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中國手機攝像頭產業發展情況

中國手機攝像頭產業發展情況

分類:
新聞資訊
2019/07/30 15:34
【摘要】:
作為全球手機智能產業第一大市場,中國制造廠商們扮演者重要的角色。據旭日大數據的數據顯示,在全球攝像頭模組出貨量方面,去年,全球攝像頭模組出貨量高達52.1億顆,其中中國地區產量占比7成,是全球最大的攝像頭模組生產基地,這一現狀也將給供應鏈帶來更多的機會。

中國手機攝像頭產業發展情況

導讀:手機雙攝、三攝、3D攝像頭有關的產業鏈。針對傳統攝像頭主要從封裝技術到攝像頭芯片、攝像頭模組、攝像頭鏡頭、攝像頭馬達、濾光片進行部分內容

 

作為全球手機智能產業第一大市場,中國制造廠商們扮演者重要的角色。據旭日大數據的數據顯示,在全球攝像頭模組出貨量方面,去年,全球攝像頭模組出貨量高達52.1億顆,其中中國地區產量占比7成,是全球最大的攝像頭模組生產基地,這一現狀也將給供應鏈帶來更多的機會。

龐大的消費市場造就了國內獨一無二的手機產業鏈,以強大的產業體系為依托,國內的手機攝像頭行業也迅速崛起。據悉,目前國內有攝像頭模組廠商400余家、鏡頭廠商100余家、VCM馬達60余家、FPC廠商150余家以及周邊輔料、各類設備塑膠件、材料等制造廠商2000余家。

今天我們來說一說和手機雙攝、三攝、3D攝像頭有關的產業鏈。針對傳統攝像頭主要從封裝技術到攝像頭芯片、攝像頭模組、攝像頭鏡頭、攝像頭馬達、濾光片進行部分內容梳理。

在3D攝像頭有關的產業鏈上,3D與2D攝像頭零組件有較大差異,鑒于蘋果大概率率先引入前置結構光,我們以結構光方案為主重點討論。本文將從攝像頭芯片、濾光片、鏡頭、攝像頭模組、VCSEL、準直鏡、DOE進行部分內容梳理。

首先,從雙攝產品組成來說,雙攝市場由終端客戶、算法公司、模組廠、芯片廠、馬達廠、鏡頭廠、平臺廠等共同組成。

雙攝的封裝

雙攝模組和普通的單攝模組對精度有著更嚴格的要求。因為制造難度較大,對技術和設備有著非常高的要求。對這個問題,行業做了不僅僅一次的探討,最終找到解決辦法:引進AA制程,但在引進AA制成的過程中,產業也面臨高成本、高技術等問題。

雙攝的封裝技術分為兩種,一種是共基板方案,另外一種是支架式方案。其中共支架方案組裝精度更高,而共基板的方案組裝精度低一些,成本也相對低。

不過,隨著模組廠組裝工藝的不斷改良和提升,兩種方案的精度差別逐漸縮小。此外,最近還有一種“無支架”的概念,所謂“無支架”并不是沒有支架,其本質就是繞開模組廠的封裝和標定,手機廠商把兩顆單獨的鏡頭直接放置在手機上。

這種方式雖然看似節省了部分模組封裝的成本,但存在一定的隱患,其一,手機在售后維修過程中,兩顆相機很可能發生移動,如果沒有專業的人員和特有的標定工具進行重新校準,很可能會極大的影響雙攝成像效果,所以手機廠商必須要引進專業的維護人員及新的設備,這無疑增加了售后流程的復雜度和投入成本。

無支架方案的產生,主要出于手機廠商對成本的考量,目前這種無支架方案還僅僅在對成本敏感的部分中低端機型上使用,不過雖然各主流算法那公司都有在跟進,但前景如何還需市場進一步考驗。

筆者獲悉,COB作為攝像頭芯片的一種封裝技術,已經成為攝像頭高端像素的必須品,不過目前也有攝像頭模組廠商采用格科微COM技術生產中高像素的產品。
雙攝的芯片/模組供應商

