【導讀】自金融危機以來,CMOS圖像傳感器(CIS)市場一直處于嚴峻狀態(tài),不過這種情況最近似乎已經(jīng)結束。雖然目前拉動CIS市場增長的主要還是手機和平板電腦,但是。在歐洲、日本和美國,要求汽車必須配備使用圖像的駕駛輔助功能的相關規(guī)定即將出臺。無論是業(yè)務方面還是技術方面,該市場都出現(xiàn)了很多令人頗感興趣的新動向。
在日本、歐洲和北美,為汽車配備先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)將成為義務。這樣做的目的是通過使用具有自動制動、車道偏離警報、死角檢測、夜視及道路標識識別功能的防碰撞系統(tǒng)來防止事故。這種系統(tǒng)大多要使用圖像自動分析技術和可視化技術。將來,汽車最少會配備6個攝像頭,對于圖像傳感器廠商而言,也許是一大發(fā)展機會。目前,雖由美國的Aptina Imaging和OmniVision Technologies引領圖像傳感器市場,但廠商之間的競爭也已開始。2014年和2015年,北美地區(qū)的需求尤其有望急劇增加,因此主要圖像傳感器廠商均在進行這方面的準備。
除了汽車之外,還有三個領域值得關注:
1)手勢識別。適合用于電視、手機、汽車、X射線成像及工業(yè)用途的非破壞檢查。從中期來看,手勢識別傳感器銷量有望達到數(shù)十萬個。
2)X射線CMOS檢測器。屬于新的利基市場,盡管長期來看傳感器單元的年供貨量只有數(shù)千個,但銷售額很大。因檢測器價格較高,可創(chuàng)造出巨額收益。
3)三維(3D)影像。
估計會出現(xiàn)很多應用領域。目前圖像傳感器用處理器的性能很高,可以檢測出3D圖像?;赥OF(time-of-flight)法的距離傳感器、其他創(chuàng)新性攝像頭和鏡頭的價格均降低到了可以嵌入民用產品的程度。在該領域,目前只有少數(shù)新興企業(yè)在競爭。這或許意味著除拍攝照片和視頻外還能實現(xiàn)其他用途的圖像傳感器技術即將開辟一個新時代。
在CIS技術中,通過縮小單個像素的尺寸來實現(xiàn)低成本化和高分辨率化一直備受關注。2009年索尼和OmniVision Technologies通過采用背面照射(BSI)技術,將單個像素的尺寸縮小到了1.4μm以下。另一項革新技術是索尼的層疊型傳感器構造。在這種構造中,像素并不是配置在信號處理電路周圍,而是層疊配置,通過把電路部分和像素部分設置在不同基板上,就能夠分別對其電路的制造工藝進行優(yōu)化,制造出靈敏度更高、讀取速度更快、與信號處理部分高度整合的傳感器。
向醫(yī)療領域尋找生路的大型企業(yè)
圖像傳感器行業(yè)之所以復雜,原因在于多種業(yè)務模式并存,而且供應鏈處于碎片化狀態(tài)。如果圖像傳感器的需求量增加,無廠企業(yè)及(工廠數(shù)量較少的)輕工廠的業(yè)務模式就比較有利。2009年,主要的無廠圖像傳感器企業(yè)只有OmniVision Technologies一家。但現(xiàn)在,意法半導體打算委托聯(lián)華電子(UMC)生產背面照射型圖像傳感器,而Aptina Imaging則已經(jīng)委托臺積電(TSMC)利用300mm晶圓生產線制造圖像傳感器。
從收益上來看,能夠繼續(xù)開展業(yè)務的真正的IDM(垂直整合型元件廠商)只有從最尖端300mm晶圓制造到系統(tǒng)化全部實現(xiàn)垂直整合的三星電子、索尼、松下及東芝等企業(yè)?,F(xiàn)在,多數(shù)主要圖像傳感器廠商均在為能夠在汽車、醫(yī)療、工業(yè)用影像等特殊領域實現(xiàn)發(fā)展和較高的利潤率而研究對策。
意法半導體正在努力發(fā)展汽車及X射線成像用CIS。工業(yè)用途和機械視覺用途方面,加拿大的Teledyne DALSA、比利時的CMOSIS及英國的e2V這幾家公司擁有出色的技術和領先地位,并涉足了交通系統(tǒng)市場。索尼及三星等實力派圖像傳感器企業(yè)正在醫(yī)療市場開展戰(zhàn)略性活動,市場勢力格局有可能因此發(fā)生巨大變化。
持有創(chuàng)新技術的企業(yè)擁有很多機會,但新涉足CIS領域的企業(yè)若沒有強有力的合作關系和知識產權,就很難在該市場上獲得發(fā)展。這是因為,CIS市場不僅競爭激烈、產品周期短,而且生產設備成本高,還存在嚴重的專利侵權問題。即便如此,CIS市場的將來仍令人頗感興趣,非常有望成為多樣化且具有增長潛力的市場。