CMOS图像传感器产业变局已现 高解析低功耗趋势凸显

　　CMOS影像感测器(CIS)市场近年因智慧型手机大幅成长，未来则可望在汽车、医疗和安控等嵌入式应用推助下持续向上攀升，预期2014～2020年复合年均成长率将高达10.6%。看好此一商机，中小型CIS晶片商正竞相展开技术布局，期进一步扩大市场占有率。

　　CMOS影像感测器(CMOS Image Sensor, CIS)市场即将风云变色，众家厂商为卡位新商机，可谓八仙过海、各显神通。Yole Developpement指出，智慧型手机虽占现今CIS市场应用大宗，但汽车、医疗和安全监控等新兴应用需求已开始涌现，可望驱动未来CIS市场持续成长，预估2020年市场营收将达162亿美元。看好CIS后势成长潜力，CIS大厂已奋力投资设计与制造，以壮大市场地位，而新厂商亦争相卡位。此外，特斯拉(Tesla)、日产(Nissan)与福特(Ford)等汽车制造商也已投入车用CIS布局，未来车用CIS市场将是大商机，Yole Developpement预估，2020年车用CIS营收可达8亿美元，因此不少CIS厂商已摩拳擦掌积极抢进。

　　事实上，部分CIS应用市场面临衰退，譬如功能型手机相机和数位相机，已渐被智慧型手机相机取代，导致近年CIS产业购并事件频传，2014年有安森美(ON Semiconductor)并Aptina，而日前则有中资集团并豪威(OmniVision)。

　　CIS市场三分天下　索尼稳居龙头宝座

　　2014年全球CMOS影像感测器总营收约达88亿5,000万美元;其中，索尼(Sony)以27%的占比蝉联第一，与第二名三星(Samsung)的市占差距由2012年的3%拉大至8%;而豪威则以17%暂居第三。

　　工研院IEK零组件研究部分析师谢孟玹指出，CIS市场由索尼、三星及豪威三分天下，呈现大者恒大的局面。由上可知在CIS市场中，索尼独占鳌头，遥遥领先其他选手，而三星、豪威紧追在后，新厂商如格科微(Galaxycore)、赛丽康(Siliconfile)则是后起之秀。

　　工研院产经中心(IEK)零组件研究部分析师谢孟玹(图2)观察，目前CIS市场呈现三分天下的局面。索尼因为集技术、产品和市场优势于一身，加上其CIS不仅供应苹果(Apple)高阶手机，亦供应华为、联想和中兴的高阶手机，因而2014年CIS市占率成长至27%;三星的CIS可供 Galaxy系列手机使用，加上三星在制程和设计技术成熟，促使其在市占率拿下亚军。

　　排名第三的豪威，其被购并前已布局中国市场，今年初由清芯华创投资管理有限公司、中信资本、金石投资组成的中资集团以19亿美元收购。豪威被中资集团购并后，可望受惠中国扶植半导体的政策，有机会和三星厮杀第二名宝座。

　　值得一提的是，豪威过去是台积电转投资之采钰和精材公司的CIS客户，因此当豪威被中资集团购并后，外界揣测台湾CIS厂商和台积电在CIS方面将受冲击。谢孟玹则认为，豪威仍有可能将中高阶产品委托台积电制作，同时台积电可藉争取其他CIS厂商订单，维持自身优势。

　　面对索尼、三星、豪威三足鼎立的市场局面，其他中小型CIS厂商又该如何在竞争激烈的市场中寻得立足之地?对此，谢孟玹以2014年安森美并购 Aptina举例，Aptina不像索尼、三星，拥有完整技术产业链，亦未具可稳定供应的下游终端产品，也不像豪威有资金和政策支持，但Aptina与安森美合并后，不仅可扩大规模，亦可转攻车用CIS市场。

　　虽然Aptina在2014年市占率下滑8%，但因车用产品设计导入周期长，谢孟玹认为，这是Aptina布局车用市场的过渡期，随着CIS在汽车应用渐增，Aptina若积极布局车用市场，其未来表现仍受期待。

　　中小型CIS厂另辟获利模式

　　除了上述购并一途，其他CIS厂商亦可藉由和其他厂商合作，整合CIS制造产业链，为产品加分。譬如佳能(Canon)跟尼康(Nikon)，因应数位相机市场日趋下滑，便利用整合元件制造商(IDM)模式重夺优势;其他相似例子还有Panasonic和以色列晶圆代工厂TowerJazz联手，助益Panasonic研究高阶产品;而SK海力士(SK Hynix)则藉收购赛丽康，摇身一变为整合元件制造商，有助发展CIS。

　　然而，也有部分CIS厂商为提升制程能力或节省成本，改采轻晶圆厂(Fab-lite)/无晶圆厂半导体(Fabless)模式来开发产品，举例而言，意法半导体(ST)正将CIS分包给联电;其他高阶产品厂商像Dalsa、e2v、CMOSIS和Forza亦将产品分包给TowerJazz; 而豪威、Galaxycore、立耀电子则采无晶圆厂模式，透过与台积电等专业晶圆代工厂合作。

　　3D BSI技术崭露头角

　　面对全球CIS厂商大者恒大的情况，其他中小型厂商除了经由购并或分包产品等策略外，亦积极藉由建立独特的技术和市场定位，开创新的发展空间。 谢孟玹观察，台湾CIS厂商如原相、恒景、联咏、晶相等厂商，已朝行车记录器、虚拟实境、无人机、机器人、光学、监控和居家等其他应用领域扩展，期以多元客制化来因应CIS市场变化。

　　另一方面，CIS厂商亦可藉由提升产品性能，来因应市场环境的波涛汹涌。谢孟玹表示，增进CIS性能可从解析度、画素尺寸和功耗三方面着力，目前画素尺寸多为1.4微米-1.1微米，未来将朝向1.0-0.9微米，使解析度可达1,300-2,000万画素。

　　但解析度与画素尺寸/功耗往往是一体两面，换句话说，当解析度变高时，将导致画素尺寸变大、功耗升高，为改善上述问题，现阶段CIS技术逐渐从背照式感光元件(BSI)转向3D BSI，以兼顾解析度高、尺寸小和低功耗。

　　谢孟玹补充，现在已有研究Hybrid 3D BSI技术，希望省略3D BSI的矽穿孔(TSV)过程，进而可更降低成本。

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