半导体

影像市场风云起

作者:孙文博来源:中国电子报发布时间:2007-11-28 13:39我要评论


  2006年图像传感器市场出货额将达到7.12亿美元,而2005年为5.72亿美元,增幅惊人。在这其中既包含CCD器件也包含CMOS器件,但从发展局势上看,CMOS影像传感器占有绝对优势,在数码相机、拍照手机以及新兴安防市场等领域,CMOS影像传感器日益成为市场宠儿。
CMOS、CCD一决雌雄
CMOS影像传感器技术演进速度远远快于CCD技术。CCD技术的像素从5.2微米演进至1.7微米耗时12年之久,而CMOS技术完成这一变化则只用了3年时间。随着CMOS影像传感器技术的快速发展,CCD技术在市场中所占比重日益下降。
美光影像集团新市场开发总监Paul Gallagher指出,2006年预计图像传感器市场交货总额为7.12亿美元,总体市场份额中CCD出货量从40%%减少到30%%左右。随着500万以上像素CMOS影像传感器的推出,CMOS产品已经引起日本相机厂商的关注。
  Paul Gallagher进一步指出,目前只有既生产数码相机、监视器等终端产品又生产CCD芯片的纵向集成厂商还在支持CCD技术,这一部分市场也仅仅卡在500万像素~800万像素市场中,其他大部分市场已经被CMOS技术所取代。Paul Gallagher断言,CMOS技术将最终取代CCD技术,在未来4~5年内,CCD市场将不断下滑,预计在10年后CCD市场份额将仅剩10%%左右。
中芯国际研发部副处长杨建平指出,几年前,人们还在讨论CCD和CMOS影像传感器哪一个会占上风。但是去年,CMOS影像传感器单元在市场上销售的数量已经超过了CCD。CMOS影像传感器在低端市场(例如玩具相机和PC摄像头)完全打败了CCD。在最近一年中,因为更好的像素设计和半导体工艺技术,CMOS影像传感器的质量继续提升,它开始主导手机相机市场。CCD在过去的30多年中已经是成熟技术,提高的空间非常小。因为独特的工艺,CCD的制造成本很难与和CMOS兼容的CMOS影像传感器竞争。因为高的操作电压(大于10伏),CCD的功耗很高,这使它难以做成便携式的。因为历史的原因,CCD技术在日本非常成熟,95%%的CCD都出自日本。然而,CMOS影像传感器却不同。任何具有技术能力的半导体公司都能够制造CMOS影像传感器,所以低廉的成本使它很快就在PC摄像头和手机摄像头中普遍被采用。那些日本的CCD制造商例如SONY等现在正快速追赶CMOS影像传感器的研发和制造。CMOS影像传感器在高质量的图像应用方面(例如DSC数码相机)赶上CCD应该只是时间问题。
镜头掣肘拍照手机CMOS应用
照相功能已经成为时尚手机的标准配置,这也是CMOS影像传感器最大的阵地之一。目前国内手机市场摄像头超过300万像素的手机价格昂贵难以普及,但受限因素却并不是源于CMOS影像传感器部分,而是受限于镜头价格。业内人士指出,300万像素是手机照相的重要分水岭,镜头像素达到300万以上时,对于消费者和供应商都不再是可有可无的功能,将作为手机中重要功能存在,而此时手机的变焦、定焦等方面都需要在手机整体设计中统一考虑。
摩托罗拉(中国)新产品资源开发高级经理赵桐表示,目前已经开始有300万像素以上的摄像头应用在手机中,与之相适应的CMOS传感器则已经有供应商能够量产,其他包括多媒体芯片等变化不大,唯有薄型镜头尚成问题。目前的塑料镜头已经难以适应这样的要求,需要采用非球面玻璃的新技术,这样的技术在全球尚属前沿科技价格昂贵,无法适应手机整机制造的采购成本要求。
  Paul Gallagher指出,在手机摄像头市场中,镜头的确是一个重要的限制因素。在手机市场中,镜头和CMOS影像传感器在尺寸和清晰度方面需要做一定的取舍。镜头领域一直是美光公司关注的重点,这是决定成像分辨率和CMOS影像传感器需要达到精度的重要指标。目前美光已经有多款手机产品是与镜头厂商共同合作开发的。
  Paul Gallagher表示,目前CMOS影像传感器制造商都在尽力提高传感器技术,尽量提高芯片纠正镜头反映图像差异的能力。例如在芯片中加入镜头阴影补偿等方面的技术,以解决成像周边亮度不高的问题等。
杨建平分析,手机是最近几年全球增长最快的市场之一。配备了拍照功能的手机随之同样快速增长。一年前,在韩国和日本,超过80%%的手机已经拥有照相功能,而且分辨率越来越高,例如130万像素或者200万像素等。而在中国则进程较慢,只有相对较低比例的手机配备了低端摄像头(30万像素,也叫VGA分辨率)。但是,现在随着成本的降低,中国将会有越来越多的手机配备高分辨率的图像传感器摄像头。未来几年,市场还将以更高的增长率继续成长直到接近饱和。3G甚至4G的采用会进一步推动市场的成长。
安防领域成为新贵
安防市场成为CMOS影像传感器的新应用领域。传统的中央控制电视安全系统成本较高,多用在大公司中或者用于公共安全。但是CMOS图像传感器安全系统能够结合无线通信和互联网技术,且其价格将会越来越为家庭所能接受,将很快为家庭所采用。安防领域成为CMOS影像传感器市场的下一个新贵。
从系统上来看,闭路电视监控系统标准本身就限制了自身的发展,从清晰度和成本两方面都不具有优势。有业内人士预言,闭路电视监控市场将会逐步萎缩,并最终被网络型产品所替代。
  Paul Gallagher指出,以目前安防市场所采用闭路电视的方式而言,大部分的成本并不是设备成本,而是花费在布局布线中。但是,随着网络的日益普及,将监控摄像头与网络相结合可不用再次布线,通过有线、无线网络实现安防摄像头的连接。同时,由于数字压缩技术和数字存储技术的快速发展,安防系统的成本也在下降。
  Paul Gallagher预计,未来个人安防市场将是目前市场的五倍,约4000万台左右,并能以年10%%左右的速度增长,随着有线、无线网络的部署日益完善,以及相应软件的完善,在2-3年内CMOS技术将会快速发展。
杨建平指出,正如在手机上的应用,CMOS影像传感器正快速进入安防摄像市场,因为昏暗中的高温图像质量不断提高以及新设计赋予的强大功能。安防摄像头市场可能不会像手机市场增长那样快,但是由于成本持续下降,应该会看到安防摄像头越来越广泛的应用。作为曾经被CCD摄像头和昂贵的系统支配的市场,CMOS技术应该会使安防系统的成本下降到越来越多的家庭能够采用。
除了手机、数码相机、安防等市场,其他如医疗市场也有机会。Paul Gallagher表示,目前在美光产品结构上已经发生很大变化,DRAM产品虽然出货数量没有减少,但只占总量的50%%左右,多数由新建的12英寸晶圆厂生产。2005年美光CMOS影像传感器市场占有率为36%%,目前已经超过40%%。其中,手机市场40%%以上,电脑摄像头60%%,一次性医疗胶囊摄像头95%%,另外工厂自动化、电脑特技以及撞车分析等高速应用市场45%%。

责任编辑:电子信息产业网
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