抢攻CIS图像传感器市场 三星开发14纳米FinFET制程技术

抢攻CIS图像传感器市场 三星开发14纳米FinFET制程技术

已经在2019年发展出1亿像素影像传感器(CIS)的韩国三星,目前似乎并不打算停止他们再推出相关高端产品的步伐。因为三星在最近的IEDM 2019大会上,介绍了该公司正在将目前用于逻辑处理器生产的14纳米FinFET制程导入到未来的1.44亿像素影像传感器的生产上,藉此以生产高效能,且低耗能的影像传感器。

据了解,目前相机模组中常见的CMOS影像传感器就是一种典型的半导体芯片。透过接收光线,并将其转换为电子信号。再藉由CMOS影像传感器上内建的ADC转换器,用于将电子信号转换成数字信号,然后数字信号被送入其他处理器进行处理,最后进一步成像。所以,CMOS影像传感器本质上就是一种半导体芯片,自然就会受到半导体制程技术的影响。

不过,CMOS影像传感器并不像逻辑处理器那般复杂,需要很先进的制程技术,这使得现阶段还能在CMOS影像传感器的生产上看到40纳米、60纳米等过时的成熟制程。只是,在感光层之下的信号处理器就有很大的差别了,由于这里是协助数字信号转换成图像的地方,使得这部分与各种处理器兴同,将会对制程技术有一定的敏感度,可藉由在新制程生产,达到更低的工作功耗,以节省电量。

不过,目前最大的问题还是电压,CMOS影像传感器工作时需要一个较高的电压,这个电压值虽然在我们看来仍旧算低的,但对于1x纳米制程下的半导体元件来说,已经算是非常高的。现阶段三星也似乎是解决了这个电压问题,在原本用于逻辑处理器生产的14纳米制程基础上,新开发了一种适用于CMOS影像传感器的制程技术。

三星指出,在新的正成技术下,传感器的整体功耗降低了非常多。尤其是数字信号处理方面,对新制程技术更加敏感。整体来说,在1.44亿像素下进行10fps的连拍时,最高可以节约42%的电能。而这样的结果对于功耗敏感的行动产品来说将是非常大的突破。而除了性能与功耗都叫现阶段产品有更进一步的提升之外,市场人士认为,三星以14纳米FinFET制程来生产CMOS影像传感器,还有一样重大因素,就是为了抢攻市场而来。

先前有媒体报导,近半年来受惠于5G题材的发酵,智能手机对照相品质要求大无提升的情况下,影像像传感器市场持续火热,但如今供应链产能紧张问题仍未得到缓解。因此日前是常传出目前全球图像传感器龙头SONY,因产能不足首次释单给台积电的40纳米制程来生产,而其他包括联电与力积电等晶圆代工厂商业陆续也都拿下CMOS影像传感器产品的大单,显见当前影像传感器的市场热络。

另外,根据市场研究公司调查结果显示,SONY在2019年第1季以51.1%市占率位居图形传感器市场龙头。紧跟在后的是三星电子17.8%,Omni Vision以13.5%排名第3,之后为安森美半导体5.7%以及SK海力士2.7%。三星电子也正在积极投入影像传感器发展,企图力赶SONY的市场领导地位。

所以,透过较先进制程的生产,三星除了企图能以更高效能的产品抢攻SONY的市占率之外,还能够带动本身在晶圆代工市场的营收。至于,整体的最后成果如何,就有待日后密切观察。

CIS缺货严重,台积电、联电、力积电拿下大单

CIS缺货严重,台积电、联电、力积电拿下大单

近半年来图像传感器(CIS)市场持续火热,但如今供应链产能紧张问题仍未得到缓解,近日Sony因产能不足首次释单给台积电,联电与力积电等也都拿下CIS大单。

据市场消息指出,Sony近日首次将高端CIS订单交给台积电代工,并将由台积电南科14a厂导入40纳米制程生产,且还将为此添购新设备,计划于明年8月试产。规划初期月产能2万片,2021年第一季量产交货。

且台积电未来还计划继续扩大相关产能,与Sony的合作可能延伸至28纳米以下先进制程。可见CIS需求相当强劲,为面对三星的竞争,Sony也只好放出代工单。台积电原本就有在帮北京豪威代工,已有相关量产经验,将成为Sony抢占市场的合作伙伴。

