现阶段微型摄像模组行业发展情况与历史机遇

微型摄像模组行业发展情况

1、行业概况

微型摄像模组具有体积小、功能强大的特点。微型摄像模组技术源自普通摄像技术，主要结构和组件包括镜头，传感器，图像处理芯片，软性线路板、镜架等主要部分组成。其主要工作原理为：景物通过镜头生成的光学图像投射到图像传感器表面（有CCD和CMOS两种），然后转为电信号，经过模数转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片中加工处理。

手机摄像模组零部件相互关系示意图手机端微型摄像模组的发展代表了行业新技术的方向，虽然手机在上世纪八十年代就已经面世，但摄像功能与手机的结合是在2000年后。2000年9月，夏普联合日本移动运营商J-PHONE发布了首款内置了11万像素CCD摄像头的夏普手机，但由于像素过低，并没有引起广泛使用。2002年诺基亚第一款内置摄像头手机才真正拉开手机摄像技术的普及。像素是摄像模组成像质量的重要决定因素，当前1,300万像素的摄像头已经成为后置摄像头的主力，而且千万像素摄像头已经成为各品牌新一代旗舰机型的标配。随着人们拍照理念的革新，手机前置摄像头成为近年来决定手机拍摄品质的因素之一。目前，前置摄像头的主流配置是500万和800万像素，但是自拍、美颜等消费需求正在带动前置摄像头向1,600万甚至更高像素升级。

在对焦功能上，2005年索尼爱立信研发出首款具备自动对焦拍照功能的手机，内置一枚支持自动对焦的200万像素镜头。目前，几乎所有的手机后置摄像头都已经标配为自动对焦的模组，自动对焦模组已经成为手机摄像头核心的器件之一。并且，部分厂商正在试验光学变焦功能应用于智能手机的可行性。但由于手机终端厚度的限制，光学变焦马达仍无法取代自动对焦马达的主流地位。未来，微型摄像模组的自动对焦功能主要以提高对焦速度，缩小对焦模组空间，以及增加用户稳定性体验为主，从传统弹片式的对焦马达、闭环式对焦马达逐渐向光学防抖对焦马达发展，以解决拍照模糊的问题，并提升拍照和录像的图像稳定度。

2、行业技术水平和发展趋势

（1）工艺技术水平创新

AA（ActiveAlignment）加工技术：即主动对准，是一项确定零配件装配过程中相对位置的技术。在摄像模组封装过程中，涉及到图像传感器、镜座、马达、镜头、线路板等零配件的多次组装，传统的封装设备如CSP及COB等，均是根据设备调节的参数进行零配件的移动装配的，因此零配件的叠加公差越来越大，终表现在摄像模组上的效果是拍照画面清晰位置可能偏离画面中心、四角的清晰度不均匀等。而AA制程的设备在组装每一个零配件时，设备将检测被组装的半成品，并根据被组装半成品的实际情况主动对准，然后将下一个零配件组装到位。这种主动对准技术可有效的减小整个模组的装配公差，有效的提升摄像头产品一致性。通过AA制程主动校准技术，可调节镜头对准至6个自由度（X，Y，Z，θX，θY，及θz）。通过调节相对位置和镜头倾斜，可确保拍照画面中心清晰，以及提升画面四角解像力的均匀度，使产品一致性得到提升。目前，光学防抖、超高像素、大光圈、双摄像模组等模组产品必须采用AA制程的主动对准机制才能较好的生产制造，而更多的未来产品或许也采用这类主动对准技术的设备和制程。

双摄像模组加工技术：即把两个摄像模组以特定方式组合在一起的加工技术。当前的双摄像模组加工方案为一体式组装，在一块线路基板上搭载2颗摄像模组，其模组尺寸较小，但高度偏高，加工不良率非常高，几乎是单模组的2倍，而且不良品无法返修。目前，市场上已开发的两个单摄像模组分体式组装方案，基本采用模组单体AA组装方式，具备模组高度低，加工不良率低，不良品可返修等优点，其组装良率跟单模组几乎持平，大大降低了模组成本，具备价格竞争优势。

相位对焦模组全自动加工技术：该技术采用自动化加工设备，可实现相位对焦模组校准和软件参数烧录的全程自动化流水化作业。设备可自动识别并抓取流水线上的模组放入探针接触槽内，然后由软件快速完成相位对焦校准和软件参数烧录作业，具备加工速度快，良品率高等优点。此技术不仅提高了产线自动化加工程度，节约了人工成本，而且模组校准精度高，参数烧录一致性好，提高了模组产品优良品质的稳定性。

虹膜识别技术：即基于眼球中的虹膜进行身份识别，是人体生物识别技术的一种。由于虹膜组织唯一性高、稳定性好、生物活体性强、疾病影响或手术改变的可能性小，所以在包括指纹识别在内的所有生物识别技术中，虹膜识别技术在准确性、稳定性、活体检测等综合安全性能上具有优势。虹膜识别前景广阔，空间巨大，可广泛应用于金融、医疗、安检、安防等领域。

