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CMOS传感器在工业领域创新不断,中国企业迎来了黄金时代

2018-12-21 10:53:30来源:中国重工机械网 阅读量:847

  随着晶体管蚀刻工艺缩小化和CMOS生产技术演进,开发用于CMOS图像传感器的图像结构种类和创新性都有了新的突破。工业应用也随之改进,在其它一般范围上得益。CMOS图像传感器预计2018年全球销售额将达到137亿美元,同比增长10%;2017-2022年出货量CAGR达11.7%。至2022年,CMOS传感器的全球销售额将达到190亿美金。
 
  CMOS传感器在工业领域创新不断,中国企业迎来了黄金时代
 
  CMOS传感器市场份额将达190亿美金
 
  图像传感器是当今应用最普遍、重要性最高的传感器之一。其主要采用感光单元阵列和辅助控制电路获取对象景物的亮度和色彩信号,并通过复杂的信号处理和图像处理技术输出数字化的图像信息。
 
  2018年的图像传感器市场将迎来前所未有的高峰时期,CMOS图像传感器供应商之间的竞争也正在升温。索尼、三星、豪威科技、安森美半导体、意法半导体等公司已经推出并开发了3D图像传感器。英飞凌还推出了采用ToF优化CMOS技术的3D产品,进入了图像传感器领域。
 
  随着影像应用与相机模组的需求越来越多,(图像传感器)这块市场会越来越大,而对性能的要求也会越来越高阶。当然,市场利益也十分可观。这会导致更多厂商投入图像传感器的生产和开发,即使厂商无法成为技术领头羊,但依旧能在庞大的市场中分到一杯羹。
 
  CMOS传感器今年销售额有望达到137亿美金,同时其出货量将继续保持10%以上年均增速。
 
  根据2017年公开报告数据显示,2017年全球CMOS图像传感器销售额为125亿美元,同比增长19%;预计2018年将达到137亿美元,同比增长10%。预计2017-2022年出货量CAGR达11.7%,销售额的CAGR为8.8%。至2022年,CMOS传感器的全球销售额将达到190亿美金。
 
  2017年手机用CMOS传感器市场规模占整体应用市场的62%,达77.5亿美元,预估2022年手机CMOS传感器的市场规模将可达86亿美元。而在未来几年,汽车、安防监控、医疗、玩具/电玩与工业等将成为带动CMOS传感器高速发展的主要动力。
 
  落实工业4.0,CMOS传感器的导入成为必要
 
  随着机器视觉的发展,越来越多的工业生产线会引入图像传感器来提高生产效率和质量,预计该领域年复合增长率18%,2020年销售额8.97亿美元。
 
  其实,CMOS图像传感器最初应用于工业图像处理,在那些旨在提高生产率、质量和生产工艺经济性的全新自动化解决方案中,它至今仍然是至关重要的图像解决方案。
 
  在CMOS图像传感器中,电荷转换成电压的工作是在每一像素上进行。CMOS图像芯片在像素级把电荷转换成电压,而大部分的功能则集成进芯片。这样所有功能可通过单一电源工作,并能够实现依照感兴趣区域或是开窗灵活读出图像。 一般来说,CMOS是基于用于数字集成电路的标准CMOS工艺技术生产,再根据客户要求加入成像功能(如嵌入式光电二极管) 。
 
  CMOS传感器的生产成本低,拥有经改进的系统复杂性,因为它基本上是嵌入了如模数转换、相关双采样(CDS)、时钟生成、稳压器等系统级芯片(System-On-Chip,SOC)结构,或是影像后处理等功能,而这些以前都是应用系统级设计才有的功能。
 
  在如今工业4.0时代中,最令人期待的发展是基于CMOS工艺技术。在CMOS传感器的应用场景不断丰富、终端对性能的需求不断加码的背景下,由于CMOS 技术有助于实现更小更具智能的系统、降低功耗,以减低量产的成本,因此,CMOS 技术导入也随之将衍生出新的应用范围。
 
  中国厂商不断入局CMOS传感器市场
 
  当下的移动图像传感器,几乎都是CMOS材料的,而说起CMOS,索尼无疑是一个绕不开的名字,其不仅是著名的相机制造商,还是目前最大的CMOS传感器供应商,为市场贡献了诸多高像素、高感光、新结构的图像传感器,但如今的图像传感器市场竞争非常激烈,越来越多的中国厂商通过资本的运作不断入局。
 
  已被华创投资、中信资本和金石投资组成的中国财团以19亿美元的价格收购的豪威(OmniVisio)是移动传感器市场中份额仅次于索尼的厂商,其图像传感器早期一直被用于iPhone上,但到iPhone 4S,后置摄像头的传感器供应商更换为索尼,其后豪威产品就只被苹果用于前置摄像头,而随着三星和海力士的崛起,豪威的市场份额也不断下降。
 
  创立于2003年的中国领先的无晶圆厂图像传感器设计公司:格科微电子有限公司,已经将目标瞄准到全球移动设备及消费电子市场。其设计、开发及销售具成本优势的高质量CMOS图像传感器装置,该装置可采集光学图像并转换成数字图像输出信号。其图像传感器主要用于功能手机、智能手机及平板计算机等移动装置。格科微电子也设计、开发及销售LCD驱动芯片,该装置可驱动LCD面板将图像数据显示于屏幕上。
 
  一家由留学归国人员2004年在中关村科技园创办的高新技术企业:思比科微电子技术股份有限公司,专门从事CMOS图像传感器和图像处理芯片的研发和销售。最近研制成功的1200万像素高性能图像传感器芯片是中国首款突破千万级像素大关的国产芯片,代表了中国在该领域的最高水平。
 
  锐芯微电子有限公司是一家研发、销售图像传感器芯片的高科技公司,成立于2008年,致力于研发多项像素设计、电路设计以及图像与处理技术的应用,主要产品包括系列面阵以及线阵CMOS图像传感器。
 
  虽然,目前国内的CMOS传感器厂商在规模和技术上与国外厂商还存在一定的差距,但一些国内领先的CMOS传感器厂商,依托自主核心技术,正逐步扩大份额、向中高端市场渗透。
 
  结语
 
  在前两次工业革命中,中国让欧美在技术和工业上抢占了先机,而第三次科技革命的进行,正是又一次极其有利的机会,是中国公司超越欧美公司的唯一机会和方向,也是中国企业立足世界市场之本。
 
  面对巨大的机遇和光明的前景,中国的CMOS图像传感器厂商还需要勇敢地迎接挑战,在正确的方向上坚定扎实地走下去。我们期待中国企业在CMOS图像传感器市场上书写新的篇章,创造更加辉煌的未来。

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