曾有傳聞:意法半導體(STMicroelectronics,簡稱ST)的成像部門已隨著諾基亞手機業務的衰敗而香消玉殞。但事實并非如此,在2017年10月的評估中,該業務部門的前景非常好。該公司每季度可從飛行時間(ToF)測距傳感器中獲益7500萬美元,同時該公司還通過向iPhone X的前置3D攝像頭提供近紅外(NIR)圖像傳感器,每季度增收約1億美元。
在最新發布的《攝像頭模組產業市場和技術趨勢-2017版》報告中,Yole介紹2016年攝像頭模組產業的市場規模為234億美元,復合年增長率(CAGR)達12.2%。但為了在激烈的智能手機元器件競爭中生存下來,ST究竟采取了什么措施呢?
2012~2022年攝像頭模組(CCM)市場預測按應用領域細分第一個關鍵因素就是,堅持團隊和管理的創新精神。ST已經明確表示,創新不僅是初創公司的“游戲”,大公司也必須對此采取正確行動。對單光子雪崩二極管(SPAD)技術的瘋狂投資,成為挽救該瀕危部門生命的第一步。雖然對科學和技術的熱情既不總符合邏輯,也沒有過分注重商業效率,但即使沒有競爭對手的存在,這種熱情也會為嘗試新事物和超越傳統障礙創造積極的環境氛圍。ST的技術非常適合服務諾基亞的手機業務,當智能手機進入市場時,也因此失去了與市場同步的機會。在CMOS圖像傳感器市場中,索尼已占有40%的市場份額,東芝被收購,而安森美半導體(On Semi)收購的Aptina則退出高端市場。顯然ST原來的總體規劃是不太可能實現了。因此ST沒有試圖堅持同樣的競爭,而是耐心地等待并尋找與已有資源匹配的機會,很顯然,ST現在成功了。
攝像頭模組產業的生態系統第二個關鍵因素是,ST憑借其恰如其分的制造資產“沉淀”,成功地斬獲了蘋果的業務。Yole預計到2022年攝像頭模組的出貨量將達到78億顆,這是個壓倒性的數字。LG Innotek是目前是最大的攝像頭模組制造商,該公司的全球出貨量可達每天超過100萬顆攝像頭。在CMOS圖像傳感器(CIS)方面,索尼目前的產能為每月超過10萬片晶圓。因此,我們可以理解如Heptagon/艾邁斯半導體(ams)等新進入該領域的初創公司要交付蘋果3D攝像頭是有多困難了。每年約生產1億顆,就意味著每月產量要達到1000萬顆。簡而言之,ST成像部門生存下來的重要原因,就是該公司擁有強大的制造能力。ST的300mm代工廠有兩種CMOS圖像傳感器(CIS)工藝,分別是IMG175和IMG140,能夠進行背照式(back-side illumination)和深溝槽隔離(deep-trench isolation)工藝。ST擁有高質量的知識產權(IP),是該公司超過15年持續經營以及對制造技術持續投入的成果。最后一個關鍵因素,ST的轉變可能是受益于當時的特殊時期(所謂“機遇”),否則很可能超出ST的控制能力。Yole的報告詳細闡述了目前正在推動攝像頭模組產業前進的強大動力。在過去的兩年里,增強現實(AR)一直是個熱門話題,但該市場的部分動力仍然在于“交互(interaction)”這個概念。智能手機利用增添傳感器來增加功能。隨著新計算能力和“人工智能(artificial intelligence)”的發展,電子器件的感知能力將會進一步發展。這些器件不僅可記錄輸入和輸出,而且還可自動(有些器件具有此能力)管理與世界的“交互”。這場“工業4.0”革命正在我們眼前發生,已在電信、交通、醫療、安全以及制造業的服務和設備中有所體現。人類并不是最強壯的靈長類動物,但卻能夠適應自身所處的環境,并領悟出適應新環境的碎片化知識,直到扭轉乾坤,這也許就是幫助人類戰勝達爾文理論的真正原因。
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原文標題:從ST的ToF傳感器業務感悟:創新、沉淀和機遇
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