全球CMOS圖像傳感器行業(yè)代工與封測(cè)分析中國(guó)企業(yè)細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)先

攝像頭各組成部分中按市場(chǎng)規(guī)模從大到小分別為：CMOS傳感器、模組組裝、光學(xué)鏡頭、音圈馬達(dá)、紅外濾光片等。在攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈中，模組組裝工廠生產(chǎn)或采購(gòu)各組件進(jìn)行模組組裝成型，并出貨給手機(jī)、汽車(chē)等終端客戶。攝像頭各組件中上游原材料差異較大，CMOS傳感器涉及晶圓制造，光學(xué)鏡頭制造中光學(xué)玻璃為關(guān)鍵原材料，模組組裝過(guò)程中涉及覆銅板、銅材料等。鏡頭模組各組件的技術(shù)難度、行業(yè)壁壘、供需格局等各有不同。模組組裝環(huán)節(jié)成本占比19%，龍頭毛利率在10%，利潤(rùn)水平較低。光學(xué)鏡頭成本占比20%，毛利率水平在各環(huán)節(jié)中最高，龍頭大力光毛利率接近70%。而CMOS傳感器芯片是攝像頭的最核心元件，成本占比達(dá)52%，是攝像頭中價(jià)值量最高的環(huán)節(jié)。攝像頭各組成部分的主要廠商情況組件成本占比（%）廠商CMOS圖像傳感器52%sony、三星、豪威、安森美、意法、格科微模組組裝19%舜宇光學(xué)、歐菲光、丘鈦科技、三星機(jī)電光學(xué)鏡頭20%大力光、舜宇光學(xué)、玉晶光電、聯(lián)創(chuàng)電子音圈馬達(dá)6%阿爾卑斯、三美、TDK紅外濾光片3%歐菲光、水晶光電、五方光電、田中技研2018年全球攝像頭各環(huán)節(jié)產(chǎn)值

目前，CMOS芯片受制于晶圓代工、密封等環(huán)節(jié)的供應(yīng)，是當(dāng)前攝像頭行業(yè)的主要產(chǎn)能瓶頸。隨著市場(chǎng)需求旺盛，攝像頭行業(yè)的上升趨勢(shì)有望從CMOS芯片生成和密封行業(yè)開(kāi)始，并擴(kuò)展到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。

CMOS芯片是手機(jī)相機(jī)模塊中唯一涉及晶圓制造和測(cè)試的組件。與傳統(tǒng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈類似，CMOS芯片生產(chǎn)模式主要分為IDM和Fabless模式。IDM模式從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)集成，具有較強(qiáng)的供應(yīng)鏈管理和控制能力;Fabless模式采用設(shè)計(jì)公司分包模式，生產(chǎn)工作外包給OEM和密封制造商，設(shè)計(jì)人員無(wú)需承擔(dān)較高的設(shè)備折舊風(fēng)險(xiǎn)。CMOS圖像傳感器各環(huán)節(jié)主要廠商IDMFab-lite（輕度加工設(shè)計(jì)廠）Fabless（設(shè)計(jì)）Foundry（代工）OSAT（封裝）索尼安森美豪威臺(tái)積電晶方科技三星松下格科微中芯國(guó)際華天科技佳能意法半導(dǎo)體PXI聯(lián)電精材科技東芝

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在CMOS圖像傳感器領(lǐng)域，索尼長(zhǎng)期保持著領(lǐng)先地位。據(jù)報(bào)告，索尼以49.2%的市占率居于榜首，三星與豪威市占率分別為19.8%與11.2%，前六大廠商占據(jù)90.8%的市場(chǎng)份額，市場(chǎng)高度集中。全球CMOS芯片前六大廠商中，僅豪威為fabless模式，晶圓制造與封測(cè)部分外包給代工廠。此外，索尼雖擁有自用代工廠，但封裝工藝部分外包。2019年全球CMOS圖像傳感器市場(chǎng)格局（按產(chǎn)品價(jià)值統(tǒng)計(jì)）

1.CMOS芯片代工制造：

就CMOS芯片制造工藝而言，目前高像素CMOS芯片主流制程為55nm（12寸晶圓），而低像素芯片制程較低，通常在8寸晶圓上進(jìn)行代工制造。據(jù)報(bào)告，2019年全球CIS芯片產(chǎn)能折合12寸晶圓為320萬(wàn)片；其中，索尼產(chǎn)能占比34%，全部為自用；三星產(chǎn)能占比22%，包含自用與代工；臺(tái)積電、中芯國(guó)際與華力微電子產(chǎn)能合計(jì)占比31%，全部為代工。前五家工廠產(chǎn)能合計(jì)占比達(dá)87%，CMOS芯片晶圓制造技術(shù)與資金壁壘高，市場(chǎng)集中度高。2019年全球CMOS晶圓制造產(chǎn)能分布（折合12寸晶圓）

