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          1. 手機攝像模組產業鏈

            瀏覽次數:2771   更新時間:2017-12-19
            1.手機相機模組的組成。
            攝像頭的成像過程就是將光信號數字化的過程。光線首先通過鏡頭,到達感光元件可能是CCD,或者是CMOS,兩者的作用都是將光線轉換為數字信號,然后數字信號被傳送到一個專門的外理器(DSP),進行圖像信號增強以及壓縮優化后再傳輸到手機或者其它存儲設備上,那么由此可以看到其中的每一個設備都對攝像頭的整體性能有影響。
            手機相機模組主要由鏡頭(lens),傳感器(sensor),后端圖像處理芯片(Backend IC),軟板(FPC)四個部分組成。決定一個攝像頭好壞的最重要的因素關鍵部件就是:鏡頭(LENS)、圖像傳感器(SENSOR)和數字信號處理芯片(DSP)。相機手機的關鍵技術為:光學設計技術,非球面鏡制作技術,光學鍍膜技術等。
            (1).鏡頭
            其中鏡頭是相機的靈魂,鏡頭對成像的效果起著很重要的作用,其中鏡片又有玻璃的和塑膠的兩種,玻璃的價格比較貴,透光和成像效果要好的多,但是塑膠的比較抗震性比較好。
            高像素的手機鏡頭將由玻璃取代塑膠的。鏡頭是指由不同的透鏡經系統組合而成的整體。由于透鏡的折射作用,景物光線通過鏡頭,在焦平面上形成清晰的影像,并使CMOS或CCD感光器記錄景物的影像,用于消除紅外光線對CCD/CMOS成像的影響。
            紅外截止濾光片是利用精密光學鍍膜技術在光學基片上交替鍍上高低折射率的光學膜,實現可見光區(400630nm)高透,近紅外(700-1100nm)截止的光學濾光片,主要應用于可拍照手機攝像頭、電腦內置攝像頭、汽車攝像頭等。
            鏡頭廠家主要集中在臺灣、日本和韓國,鏡頭這種光學技術含量最高的產業具備非常高的產業門檻,極少有新企業進入此領域,臺灣企業更是成本優勢明顯,2005年市場占有率接近57%,2006年超過65%。
            臺灣主要有4家生產相機手機的鏡頭,分別是玉晶、大立光、亞光、普立爾,玉晶全球市場占有率達23%,大立光占25%,亞光和普立爾分別占5%和4%。
            目前隨著手機相機像素的提升,使用玻璃鏡頭的廠家原來越多,那些只擁有塑料鏡頭技術的廠家則明顯衰退。如Enplas,銷售額下降了60億日元,利潤從84.5億日元降低到37億日元。降低幅度非常大。而200萬像素手機相機鏡頭市場中主要以玻璃鏡頭廠家占優,光學大廠富士精機、柯尼卡美能達、大立光三者幾乎壟斷了市場。
            (2).傳感器
            影像傳感器是拍照手機的核心模塊,拍照手機的激增帶動了影像傳感器市場的飛漲。
            CCD與CMOS傳感器是當前用于數碼拍照功能的兩種主流影像傳感器。與CCD技術相比,CMOS是后起之秀。隨著數碼攝像機、數碼相機及拍照手機等高、中、低端影像產品種類的不斷豐富,一度由CCD獨霸相機傳感器市場的局面發生了改變,CMOS傳感器后來居上。
            憑借成本低、體積小等優勢,當前拍照手機模塊以CMOS傳感器為主導,而在高端數碼相機領域,CCD傳感器以高像素見長。在高端領域,CMOS傳感器的掃描速度較慢,400萬像素以上相機設計需要加上快門,增加整體系統設計成本,因而在高像素應用上反而受到限制。未來CMOS傳感器的發展策略在于如何定位,也就是如何在高端和CCD相比有獨到之處。
            CCD傳感器模塊日本廠商主導、CMOS傳感器模組美國、韓國廠商主導。全球CCD模組市場有超過90%的市場份額由日本廠商壟斷而且多用于數碼相機和日本本土的相機手機。以索尼、松下、夏普為市場的龍頭,當前超過200萬象素的模組多采用CCD傳感器。
            CMOS傳感器模組由美商Omni Vision、Agilent(安捷倫)、Micron(美光科技)為龍頭,韓國三星、現代、臺灣原相、銳相為中堅,掌握著全球CMOS傳感器模組市場,用于相機手機的CMOS模組多低于200萬象素。
