攻破高像素?cái)z像頭模組的技術(shù)難題,淘汰找的不是你
發(fā)布時(shí)間:2015-03-08 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】近年來隨著市場(chǎng)的巨大需求,攝像模組產(chǎn)業(yè)也迅速膨脹,廠商達(dá)到幾百家,上規(guī)模的也有幾十家,未來的市場(chǎng)還能容得下這么多廠商嗎?這些廠商未來如趕不上技術(shù)升級(jí)換代和規(guī)模效應(yīng),將可能會(huì)很快被淘汰。如果不想被淘汰就得克服高像素?cái)z像頭模組的技術(shù)難題,那到底技術(shù)難題有哪些?
電子攝像功能正成為各大旗艦智能手機(jī)最重要的差異化標(biāo)志,甚至其風(fēng)頭有超過手機(jī)主芯片平臺(tái)的趨勢(shì)。主流旗艦智能手機(jī)已都采用了13M素像,5P,甚至6P的鏡頭片數(shù),甚至閉環(huán)式馬達(dá)自動(dòng)對(duì)焦和光學(xué)防抖等最新技術(shù)。到今年年底,就可能有廠商推出16M像素的手機(jī)了,而中國(guó)廠商已可以提供這些高端攝像模組的供貨,中國(guó)攝像模組產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入全球第一梯隊(duì)。
然而,近年來隨著市場(chǎng)的巨大需求,攝像模組產(chǎn)業(yè)也迅速膨脹,廠商達(dá)到幾百家,上規(guī)模的也有幾十家,未來的市場(chǎng)還能容得下這么多廠商嗎?這些廠商未來如趕不上技術(shù)升級(jí)換代和規(guī)模效應(yīng),將可能會(huì)很快被淘汰。讓我們先看看13M,和即將到來的16/20M攝像模組主要的技術(shù)難度吧。
16/20M攝像模組主要的技術(shù)難度
中國(guó)領(lǐng)先攝像模組廠商舜宇光學(xué)的技術(shù)負(fù)責(zé)人表示,主要難度包括以下一些內(nèi)容:
* 元器件的制作難度加大:光圈的變大使得鏡頭的生產(chǎn)良率很難提升,譬如FNO1.8的鏡頭,最厲害的廠商現(xiàn)在良率也就20%。同時(shí)像素提升到了16M甚至20M,5P的鏡頭將很難滿足解像力要求,這就需要6P及以上的鏡頭。鏡頭的片數(shù)增加,對(duì)于鏡頭廠的組裝,絕對(duì)是一個(gè)挑戰(zhàn);
* 供應(yīng)鏈資源整合難度加大:元器件技術(shù)難度大,因此能生產(chǎn)高像素元器件的資源廠商很少,誰能整合資源,誰將主宰這個(gè)市場(chǎng);
* 模組組裝難度加大:像素越高,對(duì)解像力的均勻性和一致性要求越高,同時(shí)對(duì)生產(chǎn)線的要求也隨之提升,尤其是模組生產(chǎn)過程中title(傾斜度)的控制成為模組表現(xiàn)好壞的關(guān)鍵。
“綜上所述,我相信后續(xù)要在模組行業(yè)站穩(wěn)腳跟并獲得發(fā)展,不是誰更有錢投COB產(chǎn)線的問題,這是前5年的事情,而現(xiàn)在是要看哪家模組廠的封裝能力、組裝測(cè)試能力強(qiáng),誰就能在這個(gè)行業(yè)發(fā)展地更好。”他認(rèn)為。
而中國(guó)另一家主要攝像模組廠商信利(Truly)技術(shù)負(fù)責(zé)人則從另一個(gè)角度詳細(xì)解釋了未來攝像模組產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。
他解釋,如果僅是單純的像素提升, 技術(shù)門檻則主要是工藝提升和品質(zhì)控制,包括污點(diǎn)控制、光心對(duì)正、傾斜度控制、成像色彩與功能的一致性校正和畫質(zhì)均勻性管控等。但如果是閉環(huán)式馬達(dá)自動(dòng)對(duì)焦或光學(xué)防抖產(chǎn)品,則攝像模組的生產(chǎn)制造全流程幾乎都需要升級(jí)與改造,對(duì)生產(chǎn)線的精度、生產(chǎn)廠房的潔凈度以及設(shè)計(jì)精密性要求等將更加嚴(yán)格??傮w上說,像素越往上,攝像模組的制造難度將越大。目前國(guó)內(nèi)少數(shù)的攝像頭模組廠有量產(chǎn)113M的經(jīng)驗(yàn),從8M到13M的過渡可能較多的是加強(qiáng)生產(chǎn)管理。但目前13M或以上的產(chǎn)品有較大比例的要求搭配閉環(huán)式馬達(dá)自動(dòng)對(duì)焦產(chǎn)品和光學(xué)防抖產(chǎn)品,對(duì)新工藝和新技術(shù)的導(dǎo)入及消化是最大的挑戰(zhàn)。“目前信利已經(jīng)成功量產(chǎn)閉環(huán)式馬達(dá)自動(dòng)對(duì)焦產(chǎn)品和光學(xué)防抖產(chǎn)品,在國(guó)內(nèi)屬于領(lǐng)先企業(yè)。”他很自豪地稱。
除了以上這些新技術(shù)的挑戰(zhàn),攝像模組廠商還面臨另一個(gè)新的課題:對(duì)一些革命性創(chuàng)新攝像技術(shù)的跟蹤與研發(fā)。
陣列相機(jī)等革命性技術(shù)的商用前景
今年,一些創(chuàng)新的革命性的攝像技術(shù)被推到大眾眼前,比如陣列相機(jī), MEMS相機(jī),OIS和光場(chǎng)相機(jī)等,國(guó)內(nèi)的一些模組廠商也在跟蹤或研發(fā)此技術(shù),大家比較擔(dān)心的是這些新興的攝像技術(shù)將會(huì)替代傳統(tǒng)的攝像技術(shù)嗎?何時(shí)會(huì)替代?
