CMOS 影象感測器晶片行業概況
（1） CMOS 影象感測器的發展概要和市場規模
在攝像頭模組中，影象感測器是靈魂部件，決定著攝像頭的成像品質以及其他元件的結構和規格，CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）影象感測器和 CCD（Charge-Coupled Device）影象感測器是當前主流的兩種影象感測器。其中 CCD 電荷耦合器件整合在單晶矽材料上，畫素訊號逐行逐列依次移動並在邊緣出口位置依次放大，而 CMOS 影象感測器則被整合在金氧半導體材料上，每個畫素點均帶有訊號放大器，畫素訊號可以直接掃描匯出，即電訊號是從 CMOS 電晶體開關陣列中直接讀取的，而不需要像 CCD 那樣逐行讀取。
從上世紀 90年代開始，CMOS 影象感測技術在業內得到重視並獲得大量研發資源，CMOS 影象感測器開始逐漸取代 CCD 影象感測器。如今，CMOS 影象感測器已佔據了市場的絕對主導地位，基本實現對 CCD 影象感測器的取代，而CCD 僅在衛星、醫療等專業領域繼續使用。CMOS 影象感測器晶片主要優勢可歸納為以下三個層面：1）成本層面上，CMOS影象感測器晶片一般採用適合大規模生產的標準流程工藝，在批次生產時單位成本遠低於CCD；2）尺寸層面上， CMOS 感測器能夠將影象採集單元和訊號處理單元整合到同一塊基板上，體積得到大幅縮減，使之非常適用於移動裝置和各類小型化裝置；3）功耗層面上，CMOS感測器相比於 CCD 還保持著低功耗和低發熱的優勢。
（2） CMOS 影象感測器行業的經營模式
國內本土 CMOS影象感測器設計廠商目前一般採取Fabless 模式，包括思特威、韋爾股份（豪威科技）、格科微等。Fabless 模式指的是積體電路設計企業主營晶片的設計業務，而將晶片的生產加工環節放在代工廠完成。CMOS 影象感測器行業的Fabless 廠商會在根據行業客戶的需求完成CMOS 影象感測器設計工作之後，將設計方案提供給晶圓代工廠以委託其進行製造加工，加工完成的產品交由封裝測試廠商進行晶片封裝和效能測試。Fabless 模式的優點集中在其輕資產、低執行費用和高靈活度，可以專注於晶片的設計和創研工作。在晶圓產能供應緊張的階段，Fabless 廠商能否獲得上游晶圓代工廠的穩定供貨至關重要。而其中， 晶圓代工廠選擇合作伙伴的標準也不僅僅停留在短期價格的層面。國內外的晶圓代工廠商都會更傾向於與有自主技術、有產品能力、並與下游行業客戶繫結較深的優質 Fabless 廠商保持穩定的供應關係。
索尼、三星等資金實力強大的企業則採用 IDM模式。IDM模式指的是企業業務需涵蓋晶片設計、製造、封測整個流程，並延伸至下游市場銷售。IDM 模式下的公司規模一般較為龐大，在產品的技術研發及積累需要較為深厚，運營費用及管理成本都相對較高，對企業的綜合實力要求較高，但此模式下企業也具有明顯的資源整合優勢。
（3） CMOS 影象感測器行業的整體發展趨勢
得益於多攝手機的廣泛普及和安防監控、智慧車載攝像頭和機器視覺的快速發展， CMOS 影象感測器的整體出貨量及銷售額隨之不斷擴大。根據Frost&Sullivan 統計，自 2016 年至 2020 年，全球 CMOS 影象感測器出貨量從 41。4億顆快速增長至 77。2 億顆，期間年複合增長率達到 16。9%。預計 2021 年至 2025 年，全球 CMOS 影象感測器的出貨量將繼續保持 8。5%的年複合增長率，2025年預計可達 116。4 億顆。
資料來源：Frost&Sullivan
根據 Frost&Sullivan統計，與出貨量增長趨勢類似，全球CMOS 影象感測器銷售額從 2016 年的 94。1 億美元快速增長至 2020 年的 179。1 億美元，期間年複合增長率為 17。5%。預計全球 CMOS 影象感測器銷售額在 2021 年至2025 年間將保持 11。9%的年複合增長率，2025 年全球銷售額預計可達 330。0億美元。
資料來源：Frost&Sullivan
（4） CMOS 影象感測器設計結構發展趨勢
CMOS 影象感測器根據感光元件安裝位置，主要可分為前照式結構（FSI）、背照式結構（BSI）；在背照式結構的基礎上，還可以進一步改良成堆疊式結構（Stacked）。堆疊式結構系在背照式結構將感光層僅保留感光元件的部分邏輯電路的基礎上進行進一步改良，在上層僅保留感光元件而將所有線路層移至感光元件的下層，再將兩層晶片疊在一起，晶片的整體面積被極大地縮減。此外，感光元件周圍的邏輯電路也相應移至底層，可有效抑制電路噪聲從而獲取更優質的感光效果。
