影像體驗一直是消費者購買智能手機時非常關(guān)注的一個特性，對高成像品質(zhì)的追求也推動著高品質(zhì)圖像傳感器的需求，高端CMOS圖像傳感器（CIS）一度成為手機產(chǎn)業(yè)鏈中的短板，造成下游終端廠商出貨受阻。雖然目前短板得以彌補，但CMOS圖像傳感器技術(shù)革新的步伐從來沒有停止。 　 更高像素、更小像素尺寸是CIS演進方向 隨著人們對高像素的不斷追求，智能手機的攝像頭像素也不斷走高。目前高端智能手機的后置攝像頭已達到13M，有些甚至16M、20M，相應(yīng)的前置攝像頭像素多為5M和8M。對攝像頭參數(shù)的追逐，這導(dǎo)致13M的CMOS圖像傳感器一度缺貨。

北京思比科微電子技術(shù)股份有限公司 董事長陳杰

北京思比科微電子技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“思比科”）董事長陳杰告訴記者，去年高品質(zhì)且能穩(wěn)定量產(chǎn)1，300萬像素CMOS圖像傳感器的廠家只有SONY公司，而SONY公司因Apple需求大產(chǎn)能不能滿足整個市場需求，造成13M芯片大面積缺貨。不過，隨著三星公司的13M產(chǎn)品也進入穩(wěn)定量產(chǎn)階段，填補了SONY的缺口。目前，SONY的13M產(chǎn)品產(chǎn)能也充足，缺貨問題得到解決。 一直以來，圖像傳感器的中高端、高端市場被國外公司所占據(jù)，SONY、三星和OmniVision占據(jù)著市場前三名，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2014年這三家企業(yè)的市場占有率達到63％。中國廠商則主要耕耘在中低端市場。陳杰說，在8M以上高端產(chǎn)品方面的工藝平臺方面，本土廠家與國外企業(yè)還存在較大差距。國外主流平臺是12‘，BSI或BSI+Stacking工藝，像素尺寸為1.12um。本土廠家平臺大多數(shù)是8’FSI工藝，像素尺寸為1.4um。他同時也指出，電路設(shè)計技術(shù)差距并不大，若有相同的工藝平臺支持，差距將大大縮小。 “目前中端智能機的后置攝像頭多為5M、8M，前置攝像頭多為2M、5M；低端智能機后攝像頭一般為2M、5M，前置攝像頭為0.3M和2M?！标惤芨嬖V記者，思比科可以自主開發(fā)1.4um像素工藝，目前批量供貨的產(chǎn)品為8M、5M、2M和0.3M系列產(chǎn)品，產(chǎn)品定位為中低端智能機市場，以高性價比和良好的技術(shù)服務(wù)為主要競爭優(yōu)勢。他透露，下一步思比科將全面升級0.3M、2M、5M產(chǎn)品線，進一步提升性價比優(yōu)勢，并將與合作伙伴合作推出高性價比13M產(chǎn)品。 當然，業(yè)界所追求的并非只是像素數(shù)量，還有像素尺寸。東芝電子（中國）有限公司系統(tǒng)LSI戰(zhàn)略策劃部技術(shù)總監(jiān)金子武彥稱，目前，智能手機上前置攝像頭8Mpix所占比例最大，并且前置攝像頭要求模組的高度要低，要求sensor的光學(xué)尺寸為1/4英寸，而非1/3英寸，換句話說，像素尺寸1.12um、8Mpix為最大尺寸。后置攝像頭以13Mpix產(chǎn)品居多。目前，東芝量產(chǎn)產(chǎn)品最小像素尺寸為1.12um，其已將1.12um的單像素尺寸應(yīng)用至8Mpix、13Mpix和16Mpix圖像傳感器。 安森美半導(dǎo)體圖像傳感器部移動及消費副總裁兼總經(jīng)理Shung Chieh也表示，市場中很多CIS的像素尺寸已經(jīng)從2.0 um降至1.1 um，目前1.1 um是前置和后置攝像頭的主要像素尺寸，而且整體市場還在繼續(xù)轉(zhuǎn)向更小的像素尺寸。