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1、泓域咨询/长春图像传感器芯片项目实施方案长春图像传感器芯片项目实施方案xxx(集团)有限公司报告说明采用堆栈式结构的CMOS图像传感器可在同尺寸规格下将像素层在感知单元中的面积占比从传统方案中的近60%提升到近90%,图像质量大大优化。同理,为达到同样图像质量,堆栈式CMOS图像传感器相较于其他类别CMOS图像传感器所需要的芯片物理尺寸则可大幅下降。同时采用该种结构的图像传感器还能集成如自动对焦(AF)和光学防抖(OIS)等功能。除此之外,混合堆栈和三重堆栈技术正在推动着如3D感知和超慢动作影像等功能的发展。虽然采用堆栈式结构的CMOS图像传感器具备性能上的提升,但由于其生产过程中使用了多张晶
2、圆且叠加工序的工艺难度较高,其生产成本远高于采用单层晶圆的生产工艺,因此主要应用于特定的领域。在CMOS图像传感器领域,堆栈式结构技术目前主要应用在高端手机主摄像头、高端数码相机、新兴机器视觉等领域。根据第三方市场调研机构TSR的统计,堆栈式结构CMOS图像传感器产品的主要供应商为索尼、三星、豪威科技和思特威。根据谨慎财务估算,项目总投资34526.39万元,其中:建设投资27371.86万元,占项目总投资的79.28%;建设期利息281.40万元,占项目总投资的0.82%;流动资金6873.13万元,占项目总投资的19.91%。项目正常运营每年营业收入65700.00万元,综合总成本费用49
3、558.63万元,净利润11832.84万元,财务内部收益率26.79%,财务净现值21109.36万元,全部投资回收期5.05年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。本项目生产所需的原辅材料来源广泛,产品市场需求旺盛,潜力巨大;本项目产品生产技术先进,产品质量、成本具有较强的竞争力,三废排放少,能够达到国家排放标准;本项目场地及周边环境经考察适合本项目建设;项目产品畅销,经济效益好,抗风险能力强,社会效益显著,符合国家的产业政策。本报告为模板参考范文,不作为投资建议,仅供参考。报告产业背景、市场分析、技术方案、风险评估等内容基于公开信息;项目建设方案、投资估算、
4、经济效益分析等内容基于行业研究模型。本报告可用于学习交流或模板参考应用。目录第一章 项目投资主体概况10一、 公司基本信息10二、 公司简介10三、 公司竞争优势11四、 公司主要财务数据13公司合并资产负债表主要数据13公司合并利润表主要数据13五、 核心人员介绍14六、 经营宗旨15七、 公司发展规划16第二章 项目概况18一、 项目名称及投资人18二、 编制原则18三、 编制依据19四、 编制范围及内容20五、 项目建设背景20六、 结论分析20主要经济指标一览表22第三章 市场分析25一、 CMOS图像传感器细分领域的概况和增长趋势25二、 CMOS图像传感器芯片行业概况31第四章 项
5、目建设背景、必要性36一、 进入本行业的壁垒36二、 集成电路设计行业概况38三、 提升产业链现代化水平39四、 项目实施的必要性39第五章 建设规模与产品方案41一、 建设规模及主要建设内容41二、 产品规划方案及生产纲领41产品规划方案一览表41第六章 建筑工程方案分析43一、 项目工程设计总体要求43二、 建设方案45三、 建筑工程建设指标46建筑工程投资一览表46第七章 选址分析48一、 项目选址原则48二、 建设区基本情况48三、 推动产业集群集聚53四、 项目选址综合评价54第八章 法人治理结构55一、 股东权利及义务55二、 董事57三、 高级管理人员62四、 监事64第九章 运
6、营管理67一、 公司经营宗旨67二、 公司的目标、主要职责67三、 各部门职责及权限68四、 财务会计制度71第十章 项目规划进度75一、 项目进度安排75项目实施进度计划一览表75二、 项目实施保障措施76第十一章 劳动安全分析77一、 编制依据77二、 防范措施80三、 预期效果评价85第十二章 原辅材料供应及成品管理86一、 项目建设期原辅材料供应情况86二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理86第十三章 项目环境保护87一、 编制依据87二、 环境影响合理性分析88三、 建设期大气环境影响分析88四、 建设期水环境影响分析89五、 建设期固体废弃物环境影响分析89六、 建设期声环境影响
