1. 图像传感器芯片的发展趋势是什么?
近日,2020年福布斯全球亿万富豪榜引起了众人的关注,今年疫情的冲击虽大,但首次上榜的富豪数量也有178位。在全球新上榜富豪中,作为韦尔股份实际控制人的虞仁荣凭借着60亿美元,折合420亿元人民币的财富排名第三位,并在全球富豪榜中排名266位。
同时,在集微网中国芯片财富榜单中,虞仁荣更是荣登中国芯片行业首富。据公开资料显示:上海韦尔半导体于2007年成立,专门从事半导体器件研发、设计与销售业务。在2019年,韦尔股份市值涨势明显,如今其市值已经达到1342亿元之高,是中国为数不多的破千亿市值的半导体公司之一。
而创始人虞仁荣则是清华大学无线电系的高材生,毕业后他当过工程师,做过电子元器件销售,由此积累了不少的经验。在32岁时,虞仁荣做起了个体户,从事电子器件分销工作,积累下一笔财富。彼时,手机刚刚普及,各类设备方案公司丛生,但规模都有限。
当其他企业都对这些小设备方案公司不看在眼里时,虞仁荣却认识到该领域的巨大发展潜力。于是,他将自己的产品销售给了那些有着可观发展前景的公司,而且,虞仁荣还将产品提供给其研究。到2006年时,韦尔股份终于成立,虞仁荣从曾经的分销商,走上了半导体器件的自主研发与设计之路。
为加快发展速度,虞仁荣先后并购多家公司,并使得韦尔股份在2017年时便成功上市。此后,韦尔股份更是对全球排名前三的图像传感器供应商——豪威科技进行,并购,一举获得迅猛提升,并由此进入了多个领域。为进一步提升公司实力,韦尔股份还对CMOS图像传感器芯片巨头思比科与视信源进行收购。
最终,韦尔股份在2019年迎来迅猛增长,其营业收入达到136.32亿元,与去年同期相比有着高达343.93%的增长。其中,半导体业务是韦尔股份营收的主要来源,占据总营收的83.56%。同年,其归属股东净利润的同比增长率也达到了221.14%,为4.66亿元。
未来,韦尔股份继续加大在芯片设计领域的投入,发展为一家平台型半导体设计公司。虞仁荣表示,他相信将来的中国一定会出现几千亿美金市值的公司,只要肯深耕。
2. 图像传感器芯片的发展趋势是什么样的
1.方静科技:专注于传感器领域的先进封装服务,包括图像传感器芯片、生物识别芯片、MEMS芯片等封装产品广泛应用于智能手机、安防监控数码、汽车电子、AR/VR、机器视觉等应用领域。汽车芯片封装业务饱满,呈现良好增长态势。
2.威尔股份:国内领先的半导体企业,拥有图像传感器解决方案、触摸与显示解决方案、模拟解决方案三大核心业务体系,布局汽车芯片领域。
3.文泰科技:主要从事通信和半导体两大业务板块,形成了从芯片设计、晶圆制造、半导体封装测试到通信终端、笔记本电脑、物联网、智能硬件、汽车电子产品研发制造的庞大产业布局。IGBT产品成功下线,汽车芯片领域全面布局。
4.赵一创新:主营业务为存储器、微控制器、传感器的研发、技术支持和销售,积极布局车标级汽车芯片领域。
5.紫光国威:紫光国威推出了一系列超级汽车芯片,包括智能安防芯片、应时晶振、DRAM、FPGA/CPLD等。,均达到车规水平,得到了国内众多一线车企的认可,并在T-BOX、数字钥匙、智能驾驶、车载存储等领域取得了实质性的商用进展。
6.斯达半导体:国内IGBT龙头在汽车芯片领域布局,主电机控制器轨距级IGBT模块产量持续放量,累计支持新能源汽车超过60万辆。
7.士兰威:子公司投资30亿元建设汽车功率模块封装项目,布局汽车芯片领域。
8.北京郑钧:主要产品线包括微处理器芯片、智能视频芯片、存储芯片、模拟和互联芯片。产品广泛应用于汽车电子、工业和医疗保健、通讯设备和消费电子等领域。存储芯片和模拟芯片都已经在汽车领域量产销售。
9.杨洁科技:致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等高端领域的产业发展,持续投资汽车芯片和功率芯片,扩大市场份额。
10.四维图新:旗下捷发科技拥有国内首款量产的MCU汽车芯片,已被多家汽车电子零部件厂商和工业电机控制厂商采用。
3. 目前主流的图像传感器制造技术
图像分析一般利用数学模型并结合图像处理的技术来分析底层特征和上层结构,从而提取具有一定智能性的信息。图像分析更侧重点在于研究图像的内容,包括但不局限于使用图像处理的各种技术,它更倾向于对图像内容的分析、解释和识别。图像分析的主要过程为:输入、分割、识别、解释。
