手机CMOS传感器市场将挑战68亿颗规模,二哥格科微即将跃上科创板

这两年晶圆代工产能火爆,在这一波电源管理芯片 PMIC 严重供给不足之前,供给最吃紧、需求量最大的是 CMOS 图像传感器; 日前,才宣布要自建 12 寸厂的 CMOS 传感器供应商格科微 IPO 首发申请过关,即将于上交所科创板上市。

来源:格科微招股书、 Frost&Sullivan

根据 Frost&Sullivan 统计,2019 年全球手机 CMOS 图像传感器出货量为 49.3 亿颗,市场规模达到 120.8 亿美元,预计到了 2024 年,全球手机 CMOS 传感器规模将可达 67.8 亿颗,市场规模达到 164.1 亿元。

以 2019 出货量来看,CMOS 图像传感器芯片全球前四大为 SONY 占 26.9%、格科微 20.7%、三星 18.9%、豪威 OV 占 15.1%。

以出货量口径统计,2019 年前五大供应商合计占据全球 88.6% 的市场份额。其中,SONY 以17.1 亿颗的出货量位居全球龙头,市占率达到 26.9%; 格科微以 13.1 亿颗的出货量位列市场第二,占据 20.7%市场份额。

上述是以出货量来排名,若以销售金额来看,2019 年前十大为 SONY 占 44.6%、三星 22.7%、豪威 8%、ON SEMI占 3.4%、意法半导体 3.1%、SK海力士 3%、Canon 占 3%、格科微 2.8%、Panasonic 2.4%、东芝 2.2%等。

格科微的主营业务除了 CMOS 图像传感器,还有显示驱动芯片。根据 2019 年财报,CMOS图像传感器和显示驱动芯片的营收比重分别为 86.8% 和 13.2%。

格科微主要生产 QVGA(8 万像素)至 1,300 万像素的 CMOS 图像传感器和分辨率介于 QQVGA 到 FHD 之间的 LCD 驱动芯片,其产品主要应用于手机领域,同时广泛应用于包括平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、移动支付、汽车电子等在内的消费电子和工业应用领域。

自建12寸厂,逐渐转型为IDM

最近因为 8 寸产能满载,电源管理芯片 PMIC 产能严重吃紧。其实在 PMIC 缺货之前,CMOS 图像传感器芯片才是全球最缺货的芯片之一,这也导致格科微在今年初宣布将从 IC 设计公司跨入自建 12 寸晶圆厂。

根据格科微的规划,预计在上海临港新片区新建 12 寸 BSI 晶圆后道产线,项目投资总额 68 亿元,建设期为 2 年,可达到月产 20,000 片晶圆的产能。

该项目投产后,部分背照式图像传感器生产将从直接采购背照式 CIS 晶圆转变为先采购标准 CIS 逻辑电路晶圆,再自主进行晶圆键合、晶圆减薄等背照式 CIS 晶圆特殊加工工序。

格科微表示,公司将大部分晶圆制造及封装测试环节委托给相应的代工厂完成,但为了有效保障产能,日前也将通过自建部分 12 寸BSI 晶圆后道制造产线、12 寸晶圆制造中试线、部分 OCF 制造,以及背磨切割产线,实现从 Fabless 模式向 Fab-Lite 模式的转变。

通过自建部分 12 寸 BSI 晶圆后道产线,可确保产能供应无虑,实现对关键制造环节的自主可控,并与现有供应商形成互补,在上游产能供应紧缺时保障中低阶产品的稳定交付。

智能手机的镜头量大爆发

近几年来,CMOS 传感器全球大缺货的关键因素之一是智能手机的镜头量大增,对于 CMOS 传感器需求大增。

根据 Frost&Sullivan 统计,全球智能手机后置双摄及多摄(三摄及以上)的渗透率提升。后置双摄智能手机自 2015 年初开始升温, 2018 年渗透率达到高峰,占据 40% 份额,之后逐渐成为市场主流,预计至 2024 年,后置双摄及多摄智能手机渗透率合计将达到 98 %。

同时,平均单部智能手机所搭载的摄像头数量也在逐年上升中。自 2015 年的 2 颗上升至 2019年的 3.4 颗,年均复合增长率达到 14.3%,预计 2024 年摄像头数量将达到 4.9 颗。

摄像头画素的提升也带给芯片业者不小的技术挑战。

2015 年以前,200 万及以下像素的摄像头占据了绝大部分市场份额; 2016 年之后开始转移至 500万至 1,300 万像素摄像头。

目前,主流智能手机品牌旗舰机型的主摄像头像素水平已达到 4,800 万至 6,400 万,甚至部分机型已采 1 亿像素的摄像头,这推动 CMOS 图像传感器向着更高像素的方向不断发展。

摄像头画素的提升,一方面并拉动 CMOS 图像传感器的技术与性能升级,对设计厂商有了相当大的挑战,没有跟上技术的步伐,容易被市场其他竞争对手替代。

短板是中高阶和OLED产品

格科微在招股书中也揭露了风险部分。公司指出,主要是日韩和台湾的竞争对手持续以强大的资金与技术实力提升其品牌知名度和市场地位,尤其是在中高阶像素的 CMOS 图像传感器、OLED 显示驱动芯片等领域。

另一方面在本土竞争对手上,太多的新加入者导致产品同质化提升,间接压缩行业的利润空间。因此,市场竞争的日益加剧可能导致公司市场份额降低、利润空间缩小,影响公司的盈利。

在中美摩擦风险方面,格科微揭露,目前公司与部分美国 EDA 供应商及 IP 授权商存在技术合作,若未来贸易摩擦升级,技术禁令的波及范围扩大,可能对公司使用上述 EDA 软件和 IP 造成不利影响。

另外,CMOS 传感器覆盖从数万像素至上亿像素,而显示驱动芯片也包含 LCD 驱动芯片、AMOLED 驱动芯片、TDDI 芯片等多种产品,每个品项都有行业龙头在各自领域有完整的产品线覆盖,而格科微主要是提供 8 万像素至 1,300 万像素的芯片和 LCD 驱动芯片,产品覆盖范围相对有限,具有无法满足客户多样化需求的风险。

格科微揭露的另一个风险是供应商集中。因为高阶产品的晶圆代工产能集中于三星、台积电、中芯国际、华虹半导体等少数头部供应商,容易受到供应商业务经营的变化而波动、产能受限或合作关系紧张,影响产能和出货时程。

在优势方面,格科微也提到在电路设计方面,采用成本较低的三层金属设计,并通过优化有效缩小了芯片的尺寸,进一步控制成本。此外,也独创 COM 封装技术、COF-Like 创新设计等多项有别于行业主流的特色解决方案,在保证产品性能的前提下对生产良率、工艺难度等进行了大幅改善。