7、分析90七、 建设期生态环境影响分析91八、 清洁生产91九、 环境管理分析93十、 环境影响结论94十一、 环境影响建议94第十四章 投资方案分析96一、 编制说明96二、 建设投资96建筑工程投资一览表97主要设备购置一览表98建设投资估算表99三、 建设期利息100建设期利息估算表100固定资产投资估算表101四、 流动资金102流动资金估算表103五、 项目总投资104总投资及构成一览表104六、 资金筹措与投资计划105项目投资计划与资金筹措一览表105第十五章 经济效益及财务分析107一、 基本假设及基础参数选取107二、 经济评价财务测算107营业收入、税金及附加和增值税估算表1
8、07综合总成本费用估算表109利润及利润分配表111三、 项目盈利能力分析111项目投资现金流量表113四、 财务生存能力分析114五、 偿债能力分析115借款还本付息计划表116六、 经济评价结论116第十六章 招标方案118一、 项目招标依据118二、 项目招标范围118三、 招标要求119四、 招标组织方式121五、 招标信息发布121第十七章 项目总结122第十八章 附表123营业收入、税金及附加和增值税估算表123综合总成本费用估算表123固定资产折旧费估算表124无形资产和其他资产摊销估算表125利润及利润分配表126项目投资现金流量表127借款还本付息计划表128建设投资估算表1
9、29建设投资估算表129建设期利息估算表130固定资产投资估算表131流动资金估算表132总投资及构成一览表133项目投资计划与资金筹措一览表134第一章 项目投资主体概况一、 公司基本信息1、公司名称:xxx(集团)有限公司2、法定代表人:贾xx3、注册资本:720万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2013-3-87、营业期限:2013-3-8至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:从事图像传感器芯片相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;
10、不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)二、 公司简介公司依据公司法等法律法规、规范性文件及公司章程的有关规定,制定并由股东大会审议通过了董事会议事规则,董事会议事规则对董事会的职权、召集、提案、出席、议事、表决、决议及会议记录等进行了规范。 未来,在保持健康、稳定、快速、持续发展的同时,公司以“和谐发展”为目标,践行社会责任,秉承“责任、公平、开放、求实”的企业责任,服务全国。三、 公司竞争优势(一)自主研发优势公司在各个细分领域深入研究的同时,通过整合各平台优势,构建全产品系列,并不断进行产品结构升级,顺应行业一体化、集成创新的发展趋势。通过多年积累,公司产品性能处于国内领先水平
11、。公司多年来坚持技术创新,不断改进和优化产品性能,实现产品结构升级。公司结合国内市场客户的个性化需求,不断升级技术,充分体现了公司的持续创新能力。在不断开发新产品的过程中,公司已有多项产品均为国内领先水平。在注重新产品、新技术研发的同时,公司还十分重视自主知识产权的保护。(二)工艺和质量控制优势公司进口大量设备和检测设备,有效提高了精度、生产效率,为产品研发与确保产品质量奠定了坚实的基础。此外,公司是行业内较早通过ISO9001质量体系认证的企业之一,公司产品根据市场及客户需要通过了产品认证,表明公司产品不仅满足国内高端客户的要求,而且部分产品能够与国际标准接轨,能够跻身于国际市场竞争中。在日
