5G手機(jī)全景圖之傳感器篇

1、投資要點(diǎn)CIS逆周期黃金賽道，豪威享受國產(chǎn)化紅利：5G手機(jī)多攝趨勢(shì)、車用和安防攝像頭的需求增長，成為CIS市場(chǎng)增長的三大動(dòng)力，推動(dòng)行業(yè)2019-2022年市場(chǎng)復(fù)合增長率達(dá)到17 ，成為半導(dǎo)體行業(yè)中超越周期波動(dòng)、增長最快的子行業(yè)，是半導(dǎo)體 領(lǐng)域最好的賽道之一。48MP是CIS高端產(chǎn)品的門檻所在，5G換機(jī)潮刺激48MP加速滲透，豪威科技48MP技術(shù)實(shí)力不亞于索尼 和三星，有望抓住48MP的機(jī)會(huì)，享受國產(chǎn)化紅利。光學(xué)屏下指紋識(shí)別持續(xù)升級(jí)，加速滲透，匯頂科技是行業(yè)龍頭：全面屏淘汰電容式指紋識(shí)別，屏下指紋識(shí)別成為主流。 2019年匯頂科技引領(lǐng)光學(xué)屏下指紋識(shí)別升級(jí)到第二代，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)勝超聲波屏下指紋識(shí)別

2、，迎來加速滲透的甜蜜點(diǎn)。 隨著5G換機(jī)潮的到來，匯頂科技第三代超薄屏下指紋識(shí)別的優(yōu)勢(shì)將凸顯，推升行業(yè)增長到新高度，我們預(yù)計(jì)2019-2022年 屏下指紋識(shí)別行業(yè)復(fù)合增長率達(dá)到64 ，而匯頂科技作為市場(chǎng)龍頭，占據(jù)7成以上市場(chǎng)份額。投資建議：傳感器也是5G手機(jī)升級(jí)的重要領(lǐng)域之一，尤其是CIS和屏下指紋識(shí)別。相比基帶和射頻，CIS和屏下指紋識(shí)別 國產(chǎn)化進(jìn)程更快，相關(guān)企業(yè)業(yè)績(jī)表現(xiàn)亮眼，建議關(guān)注IC設(shè)計(jì)公司豪威科技和匯頂科技。風(fēng)險(xiǎn)提示：宏觀經(jīng)濟(jì)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)品技術(shù)更新風(fēng)險(xiǎn)、中美貿(mào)易摩擦走勢(shì)不確定的風(fēng)險(xiǎn)、5G進(jìn)度不及預(yù)期。目錄5G多攝趨勢(shì)下，CIS位于黃金賽道投資建議與風(fēng)險(xiǎn)提示屏下指紋識(shí)別持續(xù)升級(jí)，滲透加快

3、全球CIS、指紋識(shí)別產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)攝像頭-上下游及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局?jǐn)z像頭上下游攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈情況526319模組封裝20攝像頭持續(xù)升級(jí)：智能手機(jī)是消費(fèi)類電 子產(chǎn)品領(lǐng)域最重要的產(chǎn)品，手機(jī)拍照質(zhì) 量是消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)，因此光學(xué)領(lǐng)域 一直是智能手機(jī)創(chuàng)新的重要方向，依次 經(jīng)歷了像素升級(jí)、前后置攝像頭、多攝 像頭、生物識(shí)別等發(fā)展階段。攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)： Sensor 、 VCM 、 Lense等構(gòu)成產(chǎn)業(yè)的上游；中游的模組廠 商負(fù)責(zé)將各種零部件封裝成攝像頭模組， 下游應(yīng)用于手機(jī)、平板、PC等各種電子 產(chǎn)品。產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值量分布：CIS圖像傳感器占 據(jù)了52 的價(jià)值量，是價(jià)值量最高的部件； 光學(xué)鏡頭和模組的價(jià)值量占

4、比分別為19和20 ，兩者旗鼓相當(dāng)，僅次于CIS圖像 傳感器；音圈馬達(dá)和紅外截止濾光片的 價(jià)值量占比分別為6 和3 。手機(jī)攝像頭市場(chǎng)將穩(wěn)步增長：后置雙攝 及三攝滲透率持續(xù)提升、像素升級(jí)以及 3D、體感需求均帶動(dòng)著攝像頭數(shù)量的增 長。未來手機(jī)仍是攝像頭市場(chǎng)的主要驅(qū) 動(dòng)力。12資料來源：旭日大數(shù)據(jù)，平安證券研究所CIS像素升級(jí)：8MP12MP13MP16MP24MP32MP48MP64MP智能手機(jī)前攝和后攝像素均在不斷提升智能手機(jī)像素不斷提升：旗艦機(jī)種的像素不 斷升級(jí)， 以華為為例， 后置攝像頭主攝由 2000萬逐漸升至4000萬甚至5000萬。前置攝 像頭也逐漸由800萬升級(jí)至3200萬。480