Shung Chieh直言，面向手機市場，安森美提供的產(chǎn)品系列，從2.8 um到1.1 um配以從VGA到1800萬像素的分辨率，其中以1/3.2英寸、1300萬像素產(chǎn)品系列最為重要，這系列產(chǎn)品具有領(lǐng)先的像素靈敏度、量子效率和低傳感器噪聲，提供高品質(zhì)的圖像。 “隨著智能手機市場推動圖像分辨率越來越高，要求像素尺寸越來越小，分辨率增加的愿望雖然不會停止但肯定會減慢?！?Shung Chieh如是說。 近年來，CIS領(lǐng)域不斷上演著并購案，如安森美半導(dǎo)體在繼收購了Truesense Imaging和Cypress半導(dǎo)體的圖像傳感器業(yè)務(wù)之后，去年又收購了Aptina Imaging；今年OmniVision被中資機構(gòu)所收購?！按笳吆愦蟆钡木置嬖贑IS領(lǐng)域一直在持續(xù)。陳杰稱，手機市場高端CIS芯片被國際巨頭把控的格局在短期內(nèi)將不會改變，中低端市場競爭將愈發(fā)激烈，產(chǎn)業(yè)可能面臨大的整合。 本文下一頁：BSI+Stacking工藝嶄露頭角，PDAF成市場亮點 《國際電子商情》原創(chuàng)文章，謝絕轉(zhuǎn)載 {pagination} BSI+Stacking工藝嶄露頭角，PDAF成市場亮點 隨著業(yè)界對更高分辨率、更小像素尺寸的追逐，CMOS圖像傳感器的技術(shù)革新也從來沒有停止。無疑，背照式成像技術(shù)(BSI)是一重大突破——支持更小像素尺寸和提高分辨率，不過，這還遠遠不夠。 值得注意的是，既要支持更小的像素尺寸，同時又不降低CIS整體的圖像品質(zhì)，這往往是一對矛盾體。陳杰表示，1.12um及更小像素，需要BSI或BSI+Stacking工藝支持。另外，全尺寸30fps預(yù)覽對Sensor的功耗要求也很高。因此，需要工藝和電路兩方面都要做好才行。金子武彥說，要實現(xiàn)像素的小型化，確保靈敏度和飽和電子數(shù)的像素結(jié)構(gòu)很重要。同時，為了確保顏色再現(xiàn)性和分辨率，需要相鄰的像素信號不混合的結(jié)構(gòu)。

安森美半導(dǎo)體圖像傳感器部移動及消費副總裁兼總經(jīng)理Shung Chieh

為了兼顧高分辨率、小像素尺寸和低功耗，不少企業(yè)正在或已開發(fā)出堆棧技術(shù)。金子武彥稱，目前東芝正在開發(fā)一項堆棧技術(shù)，可在晶圓級別疊加圖像傳感器和邏輯電路。因為其不僅能改善圖像傳感器的高速讀取等性能，還能夠追加功能，因此提高了開發(fā)出別具特色的產(chǎn)品的可能性。他透露，這項技術(shù)今后將應(yīng)用于對高性能、多功能要求高的高端產(chǎn)品。另外，他還透露，以2016年產(chǎn)品化為目標，東芝正在開發(fā)1.0um的像素。 安森美則已開發(fā)出先進的堆疊技術(shù)。Shung Chieh稱，將把堆疊技術(shù)用于未來產(chǎn)品，支持優(yōu)化像素性能和獨立支援電路。 除了堆棧技術(shù)，相位檢測自動對焦（PDAF）也是廠家爭相推出的一項新技術(shù)。其實，在主傳感器中加入相位對焦像素在微單領(lǐng)域并不是什么新技術(shù)，但用在手機上卻是一大亮點。SONY、三星、OmniVision這三大圖像傳感器廠商已經(jīng)推出了相應(yīng)的PDAF傳感器。據(jù)金子武彥透露，東芝帶PDAF像素的16Mpix新產(chǎn)品，將在今年第四季度開始量產(chǎn)。 憑借工藝專長和顏色濾波陣列(CFA)，安森美在今年也推出了PDAF技術(shù)，采用獨特的微鏡架構(gòu)，可在微光下快速自動對焦。Shung Chieh說，安森美已付運的產(chǎn)品或提供的樣版，具有行業(yè)標準的Bayer顏色模式、更高靈敏度的Clarity+技術(shù)和PDAF技術(shù)。Clarity+技術(shù)是安森美2014年推出的一項技術(shù)，主要采用清晰的像素來提高傳感器靈敏度，用于更好的微光成像。