全球CMOS图像传感器行业代工与封测分析.docx

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1、全球CMOS图像传感器行业代工与封测分析 摄像头各组成部分中按市场规模从大到小分别为：CMOS传感器、模组组装、光学镜头、音圈马达、红外滤光片等。在摄像头产业链中，模组组装工厂生产或采购各组件进行模组组装成型，并出货给手机、汽车等终端客户。摄像头各组件中上游原材料差异较大，CMOS传感器涉及晶圆制造，光学镜头制造中光学玻璃为关键原材料，模组组装过程中涉及覆铜板、铜材料等。镜头模组各组件的技术难度、行业壁垒、供需格局等各有不同。模组组装环节成本占比19%，龙头毛利率在10%，利润水平较低。光学镜头成本占比20%，毛利率水平在各环节中最高，龙头大力光毛利率接近70%。而CMOS传感器芯片是摄像头的

2、最核心元件，成本占比达52%，是摄像头中价值量最高的环节。摄像头各组成部分的主要厂商情况组件成本占比（%）厂商CMOS图像传感器52%sony、三星、豪威、安森美、意法、格科微模组组装19%舜宇光学、欧菲光、丘钛科技、三星机电光学镜头20%大力光、舜宇光学、玉晶光电、联创电子音圈马达6%阿尔卑斯、三美、TDK红外滤光片3%欧菲光、水晶光电、五方光电、田中技研 目前，CMOS芯片受制于晶圆代工、密封等环节的供应，是当前摄像头行业的主要产能瓶颈。随着市场需求旺盛，摄像头行业的上升趋势有望从CMOS芯片生成和密封行业开始，并扩展到整个产业链。 CMOS 芯片是手机相机模块中唯一涉及晶圆制造和测试的组

3、件。与传统半导体产业链类似，CMOS芯片生产模式主要分为IDM和Fabless模式。IDM模式从设计到生产集成，具有较强的供应链管理和控制能力; Fabless模式采用设计公司分包模式，生产工作外包给OEM和密封制造商，设计人员无需承担较高的设备折旧风险。CMOS图像传感器各环节主要厂商IDMFab-lite（轻度 加工设计厂）Fabless（设计）Foundry（代 工）OSAT（封装）索尼安森美豪威台积电晶方科技三星松下格科微中芯国际华天科技佳能意法半导体PXI联电精材科技东芝Pixeplus 在CMOS图像传感器领域，索尼长期保持着领先地位。据报告，索尼以49.2%的市占率居于榜首，三星

4、与豪威市占率分别为19.8%与11.2%，前六大厂商占据90.8%的市场份额，市场高度集中。全球CMOS芯片前六大厂商中，仅豪威为fabless模式，晶圆制造与封测部分外包给代工厂。此外，索尼虽拥有自用代工厂，但封装工艺部分外包。 1.CMOS芯片代工制造： 就CMOS芯片制造工艺而言，目前高像素CMOS芯片主流制程为55nm（12寸晶圆），而低像素芯片制程较低，通常在8寸晶圆上进行代工制造。据报告，2019年全球CIS芯片产能折合12寸晶圆为320万片；其中，索尼产能占比34%，全部为自用；三星产能占比22%，包含自用与代工；台积电、中芯国际与华力微电子产能合计占比31%，全部为代工。前五家

5、工厂产能合计占比达87%，CMOS芯片晶圆制造技术与资金壁垒高，市场集中度高。 2018年索尼、三星与豪威CMOS芯片供应能力分别为10.0、5.0、与3.9万片/月。预计至2020年，全球前三家CMOS芯片厂商索尼、三星与豪威的供应能力单年扩张速度为1万片/月，整体年产能扩张速度约16%。其中，2020年三星供应能力增长1.5万片/月，增幅略高于行业水平，主要受益于自身DRAM产品线转产CIS产品。 目前CMOS需求叠加半导体行业需求的整体复苏，代工厂产能异常紧张。8寸晶圆代工产能异常紧张，交期严重拖后，后续价格提价趋势较为清晰。此外先进制程方面，明年5G商机有望大爆发，带动台积电7纳米、5

6、纳米制程需求强劲，但因产能满载、供不应求，迫使台积电7纳米交货时间拉长，先前台积电大客户AMD已发生新品“迟到”，Xilinx交货期超过100天。5G、手机摄像头、TWS耳机、PA等各类芯片产品需求同时爆发，挤爆晶圆厂产能。2019年四季度淡季不淡，高景气度有望持续至2020年。 在下游需求激增情况下，CMOS芯片受晶圆制造产能制约而难以迅速跟随扩产；无论是新建自身晶圆制造产线（索尼），或由其他产品线转至CMOS产线（三星），还是向代工厂索要产能（豪威），都难以在短时间内完成。我们认为，在下游需求激增时，CMOS代工成为产能扩张的一大瓶颈。供给短缺催发涨价行情。 2、CMOS芯片TSV封装测试

7、： 目前，CMOS芯片封装以10M像素为分水岭，高像素芯片封装通常采用COB技术在模组组装厂完成，低像素芯片封装通常采用WLCSP/TSV技术在封测厂完成。 COB技术将晶圆进行切割后再进行封装与组装。该封装工艺通常在模组组装过程中完成，加工费按颗计费，对于高像素大尺寸CMOS芯片封装具有成本优势。COB技术缺点为摄像头模组整体尺寸大，平面尺寸（X/Y方向）以及厚度（Z方向）尺寸均大于其他封装技术。 ShellcaseWLCSP/TSV技术在晶圆上进行封装后再切割。该技术加工费通常按片收费，CMOS芯片尺寸越小，单颗芯片平均封装加工费越低；该技术对低像素小尺寸CMOS芯片封装具有明显成本优势。

8、此外，该技术为晶圆级封装，封装后模组尺寸小，适合于消费电子对“短小轻薄”的需求。 目前提供WLSCP/TSV封测服务的厂商有，晶方科技、昆山西钛（2014年被华天科技收购）、科阳光电（2019年被大港股份收购）、精材科技（台积电控股）。这些封测公司的WLCSP封装技术均来源于Shellcase的技术许可。目前，行业总产能约1012万片/月（折合8寸片），其中晶方科技占比超过50%，盈利能力凸出。 WLCSP/TSV封测企业成本结构中设备制造费用等固定成本占比非常高：其中，制造费用占比64.34%，直接人工费用占比14.55%，原材料费用占比20.33%。 传感器TSV封装行业的扩展周期约为3个月至1年，制造商必须承担一定的设备折旧风险。预计2020年全行业整体产能增长约25%40%。2020年第二季度，部分产能将投产，但供应紧张的局面仍难以打破。WLCSP/TSV封闭测试价格涨幅趋势较为明确。 相关报告：智研咨询发布的2020-2026年中国CMOS传感器行业竞争格局及投资策略分析报告