5、0萬像素足夠滿足顯示設(shè)備4K的顯示水平： 目前顯示設(shè)備即使達(dá)到4K水平（3840*2160 或4096*2160），也才不到900萬像素。4800 萬像素即使是在弱光條件下也能輸出1200萬 像素，因此基于0.8m像素點(diǎn)的4800萬像素， 已經(jīng)完全可以滿足4K顯示水平。4800萬像素以上的升級(jí)是不是還有意義？我 們認(rèn)為需求端來看還是非常有意義的。雖然 4800萬像素已經(jīng)可以達(dá)到4K顯示的要求，但 是高像素的照片提供裁切等后期處理的靈活 性更大。且隨著AR/VR在5G時(shí)代的應(yīng)用，攝 像頭作為內(nèi)容生產(chǎn)端，像素提升對(duì)于AR/VR 等新型應(yīng)用，仍是非常必要。機(jī)型發(fā)售年份攝像頭配置P62013后置8M；

6、前置5MMate 72014后置13M；前置5MMate S2015后置13M；前置8MMate 82015后置16M；前置8MP92016后置12M+12M；前置8MMate 9/9 pro2016后置20M+12M；前置8MMate 10/10 pro2017后置20M+12M；前置8MP102017后置20M+12M；前置8Mnova 2s2017后置20M+16M；前置20M+2M麥芒62017后置20M+12M；前置8MP202018后置20M+12M；前置24MMate 202018后置16M+12M+8M；前置24MP20 Pro2018后置40M+20M+8M；前置24MMat

7、e 20 Pro2018后置40M+20M+8M；前置24MP302019后置40M+16M+8M；前置32MP30 Pro2019后置40M+20M+8M+TOF；前置32Mnova 52019后置48M+16M+2M+2M；前置32MMate 30 Pro2020后置40M+40M+8M+TOF；前置32M+2MP40 Pro2020后置50M+40M+12M+TOF；前置32M+2M華為歷年新機(jī)攝像頭配置13資料來源：華為官網(wǎng)，平安證券研究所主攝像頭像素代表產(chǎn)品像素尺寸（m）長(mm)寬(mm)光學(xué)尺寸面積(mm2)64MP三星GW1、索尼IMX686、豪威OV64C0.87.45.51

8、/1.74150MPP40/P40 Pro/P40 Pro+1.22107.51/1.287548MP索尼IMX586、豪威OV48B、三星GM10.86.44.81/23148MP豪威OV48C1.29.67.21/1.36924MP1.24.83.61/2.617CIS像素升級(jí)：技術(shù)端存在瓶頸和限制0.8m像素點(diǎn)是目前的極限像素點(diǎn)0.8m目前是保證足夠信噪比的極限：主流像素點(diǎn)從1.4m 下降到1.12m，然后又反彈回1.4m。1.4m是在各種光照條件 下均能保證信噪比的極限。目前的極限是0.8m，索尼在進(jìn)一步開 發(fā)0.7m，尚未有實(shí)際產(chǎn)品推出。目前的應(yīng)用極限0.8m僅能保證 在強(qiáng)光下硬件輸

9、出4800萬像素，弱光條件下輸出1200萬像素；弱光 條件下輸出圖像時(shí)，相當(dāng)于是1.6m的像素點(diǎn)。目前像素點(diǎn)0.8m極限決定了像素不可能無限增加：由于成像質(zhì)量 是由CIS的像素和像素尺寸共同決定的，而受限于光學(xué)尺寸，像素 和像素尺寸都不可能無限增加。目前光學(xué)尺寸最大的CIS是華為P40 系列的5000萬后攝，光學(xué)尺寸達(dá)到1/1.28。像素：像素越多，成像質(zhì)量越好。智能手機(jī)主攝像素不斷提升， 目前4800萬像素逐漸成為旗艦機(jī)的主流，且廠商仍在持續(xù)6400萬 像素新品，像素升級(jí)仍在持續(xù)。單個(gè)像素的感光面積：?jiǎn)蝹€(gè)像素點(diǎn)大?。╬ixel size）是影響CIS 成像質(zhì)量的又一關(guān)鍵，pixel size

