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人們對影像的直觀追求從未停止，這使得近年來圖像傳感器行業熱鬧非凡。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CCD傳感器，而將投入到更強的CMOS傳感器的研發中，并且從4月開始索尼IMX214積層式CMOS圖像傳感器大面積斷貨，整個手機攝像頭供應鏈陷入嚴重緊缺的態勢；再到近期OmniVision被中資機構所收購，種種跡象表明，隨著不同應用行業對于影像視頻需求的上升，圖像傳感器行業正在經歷一次技術上的演進與革新。 市場應用向CMOS傾斜 實際上，CCD和CMOS圖像傳感器的未來市場發展，已經能夠從當前晶圓廠的規劃中看出答案。目前圖像傳感器應用量最大的產品如手機、平板電腦、筆記本等都極少有用到CCD；安防市場原本是CCD的大本營，但從2014年開始CCD在這個市場急劇萎縮。"未來一定是CMOS圖像傳感器占市場主流地位，CCD則將在一些特殊行業中保持一定比例的存在（如宇航、醫療、軍工、監控行業）。"格科微電子（上海）有限公司市場應用部總監李翔說。 
在供應廠商方面，索尼、三星以及OmniVision把持著高端市場的份額；其他重要廠商還包括：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2000萬像素），以適應攝像頭高清化發展的趨勢，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的功耗問題，以及堆棧工藝的上下層芯片協同設計等。 據介紹，2015至2016年，將是格科微從中低端產品向高像素產品突破的關鍵時期，公司將快速推出全系列的產品滿足不同客戶需求，標準產品如1/5" 5M、1/4"5M、1/3.2" 8M、 1/4" 8M、1/3.2" 13M等都會很快被推出，同時，根據對市場和客戶需求的理解，開發差異化的圖像傳感器產品也是格科微的另一大發展戰略。產能方面，SMIC和TSMC都是和格科微密切配合的晶圓合作伙伴，過去的2013年和2014年，格科微CMOS圖像傳感器的出貨數量已經位居全球市場的前列。 國產CMOS傳感器開發現況 從現階段的市場情況來看，在2M及以下規格的產品市場上，國內CMOS傳感器已經牢牢占據80%以上的份額；另外，5M的產品線也已經和國際公司開始正面交鋒，目前正在不斷擴大份額；但8M產線還沒有國內公司實現商業量產。 格科微李翔認為，從以上信息來看，貌似國內圖像傳感器產品離國際公司還有較大差距，畢竟主流的8M/13M都沒有量產，但是實際不然。 "8M/13M/20M都需要邁過兩個門檻，即1.12um pixel工藝和高性能的RAMP ADC電路。在這兩個方面，格科微投入數千萬人民幣的巨資，以及通過上百人技術精英團隊近3年夜以繼日的艱苦努力，已經突破了這兩大難關。特別是像素研發方面，格科微在臺積電（TSMC）的12吋產線上自主研發出性能與國際一流產品媲美的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先水平。我們將在此基礎上快速推出一系列高像素產品，來填補國內高像素CMOS圖像傳感器的空白。從今年5月開始，大家會看到格科微每個月都有高像素新產品推向市場。" 實際上，除了格科微之外，北京思比科、比亞迪微電子等都是近年來本土CMOS傳感器行業中的佼佼者。從未來發展來看，CMOS圖像傳感器的行業競爭將更多地體現在行業整合、資源整合、市場把控能力的綜合實力上，CMOS圖像傳感器將向著更好的拍照體驗、更快的對焦速度、更智能化的應用體驗方向發展。 手機、車載、安防應用需求各異 在CMOS圖像傳感器用量最大的手機市場上，目前主要還是用于拍攝靜止畫面的照片，且對高分辨率的要求越來越強，基本上800萬以上像素達到甚至超過了同等數碼相機的畫質。另一方面，除了拍攝靜止照片，拍攝視頻并上傳到網絡的視頻剪輯的應用也越來越多，例如現在已可以拍攝Full HD全高清視頻，而未來，實現4K2K超高分辨率以及高速攝影慢動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，也要求具備高速響應能力。 在車載攝像方面，據稱，到2016年，該市場的規模可望達到8000萬片/年以上。這一領域當前需求最大的主要是VGA分辨率的產品，目前應用系統的主流是模擬接口，同時也有部分公司在開發中帶有數字接口的系統產品，如HD高清（720p，130萬像素），Full-HD全高清（1080p，200萬像素）等，且所有產品都需要具有高靈敏度和寬動態范圍性能。 而在監控領域，相比過去索尼CCD傳感器一統天下的格局，CMOS傳感器的發展與推廣能否真正扛起安防監控行業的大旗？對此，行業人士表示謹慎樂觀的態度。 業內資深人士表示，怎樣才能做好CMOS芯片相關的監控攝像頭產品，不是幾句話可以講清楚的，CMOS芯片成本低，賣價就低，利潤薄，加上CMOS芯片生產簡單，沒有多大技術含量，這會導致入行"門檻"降低。另外，CMOS芯片最致命、最難攻克的難關是必須匹配IR-CUT雙濾光片切換器，且多年來一直無法取消這個累贅，這也有待于CMOS傳感器性能的進一步提升。 |