採用堆疊式結構的 CMOS影象感測器可在同尺寸規格下將畫素層在感知單元中的面積佔比從傳統方案中的近60%提升到近90%，影象質量大大最佳化。同理，為達到同樣影象質量，堆疊式 CMOS 影象感測器相較於其他類別 CMOS 影象感測器所需要的晶片物理尺寸則可大幅下降。同時採用該種結構的影象感測器還能整合如自動對焦（AF）和光學防抖（OIS）等功能。除此之外，混合堆疊和三重堆疊技術正在推動著如 3D 感知和超慢動作影像等功能的發展。
雖然採用堆疊式結構的 CMOS影象感測器具備效能上的提升，但由於其生產過程中使用了多張晶圓且疊加工序的工藝難度較高，其生產成本遠高於採用單層晶圓的生產工藝，因此主要應用於特定的領域。在CMOS 影象感測器領域， 堆疊式結構技術目前主要應用在高階手機主攝像頭、高階數碼相機、新興機器視覺等領域。根據第三方市場調研機構 TSR 的統計，堆疊式結構CMOS 影象感測器產品的主要供應商為索尼、三星、豪威科技和思特威。
（5） CMOS 影象感測器細分領域的概況和增長趨勢
①智慧手機
智慧手機一直以來都是 CMOS 影象感測器在全球及國內的最大應用市場， 近年來基於雙攝手機向多攝手機過渡發展的趨勢，單臺手機上攝像頭數量的增長抵消了智慧手機自身出貨量放緩的影響。同時，智慧手機的多攝趨勢也同步催生了“廣角”、“長焦”、“微距”和“人像模式”虛實焦融合等一機多型別攝像頭的需求，使智慧手機領域 CMOS 影象感測器市場規模依然維持著增長態勢。
②安防監控
安防監控離不開視覺資訊的獲取，對影象感測器依賴較深，也是 CMOS 影象感測器市場增長較快的新興行業領域之一。近五年來，安防影片監控在全球範圍內的應用也逐步由發達國家向發展中國家延伸，整體規模保持著高速發展。國內市場，各級政府近年來對安防建設的重視已經讓我國成為全球最大的安防影片監控產品製造地和全球最重要的安防監控市場之一，國內安防市場對包括CMOS 影象感測器在內的安防監控產品的需求也由一線城市延伸至二、三線城市及農村地區。
③汽車電子
對於汽車電子領域，近年來CMOS 影象感測器已經大規模地被安裝在智慧車載行車記錄、前視及倒車影像、360°環視影像、防碰撞系統之內。而隨著未來汽車電動化的趨勢及自動駕駛技術的發展，更多的新車將標配ADAS（高階自動駕駛輔助系統）。各大汽車廠商預計也將會為了保持自家車輛產品的競爭力，匯入更多攝像頭來獲取影片影像資訊用以構建包括駕駛員監測系統、盲區檢測、行人防碰撞、訊號燈識別等多元化的車載智慧視覺系統。
④機器視覺
機器視覺指的是透過計算機、影象感測器及其他相關裝置模擬人類視覺功能的技術，以賦予機器“看”和“認知”的能力。機器視覺技術是由人工智慧、計算機科學、影象處理和模式識別等諸多領域合作完成的。其利用影象感測器搭配多角度光源以獲取檢測物件的影象，並透過計算機從影象中提取資訊進行分析和處理，最終實現多場景下的識別、測量、定位和檢測四大功能。從目前市場使用場景來看，機器視覺領域內 CMOS 影象感測器的應用主要可分為傳統上的工業機器視覺應用（主要包括產線檢測、不良品篩檢、條碼識別、自動化流水線運作等），以及消費級機器視覺應用（如無人機、掃地機器人、AR/VR 等）。
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目錄
（一）行業主管部門、監管體制、主要法律法規及政策
1、行業主管部門及監管體制
2、主要法律法規及產業政策
（二）行業發展情況及未來發展趨勢
1、半導體及積體電路行業概況
（1） 全球半導體及積體電路行業
（2） 我國半導體及積體電路行業
2、積體電路設計行業概況
3、CMOS 影象感測器晶片行業概況
（1） CMOS 影象感測器的發展概要和市場規模
（2） CMOS 影象感測器行業的經營模式
（3） CMOS 影象感測器行業的整體發展趨勢
（4） CMOS 影象感測器設計結構發展趨勢
（5） CMOS 影象感測器細分領域的概況和增長趨勢
①智慧手機
②安防監控
③汽車電子
④機器視覺
（三）進入本行業的壁壘
1、技術壁壘
2、人才壁壘
3、資金實力壁壘
4、產業鏈資源壁壘
（四）行業的技術水平與特點
1、行業的技術水平與特點
（1） 影響 CMOS 影象感測器效能的主要引數
（2） 各應用領域的引數要求
（3） CMOS 影象感測器的技術發展趨勢
①產品迭代路徑的主要方向
②堆疊式 CMOS 技術應用將逐步鋪開
③智慧化時代對影象感測器提出新的要求
（五）競爭格局與主要企業
1、行業競爭格局
2、行業內主要企業