對(duì)此,舜宇光學(xué)的技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)目前熱門的幾個(gè)革命性攝像技術(shù)一一進(jìn)行了分析。他指出,陣列相機(jī)還處于產(chǎn)業(yè)整合的階段,要最終商業(yè)化,估計(jì)還有一段路要走,明年下半年能起來就很不錯(cuò)了;MEMS相機(jī)是個(gè)好東西,在尺寸和功耗方面都要優(yōu)于現(xiàn)在的VCM方案。但這個(gè)方案的問題點(diǎn)是供應(yīng)鏈的單一,對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不利,具體可以見下圖對(duì)比;光場(chǎng)相機(jī)跟陣列相機(jī)類似,但個(gè)人認(rèn)為在手機(jī)上應(yīng)用的可能性不大。OIS光學(xué)防抖技術(shù)將是明年的一個(gè)主流技術(shù),應(yīng)該會(huì)成為一二線客戶旗艦機(jī)的優(yōu)先配置方案。同時(shí),他特別提到,一些3D camera/optical zoom的方案都處于研究中,明年可能市場(chǎng)上會(huì)個(gè)別出現(xiàn),但不會(huì)是主流。
信利的技術(shù)負(fù)責(zé)人則表示了稍微不同的觀點(diǎn),他認(rèn)為,由于陣列相機(jī)用的CMOS sensor目前只有極少數(shù)廠商支持,與之相比,陣列鏡頭廠商稍多一些,大陣列,例如4*4,仍需時(shí)日開發(fā),而小陣列,例如1*2、1*3,明年應(yīng)有商用試水的機(jī)會(huì)。目前,產(chǎn)業(yè)鏈上參與的廠家并不多,信利已經(jīng)在測(cè)試此產(chǎn)品。MEMS相機(jī),以數(shù)字光學(xué)的方案最為理想,目前處于試生產(chǎn)階段,明年也應(yīng)該有試水商用的機(jī)會(huì)。光場(chǎng)相機(jī)作為獨(dú)立的拍攝終端,早已有產(chǎn)品上市,但如何向移動(dòng)終端移植,仍需探討。
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對(duì)于陣列相機(jī),美商Aptina是幾大CMOS sensor廠商中表現(xiàn)最積極的一家,其AIBU部門的CTO Mike Brading對(duì)本刊表示,他們十分看好這一技術(shù),因?yàn)殛嚵邢鄼C(jī)可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)基于VCM相機(jī)的多種不能實(shí)現(xiàn)的功能,“更重要的是,現(xiàn)在智能手機(jī)的處理器也已開始具備陣列相機(jī)的處理能力了。”他說道,“但是,何時(shí)能商用,我們還要觀察。”他補(bǔ)充道。
看來,雖然這些革命性的新興攝像技術(shù)很美好,但是實(shí)現(xiàn)商用并不是那么容易的事,近年內(nèi)難以形成大規(guī)模商用,但是小批量試水的產(chǎn)品會(huì)在明年出現(xiàn)。普通的攝像模組廠商大可不必這么早地跟進(jìn),明年5M、8M、12M/13M傳統(tǒng)的攝像模組還是會(huì)有很大的市場(chǎng)。那么,2014年中國(guó)攝像模組市場(chǎng)會(huì)如何演變呢?幾百家攝像模組廠商會(huì)加速收斂嗎?
