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CMOS圖像傳感器應(yīng)用前景廣闊 本土企業(yè)應(yīng)找準(zhǔn)定位

 共同成長(zhǎng)888 2013-06-15

CMOS圖像傳感器應(yīng)用前景廣闊 本土企業(yè)應(yīng)找準(zhǔn)定位

 TAGCMOS  

據(jù)華強(qiáng)電子產(chǎn)業(yè)研究所的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),2013年,智能手機(jī)攝像頭不同像素間的比例為2M/3M5M8M以上=352。由此可以看出,500萬(wàn)像素的配置將占據(jù)市場(chǎng)大部分的比例。順應(yīng)這趨勢(shì),思比科微電子推出了國(guó)內(nèi)首款500萬(wàn)像素CMOS圖像傳感器芯片SP5408。在前不久舉辦的2013松山湖IC創(chuàng)新高峰論壇上,思比科微電子董事長(zhǎng)陳杰先生介紹了這一產(chǎn)品以及CMOS圖像傳感器當(dāng)前發(fā)展的狀況。

 

圖像傳感器應(yīng)用廣泛 手機(jī)和平板是當(dāng)前主打市場(chǎng)

 

陳杰援引調(diào)研機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)稱,未來10年,CMOS圖像傳感器將從2011年的60億美元增長(zhǎng)為330億美元,其平均增長(zhǎng)率為行業(yè)平均的3倍。目前,圖像傳感器廣泛應(yīng)用于拍照手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、互動(dòng)游戲、網(wǎng)絡(luò)視頻、監(jiān)控、汽車電子、醫(yī)療電子、航空航天,尤其是物聯(lián)網(wǎng)的核心器件。陳杰稱,思比科微目前的重點(diǎn)應(yīng)用市場(chǎng)在手機(jī)和平板消費(fèi)類產(chǎn)品領(lǐng)域,下一步的目標(biāo)市場(chǎng)是車載和監(jiān)控領(lǐng)域,醫(yī)療電子這塊當(dāng)前也有和一些醫(yī)療設(shè)備廠商合作。

 

 

“手機(jī)市場(chǎng),量很大,但利潤(rùn)很低,我們現(xiàn)在已經(jīng)占有了一席之地。未來三年,這個(gè)市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度將非??臁!彼f,去年,思比科微發(fā)布了三個(gè)新產(chǎn)品,每個(gè)產(chǎn)品的銷量都超過了大概2000萬(wàn)片。另外,得益于中國(guó)智能機(jī)和平板電腦市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng),思比科微實(shí)現(xiàn)了從低端VGA向中檔720P200萬(wàn)像素提升,并且產(chǎn)品被國(guó)內(nèi)大多數(shù)品牌客戶所采用,年度的出貨量超過了1.5億片的規(guī)模。今年,思比科微再次將產(chǎn)品升級(jí)到了500萬(wàn)像素,推出了SP5408。據(jù)陳杰介紹,SP5408基于思比科微自主開發(fā)的高填充因子1.4um像素和增強(qiáng)行FSI工藝技術(shù),靈敏度高、噪聲低,另外,采用自主開發(fā)的第3代高性能、低功耗模擬信號(hào)處理電路,在減低噪聲的同時(shí)也提高了性能。此款CMOS圖像傳感器針對(duì)中、低端智能機(jī)和平板電腦市場(chǎng)需求,并與高通、MTK、展訊等基帶平臺(tái)都展開了深度合作,可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)公司ISP的調(diào)試。據(jù)悉,這是國(guó)內(nèi)首款500萬(wàn)像素的CMOS圖像傳感器芯片。

 

