guó)第七大半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司。也是創(chuàng)新中心的一期股東。
2004年，格科微推出中國(guó)首顆0.25微米工藝10萬(wàn)像素CMOS圖像傳感器。2004年3月，格科微完成 35 萬(wàn)像素 VGA 芯片設(shè)計(jì)并在中芯國(guó)際 0.18u 生產(chǎn)線投片。2005當(dāng)年賣出了1600 萬(wàn)顆芯片，銷售額達(dá)到500萬(wàn)美元，實(shí)現(xiàn)盈利。
2008年格科微直接轉(zhuǎn)向手機(jī)圖像傳感器領(lǐng)域研發(fā)，并在2008年推出成本低于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手20%的新產(chǎn)品，當(dāng)年銷售了3500萬(wàn)顆芯片，獲得了2000多萬(wàn)美元收入。當(dāng)年格科在手機(jī)圖像傳感器市場(chǎng)的份額從國(guó)內(nèi)第三變成第一，成為全球低端圖像傳感器最大的供應(yīng)商。
2012年格科微出了6億顆芯片，全球的市場(chǎng)份額超過了25%，成了中國(guó)市場(chǎng)的老大。
格科微現(xiàn)已全面鋪開200萬(wàn)像素以上BSI產(chǎn)品線，在國(guó)內(nèi)廠商中處于領(lǐng)先地位。
2018年格科微投資26億在嘉善動(dòng)工建設(shè)年產(chǎn)12億顆芯片的產(chǎn)線。年?duì)I收達(dá)到了28億元。
中國(guó)cmos傳感器：國(guó)內(nèi)有哪些公司在做CMOS圖像傳感器？
2020 年，是風(fēng)云變幻的一年，尤其是國(guó)產(chǎn) IC 市場(chǎng)，面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，但也迎來(lái)前所未有的機(jī)遇。美國(guó)的禁售令讓國(guó)內(nèi)市場(chǎng)不斷覺醒，IC 技術(shù)的自主創(chuàng)新上升到戰(zhàn)略層面，在資本市場(chǎng)和應(yīng)用市場(chǎng)的助推下，越來(lái)越多的國(guó)產(chǎn) IC 廠商脫穎而出，這些公司在國(guó)際大廠近乎壟斷的大背景下奮力尋求突破，希望能夠憑借技術(shù)創(chuàng)新占到自己的一席之地，蘇州納芯微電子股份有限公司就是其中一家。
納芯微成立于 2013 年，一直致力于成為傳感器、功率驅(qū)動(dòng)以及接口類芯片的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的汽車級(jí)芯片提供商。發(fā)展至今，納芯微在 MEMS、高壓隔離、混合信號(hào)鏈處理和傳感器校準(zhǔn)等領(lǐng)域擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)和豐富 IP 積累。
近日，在慕尼黑華南電子展期間，
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中國(guó)cmos傳感器：國(guó)內(nèi)有哪些公司在做CMOS圖像傳感器？_1
除了樓上幾位提到的
目前手機(jī)端終端的CMOS圖像傳感器的客戶公司也宣布CMOS圖像傳感器業(yè)務(wù)，例如OPPO，華為等廠商。不過目前也都沒有量產(chǎn)，處于研發(fā)階段。
而傳統(tǒng)的國(guó)內(nèi)本土公司，有例如格科微，思立微，思特微，匯頂（屏下指紋），比亞迪，銳芯微等。很多初創(chuàng)公司就不一一列出了.
國(guó)外就很多了 Sony 三星這種是設(shè)計(jì)和制造一體的IDM，還有OV ，CISTA，Aptina等這些公司的創(chuàng)始人盤根錯(cuò)節(jié)，有興趣的可以看看公司的發(fā)展史。