雙攝圖像傳感器供應商主要有:以高端攝像頭芯片廠商為主的三星、索尼、OV,以中低端為主的攝像頭芯片廠商格科微、思比科、比亞迪、海力士、奇景等。

其中,索尼具有霸主地位,得益于它在高像素領域的技術領先地位,其攝像頭芯片已經成為中高端旗艦手機的標配,主要客戶有蘋果、三星、OPPO、vivo等手機大廠。

根據去年手機攝像頭市場數據顯示,在攝像頭芯片市場中,索尼、三星是最重要的兩家公司,其產品主要面向中高端手機,兩者市場份額都占三成左右,總共占據全球一半以上的市場。

不過,攝像頭芯片今年頗為搶眼。一方面,韋爾股份正在籌劃收購北京豪威科技有限公司、北京思比科微電子技術股份有限公司的股權。

另外一方面,受雙攝、多攝、應用范圍擴大等影響,今年攝像頭芯片缺貨的現象頗為常見,其中三星、OV、格科微等廠商也先后做出了價格調整的舉動。

此外,從目前整個攝像頭現狀來看,像素升級的趨勢頗為明顯,基于此,國內攝像頭芯片廠商的產品結構也隨之得到了較大的提升。

而雙攝模組廠供應商非常多,主要有舜宇、歐菲科技、三星電機、LG Innotek(蘋果手機供應商)、丘鈦、信利、立訊精密、東聚,在這里我們重點說明大陸的攝像頭模組廠商。

以歐菲科技為代表的攝像頭模組大廠在雙攝時代獲得更好的發展,歐菲科技自2012年切入攝像頭模組市場后,迅速布局,當前該公司的雙攝模組于國內各手機品牌中導入順利,已形成大量出貨。

上半年,歐菲科技雙攝產品貢獻營業收入約42億元,出貨量約5200萬顆;廣州歐菲影像公司貢獻營業收入約20億元,出貨量約4800萬顆。在雙攝市場中,今年的魅族16、榮耀NOTE 10,華為nova 3、小米8等機型的雙攝均由歐菲科技供應。

舜宇作為大陸最老牌的模塊廠,技術積淀最為深厚。在雙攝上達到自研AA設備的水平。2015年舜宇宣布雙攝研制成功,2016年成為華為P9雙攝的供應商,2017年成為OPPO R11華為P10的雙攝供應商,在今年的多款雙攝機型上,也有舜宇光學的身影。

丘鈦科技作為大陸第三大攝像頭模組廠,在雙攝上巨額投入AA設備,曾依靠紅米PRO,成功量產雙攝,而今年發布的紅米NOTE 5、vivo X21的雙攝模組均來自丘鈦科技。

雙攝鏡頭、馬達供應商

雙攝鏡頭供應商方面,臺灣的大立光電(Largan)是絕對的龍頭企業,2017年出貨量占全球市場超過3成份額。此外,出貨量較大的還有中國大陸的舜宇(sunny)、韓國Sekonix等公司。

從市場反映的數據來看,舜宇光學與大立光之間的差距正逐步縮小。值得一提的是,今年9月份,舜宇光學的手機鏡頭出貨量一度突破一億顆。

而雙攝音圈馬達供應商主要日本的Alps、TDK株式會社、三美電機株式會社(Mitsumi)、韓國的Jahwa幾個廠商。

三攝攝像頭供應商

第一個嘗試三攝方案的是華為P20 pro,該機后置采用RGB+Mono+Tele的三攝像頭配置。從鏡頭的功能上來看,既可以利用RGB+Mono的組合實現超級夜景拍攝,也可以利用RGB+Tele實現光學變焦的能力。

通過三個鏡頭的視覺差也可以獲取拍攝對象的景深,實現大光圈的效果。通過實際測試,華為P20 Pro三個攝像頭并不能同時工作,只是根據不同的應用場景進行兩兩攝像頭的組合,這種組合本質上是實現可變更組合的雙攝。