中國(guó)攝像模組各細(xì)分市場(chǎng)預(yù)測(cè)
信利負(fù)責(zé)人分析,目前,5M已成為國(guó)內(nèi)低端智能機(jī)主攝和中、高端智能機(jī)前攝的主力方案,市場(chǎng)容量不斷擴(kuò)大,1/4“仍是目前主流,價(jià)格在較大程度上主導(dǎo)了市場(chǎng),后續(xù)1/5”如有明顯價(jià)格優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)將會(huì)向其過渡。8M已成為中、高端智能機(jī)主攝的主力方案,目前8M sensor主流是1/3.2“規(guī)格,光學(xué)方面仍有空間提升畫質(zhì),在對(duì)焦功能上也有更好功能可挖掘,市場(chǎng)份額仍將穩(wěn)步擴(kuò)大,新一代1/4” sensor也已在推廣,但何時(shí)迎來市場(chǎng)過渡,仍具有不確定性。高端12M、13M總體市場(chǎng)份額相對(duì)偏少,但作為各家旗艦機(jī)型,高像素仍具有不可回避的市場(chǎng)號(hào)召力,市場(chǎng)份額將繼續(xù)看長(zhǎng)。“信利在5M、8M、12M、13M、16M各像素都有量產(chǎn),憑借精益求精的制造技術(shù)和扎實(shí)穩(wěn)健的制造風(fēng)格,市場(chǎng)份額穩(wěn)步增長(zhǎng),高像素快速對(duì)焦、超薄等產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)、國(guó)際處于領(lǐng)先地位。”他稱。
而舜宇的負(fù)責(zé)人更是預(yù)估了今明年各個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的需求,具體如下:對(duì)于5M攝像模組市場(chǎng) ,這是智能移動(dòng)終端中最主要的一個(gè)像素,目前一個(gè)月的出貨量在12-15KK,我們預(yù)計(jì)占手機(jī)攝像模組總出貨量占據(jù)4成左右市場(chǎng)份額,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)一二線模組廠都開始進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。“明年這塊的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更加激烈,加上國(guó)內(nèi)的思比科、格科微等芯片廠也會(huì)加入這個(gè)戰(zhàn)局,不管是客戶爭(zhēng)奪還是價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)都更激烈。對(duì)于我們來講,產(chǎn)能現(xiàn)在已經(jīng)不是問題,我們會(huì)發(fā)揮規(guī)?;膬?yōu)勢(shì),為客戶提供更好的方案。”他說道。
對(duì)于8M攝像模組市場(chǎng),今年下半年已經(jīng)逐漸成為一個(gè)主力的像素規(guī)格,而明年會(huì)有一個(gè)更大的爆發(fā),就像今年的5M模組,預(yù)計(jì)明年出貨量會(huì)超過5M的攝像模組,達(dá)到150KK左右,“我們8M的方案經(jīng)過近兩年的量產(chǎn),其良率已經(jīng)達(dá)到很高水平,已經(jīng)做好了迎接大爆發(fā)的準(zhǔn)備。”他很有信心地表示。
至于高端的12-13M模組,他分析道,“今年國(guó)內(nèi)品牌的旗艦機(jī)都已經(jīng)采用這個(gè)方案,但從模組來看,能在13M上做得好的廠商還不多,除了臺(tái)灣光寶外,大陸主要還是以我們?yōu)橹?,下半年信利也開始在小部分客戶中有項(xiàng)目參與。明年預(yù)估能達(dá)到40KK左右,我們將通過產(chǎn)線工藝能力提升和產(chǎn)業(yè)鏈的整合爭(zhēng)取全線切入重點(diǎn)客戶的項(xiàng)目,為客戶提供性價(jià)比更高的產(chǎn)品。”
不過,值得一提的是,明年參與中國(guó)大陸市場(chǎng)攝像模組競(jìng)爭(zhēng)的遠(yuǎn)不止本地的廠商,之前給蘋果供貨的光寶和致申科技等臺(tái)灣公司,由于蘋果的出貨比當(dāng)初預(yù)期的少了很多,以至于他們的產(chǎn)能有了很多富余,現(xiàn)在都來大陸搶單,并且價(jià)格相當(dāng)激進(jìn),所以,明年從VGA到12/13M攝像模組的競(jìng)爭(zhēng)都會(huì)更激烈,而16/20M的攝像模組如前所述,還要配合6P鏡頭、閉環(huán)馬達(dá)自動(dòng)對(duì)焦和光學(xué)防抖等最新技術(shù),綜合挑戰(zhàn)非常大,能做出來的廠商鳳毛麟角。
那么,明年攝像模組廠家的數(shù)量是否會(huì)快速收斂?“我想這很大程度取決于市場(chǎng)。”信利的負(fù)責(zé)人表示。他解釋,目前我們看到智能手機(jī)出貨量的增速在今后的2~3年應(yīng)該維持在30%的水平,同時(shí)像素在不斷地走高,高像素的產(chǎn)品對(duì)產(chǎn)能的消耗是高于低像素產(chǎn)品的。綜合計(jì)算智能手機(jī)出貨及因像素提升的產(chǎn)能消耗,如果市場(chǎng)整體的產(chǎn)能增速維持在50%左右,估計(jì)是可以接受的。同時(shí)攝像頭的應(yīng)用范圍也不斷在加大,特別是作為人機(jī)交互的sensor方面,有較大的應(yīng)用前景,再加上智能汽車、智能家居也是攝像模組的藍(lán)海市場(chǎng),整體上攝像模組的市場(chǎng)前景比較良好。“但如果市場(chǎng)需求達(dá)不到預(yù)期及新增產(chǎn)能的速度高于市場(chǎng)需求增長(zhǎng),必定會(huì)引起行業(yè)洗牌,對(duì)于沒有規(guī)模和技術(shù)實(shí)力的廠家將可能會(huì)被淘汰。”他也提醒大家。
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