10、越大，內(nèi)部光電二極管的面積就 越大，感光效果就越好。光學(xué)尺寸：像素越多，單個(gè)像素的感光面積越大，成像效果越好， 但這意味著CIS光學(xué)尺寸越大。由于智能手機(jī)厚度限制，cmos的 光學(xué)尺寸不能無限增加。當(dāng)CIS光學(xué)尺寸一定時(shí)，像素的提升和pixel size的提升難以兼容。難以共贏的像素和像素面積共同決定了成像質(zhì)量 均與成像質(zhì)量成正比14資料來源：索尼官網(wǎng)，三星官網(wǎng)，豪威科技官網(wǎng)，平安證券研究所華為歷年新機(jī)攝像頭配置存在法蘭距，光學(xué)尺寸增大，攝像頭模組 相應(yīng)變厚，而智能手機(jī)一般厚度為8mm，光 學(xué)尺寸的限制使得CIS的升級(jí)存在瓶頸采用Bayer陣列：以2x2共 四格分散RGB的方式成像硬件輸出12

11、00萬像素將陣列擴(kuò)大到4x4，但每個(gè)2x2 陣列只能識(shí)別一種顏色，且只 能一起輸出，與1200萬像素沒 有本質(zhì)區(qū)別硬件輸出1200萬像素，軟件插 值輸出4800萬像素（三星GM1）傳統(tǒng)1200萬像素傳感器偽4800萬像素傳感器真4800萬像素傳感器4800萬像素是CIS像素升級(jí)的重要門檻采用Quad Bayer陣列：將陣列擴(kuò) 大到了4x4，并且以2x2的方式將 RGB相鄰排列在弱光環(huán)境下4合1，輸出1200萬 像素；而在強(qiáng)光環(huán)境下硬件輸出 4800萬像素（索尼IMX586）像素點(diǎn)尺寸縮小一半，從1.6m縮 小到0.8m，提升工藝難度Quad Bayer轉(zhuǎn)化為Normal Bayer 需要兩種算

12、法：在弱光環(huán)境下采用 Binning模式，輸出1200萬像素； 而在強(qiáng)光環(huán)境下采用Remosaic算 法，輸出4800萬像素從傳統(tǒng)1200萬像素升級(jí) 到4800萬的技術(shù)挑戰(zhàn)15CIS結(jié)構(gòu)升級(jí)：前照式背照式堆棧背照式從前照式到背照式從背照式到堆棧背照式結(jié)構(gòu)：一般的CMOS都由以下幾部分構(gòu)成：片上透鏡、彩色濾光片、 金屬排線、光電二極管以及基板。前照式：在傳統(tǒng)的前照射結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成傳感器感光區(qū)域的金屬線路 和晶體管，被置于在硅基板表面，這就阻礙了片上透鏡的采光進(jìn)程。背照式：背照式結(jié)構(gòu)通過把金屬線路和晶體管移至硅基板的另一面， 減少了對(duì)采光的阻礙，大大增加了進(jìn)入每個(gè)像素的光量。前照式與背照式原理對(duì)比堆

13、棧式優(yōu)勢(shì)：將像素區(qū)域與邏輯控制單元從水平放置改為垂直堆疊， 像素區(qū)域占芯片面積的比例大幅提升。且將像素區(qū)域與邏輯控制單元分開制作，可以按需要采用不同的晶 圓制程，便于各自制程的升級(jí)。邏輯控制單元的升級(jí)有利于提升圖 像信號(hào)處理能力，實(shí)現(xiàn)更多的功能，如硬件HDR，慢動(dòng)作拍攝等。堆棧式結(jié)構(gòu)： 索尼連續(xù)推出雙堆疊式（ CIS+ISP） 和三堆疊式（CIS+ISP+DRAM）設(shè)計(jì)方案。背照式與堆棧背照式原理對(duì)比三種CIS芯片對(duì)比16資料來源：IC insights，平安證券研究所3D攝像頭成為標(biāo)配：從平面到立體，結(jié)構(gòu)光和TOF打開消費(fèi)電子市場(chǎng)3D結(jié)構(gòu)光模組TOF模組iPhone X 3D結(jié)構(gòu)光模組原理：