2018年索尼、三星與豪威CMOS芯片供應(yīng)能力分別為10.0、5.0、與3.9萬(wàn)片/月。預(yù)計(jì)至2020年，全球前三家CMOS芯片廠商索尼、三星與豪威的供應(yīng)能力單年擴(kuò)張速度為1萬(wàn)片/月，整體年產(chǎn)能擴(kuò)張速度約16%。其中，2020年三星供應(yīng)能力增長(zhǎng)1.5萬(wàn)片/月，增幅略高于行業(yè)水平，主要受益于自身DRAM產(chǎn)品線轉(zhuǎn)產(chǎn)CIS產(chǎn)品。2018~2020年CMOS主要廠商供應(yīng)能力情況（折合12寸晶圓，萬(wàn)片/月）

目前CMOS需求疊加半導(dǎo)體行業(yè)需求的整體復(fù)蘇，代工廠產(chǎn)能異常緊張。8寸晶圓代工產(chǎn)能異常緊張，交期嚴(yán)重拖后，后續(xù)價(jià)格提價(jià)趨勢(shì)較為清晰。此外先進(jìn)制程方面，明年5G商機(jī)有望大爆發(fā)，帶動(dòng)臺(tái)積電7納米、5納米制程需求強(qiáng)勁，但因產(chǎn)能滿載、供不應(yīng)求，迫使臺(tái)積電7納米交貨時(shí)間拉長(zhǎng)，先前臺(tái)積電大客戶AMD已發(fā)生新品“遲到”，Xilinx交貨期超過(guò)100天。5G、手機(jī)攝像頭、TWS耳機(jī)、PA等各類芯片產(chǎn)品需求同時(shí)爆發(fā)，擠爆晶圓廠產(chǎn)能。2019年四季度淡季不淡，高景氣度有望持續(xù)至2020年。臺(tái)灣地區(qū)晶圓代工廠8寸季度產(chǎn)能對(duì)比（萬(wàn)片）

在下游需求激增情況下，CMOS芯片受晶圓制造產(chǎn)能制約而難以迅速跟隨擴(kuò)產(chǎn)；無(wú)論是新建自身晶圓制造產(chǎn)線（索尼），或由其他產(chǎn)品線轉(zhuǎn)至CMOS產(chǎn)線（三星），還是向代工廠索要產(chǎn)能（豪威），都難以在短時(shí)間內(nèi)完成。我們認(rèn)為，在下游需求激增時(shí)，CMOS代工成為產(chǎn)能擴(kuò)張的一大瓶頸。供給短缺催發(fā)漲價(jià)行情。

2、CMOS芯片TSV封裝測(cè)試：

目前，CMOS芯片封裝以10M像素為分水嶺，高像素芯片封裝通常采用COB技術(shù)在模組組裝廠完成，低像素芯片封裝通常采用WLCSP/TSV技術(shù)在封測(cè)廠完成。

COB技術(shù)將晶圓進(jìn)行切割后再進(jìn)行封裝與組裝。該封裝工藝通常在模組組裝過(guò)程中完成，加工費(fèi)按顆計(jì)費(fèi)，對(duì)于高像素大尺寸CMOS芯片封裝具有成本優(yōu)勢(shì)。COB技術(shù)缺點(diǎn)為攝像頭模組整體尺寸大，平面尺寸（X/Y方向）以及厚度（Z方向）尺寸均大于其他封裝技術(shù)。

ShellcaseWLCSP/TSV技術(shù)在晶圓上進(jìn)行封裝后再切割。該技術(shù)加工費(fèi)通常按片收費(fèi)，CMOS芯片尺寸越小，單顆芯片平均封裝加工費(fèi)越低；該技術(shù)對(duì)低像素小尺寸CMOS芯片封裝具有明顯成本優(yōu)勢(shì)。此外，該技術(shù)為晶圓級(jí)封裝，封裝后模組尺寸小，適合于消費(fèi)電子對(duì)“短小輕薄”的需求。

目前提供WLSCP/TSV封測(cè)服務(wù)的廠商有，晶方科技、昆山西鈦（2014年被華天科技收購(gòu)）、科陽(yáng)光電（2019年被大港股份收購(gòu)）、精材科技（臺(tái)積電控股）。這些封測(cè)公司的WLCSP封裝技術(shù)均來(lái)源于Shellcase的技術(shù)許可。目前，行業(yè)總產(chǎn)能約10~12萬(wàn)片/月（折合8寸片），其中晶方科技占比超過(guò)50%，盈利能力凸出。晶方科技傳感器WLCSP封裝廠商歷年?duì)I收（億元）

WLCSP/TSV封測(cè)企業(yè)成本結(jié)構(gòu)中設(shè)備制造費(fèi)用等固定成本占比非常高：其中，制造費(fèi)用占比64.34%，直接人工費(fèi)用占比14.55%，原材料費(fèi)用占比20.33%。晶方科技2018年成本構(gòu)成項(xiàng)目占比分析（%）

傳感器TSV封裝行業(yè)的擴(kuò)展周期約為3個(gè)月至1年，制造商必須承擔(dān)一定的設(shè)