（2）关键部件功能优化

摄像模组的成像过程是将光信号数字化的过程。对摄像模组影响重要的关键部件包括：镜头、传感器和图像处理芯片。

镜头：是指由不同的透镜经系统组合而成的整体，是摄像模组的重要组成部分，对成像效果起着很至关重要的作用。镜头主要决定画面清晰度（画面清透度、光线、远近景）、图像显示范围，同时影响硬件支持的高像素。其中镜片又分玻璃和塑胶两种材质，玻璃材质镜片透光和成像效果好，但成本较高，镀膜后的玻璃材质镜片效果更好；塑胶材质镜片抗震性较好、成本低、适合量产，但透光和成像稍逊色于玻璃材质。透镜越多，相对成像效果会更出色，但相应成本和厚度会增加。目前摄像模组基本采用塑胶材质镜片作为镜头材质。

传感器：是摄像模组的核心模块，相当于传统相机的“胶卷”，将光线转化为数字信号。CMOS与CCD传感器是当前两种主流影像传感器。随着技术成熟进步，曾经占据主流之位的CCD已经被CMOS取代。CMOS凭借低成本、设计简单以及尺寸小、功耗低等特性逐渐成为主流，尤其是背照式CMOS传感器的出现加快了这一进程。背照式CMOS传感器大的优化之处在于改变了元件内部结构，显著提高了光的效能，大大改善低光照条件下的拍摄效果。目前，基于低成本、低功耗以及高整合度的特点，CMOS传感器多用于微型摄像模组等产品中；CCD传感器基于成像质量好但成本高、体积大、能耗高等特点，多用于高端数码相机等产品中。

马达：即音圈马达，其原理与扬声器类似，结构由磁石、线圈、上下簧片、上下垫片、外壳、载体、底座构成，是摄像模组中使成像清晰不可获缺的部件。摄像模组马达的主要分为自动对焦马达和光学变焦马达。自动对焦是通过微距离移动整个镜头（而不是镜头内的镜片的位置），控制镜头焦距的长短，从而实现影像的清晰；光学变焦是通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置，改变镜头焦距的长短，并改变镜头视角的大小，从而实现影像的放大与缩小。目前，光学变焦镜头已克服厚重的外观类型开始逐渐搭载于轻薄化的智能手机。

处理芯片：是摄像模组中重要的组成部分，对传感器传送过来的数字信号进行优化，转化为图像格式并通过接口传输给存储或显示设备并刷新传感器。直接决定画面品质（如色彩饱和度、清晰度）与流畅度。目前，处理能力更强、更高集成化、更低功耗是处理芯片的整体发展趋势。

（3）下游市场应用逐渐扩大

可穿戴产品、物联网、智能家居、智能汽车、无人机、虚拟现实、增强现实等领域技术逐渐成熟，促使更多的硬件设备需要提供人机交互和摄像功能。单一产品与微型摄像模组也已不再是单一数量对应关系，以汽车摄像为例：按照应用方式，汽车摄像可分为行车辅助、驻车辅助与车内人员监控三部分，一辆汽车可安装8-12颗微型摄像模组。下游应用领域扩大，对摄像模组的分辨率、稳定性等技术指标也提出了新的要求，进一步推动了微型摄像模组产业的发展。

3、市场容量

智能终端轻薄化、高端化、个性化的用户体验不断提升，为微型摄像模组的发展带来持续、广阔的市场需求空间。

（1）摄像模组行业产值及预测

根据智研科信咨询发布的《2014-2019年中国手机摄像头市场运营态势与投资前景评估报告》中数据显示，2011年全球手机摄像头需求规模为29.6亿支，2015年达到35.7亿支。预计未来几年，全球手机摄像头需求增速将放缓，但仍将保持增长态势，到2022年全球手机摄像头需求规模将达到47.3亿支。全球手机摄像头市场规模及预测如下图所示：

（2）摄像模组行业下游需求预测

受益于智能电子消费品终端和车载摄像模组需求的日益增长，目前摄像模组市场整体需求量持续放大。

①智能手机和平板电脑市场

智能手机和平板电脑等产品所处的智能电子消费品终端市场对摄像模组带来的驱动力主要来自三个方面：一是出货量大幅增加，几乎全部智能手机和平板电脑均内置了拍照功能。根据WIND资讯和GartnerGroup统计数据，2016年全球智能手机出货量为14.98亿部；根据WIND资讯统计数据整理，平板电脑出货量为1.75亿部，巨大的智能手机和平板电脑市场为摄像模组行业带来下游需求空间。二是微型摄像模组升级换代迅速，千万级像素摄像模组的手机随着技术革新及需求增长正逐步呈现上升趋势，成为市场的主流。产品更新换代的加速为摄像模组制造商技术升级提供了发展空间。三是3G网络的全面推广使得视频通话成为可能，随着4G网络的逐渐推广，双摄像头手机大量上市。因此，智能手机和平板电脑等下游产品的需求增长对摄像模组的需求有着至关重要的影响。