陳杰透露,在車載市場(chǎng),2007年思比科微就已經(jīng)做了一些核心技術(shù)的儲(chǔ)備,只是當(dāng)時(shí)這個(gè)市場(chǎng)的量還沒起來,現(xiàn)在市場(chǎng)逐步成熟和發(fā)展起來,今年下半年將會(huì)進(jìn)入該領(lǐng)域。在陳杰看來,汽車市場(chǎng)是新的市場(chǎng)機(jī)遇,“目前汽車用攝像頭年平均增長(zhǎng)率超過100%。2012年國(guó)內(nèi)汽車銷量2000萬(wàn)臺(tái),機(jī)動(dòng)車擁有量破1億臺(tái),而在一部車內(nèi)大概要放十幾個(gè)圖像傳感器。另外,一些車載裝置,如行車記錄儀、車載全景式監(jiān)控影像系統(tǒng)等都會(huì)用到圖像傳感器?!?/span>

 

在監(jiān)控領(lǐng)域,“平安工程”需要大量高性能攝像頭,這無(wú)疑也給圖像傳感器提供了市場(chǎng)機(jī)會(huì)。但是,中國(guó)的監(jiān)控市場(chǎng),尤其是高端這塊基本被國(guó)外企業(yè)壟斷,本土企業(yè)要進(jìn)入這一領(lǐng)域難度相對(duì)較大。不過,陳杰表示,思比科微現(xiàn)在也在開發(fā)1080P的高端監(jiān)控。

 

“醫(yī)療電子市場(chǎng)也是非常值得期待的市場(chǎng),內(nèi)窺鏡、胃鏡、喉鏡等醫(yī)療檢查設(shè)備的量非常大。不過,我們并沒有主動(dòng)推相關(guān)產(chǎn)品?!标惤芡嘎叮壳爸饕c一些國(guó)外的醫(yī)療設(shè)備公司合作,為他們?cè)O(shè)計(jì)圖像傳感器芯片。他告訴記者,用于醫(yī)療設(shè)備的圖像傳感器,由于產(chǎn)品不一樣,尺寸也往往不一樣,如胃鏡一般2.8um,心臟手術(shù)用設(shè)備一般1.75um,再比如內(nèi)窺鏡,基本是微型,像素比較小,分辨率不一定高,幾萬(wàn)到10萬(wàn)就夠了。

 

實(shí)際上,不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?/span>CMOS圖像傳感器的要求也不一樣。陳杰稱,用于高端數(shù)碼相機(jī)、監(jiān)控、車載、空間觀測(cè)等,圖像傳感器的像素尺寸一般大于5um,圖像分辨率一般高于百萬(wàn)像素,要求高靈敏度、高動(dòng)態(tài)、低噪聲。這些領(lǐng)域的像素電路結(jié)構(gòu)目前也從3T發(fā)展到4T、5T。用于手機(jī)、中低端數(shù)碼相機(jī)等移動(dòng)終端,圖像傳感器的像素尺寸接近1.4um,圖像分辨率從30萬(wàn)像素到1200萬(wàn)像素,要求高靈敏度,低功耗、低噪聲,像素電路結(jié)構(gòu)主要采用3T/4T

 

工藝只是平臺(tái) 設(shè)計(jì)才是關(guān)鍵

 

目前,CMOS圖像傳感器的工藝主要有三種:FSI工藝、光導(dǎo)FSI工藝和BSI工藝。陳杰直言,思比科微推出的圖像傳感器,包括剛剛推出的500萬(wàn)像素的圖像傳感器SP5408采用的都是FSI工藝。不過,也有不少CMOS圖像傳感器提供商采用的是BSI工藝,二者究竟有什么不同?

 

 

 “不管是BSI還是FSI,都只是一個(gè)平臺(tái),一個(gè)工具。從設(shè)計(jì)上來講,BSI的感光利用率高,噪聲更小,后期精度處理更容易。實(shí)際上,如果設(shè)計(jì)技術(shù)好,FSIBSI工藝的差別并不大?!标惤苷f,500萬(wàn)像素,去年屬于比較高端的配置,今年則屬于入門級(jí)的產(chǎn)品配置,在這種情況下,用FSI工藝比用BSI工藝要節(jié)省20-30%的成本。對(duì)此,陳杰還做了一個(gè)形象的比喻,他說,BIS是一把牛刀,殺牛的時(shí)候用大刀,殺雞的時(shí)候就不一定用大刀,關(guān)鍵看拿來做什么用。在他看來,800萬(wàn)、1300萬(wàn)像素的圖像傳感器,用BSI工藝就有優(yōu)勢(shì),而200萬(wàn)、500萬(wàn)像素的圖像傳感器,用FSI工藝就足夠,而且成本更低。

