图像传感器（CIS）发展现状

图像传感器（CIS）发展现状一、图像传感器概况图像传感器是一种将光信号转化为电信号的设备，被广泛应用在数码相机、智能手机、视频监控等光学设备中。较为早期的图像传感器主要采用模拟信号，以光学倍增管为主，常见于二十世纪五六十年代，数字成像始于1969年，柯达相机应运而生，随着CMOS图像传感器的发明，使得相机小型化趋势明显。2007年后CMOS传感器成为主流。相较于CCD，CMOS图像传感器所用的元件数相对更少，从而功耗较低，数据吞吐速度也比CCD更高。此外，CMOS的整体制造成本要比CCD传感器低，并随着CMOS成像技术不断提升，消费型数字相机都广泛采用CMOS，使得CCD的市场占有率从2010年代起不断下降，CMOS图像传感器主要组件为微透镜、彩色滤光片、光电二极管、像素设计。二、全球图像传感器发展现状全球CIS市场快速增长，外资企业仍占优势地位。2016-2019年全球图像传感器市场规模从105亿美元增长到170亿美元，年复合增长率为17.42%。近年来随着智能手机、安防以及自动驾驶的潮流刺激下，CMOS图像传感器（CIS）的下游市场需求持续增长，预计2020年全球图像传感器市场规模将达到190亿美元。CIS由于技术难度较大，整体市场主要被索尼、三星等日韩高科技企业所占据。2019年CIS市场份额占比上，索尼以50.1%居市场第一，之后分别为三星的20.5%和豪威科技的11.5%，市场CR5达到90.3%资料来源公开资料整理下游中智能手机仍是最大的应用领域，2019年智能手机的CIS销量高达45亿个，并且增长较快。智能手机占总体市场的份额达到63.89%；其次是单反市场，占比为7.8%；工业市场占比为6.32%；安防市场占比为6.09%。目前，国内企业在CIS设计方面已经取得了一系列突破。2019年豪威发布OV48B，突破48M技术，韦尔股份因为收购豪威科技，也正式成为全球第三的CMOS企业；格科微在2018年实现量产1.12μm大底1300万像素图像传感器，打破国外技术封锁，并在2019年完成1600万像素CMOS芯片研发；思特威全彩夜视技术进入安防市场；比亚迪半导体的首款130万像素车规级CMOS也于2018年批量发车。代工方面，CIS主要应用40nm及以上的成熟工艺，本土代工厂如中芯国际、华虹半导体具备相应产能，全球CIS产能吃紧也有助于国内厂商抢占份额。三、我国图像传感器行业重点公司分析韦尔股份成立于2007年，以分销业务起家，是国内较为优秀的兼具半导体分销和设计能力的上市公司，收购豪威科技成为国内领先的图像传感器芯片龙头。2012-2019年韦尔股份营业总收入从10.1亿元增长到136亿元，2018年的提升主要是分销元器件的涨价和收购豪威科技、思比科并表的增长，2020年由于新冠疫情导致终端销量阶段承压，手机端光学创新仍然是明确方向，多摄、高像素、潜望式、3Dsensing等均将提升图像传感器芯片需求，2020年1-9月韦尔股份营业收入实现140亿元，同比增长48.51%。收购豪威科技之前，公司原业务分为半导体设计（TVS、电源IC、MOSFET、射频器件等）和半导体分销业务，韦尔股份在收购豪威科技后，2019年营业总收入主要来源于CMOS图像传感器的销售，销售额达到97.79亿元，占比达到71.74%。四、图像传感器未来发展趋势1、多摄带动需求增加图像传感器芯片为摄像头的核心器件，与摄像头属于一一对应的关系，每颗摄像头都会对应一颗图像传感器芯片。安卓端后置摄像头预计在主摄+超广角+长焦（潜望式）基础上新增ToF和电影摄像头（或者和超广角集成），前置或在单摄基础上新增ToF，乐观情况下，预计单机需求从4颗提升至6-7颗。苹果端后摄预计在主摄+超广角+长焦基础上集成ToF，亦将新增对图像传感器芯片需求。2、安防、汽车需求增长安防领域：需要有视频录制功能，对夜视、红外等要求较高，产品分辨率目前基本在200万像素（1080P），后续有望进一步提升至2K/4K。单价普遍比