而將來可能出現三個及以上更多攝像頭(多攝)的方案,將不同的多攝像頭搭配可以組合出很多的玩法,將不同組合雙攝的優點集中在同一款手機上,所以實用性很強。據悉,下一代蘋果手機也很可能采用多攝像頭的方案。

根據今年的市場情況看,三攝在華為P20 Pro、華為Rs等機型上均有體現,而攝像頭相關供應商主要集中在各領域龍頭企業身上。

以P20 Pro為例,三攝模組由舜宇、歐菲科技、光寶供應,攝像頭芯片由索尼供應,很顯然作為鏡頭領域的龍頭企業,大立光必然也赫然在列。

3D攝像頭產業鏈梳理

3D與2D攝像頭零組件有著較大差異。在發射端,3D攝像頭新增了紅外激光發射器和輔助元件,包括衍射光柵和光學棱鏡部件(如準直鏡頭);在接收端,除了可見光鏡頭外,還新增紅外接收部分,包括鏡頭、紅外傳感器和窄帶濾光片。

發射端之紅外光發射器

用于成像的發射紅外光技術主要有LED和VCSEL兩類,而VCSEL功耗低、效率高等優點使得其比其他紅外光源更加適合移動智能終端。

目前全球范圍內主要的VCSEL廠商包括Finisar、Lumentum、Princeton、Optronics、Heptagon以及Ⅱ-Ⅵ等公司,基本上都是來自光通信芯片的龍頭企業。正是有了光電子在通信領域的經驗積累,消費級應用才變得順理成章,兩者產品具備很強的技術延展性。VCSEL器件由光通信轉向消費電子領域,發展趨勢為陣列化和小型化,核心工藝主要為基于MEMS技術的可調諧VCSEL技術、VCSEL陣列技術以及電流限制技術。

粗略統計,我國布局該領域的廠商超過10家。其中最關注的莫過于武漢光迅科技、江蘇華芯、山東太平洋、深圳源國、國星光電、華工科技、三安光電以及臺灣廠商全新光電、晶元光電、環宇及給蘋果供應商VCSEL芯片的穩懋。

發射端之DOE與準直透鏡

結構光依靠向目標物體投射一系列特定的圖案組合,通過檢測光學圖案的畸變來測量距離。由于要生成特定的光學圖案,因此需要DOE(衍射光柵)和準直透鏡。

用于手機的微型準直透鏡與傳統的通信用準直透鏡工藝不完全相同。晶圓級別光學制程(WLO)是大規模生產光學傳感器及微型光學器件(鏡頭、DOE等)的最佳解決方案。WLO(Wafer Level Optics)是在整片玻璃晶元上,用半導體工藝批量復制加工鏡頭,將多個鏡頭晶元壓合在一起,然后切割成單顆鏡頭。如果是生產光學傳感器的話,最后還要在晶圓級別上將透鏡部分和傳感器進行集成和模組封裝。

目前,準直鏡頭基本由Heptagon(已被AMS收購)獨家制作,而應用于移動設備的DOE則由德國CDA、Heptagon、Himax(奇景光電)等掌握核心技術。

國內廠商方面,晶方科技與華天科技已掌握晶圓級后段處理技術,福晶科技曾與微軟聯合研發HoloLens,其中就包括了DOE等相關光學組件,還曾為JDSU、Finisar等光通信企業供給通信級準直鏡頭,說明公司已具備了發射端關鍵光學元件的制造能力,未來有望拓展進軍微型準直透鏡領域,迎來光通信與消費級應用之燃爆良機。

此外,在華為Mate 20 Pro最新發布的帶有3D結構光新機中,舜宇、聯創成為準直鏡的供應商。

其實發射端這一部分是3D攝像頭最大的難點,而對于國內廠商而言,窄帶紅外濾光片是受益最為確定的部分,因為不論是TOF還是結構光,不論是前置還是后置,窄帶IRCF都是剛需;另一方面全球窄帶IRCF產能主要集中在美國VIAVI和國內水晶光電手中,供應商有限。

 

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