            目前做CMOS Sensor的廠家有:Omni Vision、Agilent、Micron、意法半導體、Hynix (現代)、Pixart、東芝、索尼、三星LSI、臺灣銳相、臺灣原相、臺灣泰視、臺灣宜霖、臺灣敦南、TransChip、Conexant。其中每個廠家的發展趨勢和使用情況又都不同,比如Hynix的30萬像素的Senor在大陸市場占有率很高,但是130萬的推出時間很晚,跟不上其他廠家的進度。CCD廠家基本上是清一色的日本廠家,具體有:索尼、松下、夏普、三洋、東芝、三菱電機、富士、京瓷及LG Innotek等廠商,其中在手機攝像頭方面三洋和索尼做的比較好。
            (3).后端圖像處理芯片(Backend IC)
            數字信號處理芯片DSP是攝像頭中最重要的組成部分了,它的作用是:將感光芯片獲取的數據及時快速地傳到電腦中并刷新感光芯片,因此控制芯片的好壞,直接決定畫面品質(比如色彩飽和度、清晰度)與流暢度。
            后端處理芯片美商主導跟手機基帶芯片類似,專用于信息處理的模組后端芯片由美商TI、高通、卓然主導,瑞薩,意法半導體,中星微電子為市場中間,凌陽、松瀚、華邦、兆宏、華晶等也比較活躍,以上廠商占據了超過65%的全球后端處理芯片市場份額。目前大致生產圖像處理芯片的廠家有:TI、高通、瑞薩、中星微電子、意法半導體、Zoran、凌陽、松翰、華邦、Nvidia、英特爾。
            (4).連接裝置方面
            Finger厚度較薄、成本低,然而易損傷折斷、接觸不良及安裝可靠度較低等方面的不足。
            Connector優點是快速插拔容易、可靠度高,缺點是制程較繁雜、元件成本高、厚度較高。
            軟板輕薄,可彎折成型,缺點是成本高、可靠度較低;硬板堅固、制程容易、通用COB與CSP,缺點是厚度較高、成型限制。軟板生產由日本、韓國、臺灣及中國大陸分割。
            日商有Mektron、Smitomo、Fujikura、Nitto等;美商有M-Flex、Parlox、Sheldahl、Adflex等。自1998年以來日本的撓性板產值一直穩居全球第一,但近年來徘徊不前;歐洲的FPC產值越來越小,一直在走下坡路。而韓國、中國大陸和中國臺灣地區的FPC則處于高速發展狀態?,F在很多日本、美國、臺灣公司都在中國建廠,世界最大的撓性板公司日本Nippon mektron在珠海,日本第二大公司Fujikura在上海,Sony chemical在蘇州,Nitto Denko,Sumitoto Denko,Cosmo Electronics在深圳;美國Parlex在上海,MFlex在蘇州,Word circuits在上海;韓國埃姆西特炯通電子株式會社(GTS)日前也在沈陽投資興建FPC生產基地;臺灣雅新在東莞、蘇州,嘉義在廣州,嘉聯益(百稼)在昆山,耀郡在華東,欣業(同泰)在昆山,佳通在蘇州,統嘉在華東。臺灣撓性板的龍頭企業華通、楠鋅從2004年開始亦會投入FPC項目。臺灣FPC的大廠幾乎都在國內建立了工廠。另外,國內多間著名的剛性PCB企業,也在改建、新建FPC工廠,包括長沙的維用長城(新加坡MES公司)、深圳景旺、福建福強、天津普林、耐電等。
            2.相機模組組裝工藝
            影像模塊的封裝格式有COB(Chip On Board)和CSP(Chip Scale Package)兩種。CSP封裝的優點在于封裝段由前段制程完成,CSP由于有玻璃覆蓋,對潔凈度要求較低、良率也較佳、制程設備成本較低、制程時間短,面臨的挑戰是光線穿透率不佳、價格較貴、高度Z Height較高、背光穿透鬼影現象。COB的優勢包括封裝成本相對較低、高度Z Height較低,缺點是對潔凈度要求較高、需改善制程以提升良率、制程設備成本較高、制程時間長。
            COB制程憑借具有影像質量較佳及模塊高度較低之優勢,再加上品牌大廠逐漸要求模塊廠商需以COB制程組裝出貨,未來COB制程將成為手機攝像頭模塊制程發展的一種趨勢。目前中國大陸相關模組廠商幾乎都是CSP制程組裝出貨,而外資及臺灣眾多廠商已積極投入COB生產制程。
            但是對于整個相機模組的成本來說是差不多的,CSP只是把部分工序交給了芯片廠商做,但是Sensor的價格相對來說就提高了。COB制成對于模組廠的要求比CSP要高的多,不僅是成本方面的,管理和質量方面要求也比較高。目前一條COB封裝線的成本在100萬美元作用,至于CSP只要普通的SMT線就能完成了。在產品的良品率方面,CSP良品率能達到95%以上,COB能達到85%以上。




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