12、常生产中,公司严格按照质量体系管理要求,不断完善产品的研发、生产、检验、客户服务等流程,保证公司产品质量的稳定性。(三)产品种类齐全优势公司不仅能满足客户对标准化产品的需求,而且能根据客户的个性化要求,定制生产规格、型号不同的产品。公司齐全的产品系列,完备的产品结构,能够为客户提供一站式服务。对公司来说,实现了对具有多种产品需求客户的资源共享,拓展了销售渠道,增加了客户粘性。公司产品价格与国外同类产品相比有较强性价比优势,在国内市场起到了逐步替代进口产品的作用。(四)营销网络及服务优势根据公司产品服务的特点、客户分布的地域特点,公司营销覆盖了华南、华东、华北及东北等下游客户较为集中的区域,并在
13、欧美、日本、东南亚等国家和地区初步建立经销商网络,及时了解客户需求,为客户提供贴身服务,达到快速响应的效果。公司拥有一支行业经验丰富的销售团队,在各区域配备销售人员,建立从市场调研、产品推广、客户管理、销售管理到客户服务的多维度销售网络体系。公司的服务覆盖产品服务整个生命周期,公司多名销售人员具有研发背景,可引导客户的技术需求并为其提供解决方案,为客户提供及时、深入的专业技术服务与支持。公司与经销商互利共赢,结成了长期战略合作伙伴关系,公司经销网络较为稳定,有利于深耕行业和区域市场,带动经销商共同成长。四、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018
14、年12月资产总额12536.0810028.869402.06负债总额6028.214822.574521.16股东权益合计6507.875206.304880.90公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入52449.3441959.4739337.00营业利润8681.996945.596511.49利润总额8141.156512.926105.86净利润6105.864762.574396.22归属于母公司所有者的净利润6105.864762.574396.22五、 核心人员介绍1、贾xx,1974年出生,研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx
15、有限责任公司;2006年8月至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席。2、董xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。3、王xx,中国国籍,1977年出生,本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任,2017年8月至今任公司监事。4、雷xx,中国国籍,无永久境外居留权,1970年出生,硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独
16、立董事。5、向xx,中国国籍,无永久境外居留权,1958年出生,本科学历,高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长;2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理;2019年3月至今任公司董事。6、郝xx,中国国籍,无永久境外居留权,1961年出生,本科学历,高级工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。7、毛xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行
17、董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。8、袁xx,1957年出生,大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。六、 经营宗旨加强经济合作和技术交流,采用先进适用的科学技术和科学经营管理方法,提高产品质量,发展新产品,并在质量、价格等方面具有国际市场上的竞争能力,提高经济效益,使投资者获得满意的利益。七、 公司发展规划(一)战略目标与发展规划公司致力于为多产业的多领域客户提供高质量产品、技术服务与整体解决方案