14、采用紅外光源，發(fā)射出來的光經(jīng)過一定的編碼投影在物體上， 這些圖案經(jīng)物體表面反射回來時(shí)，隨著物體距離的不同會(huì)發(fā)生不同 的形變。圖像傳感器將形變后的圖案拍下來，基于三角定位法，通 過計(jì)算拍下來的圖案里的每個(gè)像素的變形量，來得到對(duì)應(yīng)的視差， 從而進(jìn)一步測(cè)算深度值。結(jié)構(gòu)：點(diǎn)陣投影器+泛光照明器+近紅外攝像頭，其中：點(diǎn)陣投影器的結(jié)構(gòu)為：高功率VCSEL（用于發(fā)射特定波長的近紅外 光）+WLO lens（晶圓級(jí)光學(xué)透鏡，用于將 VCSEL 輸出的光束變成 橫截面積較大的、均勻的準(zhǔn)直光束，覆蓋DOE）和 DOE（光學(xué)衍射元件，用于形成特定編碼的光學(xué)圖案）;泛光照明器的結(jié)構(gòu)為：低功率VCSE（用于在光線較暗的

15、環(huán)境下補(bǔ)光）+擴(kuò)散片；近紅外攝像頭的結(jié)構(gòu)為：紅外 CMOS傳感器+窄帶濾光片+聚焦透鏡。OPPO R17 Pro TOF 模 組原理：采用紅外光源發(fā)射高頻光脈沖到物體上，然后接收從物 體反射回去的光脈沖，通過探測(cè)光脈沖的飛行（往返）時(shí)間來 計(jì)算被測(cè)物體離相機(jī)的距離。結(jié)構(gòu)：泛光照明器+近紅外攝像頭，其中：泛光照明器的結(jié)構(gòu)為：高功率 VCSEL（用于向物體發(fā)射光脈 沖）+擴(kuò)散片；近紅外攝像頭的結(jié)構(gòu)為：紅外 CMOS傳感器+窄帶濾光片+聚 焦透鏡。17資料來源：SYSTEMPlus，快科技，平安證券研究所3D結(jié)構(gòu)光TOF對(duì)比成像原 理成像原理決定了各 自的性能優(yōu)劣測(cè)量距 離測(cè)量距離范圍較短（0.2m

16、-1.2m）測(cè)量距離范圍較長（目前為 0.4m-5m，可進(jìn)一步提高至 10m 以內(nèi)）TOF性能更優(yōu)測(cè)量精 度高精度（目前可達(dá) 1280*800）較低精度（目前主要為 240*180， 最高 640*480）3D結(jié)構(gòu)光性能更優(yōu)算法復(fù) 雜度結(jié)構(gòu)光算法比 TOF 要復(fù)雜很多，其運(yùn)算數(shù)據(jù) 量較為龐大，需要附加額外的算法處理芯片 到手機(jī)端，因此通用性差、實(shí)時(shí)性也更差。算法整體運(yùn)算量并不大，不需要額外附加處理芯片 實(shí)時(shí)性好。通常由 TOF 芯片廠商提供 Library，放 在手機(jī) AP 里面調(diào)用，對(duì) AP 本身的硬件能力要求 也相對(duì)不高。移植簡(jiǎn)單靈活，通用性更廣。，TOF性能更優(yōu)適應(yīng)性夜晚表現(xiàn)更差適應(yīng)性強(qiáng)

17、TOF性能更優(yōu)尺寸更大更小TOF性能更優(yōu)3D攝像頭成為標(biāo)配：3D感測(cè)市場(chǎng)快速增長3D感測(cè)成為行業(yè)趨勢(shì)，市場(chǎng)快速增長：2019年，3D感測(cè)手機(jī)大多集中在旗艦機(jī)型，結(jié)構(gòu)光以蘋果為代表，自iPhoneX后的機(jī)型 都已經(jīng)搭載結(jié)構(gòu)光功能，而華為搭載ToF的機(jī)型數(shù)量最多，蘋果今年也會(huì)搭載TOF機(jī)型。Yole的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，全球3D成像和 傳感器的市場(chǎng)規(guī)模在20162022年的CAGR為38，2017年市場(chǎng)規(guī)模18.3億美元，2022年將超過90億美元。其中，消費(fèi)電子是 增速最快的應(yīng)用市場(chǎng)，20162022年的CAGR高達(dá)160。結(jié)構(gòu)光和TOF原理及性能對(duì)比18資料來源：OPPO官網(wǎng)，平安證券研究所CIS市

