2014年手机摄像头模组行业调查与分析
产业调研 2014-11-04
手机轻薄化的需求正不断带动摄像头模组技术的发展，而摄像头模组的高度也决定了手机的厚度，据旭日移动终端产业研究所初步统计，预计到2015年，手机摄像头市场将达179.53亿美元，年复合增长率为13.9% 。本篇将对2014年的手机摄像头模组进行一个市场分析，以飨读者。
手机摄像头产业链构成
从手机摄像头的结构看，最主要的四个部分为：图像传感器Sensor（将光信号转换为电信号）、Lens、音圈马达和红外滤光片。
从摄像头产业链结构看，Sensor、VCM、Lense等构成产业的上游，中游的模组厂商，负责将各种零部件封装成摄像头模组，下游应用于手机、平板、PC等各种电子产品。
（1）镜头
高像素的手机镜头将由玻璃取代塑胶的。镜头是指由不同的透镜经系统组合而成的整体。由于透镜的折射作用，景物光线通过镜头，在焦平面上形成清晰的影像，并使CMOS或CCD感光器记录景物的影像，用于消除红外光线对CCD/CMOS成像的影响。
(2)传感器
CCD与CMOS传感器是当前用于数码拍照功能的两种主流影像传感器。凭借成本低、体积小等优势，当前拍照手机模块以CMOS传感器为主导，而在高端数码相机领域，CCD传感器以高像素见长。在高端领域，CMOS传感器的扫描速度较慢，400万像素以上相机设计需要加上快门，增加整体系统设计成本，因而在高像素应用上反而受到限制。未来CMOS传感器的发展策略在于如何定位，也就是如何在高端和CCD相比有独到之处。
当前市场上主流的摄像头CMOS传感器主要有背照式CMOS传感器和堆栈式CMOS传感器。背照式CMOS传感器由索尼在2008年开发出来，其最大的优化之处就是将元件内部的结构改造了，即将感光层的元件调转方向，让光能从背面直射进去，避免了在传统传感器结构中，光线会受到微透镜和光电二极管之间的电路和晶体管的影响。
据统计，2012年全球CMOS传感器的市场需求为25亿只；预计到2017年全球CMOS传感器的需求为45亿只，年增长超过10%。
目前做CMOSSensor的厂家有：OmniVision、Agilent、Micron、意法半导体、Hynix(现代)、Pixart、东芝、索尼、三星LSI、台湾锐相、台湾原相、台湾泰视、台湾宜霖、台湾敦南、TransChip、Conexant。其中每个厂家的发展趋势和使用情况又都不同，比如Hynix的30万像素的Senor在大陆市场占有率很高，但是130万的推出时间很晚，跟不上其他厂家的进度。CCD厂家基本上是清一色的日本厂家，具体有：索尼、松下、夏普、三洋、东芝、三菱电机、富士、京瓷及LGInnotek等厂商，其中在手机摄像头方面三洋和索尼做的比较好。
(3)后端图像处理芯片(BackendIC)
后端处理芯片美商主导跟手机基带芯片类似，专用于信息处理的模组后端芯片由美商TI、高通、卓然主导，瑞萨，意法半导体，中星微电子为市场中间，凌阳、松瀚、华邦、兆宏、华晶等也比较活跃，以上厂商占据了超过65%的全球后端处理芯片市场份额。目前大致生产图像处理芯片的厂家有：TI、高通、瑞萨、中星微电子、意法半导体、Zoran、凌阳、松翰、华邦、Nvidia、英特尔。
（4）VCM
为了使得成像清晰，常常需要改变视角和焦距。当前，光学变焦的原理主要有两种：一种是光学变焦，采用变焦马达ZOOM；另一种是自动对焦，采用对焦马达AF。光学变焦和自动对焦的差别在于：
光学变焦：通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置，改变镜头焦距的长短，并改变镜头视角的大小，从而实现影像的放大与缩小。
自动对焦：是通过微距离移动整个镜头（而不是镜头内的镜片的位置），控制镜头焦距的长短，从而实现影像的清晰。
其中，VCM方式因为结构简单、体积小，满足电子产品短小轻薄的趋势，从而在手机摄像头中获得广泛的应用。
影像模块的封装格式有COB(ChipOnBoard)和CSP(ChipScalePackage)两种。CSP封装的优点在于封装段由前段制程完成，CSP由于有玻璃覆盖，对洁净度要求较低、良率也较佳、制程设备成本较低、制程时间短，面临的挑战是光线穿透率不佳、价格较贵、高度ZHeight较高、背光穿透鬼影现象。COB的优势包括封装成本相对较低、高度ZHeight较低，缺点是对洁净度要求较高、需改善制程以提升良率、制程设备成本较高、制程时间长。
COB制程凭借具有影像质量较佳及模块高度较低之优势，再加上品牌大厂逐渐要求模块厂商需以COB制程组装出货，未来COB制程将成为手机摄像头模块制程发展的一种趋势。目前中国大陆相关模组厂商几乎都是CSP制程组装出货，而外资及台湾众多厂商已积极投入COB生产制程。
摄像头模组像素区间价格解析
但是对于整个相机模组的成本来说是差不多的，CSP只是把部分工序交给了芯片厂商做，但是Sensor的价格相对来说就提高了。COB制成对于模组厂的要求比CSP要高的多，不仅是成本方面的，管理和质量方面要求也比较高。目前一条COB封装线的成本在100万美元左右，至于CSP只要普通的SMT线就能完成了。在产品的良品率方面，CSP良品率能达到95%以上，COB能达到85%以上。
由成本方面观察手机相机模组的发展趋势，相机模组占手机整体制造成本比率的变化，会影响相机手机普及率是不容忽略的事实。因此当蓝牙或彩色屏幕(4096色)可以因成本逐渐降低而成为手机标准配件或必备功能时，相机模组是否也会遵循如此的反展模式是有待深入探讨的，尤其蓝牙模组是具逐年下降的特质，但若手机用相机模组像素的提升速度雷同数码相机的状态，那相机模组成本并不必然会有下降曲线，那未来高像素无疑仍会是以中高端手机为主要供给市场。
另外，相机手机的兴起，是加速手机存储空间与记忆体容量需求大幅上升的主要原因，这些间接成本也将使得手机单价上扬。因此若由成本面观察手机相机模组的发展趋势，相机模组占手机整体制造成本比率的变化，会影响相机手机普及率是不容忽视的事实。
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