18、,为成为百亿级产业领军企业而努力奋斗。(二)措施及实施效果公司立足于本行业,以先进的技术和高品质的产品满足产品日益提升的质量标准和技术进步要求,为国内外生产商率先提供多种产品,为提升转换率和品质保证以及成本降低持续做出贡献,同时通过与产业链优质客户紧密合作,为公司带来稳定的业务增长和持续的收益。公司通过产品和商业模式的不断创新以及与产业链企业深度融合,建立创新引领、合作共赢的模式,再造行业新格局。(三)未来规划采取的措施公司始终秉持提供性价比最优的产品和技术服务的理念,充分发挥公司在技术以及膜工艺技术的扎实基础及创新能力,为成为百亿级产业领军企业而努力奋斗。在近期的三至五年,公司聚焦于产业的研
19、发、智能制造和销售,在消费升级带来的产业结构调整所需的领域积极布局。致力于为多产业的多领域客户提供中高端技术服务与整体解决方案。在未来的五至十年,以蓬勃发展的中国市场为核心,利用中国“一带一路”发展机遇,利用独立创新、联合开发、并购和收购等多种方法,掌握国际领先的技术,使得公司真正成为国际领先的创新型企业。第二章 项目概况一、 项目名称及投资人(一)项目名称长春图像传感器芯片项目(二)项目投资人xxx(集团)有限公司(三)建设地点本期项目选址位于xx(待定)。二、 编制原则1、项目建设必须遵循国家的各项政策、法规和法令,符合国家产业政策、投资方向及行业和地区的规划。2、采用的工艺技术要先进适用
20、、操作运行稳定可靠、能耗低、三废排放少、产品质量好、安全卫生。3、以市场为导向,以提高竞争力为出发点,产品无论在质量性能上,还是在价格上均应具有较强的竞争力。4、项目建设必须高度重视环境保护、工业卫生和安全生产。环保、消防、安全设施和劳动保护措施必须与主体装置同时设计,同时建设,同时投入使用。污染物的排放必须达到国家规定标准,并保证工厂安全运行和操作人员的健康。5、将节能减排与企业发展有机结合起来,正确处理企业发展与节能减排的关系,以企业发展提高节能减排水平,以节能减排促进企业更好更快发展。6、按照现代企业的管理理念和全新的建设模式进行规划建设,要统筹考虑未来的发展,为今后企业规模扩大留有一定
21、的空间。7、以经济救益为中心,加强项目的市场调研。按照少投入、多产出、快速发展的原则和项目设计模式改革要求,尽可能地节省项目建设投资。在稳定可靠的前提下,实事求是地优化各成本要素,最大限度地降低项目的目标成本,提高项目的经济效益,增强项目的市场竞争力。8、以科学、实事求是的态度,公正、客观的反映本项目建设的实际情况,工程投资坚持“求是、客观”的原则。三、 编制依据1、国家建设方针,政策和长远规划;2、项目建议书或项目建设单位规划方案;3、可靠的自然,地理,气候,社会,经济等基础资料;4、其他必要资料。四、 编制范围及内容1、确定生产规模、产品方案;2、调研产品市场;3、确定工程技术方案;4、估
22、算项目总投资,提出资金筹措方式及来源;5、测算项目投资效益,分析项目的抗风险能力。五、 项目建设背景CMOS图像传感器根据感光元件安装位置,主要可分为前照式结构(FSI)、背照式结构(BSI);在背照式结构的基础上,还可以进一步改良成堆栈式结构(Stacked)。堆栈式结构系在背照式结构将感光层仅保留感光元件的部分逻辑电路的基础上进行进一步改良,在上层仅保留感光元件而将所有线路层移至感光元件的下层,再将两层芯片叠在一起,芯片的整体面积被极大地缩减。此外,感光元件周围的逻辑电路也相应移至底层,可有效抑制电路噪声从而获取更优质的感光效果。六、 结论分析(一)项目选址本期项目选址位于xx(待定),占
23、地面积约78.00亩。(二)建设规模与产品方案项目正常运营后,可形成年产xxx颗图像传感器芯片的生产能力。(三)项目实施进度本期项目建设期限规划12个月。(四)投资估算本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资34526.39万元,其中:建设投资27371.86万元,占项目总投资的79.28%;建设期利息281.40万元,占项目总投资的0.82%;流动资金6873.13万元,占项目总投资的19.91%。(五)资金筹措项目总投资34526.39万元,根据资金筹措方案,xxx(集团)有限公司计划自筹资金(资本金)23040.68万元。根据谨慎财务测算,本期工程项