Shung Chieh透露，目前安森美正致力于下一代像素技術(shù)，更低功耗、更快速度和更好噪聲性能的高性能設(shè)計架構(gòu)已在開發(fā)中。未來還將探索結(jié)合這些技術(shù)，開發(fā)新技術(shù)并無縫集成安森美其它技術(shù)和產(chǎn)品。 目前，iPhone 6、三星S5、 vivo X5Pro、OPPO R7等不少手機已經(jīng)引入相位檢測自動對焦技術(shù)。相信不久的將來，會有越來越多的手機搭載這一技術(shù)。 本文下一頁：新興應(yīng)用蘊藏新商機，廠商多點布局 《國際電子商情》原創(chuàng)文章，謝絕轉(zhuǎn)載 {pagination} 新興應(yīng)用蘊藏新商機 廠商多點布局 無疑，手機攝像頭一直是CIS最重要、也是最大的應(yīng)用領(lǐng)域，雖然智能手機增速放緩，但CIS在這一領(lǐng)域依然還有足夠的發(fā)展空間。不過，應(yīng)該看到，更多新的應(yīng)用市場增長迅速，將成為CIS新的增長動力。 陳杰表示，智能手機在中國和發(fā)達國家已經(jīng)趨于飽和，但在發(fā)展中國家的普及率還不高，還有足夠的發(fā)展空間。另外，采用雙攝像頭、陣列攝像頭等新技術(shù)可能帶來新的應(yīng)用和體驗，這將進一步提升CIS市場需求。同時，手機是一種消費品，更新?lián)Q代速度快，對攝像頭芯片的需求量依然很大。陳杰認為，后置雙攝像頭和陣列攝像頭會產(chǎn)生新的功能和用戶體驗，會成為將來的一種發(fā)展趨勢。 實際上，除了智能手機，思比科在非手機類CIS芯片研發(fā)方面已具備良好技術(shù)儲備和競爭優(yōu)勢。據(jù)陳杰介紹，思比科已自主開發(fā)成功了國產(chǎn)高可靠性CIS工藝和高動態(tài)、超高速、高精度（12bit至14bit）片上列ADC電路、ISP等關(guān)鍵技術(shù)，可以滿足高清監(jiān)控、車載、機器人、無人機等工業(yè)級應(yīng)用的技術(shù)要求?！澳軌蜷_發(fā)全國產(chǎn)化的高可靠性、高性能、工業(yè)級CMOS圖像傳感器系列芯片是我們的重要優(yōu)勢，我們看重高清監(jiān)控、車載、機器人、無人機等高可靠性應(yīng)用市場。” 陳杰說。 東芝除了在手機市場大力投入外，還在開發(fā)需求急速增長的車載用攝像頭的CIS?！败囕d用傳感器與手機用傳感器相比，在規(guī)格上存在一些不同的要求項，但作為圖像傳感器的基本要求，如靈敏度、飽和度等大都是共通的，所以可以有效利用手機產(chǎn)品的開發(fā)技術(shù)?！?金子武彥說，“今后的市場將從拍攝之后查看圖像這一應(yīng)用領(lǐng)域擴展到對圖像進行識別的應(yīng)用領(lǐng)域，如用于個人身份認證的臉部認證、虹膜認證和車載攝像頭的障礙物識別等?！? 基于攝像機的安防系統(tǒng)和視覺應(yīng)用，安森美關(guān)注的應(yīng)用市場更為廣泛。Shung Chieh稱，除了手機，汽車、醫(yī)療內(nèi)窺鏡、掃描、工業(yè)制造、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接設(shè)備、無人機、運動相機、車載硬盤錄像機(DVR)、高端電影攝像機和航空應(yīng)用都是安森美關(guān)注的應(yīng)用市場，安森美已做好準備為所有CMOS成像市場提供產(chǎn)品。 在除智能手機之外的其它應(yīng)用市場，CIS正展現(xiàn)著它的魅力。汽車電子與機器視覺的應(yīng)用、安全監(jiān)護系統(tǒng)、醫(yī)療影像以及與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的各種光電傳感應(yīng)用等應(yīng)用場景已然成為CIS新的增長動力，而國內(nèi)外CIS廠商已經(jīng)注意到了這一變化。 《國際電子商情》原創(chuàng)文章，謝絕轉(zhuǎn)載