 

陳杰透露,今年下半年,思比科微將推800萬(wàn)像素的圖像傳感器。至于是否會(huì)采用BSI工藝,將視情況而定?!懊髂?/span>800萬(wàn)像素可能變成入門級(jí)的產(chǎn)品配置,500萬(wàn)可能就像現(xiàn)在VGA200萬(wàn)檔次,我們會(huì)根據(jù)情況再?zèng)Q定是否做BSI工藝?!?/span>

 

目前,CMOS圖像傳感器芯片設(shè)計(jì)有五大核心技術(shù),包括光電轉(zhuǎn)換單元設(shè)計(jì)技術(shù),低噪聲、低功耗模擬信號(hào)處理(ISP)技術(shù),高性能片上圖像處理技術(shù),大動(dòng)態(tài)范圍電路(HDR)技術(shù),降噪(NRD)技術(shù)。在陳杰看來,工藝只是個(gè)平臺(tái),設(shè)計(jì)才是關(guān)鍵。據(jù)了解,思比科微目前已經(jīng)申請(qǐng)專利80多項(xiàng),獲得授權(quán)60多項(xiàng)。

 

設(shè)計(jì)上已與國(guó)外差距不大 本土企業(yè)當(dāng)做好產(chǎn)品定位

 

微型化是CMOS圖像傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。目前,國(guó)外企業(yè)的產(chǎn)品的像素尺寸基本在1.75um-1.1um,像素在500萬(wàn)-1300萬(wàn),本土企業(yè)現(xiàn)在大概做到1.4um?!叭ツ晔?/span>1.75um,我們希望明年做到1.1um。”陳杰說。

 

陳杰認(rèn)為,在CMOS圖像傳感器的設(shè)計(jì)技術(shù)上,國(guó)內(nèi)企業(yè)和國(guó)際大廠存在的差距已經(jīng)不大了?!澳壳埃蠹叶荚谕瑯拥墓に嚻脚_(tái)上去開發(fā)設(shè)計(jì),這個(gè)差距不到兩代?!彼e例說,比如臺(tái)積電負(fù)責(zé)開發(fā)工藝,他的工藝對(duì)國(guó)內(nèi)國(guó)外企業(yè)開放,大家都基于這個(gè)平臺(tái)做設(shè)計(jì),這樣差別往往不大。但是,如果工藝由本土企業(yè)自己開發(fā),差距還比較大。另外,在后期的圖像處理方面,即ISP,國(guó)外企業(yè)有幾十年的積累,本土企業(yè)尚處于追趕階段。

 

目前,在監(jiān)控、醫(yī)療、汽車電子等市場(chǎng),國(guó)外企業(yè)占據(jù)了國(guó)內(nèi)大部分的市場(chǎng)份額,本土CMOS圖像傳感器制造商想切入這些市場(chǎng)無(wú)疑有一定的難度。陳杰認(rèn)為,關(guān)鍵是要做好產(chǎn)品定位。“基于1.4um的像素尺寸,本土企業(yè)應(yīng)在成本、應(yīng)用、性能方面做一個(gè)平衡。在國(guó)內(nèi)做sensor的企業(yè)并不多,并且品牌效應(yīng)并不明顯,即使用最好的原材料做出最好的東西,但由于品牌效應(yīng)不夠,賣出的價(jià)格不一定好。本土企業(yè)要成為世界性的品牌還需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間的積累。因此,本土企業(yè)一定要做好產(chǎn)品定位?!彼f,“性價(jià)比是中國(guó)公司目前應(yīng)該追求的東西。單純追求最高品質(zhì)不太現(xiàn)實(shí),單純追求最低成本也沒有意義,高性價(jià)比當(dāng)是我們努力和追求的目標(biāo)。”

 

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