24、目申请银行借款总额11485.71万元。(六)经济评价1、项目达产年预期营业收入(SP):65700.00万元。2、年综合总成本费用(TC):49558.63万元。3、项目达产年净利润(NP):11832.84万元。4、财务内部收益率(FIRR):26.79%。5、全部投资回收期(Pt):5.05年(含建设期12个月)。6、达产年盈亏平衡点(BEP):19828.48万元(产值)。(七)社会效益本项目符合国家产业发展政策和行业技术进步要求,符合市场要求,受到国家技术经济政策的保护和扶持,适应本地区及临近地区的相关产品日益发展的要求。项目的各项外部条件齐备,交通运输及水电供应均有充分保证,有优越
25、的建设条件。,企业经济和社会效益较好,能实现技术进步,产业结构调整,提高经济效益的目的。项目建设所采用的技术装备先进,成熟可靠,可以确保最终产品的质量要求。本项目实施后,可满足国内市场需求,增加国家及地方财政收入,带动产业升级发展,为社会提供更多的就业机会。另外,由于本项目环保治理手段完善,不会对周边环境产生不利影响。因此,本项目建设具有良好的社会效益。(八)主要经济技术指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积52000.00约78.00亩1.1总建筑面积84177.621.2基底面积30680.001.3投资强度万元/亩326.242总投资万元34526.392.1建设投资万元2
26、7371.862.1.1工程费用万元23161.402.1.2其他费用万元3615.422.1.3预备费万元595.042.2建设期利息万元281.402.3流动资金万元6873.133资金筹措万元34526.393.1自筹资金万元23040.683.2银行贷款万元11485.714营业收入万元65700.00正常运营年份5总成本费用万元49558.636利润总额万元15777.127净利润万元11832.848所得税万元3944.289增值税万元3035.4110税金及附加万元364.2511纳税总额万元7343.9412工业增加值万元24308.8313盈亏平衡点万元19828.48产值1
27、4回收期年5.0515内部收益率26.79%所得税后16财务净现值万元21109.36所得税后第三章 市场分析一、 CMOS图像传感器细分领域的概况和增长趋势1、智能手机智能手机一直以来都是CMOS图像传感器在全球及国内的最大应用市场,近年来基于双摄手机向多摄手机过渡发展的趋势,单台手机上摄像头数量的增长抵消了智能手机自身出货量放缓的影响。同时,智能手机的多摄趋势也同步催生了“广角”、“长焦”、“微距”和“人像模式”虚实焦融合等一机多类型摄像头的需求,使智能手机领域CMOS图像传感器市场规模依然维持着增长态势。根据Frost&Sullivan统计,2020年智能手机领域CMOS图像传感器全球出
28、货量和销售额分别为60.6亿颗和124.1亿美元,占比分别达到78.5%和69.3%。预计至2025年,智能手机领域的CMOS图像传感器出货量和销售额预计将分别达到85.0亿颗和204.0亿美元,保持持续增长的趋势,但是受限于手机消费市场销量增长放缓,以及安防监控、智能车载摄像头、机器视觉等新兴应用领域的快速发展,占比分别降至73.0%和61.8%。2、安防监控安防监控离不开视觉信息的获取,对图像传感器依赖较深,也是CMOS图像传感器市场增长较快的新兴行业领域之一。近五年来,安防视频监控在全球范围内的应用也逐步由发达国家向发展中国家延伸,整体规模保持着高速发展。国内市场,各级政府近年来对安防建
29、设的重视已经让我国成为全球最大的安防视频监控产品制造地和全球最重要的安防监控市场之一,国内安防市场对包括CMOS图像传感器在内的安防监控产品的需求也由一线城市延伸至二、三线城市及农村地区。从技术角度看,闭路电视监控系统过去经历了录像带录像机(VCR)和数字视频录像机(DVR)等时代,最终迈入到如今的网络视频录像机(NVR)阶段。在此过程中,视频监控系统的复杂度逐步提高,对CMOS图像传感器性能的要求也在不断升级,对于CMOS图像传感器在低照度光线环境成像、HDR、高清/超高清成像、智能识别等成像性能方面提出了更高的要求。从市场发展趋势来看,全球安防监控CMOS图像传感器市场一直呈现快速增长态势
