風(fēng)雨欲來(lái)，CMOS圖像傳感器產(chǎn)業(yè)變局已現

　　CMOS影像感測器(CIS)市場(chǎng)近年因智慧型手機大幅成長(cháng)，未來(lái)則可望在汽車(chē)、醫療和安控等嵌入式應用推助下持續向上攀升，預期2014～2020年復合年均成長(cháng)率將高達10.6%?？春么艘簧虣C，中小型CIS晶片商正競相展開(kāi)技術(shù)布局，期進(jìn)一步擴大市場(chǎng)占有率。

　　CMOS影像感測器(CMOS Image Sensor, CIS)市場(chǎng)即將風(fēng)云變色，眾家廠(chǎng)商為卡位新商機，可謂八仙過(guò)海、各顯神通。Yole Developpement指出，智慧型手機雖占現今CIS市場(chǎng)應用大宗，但汽車(chē)、醫療和安全監控等新興應用需求已開(kāi)始涌現，可望驅動(dòng)未來(lái)CIS市場(chǎng)持續成長(cháng)，預估2020年市場(chǎng)營(yíng)收將達162億美元。

　　看好CIS后勢成長(cháng)潛力，CIS大廠(chǎng)已奮力投資設計與制造，以壯大市場(chǎng)地位，而新廠(chǎng)商亦爭相卡位。

　　此外，特斯拉(Tesla)、日產(chǎn)(Nissan)與福特(Ford)等汽車(chē)制造商也已投入車(chē)用CIS布局，未來(lái)車(chē)用CIS市場(chǎng)將是大商機，Yole Developpement預估，2020年車(chē)用CIS營(yíng)收可達8億美元，因此不少CIS廠(chǎng)商已摩拳擦掌積極搶進(jìn)。

　　事實(shí)上，部分CIS應用市場(chǎng)面臨衰退，譬如功能型手機相機和數位相機，已漸被智慧型手機相機取代，導致近年CIS產(chǎn)業(yè)購并事件頻傳，2014年有安森美(ON Semiconductor)并Aptina，而日前則有中資集團并豪威(OmniVision)。

　　CIS市場(chǎng)三分天下　索尼穩居龍頭寶座

　　2014年全球CMOS影像感測器總營(yíng)收約達88億5,000萬(wàn)美元;其中，索尼(Sony)以27%的占比蟬聯(lián)第一，與第二名三星(Samsung)的市占差距由2012年的3%拉大至8%;而豪威則以17%暫居第三。

　　工研院IEK零組件研究部分析師謝孟玹指出，CIS市場(chǎng)由索尼、三星及豪威三分天下，呈現大者恒大的局面。由上可知在CIS市場(chǎng)中，索尼獨占鰲頭，遙遙領(lǐng)先其他選手，而三星、豪威緊追在后，新廠(chǎng)商如格科微(Galaxycore)、賽麗康(Siliconfile)則是后起之秀。

　　工研院產(chǎn)經(jīng)中心(IEK)零組件研究部分析師謝孟玹(圖2)觀(guān)察，目前CIS市場(chǎng)呈現三分天下的局面。索尼因為集技術(shù)、產(chǎn)品和市場(chǎng)優(yōu)勢于一身，加上其CIS不僅供應蘋(píng)果(Apple)高階手機，亦供應華為、聯(lián)想和中興的高階手機，因而2014年CIS市占率成長(cháng)至27%;三星的CIS可供Galaxy系列手機使用，加上三星在制程和設計技術(shù)成熟，促使其在市占率拿下亞軍。

　　排名第三的豪威，其被購并前已布局中國市場(chǎng)，今年初由清芯華創(chuàng )投資管理有限公司、中信資本、金石投資組成的中資集團以19億美元收購。豪威被中資集團購并后，可望受惠中國扶植半導體的政策，有機會(huì )和三星廝殺第二名寶座。

　　值得一提的是，豪威過(guò)去是臺積電轉投資之采鈺和精材公司的CIS客戶(hù)，因此當豪威被中資集團購并后，外界揣測臺灣CIS廠(chǎng)商和臺積電在CIS方面將受沖擊。謝孟玹則認為，豪威仍有可能將中高階產(chǎn)品委托臺積電制作，同時(shí)臺積電可藉爭取其他CIS廠(chǎng)商訂單，維持自身優(yōu)勢。