18、場(chǎng)：多攝趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)手機(jī)用CIS市場(chǎng)成長智能手機(jī)攝像頭搭載量不斷提升：手機(jī)從雙攝向多攝趨勢(shì)發(fā)展，手機(jī)攝像頭個(gè)數(shù)的增多，逐步推動(dòng)了“廣角”“長焦”“微距”和“虛化” 等3D成像質(zhì)量的提升，也極大地推動(dòng)了圖像傳感器（CIS）市場(chǎng)的爆發(fā)。2019年每部手機(jī)攝像頭的使用量約為3.1個(gè)，預(yù)計(jì)2024年將達(dá)到4.3 個(gè)。2019年智能手機(jī)用CIS的市場(chǎng)規(guī)模是137.5億美元，預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到233.5億美元，復(fù)合增長率達(dá)到19.3%。40%25%8%52%46%28%6%23%42%2%15%14%7%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%5個(gè)以上5個(gè)4個(gè)3個(gè)2個(gè)2.22.42

19、.73.13.94.34.80.001.002.003.004.005.006.00手機(jī)攝像頭平均搭載量（個(gè)）智能手機(jī)攝像頭平均搭載量智能手機(jī)攝像頭數(shù)量分布數(shù)據(jù)來源：CINNO Research，平安證券研究所全球智能手機(jī)出貨 量（億部）手機(jī)攝像頭平均搭 載量（個(gè)）同比全球智能手機(jī)攝像頭出 貨顆數(shù)（億個(gè)）同比ASP（美元）手機(jī)CIS市場(chǎng)規(guī)模（億 美元）同比201614.72.2322.3576.2201715.22.49.1%3613%2.5693.322%201814.52.712.5%397%2.71106.114%201914.03.113.3%4310%3.20137.530%2020

20、E12.53.925.8%4812%3.40163.619%2021E14.94.311.7%6433%3.30211.429%2022E15.24.811.6%7314%3.20233.510%全球智能手機(jī)用CIS市場(chǎng)規(guī)模19CIS市場(chǎng)：汽車和安防加碼行業(yè)成長動(dòng)力車用CIS：盡管全球汽車需求疲弱，但汽車智能化推動(dòng)單車車載攝像頭數(shù)量提升，高端汽車的各種輔助設(shè)備配備的攝像頭可多達(dá)8個(gè)。我們 預(yù)測(cè)，未來汽車上的攝像頭將可能達(dá)到12個(gè)。且側(cè)視、環(huán)視、前視、內(nèi)視等鏡頭對(duì)CIS性能要求較高，推升2019-2022年車用CIS市場(chǎng)規(guī)模 的年復(fù)合增長率達(dá)到25%。安防CIS：隨著智慧城市、雪亮工程建設(shè)的大力

21、推進(jìn)，城市視頻監(jiān)控在不斷強(qiáng)化視頻監(jiān)控AI智能應(yīng)用，視頻監(jiān)控的像素水平、超低照夜視功 能是輔助AI更好發(fā)揮效能的前提和基礎(chǔ)，CIS在其中扮演著重要角色。我們分析2019-2022年安防CIS市場(chǎng)規(guī)模的年復(fù)合增長率達(dá)到23%。全球CIS市場(chǎng)2019-2022復(fù)合增長率達(dá)到17 ：手機(jī)多攝趨勢(shì)、車用和安防攝像頭的需求增長，是CIS市場(chǎng)增長的三大動(dòng)力，推動(dòng)行業(yè)2019-2022年市場(chǎng)復(fù)合增長率達(dá)到17%。全球汽車出貨量（億輛）汽車平均搭載量（個(gè)）同比全球車載攝像頭出 貨顆數(shù)（億顆）同比ASP（美元）車用CIS市場(chǎng)規(guī) 模（億美元）同比20160.940.80.747.85.820170.861.139.

22、7%0.9528.5%6.96.613.4%20180.861.536.4%1.0813.6%7.37.920.1%20190.901.926.7%1.7158.7%7.512.862.0%2020E0.722.215.8%1.59-7.4%8.313.23.1%2021E0.802.513.6%2.0026.0%9.519.043.9%2022E0.872.812.0%2.4221.1%10.325.031.6%全球安防攝像頭出 貨顆數(shù)（億顆）同比ASP（美元）安防監(jiān)控CIS市場(chǎng) 規(guī)模（億美元）同比20161.52.03.020171.822.7%2.24.032%20182.852.2%2

