手机轻薄化的需求带动摄像头模组技术的不断进步,当前摄像头模组的高度决定了手机的厚度。为了手机轻薄化的需求,摄像头模组的封装正在从CSP封装往COB封装、FlipChip封装转型。
二、摄像头产业竞争格局
(一)CMOS传感器市场保持寡头竞争格局
1、CMOS传感器是手机市场的主流
图像传感器是决定手机摄像头成像品质最重要的元件,常见的摄像头传感器类型主要有两种,一种是CCD传感器,一种是CMOS传感器。
根据旭日移动终端产业研究所报告,2014年中国CMOS图像传感器的市场份额是:格科微占54%,Omnivision16%,索尼占8.5%,三星电子8%。
(二)手机镜头产业,大立光一枝独秀
镜头是摄像头的眼睛,是影响成像品质的重要部件,其结构是由几片透镜组成的一个成像系统。镜头的质量可以由焦距、视场角、光圈、畸变、相对照度、分辨率等指标进行衡量。
透镜产业链上游是光学材料行业,当前透镜主要有光学玻璃或光学塑料制成。玻璃透镜的价格高于塑胶透镜,但是成像品质更高;为降低成本,一般采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头。镜头的构造有:1P,2P,1G1P,1G2P,2G2P,4G等,透镜越多,成本越高,成像效果也越好。
光学元件产品主要应用与手机、PC、相机等下游各类数码产品。为了提高画质,厂商必须增加镜头中透镜的数量,但是为了将摄像头模组做的更薄,透镜数量不能增加太多,只能通过降低单片厚度来减少整体厚度,进而导致良率问题。因此,光学元件环节存在比较高的壁垒。
在手机摄像头光学元件行业中,主要的企业有大立光、三星电机、玉晶光电、舜宇光学等公司,其中大立光是行业龙头,约占据手机摄像头市场一半以上的市场份额。(日系的佳能、尼康,以及台湾的亚洲光学等市场主要在数码相机等领域。)2013年,大立光实现收入274亿新台币,折合约57亿人民币;2013年公司的毛利率和净利润率分别为47%和35%,为光学元件行业内盈利能力最强的公司,也是整个摄像头产业链中盈利能力最好的公司。
玉晶光电90%以上的收入来自苹果,2010年成为苹果供应商为公司带来了爆发式的增长。不过,玉晶光电的毛利率和净利润率要大幅低于大立光,2013年出现了亏损。
今国光2013年的收入为54亿新台币,毛利率和净利润率分别为10.5%和1.4%,盈利能力也是大幅低于大立光。
(三)VCM产业,OIS带来新机遇
为了使得成像清晰,常常需要改变视角和焦距。当前,光学变焦的原理主要有两种:一种是光学变焦,采用变焦马达ZOOM;另一种是自动对焦,采用对焦马达AF。光学变焦和自动对焦的差别在于:
光学变焦: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。
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。
目前大部分手机已经实现自动对焦,手机透镜实现AF有三种方法:
其中,VCM方式因为结构简单、体积小,满足电子产品短小轻薄的趋势,从而在手机摄像头中获得广泛的应用。
VCM(音圈马达)是VoiceCoilMotor的缩写,其原理与扬声器类似,其结构由磁石、线圈、上下簧片、上下垫片、外壳、载体、底座构成。
VCM厂商可以分为两类:一类厂商以索尼、夏普为代表,产品供应自己的模组厂。另一类如SHICOH、HYSONIC、TDK、三美(Mitsumi)、台湾泓记、微太等,以模组厂商或者手机厂为自己的终端客户。HYSONIC是一家韩国专注于VCM的厂商,产品主要用于是三星、LG、华为、东芝、索尼等产品中。
2013年,HYSONIC实现收入437亿韩元,约2.68亿人民币;同期营业利润为-47.5亿韩币,即亏损近3000万人民币。
HYSONIC的主要客户为SEMCO、光宝(Lite-on)、MCNEX和CAMMSYS等;终端客户最大的是三星,占49%,索尼、RIM等占百分之十几的份额。