30、,未来有望保持可观增速。根据Frost&Sullivan统计,2020年,安防监控领域CMOS图像传感器的出货量和销售额分别为4.2亿颗和8.7亿美元,分别占比5.4%和4.9%;随着未来安防监控行业整体市场规模的不断扩大,预计2025年出货量和销售额将分别达到8.0亿颗和20.1亿美元,市场份额占比将分别上升至6.9%和6.1%,预期年复合增长率将达到13.75%和18.23%。安防监控领域包括政府公用事业、企业应用和家庭应用等多个细分领域。在政府公用事业细分领域,运用安防监控设备较多的国家包括中国、俄罗斯、印度、巴西等。在这些国家,一方面随着居民生活水平的提升,对城市生活安全保障有着更高的
31、要求,另一方面人工智能应用在不断普及和加深,两方面因素推动了政府公用事业对安防监控摄像头需求的持续增长。同时在近年中美贸易摩擦加剧的大环境下,我国本土安防产业链的显著优势、政府层面对国产半导体产业的大力扶持(包括利好政策、人才建设、资金扶持等)以及本土厂商在技术层面的不断成熟,都助推着我国厂商在我国及全球安防监控CMOS图像传感器市场的快速扩张。而在家用领域,品牌商(例如小米)和运营商(例如中国移动)都在积极提升监控摄像头的渗透率,未来家用市场也将成为安防监控CMOS图像传感器的重要增长点。3、汽车电子对于汽车电子领域,近年来CMOS图像传感器已经大规模地被安装在智能车载行车记录、前视及倒车影
32、像、360环视影像、防碰撞系统之内。而随着未来汽车电动化的趋势及自动驾驶技术的发展,更多的新车将标配ADAS(高级自动驾驶辅助系统)。各大汽车厂商预计也将会为了保持自家车辆产品的竞争力,导入更多摄像头来获取视频影像信息用以构建包括驾驶员监测系统、盲区检测、行人防碰撞、信号灯识别等多元化的车载智能视觉系统。根据Frost&Sullivan统计,2020年,汽车电子领域CMOS图像传感器的出货量和销售额分别为4.0亿颗和20.2亿美元,分别占比5.2%和11.3%;预计汽车电子CMOS图像传感器出货量和销售额将在2025年达到9.5亿颗和53.3亿美元,市场份额占比将分别上升至8.2%和16.1%
33、,预期年复合增长率将达到18.89%和21.42%。4、机器视觉机器视觉指的是通过计算机、图像传感器及其他相关设备模拟人类视觉功能的技术,以赋予机器“看”和“认知”的能力。机器视觉技术是由人工智能、计算机科学、图像处理和模式识别等诸多领域合作完成的。其利用图像传感器搭配多角度光源以获取检测对象的图像,并通过计算机从图像中提取信息进行分析和处理,最终实现多场景下的识别、测量、定位和检测四大功能。从目前市场使用场景来看,机器视觉领域内CMOS图像传感器的应用主要可分为传统上的工业机器视觉应用(主要包括产线检测、不良品筛检、条码识别、自动化流水线运作等),以及消费级机器视觉应用(如无人机、扫地机器人
34、、AR/VR等)。随着AI和5G技术的商用落地,机器视觉不再局限于工业中的应用,新兴的下游应用市场不断涌现。新兴领域包括无人机、扫地机器人、AR/VR等,为机器视觉行业的发展注入了新活力,同时对图像传感器的技术水平也提出了更高的要求,目前该等新兴领域已经开始逐步加快全局快门图像传感器的使用。在CMOS图像传感器所应用的新兴机器视觉领域中,全局快门的应用广度与深度都在迅速提升。采用全局快门模式的CMOS图像传感器中,每个像素处都增加了采样保持单元,使得所有的像素可以同时用于捕获图像,从而避免了在高速拍摄场景下因每行像素曝光时间差异而形成的“果冻效应”,而卷帘快门CMOS图像传感器难以避免“果冻效
35、应”,在做图像识别和后续智能化处理时会导致机器的算法失效,给诸多新兴应用带来很大的局限性。因此,全局快门技术是众多新兴机器视觉应用领域内的必要核心技术,应用前景广阔。目前来看,全球新兴领域全局快门CMOS图像传感器的主要应用包括无人机、扫地机器人、AR/VR、新型家用式游戏主机、智能教学终端和翻译笔等新型智能产品。对于上述新兴视觉领域产品,动态场景下拍摄无畸变的影像是至关重要的需求,而只有高帧率的全局快门CMOS图像传感器才能满足这类新兴应用的技术需求。从市场发展趋势来看,根据Frost&Sullivan统计,全球新兴领域CMOS图像传感器市场自2018年实现行业技术突破后迅速扩张,全局快门C