23、.26.254%20193.939.3%2.49.351%2020E4.823.1%2.512.029%2021E6.535.4%2.315.025%2022E8.632.3%2.017.315%全球車用CIS市場(chǎng)規(guī)模全球安防CIS市場(chǎng)規(guī)模76.293.3106.1137.5163.6211.4233.512.813.225.035.089.312.033.134.746.0636.567.2938.340.242.215.019.044.317.3050100150200250300350其他全球CIS市場(chǎng)規(guī)模安防監(jiān)控車用手機(jī)單位：億美元20數(shù)據(jù)來源：CINNO Research，平安證券研

24、究所42.4%21.6%9.0%4.6%6.4%16.1%索尼三星豪威安森美意法半導(dǎo)體其他33.0%27.5%9.7%4.9%7.7%17.2%索尼三星豪威安森美意法半導(dǎo)體其他42.4%19.5%10.4%5.9%5.5%16.3%索尼三星豪威安森美意法半導(dǎo)體其他CIS全球競(jìng)爭(zhēng)格局良好，豪威享受國產(chǎn)化紅利目前價(jià)格（美金/顆）2019年價(jià)格（美金/顆）漲價(jià)幅度OV8856（8M）10.7-0.825 -43OV02/SP5902（2M）0.440.31-0.3429-42OV13855（13M）21.718OV12A10（12M）2.252.2541.2%18.9%13.1%5.3%3.2%18

25、.3%索尼三星豪威安森美意法半導(dǎo)體其他CIS全球競(jìng)爭(zhēng)格局良好：CIS市場(chǎng)集中在幾個(gè)大的玩家手中，索尼長期占據(jù)著40 以上的市場(chǎng)份額，三星緊隨之后。2011年之后豪威一直處 于市場(chǎng)份額下滑的趨勢(shì)中，主因在高端市場(chǎng)中被索尼、三星超越，在低端市場(chǎng)中又受到Hynix、格科微、思比科、奇景等中韓廠商的蠶食。緊抓4800萬像素國產(chǎn)化機(jī)遇，豪威市場(chǎng)份額有望上升：2020年預(yù)計(jì)豪威高階4800萬像素CIS月產(chǎn)能需求，將從5.5萬5.8萬片上升到7萬 片左右，中階如1200萬像素的CIS、低階如800萬及以下像素的CIS，月產(chǎn)能需求都分別約是2萬片左右。4800萬像素已經(jīng)成為豪威需求 的主要驅(qū)動(dòng)力。在手機(jī)CIS

26、市場(chǎng)中，豪威有望抓住4800萬像素國產(chǎn)化機(jī)遇，強(qiáng)勢(shì)收復(fù)失去的山河。2016-2019年全球CIS市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局基本穩(wěn)定21數(shù)據(jù)來源：Yole development，平安證券研究所供給端擴(kuò)產(chǎn)有限，行業(yè)供不應(yīng)求：就供給而言，索尼、三星IDM廠商全線滿產(chǎn)，索尼產(chǎn)能不夠，轉(zhuǎn)而外包給晶圓代工廠商臺(tái)積電，而豪威、 格科微等設(shè)計(jì)廠商，訂單供不應(yīng)求已經(jīng)令晶圓代工廠產(chǎn)能十分緊張。2020年我們預(yù)計(jì)高階CIS擴(kuò)產(chǎn)非常有限，主因考慮到高像素CIS芯片 采用BSI工藝，因BSI工藝所需設(shè)備定制化程度高，F(xiàn)ab對(duì)于擴(kuò)產(chǎn)意愿較低；現(xiàn)業(yè)內(nèi)多采取改進(jìn)FSI工藝、或分段加工等方式，當(dāng)前仍以充 分挖掘現(xiàn)有產(chǎn)能潛力為主，新增產(chǎn)能釋

27、放有限，因而預(yù)計(jì)CIS缺貨有望在2020年全年持續(xù)。價(jià)格上漲驗(yàn)證了行業(yè)供不應(yīng)求的態(tài)勢(shì)，也驗(yàn)證 了行業(yè)全球競(jìng)爭(zhēng)格局良好。CIS價(jià)格上漲幅度統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察，平安證券研究所目錄投資建議與風(fēng)險(xiǎn)提示全球CIS、指紋識(shí)別產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)屏下指紋識(shí)別持續(xù)升級(jí)，滲透加快5G多攝趨勢(shì)下，CIS位于黃金賽道光學(xué)超聲波電容式成像原理原理圖像對(duì)比：OLED屏幕像素間具有一定間隔， 光線能透過。手指按壓屏幕時(shí)，OLED屏幕發(fā) 出光線將手指區(qū)域照亮，照亮指紋的反射光 線返回到屏下的cmos傳感器,形成圖像與終端 信息對(duì)比超聲波阻抗：通過傳感器先向手指表面發(fā)射 超聲波，并接受回波。利用指紋表面皮膚和 空氣之