日本阿尔卑斯(ALPS)是全球最大的VCM的供应商,也是苹果摄像头的VCM供应商。其产品主要包括车载电子信息设备和电子零部件,其中电子零部件主要分为汽车市场和民用市场,民用的电子零部件主要收入来源于VCM产品。2013年阿尔卑斯民用电子零部件的收入为170亿日元,约10亿人民币。
从ALPS的年报看,2013年的净利润率约2%。从HYSONIC和ALPS的数据看,两家公司显示出来的盈利都比较差,这或许与VCM的进入壁垒不高,作为劳动密集型产业,自动化水平低导致人工成本较高有关。
2014年,OIS(光学防抖)成为摄像头行业关注的热点,OIS是通过物理技术来实现镜头与机身产生抖动方向的补偿,努力使拍摄的画面稳定,可以带来更佳的拍摄效果。根据海外媒体的报道,苹果会在新一代iphone手机中增加这一功能。对于VCM厂商来说,OIS的兴起带来新的发展机遇,需要在原有的VCM马达上增加一个陀螺仪,生产难度更大、良率更低,当然附加值也更高。
(四)模组产业竞争格局,中国大陆厂商快速崛起
手机轻薄化的需求带动摄像头模组技术的不断进步,当前摄像头模组的高度决定了手机的厚度。为了手机轻薄化的需求,摄像头模组的封装正在从CSP封装往COB封装、FlipChip封装转型。
CSP封装,又称芯片尺寸封装(ChipSizePackage),CSP封装的优点在于封装段由前段制程完成,制程设备成本较低、制程时间短,面临的挑战是光线穿透率不佳、价格较贵、高度较高、背光穿透鬼影现象。
COB封装,又称板上封装(ChipOnBoard,芯片直接搭载在PCB上),其优势在于封装成本相对较低、高度较低,缺点是制程设备成本较高、良品率变动大、制程时间长。
FC封装,FlipChip又称倒装芯片,或者覆晶,封装密度更高,可以比COB封装薄1MM以上。
当前5M以下的产品用CSP封装为主,5M、8M产品主要用COB的封装方式,8M以上产品用FC封装方式。随着CSP封装技术的进步,CSP封装技术正在越来越多的应用与5M、8M产品中,未来可能成为中低端产品的主流封装方式。
根据ResearchinChina的数据,2013年CMOS相机模组市场,韩国厂商的市场份额占据第一,约50.2%;台湾地区厂商的市场份额为18.8%,位居第二位;中国大陆厂商的市场份额从6.7%提升到9.8%,位居第三位;日本厂商的市场份额为9.4%,位列第四。可见,中国是模组市场的份额提升很快。
在国内,舜宇光学的模组业务规模最大。舜宇光学光电产品(摄像头模组)过去三年增速非常快,从2011年的约12亿元增长到2013年的44亿元,其快速的增长主要原因是大陆智能手机的高速成长。
舜宇光学摄像头模组产品的毛利率为13%左右,2013整体公司的净利润约7.6%,考虑到公司模组业务是毛利率最低的部门,如果单独测算,公司的模组业务净利率要低于整个公司水平。
信利国际2013年摄像头模组实现收入22.5亿港币,同比增长76%。信利没有将将摄像头业务单独拆分,公司总的毛利率为14%。LGInnotek、致申科技、光宝科技等公司业务种类很多,没有将模组业务单独拆分,不过从这些公司的整体业绩看,盈利能力普通比较弱。模组厂商的COB生产线对环境要求非常高,且自动化水平低,人力成本高,稼动率和良品率是模组厂商能否盈利的重要因素。
由于智能手机的快速增长,且模组产业低自动化、劳动力密集的特征,国内模组厂商近年来实现了快速的成长,舜宇光学、信利国际等是典型的代表,A股公司中欧菲光、歌尔声学等公司也在大幅扩产,尤其是欧菲光2013年以来在模组领域的扩产非常迅速,产能有可能在2014年超过舜宇光学成为大陆模组产能第一的厂商。根据欧菲光2014年一季度的数据,公司模组业务的毛利率为7%,尚处于提升的途中。
从模组产业的特性以及大陆的比较优势看,模组产业往中国转移的趋势是比较明确;但是受到进入壁垒较低、以及竞争激烈的影响,要做好模组产业需要公司很强的管理能力,对成本控制及技术创新能力要求都很高。