②汽车市场

根据国际汽车制造协会的数据显示，2015年全球乘用车产量超过6,856万辆。车载摄像模组占整个摄像模组市场比例相对较小，但是中高端汽车都将车载摄像功能作为必备功能之一，汽车市场的不断发展，为微型摄像模组厂商带来较大市场需求空间。从汽车行业发展情况来看，辅助驾驶、自动驾驶、无人驾驶等功能升级是用户体验的必然要求和行业未来发展趋势。随着无人车的研发及逐渐推广，汽车驾驶智能辅助系统的渗透率将快速提高，而车载摄像模组作为无人车智能驾驶的基础，也将拥有巨大的市场容量及发展潜力。

微型摄像模组主要产品

微型摄像模组，是指将镜片、芯片等电子元器件通过特定技术组合在一起，利用光学成像原理形成影像并使用对应的存储单元记录影像的设备。根据生产工艺不同，微型摄像模组的生产主要分为板上芯片封装技术（“COB”）和芯片尺寸封装技术（“CSP”），本公司主要采用COB封装工艺。目前，本公司生产的微型摄像模组可覆盖30万至2,400万像素等多种规格。微型摄像模组主要应用于手机、平板电脑、车载产品、笔记本电脑、医学成像设备、安防监控设备、智能家居、物联网设备等终端。

微型摄像模组的应用产品

（1）COB封装工艺微型摄像模组

COB封装工艺是通过邦定金线，将芯片贴装在模组基板上。COB工艺具有制成模组体积小、高度低等优势；缺点是对洁净度要求严格、生产设备成本高、制程时间长、制程成本较高。

（2）CSP封装工艺微型摄像模组

CSP封装工艺是通过表面贴装技术工艺将芯片贴装在模组基板上。CSP工艺高、制程时间短、制成产品成本低；缺点是光线穿透率不足、制成模组高度较高。的优点在于封装段由前段制程完成，由于有玻璃覆盖，对洁净度要求较低、良率高、制程时间短、制成产品成本低；缺点是光线穿透率不足、制成模组高度较高。

微型摄像模组行业竞争情况

1、行业竞争格局

随着智能手机、平板电脑和带摄像头的笔记本电脑出货量持续增长，对应的微型摄像模组需求也快速增长。根据智研科信咨询发布的《2014-2019年中国手机摄像头市场运营态势与投资前景评估报告》中数据显示，预计2022年，我国手机摄像头产量将达38.4亿支，销量将达32.8亿支。目前，我国已经成为全球大的手机制造生产基地，这为国内微型摄像模组企业提供了巨大的发展空间。微型摄像模组市场过去主要由外资品牌厂商主导，近年来我国品牌已经崛起，未来整个供应链产业有向国内转移的趋势。

2、市场竞争主要参与者

国内外生产微型摄像模组的企业众多，但低端与高端厂家实力差距甚远，具备高端手机摄像模组生产能力的厂家并不多。除本公司外，全球比较有实力的摄像模组厂商包括：大立光电、夏普、LG伊诺特、三星电机等。中国大陆地区和台湾地区可比上市公司主要有舜宇光学、欧菲光、光宝科技、丘钛科技。

光宝科技：成立于1989年，我国台湾地区上市企业，是全球领先的光电零组件厂商，主要生产LED、照相模组、电源供应器、光碟机、固态影碟等多种光电子元器件产品。

舜宇光学：成立于1984年，在港股上市的我国大陆企业。该公司目前产品包括光学零件（玻璃/塑料镜片、平面镜、棱镜及各种镜头）、光电产品（手机相机模组及其他光电模组）和光学仪器（显微镜、测量仪器及分析仪器）。目前，该公司是国内大的手机摄像头模组生产厂家之一。2015年舜宇光学光电产品（包括手机摄像模组和其他光电产品）的出货量达到约2.3亿件。

欧菲光：依靠触控产品的粘性客户资源，于2012年成立了手机摄像头事业部门，开始投资摄像模组生产线。2013年通过定向增发，欧菲光募集资金约20亿进行高像素微型摄像头模组业务线扩建。2015年欧菲光的出货量达到1.86亿颗。

丘钛科技：成立于2007年，为在港股上市的我国大陆企业，主要从事设计、研发、制造和销售摄像头模块。公司为我国少数先于摄像头模块制造中采用板上芯片及薄膜覆晶封装技术的制造商之一。2015年丘钛科技摄像头模组的出货量达到约0.98亿颗。2016年丘钛科技摄像头模组的出货量达到约17.74亿颗。

生产工艺

微型摄像模组按封装工艺不同，可分为CSP和COB两种类型。不同工艺类型下的工艺流程图如下：