　　面對索尼、三星、豪威三足鼎立的市場(chǎng)局面，其他中小型CIS廠(chǎng)商又該如何在競爭激烈的市場(chǎng)中尋得立足之地?對此，謝孟玹以2014年安森美并購Aptina舉例，Aptina不像索尼、三星，擁有完整技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，亦未具可穩定供應的下游終端產(chǎn)品，也不像豪威有資金和政策支持，但Aptina與安森美合并后，不僅可擴大規模，亦可轉攻車(chē)用CIS市場(chǎng)。

　　雖然Aptina在2014年市占率下滑8%，但因車(chē)用產(chǎn)品設計導入周期長(cháng)，謝孟玹認為，這是Aptina布局車(chē)用市場(chǎng)的過(guò)渡期，隨著(zhù)CIS在汽車(chē)應用漸增，Aptina若積極布局車(chē)用市場(chǎng)，其未來(lái)表現仍受期待。

　　中小型CIS廠(chǎng)另辟獲利模式

　　除了上述購并一途，其他CIS廠(chǎng)商亦可藉由和其他廠(chǎng)商合作，整合CIS制造產(chǎn)業(yè)鏈，為產(chǎn)品加分。譬如佳能(Canon)跟尼康(Nikon)，因應數位相機市場(chǎng)日趨下滑，便利用整合元件制造商(IDM)模式重奪優(yōu)勢;其他相似例子還有Panasonic和以色列晶圓代工廠(chǎng)TowerJazz聯(lián)手，助益Panasonic研究高階產(chǎn)品;而SK海力士(SK Hynix)則藉收購賽麗康，搖身一變?yōu)檎显圃焐?，有助發(fā)展CIS。

　　然而，也有部分CIS廠(chǎng)商為提升制程能力或節省成本，改采輕晶圓廠(chǎng)(Fab-lite)/無(wú)晶圓廠(chǎng)半導體(Fabless)模式來(lái)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，舉例而言，意法半導體(ST)正將CIS分包給聯(lián)電;其他高階產(chǎn)品廠(chǎng)商像Dalsa、e2v、CMOSIS和Forza亦將產(chǎn)品分包給TowerJazz;而豪威、Galaxycore、立耀電子則采無(wú)晶圓廠(chǎng)模式，透過(guò)與臺積電等專(zhuān)業(yè)晶圓代工廠(chǎng)合作。

　　3D BSI技術(shù)嶄露頭角

　　面對全球CIS廠(chǎng)商大者恒大的情況，其他中小型廠(chǎng)商除了經(jīng)由購并或分包產(chǎn)品等策略外，亦積極藉由建立獨特的技術(shù)和市場(chǎng)定位，開(kāi)創(chuàng )新的發(fā)展空間。 謝孟玹觀(guān)察，臺灣CIS廠(chǎng)商如原相、恒景、聯(lián)詠、晶相等廠(chǎng)商，已朝行車(chē)記錄器、虛擬實(shí)境、無(wú)人機、機器人、光學(xué)、監控和居家等其他應用領(lǐng)域擴展，期以多元客制化來(lái)因應CIS市場(chǎng)變化。

　　另一方面，CIS廠(chǎng)商亦可藉由提升產(chǎn)品性能，來(lái)因應市場(chǎng)環(huán)境的波濤洶涌。謝孟玹表示，增進(jìn)CIS性能可從解析度、畫(huà)素尺寸和功耗三方面著(zhù)力，目前畫(huà)素尺寸多為1.4微米-1.1微米，未來(lái)將朝向1.0-0.9微米，使解析度可達1,300-2,000萬(wàn)畫(huà)素。

　　但解析度與畫(huà)素尺寸/功耗往往是一體兩面，換句話(huà)說(shuō)，當解析度變高時(shí)，將導致畫(huà)素尺寸變大、功耗升高，為改善上述問(wèn)題，現階段CIS技術(shù)逐漸從背照式感光元件(BSI)轉向3D BSI，以兼顧解析度高、尺寸小和低功耗。

　　謝孟玹補充，現在已有研究Hybrid 3D BSI技術(shù)，希望省略3D BSI的矽穿孔(TSV)過(guò)程，進(jìn)而可更降低成本。