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【IC设计】瞄准三大领域 华力微电子的图像传感器布局

来源:全球半导体观察    原作者:张明花    

随着人工智能、物联网等产业的发展演进,社会正在进入智能时代,图像传感器也迎来发展新机遇,在积极备战产业链企业中,晶圆代工厂商又是如何看待智能时代的图像传感器市场?

日前在中国集成电路设计业2018年会(ICCAD 2018)上,华力微电子副厂长魏峥颖谈及了其对图像传感器市场的看法及华力微电子的相关布局。

华虹集团旗下华力微电子成立于2010年,是国家“909”工程升级改造项目承担主体,其第一条12英寸生产线(华虹五厂)工艺技术覆盖55-40-28nm节点,第二条12英寸生产线(华虹六厂)于今年10月建成投产,技术工艺从28nm起步,未来将具备14nm生产能力。

看好三大领域:车载、工业、医疗

从智能时代芯片市场前景看,魏峥颖认为AI芯片、万物互联芯片、感知类芯片这三大类芯片具备爆发式增长趋势。

其中,AI芯片最具标杆性,始终走在技术最前沿,未来将由专用型转向通用型;感知类芯片则以成熟的55-28纳米平台为主,目前如消费电子的CIS、MEMS产品升级换代带来旺盛需求,未来爆发点将在无人驾驶的车载、医用、3D成像等领域;万物互联芯片在技术上要求超低功耗、各节点+ULP工艺,未来爆发点将在LPWAN(低功耗广域网)。

上述三类芯片的爆发式增长,都将推动图像传感器市场发展,尤其在感知类芯片方面,而对于华力微电子来说,图像传感器一直是其主攻领域之一,因此特别关注该市场动态。魏峥颖指出,2017年图像传感器芯片出货量大概在50亿颗、市场规模约115亿美元,至2022年市场规模将达到180以美元,复合增长率约为9%。

在图像传感器领域中,规模最大的依然是手机摄像头芯片,但是魏峥颖认为其分类占比接下来会大幅下降,今年年底可能会下降到6成、2022年或将降至4成。

他指出,目前智能手机CIS芯片增长已从手机销量增长转移为摄像头使用量的增长,现在双摄、三摄、四摄等出现后,摄像头芯片看似应该翻倍增长,但实际上手机摄像头芯片整体出货量预估2018年-2022年复合增长率仅为1%。

相较之下,车载、工业、医疗2018年-2022年都将迎来双位数增长,是魏峥颖认为5年内最看好的三个成长分类。

在他看来,车载市场将是图像传感器市场接下来复合增长率最高的的细分领域,预估2018年-2022年复合增长率可达40%,分类占比亦将达24%,仅次于智能手机。据其分析,车载市场主要有两条成长路线——辅助功能及无人驾驶。

辅助功能方面,魏峥颖称2017年乘用车标配全景摄像头率为15%、选配率为20%,每辆车将配备4~6组摄像头;此外,他认为无人驾驶功能将大幅增加现有CIS模组配备,预计每车配备的CIS模组在20组以上,包括车道偏移警示、环车影像、车辆盲点侦测、驾驶行为检测、车外号志感测及警示等。

魏峥颖指出,配备在无人驾驶领域的图形传感器已从原来的消费型电子转向车规型电子,现在已有大量摄像头芯片用车规标准进行验证,这也意味着产品面世的时间可能没这么快,但后续将会迎来爆发式增长。

工业和医疗亦是魏峥颖十分看好的图像传感器细分领域。

据其分析,工业用CIS应用范围广,要求高帧速率、高像素,主要增长点在于由智能识别、智能检测、智能互联三大核心能力构建而成的机器视觉;医用内窥镜图像传感器市场包括一次性药品相机、一次性内窥镜和非一次性内窥镜,近几年整体医用市场摄像头芯片出货量约保持25%的增长率。

技术、产能等全方位备战

从魏峥颖的分析中可见,华力微电子在智能时代图像传感器领域的目标市场已十分清晰,那么在技术、产能等方面是否已做好准备?

从魏峥颖公布的华力微电子技术路线图中,我们可看到目前华力微电子65/55nm技术平台可量产Logic、RF、HV、eFlash、ULP、CIS、NOR Flash;40nm方面已可量产Logic、RF,eFlash在研发中,ULP、CIS在计划中;28nm方面已可量产Logic,RF、HV在研发中,eFlash、CIS在计划中;22nm方面,Logic、RF、ULP、FD-SOI在研发中;14/12nm方面,Logic、RF在研发中。

65/55nm是华力微电子最成熟的技术平台,据魏峥颖所言,华力微电子55nm技术平台图像传感器在应用、功能、像素、PixelSize、架构、工艺等方面均做了较全面布局,目前只有UTS贴片部分还在计划中,其他都已可量产或在研发中。

魏峥颖表示,华力微电子近期在进行小线宽超深结设计技术、小像素设计、全像素相位检测自动对焦以及3D垂直栅像素电路设计等技术开发。目前华力微电子的图像传感器白色像素可小于100DPPM,1.0微米小像素设计可做到8000以上的电容,噪声和暗电流也有大幅改善。

至于产能方面,华力微电子一期(华虹五厂)现月产能3.5万片,其中55nm的CIS、LP/ULP产能占比较大,这方面主要瞄准物联网和感知类芯片,目前CIS月产能月产能约在1.5万片,预计2020年可达2万片,此外刚于10月建成投产的康桥基地二期生产线(华虹六厂)首批月产能1万片,未来将达4万片,届时华力微电子整体产能将达8万片。

值得一提的是,魏峥颖透露称,在康桥基地华力二期厂房旁边还有两块空地,这未来将会是两个月产能4万片的厂房,整个康桥基地未来约可达到月产能12万片。

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