深度丨索尼的三層CIS，全球傳感器市場變局起

索尼正在研發三層圖像傳感器

索尼成像及傳感解決方案（I&SS）部門近期在與投資者的交流中披露，作為其演示內容的一部分，索尼半導體解決方案（SSS）展示了一款具有突破性潛力的三層圖像傳感器，該設計有望顯著提升性能。

儘管索尼已在包括旗艦機型a1II在內的多款相機中應用了堆疊傳感器，但當前這些傳感器均為雙層結構。

一層是負責捕捉光線的光電二極管層，包含所有感光像素；另一層是位於其下的晶體管層，專司圖像處理任務。

索尼的核心長期目標是在圖像傳感器堆疊中引入至關重要的第三層。

這本質上意味着處理能力的擴展和圖像品質的躍升。

在其他條件等同的情況下，傳感器層面的處理能力越強，成像效果自然越出色。

索尼闡釋道，增強傳感器層面的處理能力，將直接轉化為多項關鍵性能的提升：動態範圍、感光度、噪聲表現、能效、讀出速度以及分辨率。

增加傳感器層本身雖不直接改變像素分辨率，但通過顯著提升傳感器的整體速度與性能，它能夠解鎖全新的視頻錄製模式。

圖像傳感器始終是索尼在移動設備、汽車、工業及相機等多元領域戰略的核心支柱。

索尼預計，到2030財年，相機相關傳感器市場將以9%的複合年增長率持續擴張，這預示着索尼在該領域的投入將持續加碼。

下一代傳感器技術將成差異化驅動力

索尼正聚焦於多層傳感器堆疊架構和先進工藝節點的研發，旨在提升感光度、動態範圍、能效和讀出速度——這些尖端技術將直接賦能未來的Alpha和FX相機系列。

爲了達成這些目標，索尼計劃在2024至2026年間投入總額近9300億日元的資本支出，其中約半數將專門用於先進圖像傳感器工藝的研發與生產。

正如其長期戰略所規劃，索尼正全力以赴，投資包括多層堆疊圖像傳感器在內的新一代傳感器技術。

索尼的三層堆疊傳感器應用於Xperia 1 V，並獲得其他主流智能手機型號採用，顯著提升了圖像質量。

該架構還支持多模態傳感與片上人工智能處理，標誌着行業重心從單純追求分辨率轉向智能傳感。

22納米邏輯堆疊技術的突破致力於實現超低功耗與計算能力擴展，其中FDSOI技術有望應用於神經形態傳感領域。

混合像素與數字像素傳感器有效解決了快門速度與成像質量的權衡問題，大幅提升了成像速度並降低了噪聲。

超表面與微光學等新型光學技術為緊湊、先進的3D與偏振傳感提供了可能。

基於事件的成像技術和SPAD技術推動了低延迟與弱光性能的突破，而無鉛量子點傳感器在消費級短波紅外傳感應用中也逐漸獲得青睞。

國內頭部廠商在各細分賽道加速追趕中

近年來，CIS在智能手機、汽車電子、安防監控和工業控制等領域的應用增長顯著。

根據最新預測，CIS市場規模將從2023年的218億美元增至2029年的286億美元，年複合增長率達4.7%。

①韋爾股份推出高端圖像傳感器OV50H，具備1.2um 5000萬像素特性。

該芯片突破海外技術壟斷，成為國內高端智能手機主流方案，已作為主攝應用於小米14系列、小米15系列、榮耀Magic系列和華為P70系列等機型。

韋爾股份2024年營業收入創下歷史最高值，達257.31億元，增長率為22.41%。

在半導體設計領域，其圖像傳感器解決方案業務收入達191.90億元，佔主營業務收入的74.76%，較上年提升23.52%。

2023年，韋爾股份在汽車CIS出貨量上超越安森美，成為全球第一。

該公司推出採用TheiaCel技術的OX08D10 800萬像素CMOS圖像傳感器，並與高通Snapdragon Ride平臺、Snapdragon Ride Flex系統芯片和Snapdragon Cockpit平臺預集成。

2024年韋爾股份（豪威科技）全球車載CIS出貨量超1.3億顆，市場份額達44%，超越安森美成為全球第一，客户覆蓋奔馳、寶馬、奧迪等歐美品牌，及理想、零跑等國內車企。

②思特威應用於高端旗艦手機主攝、廣角、長焦和前攝的高階5000萬像素產品，以及普通智能手機主攝的高性價比5000萬像素產品，出貨量均顯著上升。

思特威發佈SC585XS，這是一款基於28nm工藝製程的全流程國產5000萬像素手機圖像傳感器，具備1.22µm大像素尺寸，優勢包括高動態範圍、低噪聲、快速對焦和超低功耗。

思特威2024年營業總收入為59.69億元，同比增長108.91%；歸屬於母公司所有者的淨利潤達3.91億元，同比飆升2651.81%。

在安防市場，思特威以超50%的市場佔比位居全球出貨量首位。

今年2月，思特威推出5MP車規圖像傳感器新品SC530AT，基於CarSens-RS工藝技術打造。

採用2μm像素尺寸，結合背照式（BSI）像素架構和獨特SFCPixel技術，在520nm可見光波段實現優異量子效率（QE）。

③格科2024年營收達63.89億元，同比增長36.02%；歸母淨利潤為1.87億元，同比增長287.24%。

去年，韋爾股份智能手機市場收入約98.02億元，同比增長26.01%；汽車市場收入約9.05億元，同比增長29.85%。

今年，格科推出第二代0.7μm 5000萬像素產品GC50E1；其5000萬像素系列還包括0.8μm GC50D1和0.64μm GC50F0。

此外，格科為AI眼鏡推出 TCOM 封裝技術，模組尺寸較同規格COB封裝縮減10%，且具備成本優勢；其500萬像素CIS已在AI眼鏡項目實現量產，搶佔視覺核心芯片黃金發展期。

結尾：

市場正從單純的[像素競爭]邁向更強調功能和性能的[智能感知]新時代。

從手機到安防、汽車領域，國產廠商已實現紮實突破。在手機市場躋身全球前三，在車載市場豪威登頂全球第一，在AI新興領域提前佈局。

隨着技術持續迭代與高端市場滲透，國產CIS廠商未來全球競爭力有望進一步提升。

部分資料參考：傳感器專家網：《最新數據：CMOS圖像傳感器，中國企業崛起》，半導體行業觀察：《索尼的三層CIS，要來了》，吃土豆不吃土豆：《索尼重磅爆料！三層傳感器橫空出世，未來相機將迎來視頻規格革命？》，電腦愛好者小陸：《CIS格局重塑：中國市場份額升至19%，智能感知時代加速來臨》，與非網：《格科微、思特威、韋爾股份（豪威）：國產CIS三強誰在掉隊？》，半導體產業縱橫：《中國CIS廠商業績，一路開掛》