36、MOS图像传感器总出货量从2018年的1100万颗迅速增至2020年的6000万颗,过去三年间年均复合增长率高达132.7%。随着AI和5G技术的商用落地,这些CMOS图像传感器的新兴下游应用市场不断涌现,将为该市场发展注入了新活力。同时随着下游应用的更多样化,其设备搭载的摄像头数量也随之增加,因此全球新兴领域全局快门CMOS图像传感器市场规模预计将持续增长,总出货量2025年将增至3.92亿颗,未来五年间年均复合增长率为35.7%。在新兴机器视觉领域,“机器视觉代替人工识别”趋势为行业带来较大增长空间,而CMOS图像传感器成为了该升级过程中的标配零组件。在AI时代的到来为机器视觉进入消费级市
37、场提供了契机的同时,CMOS图像传感器的发展也进入了新的阶段。从目前市场使用场景来看,日趋成熟的机器视觉技术为全球新兴领域CMOS图像传感器行业的长足发展注入了新活力,无论是无人机自动驾驶、扫地机器人还是电子词典笔,都是近年来新涌现出来的增量应用。随着智能家居发展带来的机器人家庭化、人工智能发展带来的生物识别普及化,可以预期未来将有层出不穷的新应用,其对图像传感器的技术水平也提出了更高的要求,同时也促使全局快门CMOS图像传感器在领域内的使用迅速铺开。由于近年新冠病毒疫情爆发致使居民久居家中,人们的消费行为发生了一定程度上的变化。包括智能扫地机器人在内的新兴消费电子产品在人们日常生活中、在家庭
38、场景内的使用频次大幅增加。因此类产品的软硬件已结合得较为成熟,优良的产品使用体验也致使消费者对其认可度和购买欲望不断提高,带动了其整体的需求规模不断扩大。同时,5G网络传输、云计算和云储存将成为处理机器视觉数据的最佳方案,给新兴消费电子市场带来了广阔的发展空间。下游新兴消费电子的蓬勃发展为上游新兴领域全局快门CMOS图像传感器的增长提供了有力驱动。二、 CMOS图像传感器芯片行业概况在摄像头模组中,图像传感器是灵魂部件,决定着摄像头的成像品质以及其他组件的结构和规格,CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)图像传感器和CCD(Charge-Coupl
39、edDevice)图像传感器是当前主流的两种图像传感器。其中CCD电荷耦合器件集成在单晶硅材料上,像素信号逐行逐列依次移动并在边缘出口位置依次放大,而CMOS图像传感器则被集成在金属氧化物半导体材料上,每个像素点均带有信号放大器,像素信号可以直接扫描导出,即电信号是从CMOS晶体管开关阵列中直接读取的,而不需要像CCD那样逐行读取。从上世纪90年代开始,CMOS图像传感技术在业内得到重视并获得大量研发资源,CMOS图像传感器开始逐渐取代CCD图像传感器。如今,CMOS图像传感器已占据了市场的绝对主导地位,基本实现对CCD图像传感器的取代,而CCD仅在卫星、医疗等专业领域继续使用。CMOS图像传
40、感器芯片主要优势可归纳为以下三个层面:1)成本层面上,CMOS图像传感器芯片一般采用适合大规模生产的标准流程工艺,在批量生产时单位成本远低于CCD;2)尺寸层面上,CMOS传感器能够将图像采集单元和信号处理单元集成到同一块基板上,体积得到大幅缩减,使之非常适用于移动设备和各类小型化设备;3)功耗层面上,CMOS传感器相比于CCD还保持着低功耗和低发热的优势。国内本土CMOS图像传感器设计厂商目前一般采取Fabless模式,包括思特威、韦尔股份(豪威科技)、格科微等。Fabless模式指的是集成电路设计企业主营芯片的设计业务,而将芯片的生产加工环节放在代工厂完成。CMOS图像传感器行业的Fabl