28、間密度不同構(gòu)建出一個(gè)3D圖像，與終 端信息進(jìn)行對(duì)比手指靜電場(chǎng)：利用硅晶元與導(dǎo)電的皮下電 解液形成電場(chǎng)，指紋的高低起伏會(huì)導(dǎo)致二 者之間的壓差出現(xiàn)不同的變化，對(duì)此可實(shí) 現(xiàn)準(zhǔn)確的指紋測(cè)定優(yōu)點(diǎn)體積小無需屏幕開孔，符合全面屏趨勢(shì)穿透能力強(qiáng)（1mm以上） 技術(shù)復(fù)雜度低、成本低體積較大無需屏幕開孔，符合全面屏趨勢(shì)穿透能力較強(qiáng)（0.5mm左右） 識(shí)別率高體積較小 識(shí)別率高 功耗低缺點(diǎn)第一代識(shí)別率低 功耗高技術(shù)復(fù)雜度高、成本高 功耗較高必須屏幕開孔，安裝與手機(jī)接觸的感應(yīng)器 不符合全面屏的趨勢(shì)穿透能力差（0.3mm以下）成本芯片$6，模組$10芯片$12，模組$18芯片$1，模組$3適用屏幕OLED柔性O(shè)LEDL

29、CD主要廠商匯頂、神盾、synaptics高通、FPCFPC、匯頂、synaptics、神盾全面屏淘汰電容式指紋識(shí)別，屏下指紋識(shí)別成為主流光學(xué)屏下指紋識(shí)別方案成為手機(jī)全面屏?xí)r代最重要的生物識(shí)別方案：隨著手機(jī)進(jìn)入全面屏?xí)r代，傳統(tǒng)的電容式指紋識(shí)別被其他生物識(shí)別方 案取代。蘋果采用了結(jié)構(gòu)光3D識(shí)別，其他手機(jī)則轉(zhuǎn)向了屏下指紋識(shí)別。主流的屏下指紋識(shí)別方案有兩種，一是三星手機(jī)獨(dú)家采用的高通超 聲波屏下指紋識(shí)別方案，三星以外的安卓陣營如：華為，榮耀，小米，OPPO，VIVO，魅族，一加等，則全部采用光學(xué)屏下指紋識(shí)別方案。三種指紋識(shí)別方案對(duì)比22資料來源：CINNO Research，平安證券研究所第一代光學(xué)

30、方案（準(zhǔn)直層）第二代光學(xué)方案（透鏡）第三代光學(xué)方案（超?。┏暡ǚ桨附Y(jié)構(gòu)示意 圖與屏幕貼 合是否否是適用屏幕剛性/柔性O(shè)LED剛性/柔性O(shè)LED剛性/柔性O(shè)LED剛性/柔性O(shè)LED典型厚度0.7-1mm3-4mm0.3mm0.15-0.2mm識(shí)別率低高高中成本高低高非常高典型機(jī)型Vivo X21、小米8華為P30系列、OPPO R17小米CC9 Pro、OPPO Reno3三星Galaxy S10、note 10屏下指紋識(shí)別：光學(xué)方案進(jìn)化到第二代時(shí)，性價(jià)比顯著優(yōu)于超聲波方案第二代光學(xué)屏下指紋識(shí)別方案大大降低模組成本，但增加了模組厚度：2019年的第二代光學(xué)方案使用透鏡代替準(zhǔn)直層，改善了圖像質(zhì)量

31、 的同時(shí)，將整個(gè)模組固定在中框上，無需與屏幕貼合，相對(duì)于第一代方案大大降低了模組成本。透鏡方案的光學(xué)指紋憑借較低的成本推 動(dòng)了整個(gè)OLED屏下指紋滲透率在2019年得以快速增長。第三代光學(xué)屏下指紋識(shí)別方案大大降低模組厚度：2019年底匯頂推出的第三代光學(xué)方案采用微透鏡，大大降低了模組厚度。通過植入微 透鏡，代替?zhèn)鹘y(tǒng)大透鏡，可以大幅壓縮光路空間，從而使模組厚度降低至0.30.5mm水平，可以疊放在屏幕和電池中間，提升了設(shè)計(jì)自 由度的同時(shí)，支持手機(jī)廠商放入較大的電池。三代光學(xué)方案與超聲波方案對(duì)比23資料來源：CINNO Research，平安證券研究所55%25%12%8%匯頂高通神盾思立微屏下指