Sony目前自身也在日本国内积极扩产,3年内将有近6,000亿日元规模的投资,今年更讨论再追加1,000亿日元建设新厂房。在此情境之下,已购并富士通半导体12寸晶圆厂的联电,也因此占据着地利,直接打进Sony供应链。甚至连力晶旗下的力积电也传出拿下了Omnivision的大单,包下每月破万片晶圆产能。

目前CIS需求主要还是来自手机,智能手机朝向多镜头高画质发展已成趋势,不过也有意见质疑,是否过犹不及。未来就算是中低端机种,可能也是3镜头起跳,甚至1亿像素产品也在非旗舰机型中窥见。小米CC9 Pro新品就有5个镜头并高达1亿的像素,而售价仅2,799人民币,但这样的设计是否合理,仍待市场去验证。

不过CIS在其他领域的确也有很广泛的需求,如车用、AI等都确实有动能,明年价格无论如何也很难拉下。半导体从上游晶圆厂至下游封测厂接都可望受惠,整个CIS市场呈现寡头垄断格局。

台积电获索尼大单 攻5G应用再下一城

台积电获索尼大单 攻5G应用再下一城

第五代移动通讯(5G)带动互补式金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)商机爆发,全球CIS龙头日商索尼(Sony)产能不足,旗下高端CIS首度释单台积电,为台积电再添5G相关应用订单。

台积电全力冲刺最先进的5纳米制程于明年上半年量产之际,在特殊制程及高端图像传感器接单报捷,并为采钰、同欣电等台积电图像传感器供应链注入强大订单动能。

熟悉内情的日方人士透露,索尼本来就是台积电客户,过去合作以逻辑芯片为主,并未将图像传感器交由台积电代工,此次索尼破天荒释出CIS订单,台积电正紧锣密鼓筹备迎接这个大客户新订单到来。

台积电向来不评论单一客户与订单。据了解,这次索尼首度释出CIS订单,将于台积电南科14a厂导入40纳米制程生产,台积电为此添购新设备,订于明年第2季装机、8月试产,初期月产能2万片,2021年第1季大量交货,后续打算扩大产能,双方可望延伸合作至28纳米及以下制程。

法人指出,CIS是侦测外在环境变化、有效连结各种装置的重要零组件,台积电过往在CIS领域已有豪威(OmniVision)等大厂订单,相关产品量产经验、良率出色,索尼加入后,有助台积电明年特殊制程订单成长。

消息人士透露,索尼看好5G时代带动高端图像传感器需求强劲,但自有产能供不应求,加上三星、豪威等劲敌正加速扩产脚步,尤其豪威这几年在台积电产能支持下,市占快速提升,让索尼决定改变过往自制的策略,首度将图像传感器交由台积电代工。

SONY砸9亿美元建CMOS图像传感器新厂

SONY砸9亿美元建CMOS图像传感器新厂

日本电子消费大厂SONY将于长崎县设新厂,生产智能手机镜头所不可或缺的影像感测半导体,SONY看好未来5G普及后,手机硬体的高端相机需求将会提升,因此决定注资。

《日经》报导,SONY将在下一个会计年度,为此计划投入1000亿日元(约9.18亿美元),最快将于2021年4月开始的会计年度投入生产。

SONY已经长达12年没有自建新厂,这将是未来5年的第一座。现在智能手机对于相机功能的要求愈来愈高,而且每部手机上都有两、三个相机镜头,SONY认为,图像传感器的市场仍会持续成长。况且,随着未来5G网络普及,在无人车与工厂自动化方面,对图像传感器的需求也只会更高。

在2018年,SONY的图像传感器市占率已逾50%,该公司希望透过未来扩增产线,在2025年把市占率再提升至60%。SONY的主要对手三星电子市占率为20%,三星也同样正在扩大投资。

SONY的长崎县新厂,预估占地74800平方公尺,与諌早市原有的生产线邻接,并生产CMOS图像传感元件,而详细的新厂计划,将于周三(30日)与财报一并揭露。

目前,SONY每个月的产能为10万个图像传感器,SONY希望能在2021年3月时,把产能提升至13万个。目前SONY采取的做法是改善良率、扩大既有厂房内的产线。不过,若是想迎接5G浪潮,就必须再建新厂。虽然新厂房的产能还未知,但SONY希望未来能让产能翻倍。