41、ess厂商会在根据行业客户的需求完成CMOS图像传感器设计工作之后,将设计方案提供给晶圆代工厂以委托其进行制造加工,加工完成的产品交由封装测试厂商进行芯片封装和性能测试。Fabless模式的优点集中在其轻资产、低运行费用和高灵活度,可以专注于芯片的设计和创研工作。在晶圆产能供应紧张的阶段,Fabless厂商能否获得上游晶圆代工厂的稳定供货至关重要。而其中,晶圆代工厂选择合作伙伴的标准也不仅仅停留在短期价格的层面。国内外的晶圆代工厂商都会更倾向于与有自主技术、有产品能力、并与下游行业客户绑定较深的优质Fabless厂商保持稳定的供应关系。索尼、三星等资金实力强大的企业则采用IDM模式。IDM模式
42、指的是企业业务需涵盖芯片设计、制造、封测整个流程,并延伸至下游市场销售。IDM模式下的公司规模一般较为庞大,在产品的技术研发及积累需要较为深厚,运营费用及管理成本都相对较高,对企业的综合实力要求较高,但此模式下企业也具有明显的资源整合优势。得益于多摄手机的广泛普及和安防监控、智能车载摄像头和机器视觉的快速发展,CMOS图像传感器的整体出货量及销售额随之不断扩大。根据Frost&Sullivan统计,自2016年至2020年,全球CMOS图像传感器出货量从41.4亿颗快速增长至77.2亿颗,期间年复合增长率达到16.9%。预计2021年至2025年,全球CMOS图像传感器的出货量将继续保持8.5
43、%的年复合增长率,2025年预计可达116.4亿颗。根据Frost&Sullivan统计,与出货量增长趋势类似,全球CMOS图像传感器销售额从2016年的94.1亿美元快速增长至2020年的179.1亿美元,期间年复合增长率为17.5%。预计全球CMOS图像传感器销售额在2021年至2025年间将保持11.9%的年复合增长率,2025年全球销售额预计可达330.0亿美元。CMOS图像传感器根据感光元件安装位置,主要可分为前照式结构(FSI)、背照式结构(BSI);在背照式结构的基础上,还可以进一步改良成堆栈式结构(Stacked)。堆栈式结构系在背照式结构将感光层仅保留感光元件的部分逻辑电路的
44、基础上进行进一步改良,在上层仅保留感光元件而将所有线路层移至感光元件的下层,再将两层芯片叠在一起,芯片的整体面积被极大地缩减。此外,感光元件周围的逻辑电路也相应移至底层,可有效抑制电路噪声从而获取更优质的感光效果。采用堆栈式结构的CMOS图像传感器可在同尺寸规格下将像素层在感知单元中的面积占比从传统方案中的近60%提升到近90%,图像质量大大优化。同理,为达到同样图像质量,堆栈式CMOS图像传感器相较于其他类别CMOS图像传感器所需要的芯片物理尺寸则可大幅下降。同时采用该种结构的图像传感器还能集成如自动对焦(AF)和光学防抖(OIS)等功能。除此之外,混合堆栈和三重堆栈技术正在推动着如3D感知
45、和超慢动作影像等功能的发展。虽然采用堆栈式结构的CMOS图像传感器具备性能上的提升,但由于其生产过程中使用了多张晶圆且叠加工序的工艺难度较高,其生产成本远高于采用单层晶圆的生产工艺,因此主要应用于特定的领域。在CMOS图像传感器领域,堆栈式结构技术目前主要应用在高端手机主摄像头、高端数码相机、新兴机器视觉等领域。根据第三方市场调研机构TSR的统计,堆栈式结构CMOS图像传感器产品的主要供应商为索尼、三星、豪威科技和思特威。第四章 项目建设背景、必要性一、 进入本行业的壁垒1、技术壁垒集成电路设计属于技术密集型行业,CMOS图像传感器更是横跨光学和电学设计两大领域,包括半导体特色工艺、光路设计、
46、像素设计、模拟电路、数字电路、数模混合、图像处理算法、高速接口电路的设计集成,技术门槛相对更高。同时,由于半导体相关技术及产品的持续更新迭代,要求企业和研发人员具备较强的持续创新能力,跟进技术发展趋势,满足终端客户需求。IDM厂商索尼、三星等深耕该领域多年,长期以来积累了丰富的技术储备,形成了多条行业特色技术路线,在自己专长的固有领域形成独有的竞争优势,并且CMOS图像传感器需经历严格的工艺流片与产品验证过程,才能被终端客户采用。因此,对于新进入该行业的企业,一般需要经历一段较长时间的技术摸索才能形成有竞争力的核心技术,并需要相当长的客户认证时间、投入大量的成本才能使自己的技术和产品获得客户的认可,才可能实现产品线的搭建并和业内已经占据固有优势的企业竞争。2、人才壁垒在以技术水平和创新性为主要驱动力的半导体及集成电路设计行业,富有丰富经验的优秀技术人才和管理人才将有利于企业