32、紋識(shí)別加速替代傳統(tǒng)電容式指紋識(shí)別：2019年 隨著旗艦機(jī)紛紛采用全面屏，屏下指紋識(shí)別全面取代 傳統(tǒng)電容式指紋識(shí)別。2019年屏下指紋識(shí)別傳感器出 貨達(dá)到2億，相比2018年的2500萬個(gè)增長了7倍。2020 年屏下指紋識(shí)別出貨量預(yù)計(jì)在2.73億左右，同比上升36.5 ，同比增速受疫情影響。預(yù)計(jì)隨著疫情的影響逐步消失，屏下指紋識(shí)別將回到快速增長的軌道上，預(yù)計(jì)2019-2022年復(fù)合增長率達(dá)到64 。光學(xué)屏下指紋識(shí)別成為中堅(jiān)力量：2019年屏下指紋芯 片2億的出貨量中，光學(xué)屏下指紋識(shí)別技術(shù)占比約77.5 ，出貨1.55億部，主要品牌有匯頂科技、神盾、 思立微；超聲波屏下指紋識(shí)別技術(shù)占比約12.5

33、，出 貨0.45億部，由高通獨(dú)家壟斷，獨(dú)家供給三星。光學(xué)屏下指紋識(shí)別快速滲透，受益于第二代光學(xué)方案 大大改善了性價(jià)比：透鏡方案的光學(xué)指紋識(shí)別方案， 不僅改善了成像質(zhì)量，提升了識(shí)別率（識(shí)別率甚至高 過了超聲波方案），而且大大降低了成本，推動(dòng)了整 個(gè)OLED屏下指紋滲透率快速增長。匯頂引領(lǐng)光學(xué)屏下指紋識(shí)別市場(chǎng)：2019年匯頂OLED光 學(xué)屏下指紋方案出貨約1.1億片，占光學(xué)屏下指紋市 場(chǎng)份額高達(dá)71 ，占整體屏下指紋市場(chǎng)份額的55 。這 主要受益于匯頂引領(lǐng)了光學(xué)屏下指紋識(shí)別方案的升級(jí) 與創(chuàng)新。2019年光學(xué)屏下指紋識(shí)別進(jìn)入快速滲透期0.250.450.480.490.641.552.254.086

34、.860.001.002.003.004.005.006.007.008.00光學(xué)屏下指紋識(shí)別超聲波屏下指紋識(shí)別屏下指紋識(shí)別：第二代光學(xué)方案性價(jià)比卓越，2019年加速滲透屏下指紋識(shí)別市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局24資料來源：CINNO Research，平安證券研究所資料來源：CINNO Research，平安證券研究所18屏下指紋識(shí)別：5G時(shí)代，第三代超薄光學(xué)方案成為趨勢(shì)第二代光學(xué)屏方案存在模組較厚的缺點(diǎn)：第二代光學(xué)屏下指紋識(shí)別方案最大的 升級(jí)點(diǎn)在于提升成像質(zhì)量、并降低價(jià)格，從而極大提升了性價(jià)比，但由于要給 透鏡預(yù)留足夠的光路空間，模組一般達(dá)到3-4mm的厚度，模組較厚導(dǎo)致安裝時(shí) 需要與電池錯(cuò)位布置，擠占了

35、電池空間。第二代和第三代光學(xué)方案對(duì)比第三代超薄光學(xué)方案滿足5G手機(jī)的需求：隨著5G時(shí)代到來，5G手機(jī)芯片功耗較 高、天線數(shù)量增多，并且多攝成為趨勢(shì)，擠壓電池置放空間，使得第二代光學(xué) 方案在5G手機(jī)中的應(yīng)用受限。2019年底匯頂推出的第三代光學(xué)方案，采用微透 鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的透鏡，從而使模組厚度降低至0.30.5mm水平，可以疊放在屏幕 和電池中間，提升了設(shè)計(jì)自由度的同時(shí)，且支持手機(jī)廠商放入較大的電池。5G換機(jī)潮，第三代超薄光學(xué)方案有望成為主流：目前匯頂?shù)牡谌」鈱W(xué)方 案已經(jīng)可以將模組厚度降低到0.3mm以下的水平，并且著力解決成本高的問題。 預(yù)計(jì)隨著2020年5G手機(jī)上量，超薄屏下指紋方案將有望逐步提高市場(chǎng)滲透率， 成為屏下指紋識(shí)別的主流方案。小米