①传感器输入:把实际物景转换为适合计算机处理的表达形式,对于三维物景也是把它转换成二维平面图像进行处理和分析(见图像表示)。
②分割:从物景图像中分解出物体和它的组成部分(见图像分割)。组成部分又由图像基元构成。把物景分解成这样一种分级构造,需要应用关于物景中对象的知识。一般可以把分割看成是一个决策过程,它的算法可分为像点技术和区域技术两类。像点技术是用阈值方法对各个像点进行分类,例如通过像点灰度和阈值的比较求出文字图像中的笔划。区域技术是利用纹理、局部地区灰度对比度等特征检出边界、线条、区域等,并用区域生长、合并、分解等技术求出图像的各个组成成分。此外,为了进一步考察图像整体在分割中的作用,还研究出松弛技术等方法。
③识别:对图像中分割出来的物体给以相应的名称,如自然物景中的道路、桥梁、建筑物或工业自动装配线上的各种机器零件等。一般可以根据形状和灰度信息用决策理论和结构方法进行分类,也可以构造一系列已知物体的图像模型,把要识别的对象与各个图像模型进行匹配和比较。
④解释:用启发式方法或人机交互技术结合识别方法建立物景的分级构造,说明物景中有些什么物体,物体之间存在什么关系。在三维物景的情况下,可以利用物景的各种已知信息和物景中各个对象相互间的制约关系的知识。例如,从二维图像中的灰度阴影、纹理变化、表面轮廓线形状等推断出三维物景的表面走向;也可根据测距资料,或从几个不同角度的二维图像进行景深的计算,得出三维物景的描述和解释。
4. 图像传感器芯片的发展趋势是什么
CCD和CMOS成像器都是在1960年代末和1970年代发明的。CCD在一开始占主导地位,主要是因为它们可以利用已有的制造技术提供出色的图像。CMOS图像传感器需要更高的一致性和更小制造工艺,而当时的晶圆代工厂无法提供。
直到1990年代,光刻技术才发展到让设计者可以考虑CMOS的地步。对CMOS的重新关注是基于对降低功耗,增加集成度以及通过复用主流逻辑和存储器件降低制造成本等方面的考量。在投入了大量的时间、金钱和工艺改进后,CMOS在实际生产中满足了上述期望,从而成为了成熟的主流技术。
在两者共存的情况下,某些应用使用CMOS可以获得更好的效果,而某些情况最好使用CCD。通过比较不同的情况,我们可以理解其中的技术折衷以及一些成本的考量。
5. 目前使用最广泛的图像传感器
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。
光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。
光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来,新的光电器件不断涌现,特别是ccd图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。
6. 图像传感器的未来发展
CIS全称是Contact Image Sensor,是接触式图像传感器,由触点式感光元件组成。
CIS的中文名称是接触式图像感应装置。它采用触点式感光元件(光敏传感器)进行感光,在扫描平台下1mm~2mm处,300~600个红、绿、蓝三色LED(发光二极管)传感器紧紧排列在一起,产生白色光源,取代了CCD扫描仪中的CCD阵列、透镜、荧光管和冷阴极射线管等复杂机构,把CCD扫描仪的光、机、电一体变成CIS扫描仪的机、电一体。用CIS技术制作的扫描仪具有体积小、重量轻、生产成本低等优点,在传真机、扫描仪、纸币清分兑零等领域应用非常广泛。
但CIS技术也有不足之处,主要是用CIS不能做成高分辨率的扫描仪,扫描速度也比较慢。
7. 图像传感器市场规模
是韦尔股份基地,歌尔微电子基地和汉威科技基地
而中国最大的传感器企业是韦尔股份,其市值高峰时超过2000亿元,韦尔股份95%营收来自图像传感器产品,根据2021年度报告,其图像传感器产品营收163亿元,是中国传感器企业中,纯传感器业务营收最高的公司。无论是市值还是营收,韦尔股份均是中国最大的传感器企业。