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5G手机全景图之传感器篇
2020年6月4日
证券分析师
刘舜逢 投资咨询资格编号:S1060514060002
徐勇 投资咨询资格编号:S1060519090004
证券研究报告
投资要点
CIS逆周期黄金赛道,豪威享受国产化红利:5G手机多摄趋势、车用和安防摄像头的需求增长,成为CIS市场增长的三大
动力,推动行业2019-2022年市场复合增长率达到17%,成为半导体行业中超越周期波动、增长最快的子行业,是半导体
领域最好的赛道之一。48MP是CIS高端产品的门槛所在,5G换机潮刺激48MP加速渗透,豪威科技48MP技术实力不亚于索尼
和三星,有望抓住48MP的机会,享受国产化红利。
光学屏下指纹识别持续升级,加速渗透,汇顶科技是行业龙头:全面屏淘汰电容式指纹识别,屏下指纹识别成为主流。
2019年汇顶科技引领光学屏下指纹识别升级到第二代,性价比优势远胜超声波屏下指纹识别,迎来加速渗透的甜蜜点。
随着5G换机潮的到来,汇顶科技第三代超薄屏下指纹识别的优势将凸显,推升行业增长到新高度,我们预计2019-2022年
屏下指纹识别行业复合增长率达到64%,而汇顶科技作为市场龙头,占据7成以上市场份额。
投资建议:传感器也是5G手机升级的重要领域之一,尤其是CIS和屏下指纹识别。相比基带和射频,CIS和屏下指纹识别
国产化进程更快,相关企业业绩表现亮眼,建议关注IC设计公司豪威科技和汇顶科技。
风险提示:宏观经济波动风险、产品技术更新风险、中美贸易摩擦走势不确定的风险、5G进度不及预期。
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目录
5G多摄趋势下,CIS位于黄金赛道
投资建议与风险提示
屏下指纹识别持续升级,渗透加快
全球CIS、指纹识别产业链主要企业
摄像头-上下游及市场竞争格局
摄像头上下游摄像头产业链情况
52%
6%
3%
19%
模组封装 20%
摄像头持续升级:智能手机是消费类电
子产品领域最重要的产品,手机拍照质
量是消费者关注的重点,因此光学领域
一直是智能手机创新的重要方向,依次
经历了像素升级、前后置摄像头、多摄
像头、生物识别等发展阶段。
摄像头产业链结构: Sensor、 VCM、
Lense等构成产业的上游;中游的模组厂
商负责将各种零部件封装成摄像头模组,
下游应用于手机、平板、PC等各种电子
产品。
产业链的价值量分布:CIS图像传感器占
据了52%的价值量,是价值量最高的部件;
光学镜头和模组的价值量占比分别为19%
和20%,两者旗鼓相当,仅次于CIS图像
传感器;音圈马达和红外截止滤光片的
价值量占比分别为6%和3%。
手机摄像头市场将稳步增长:后置双摄
及三摄渗透率持续提升、像素升级以及
3D、体感需求均带动着摄像头数量的增
长。未来手机仍是摄像头市场的主要驱
动力。
12资料来源:旭日大数据,平安证券研究所
CIS像素升级:8MP→12MP→13MP→16MP→24MP→32MP→48MP→64MP
智能手机前摄和后摄像素均在不断提升
智能手机像素不断提升:旗舰机种的像素不
断升级,以华为为例,后置摄像头主摄由
2000万逐渐升至4000万甚至5000万。前置摄
像头也逐渐由800万升级至3200万。
4800万像素足够满足显示设备4K的显示水平:
目前显示设备即使达到4K水平(3840*2160
或4096*2160),也才不到900万像素。4800
万像素即使是在弱光条件下也能输出1200万
像素,因此基于0.8μm像素点的4800万像素,
已经完全可以满足4K显示水平。
4800万像素以上的升级是不是还有意义?我
们认为需求端来看还是非常有意义的。虽然
4800万像素已经可以达到4K显示的要求,但
是高像素的照片提供裁切等后期处理的灵活
性更大。且随着AR/VR在5G时代的应用,摄
像头作为内容生产端,像素提升对于AR/VR
等新型应用,仍是非常必要。
机型 发售年份 摄像头配置
P6 2013 后置8M;前置5M
Mate 7 2014 后置13M;前置5M
Mate S 2015 后置13M;前置8M
Mate 8 2015 后置16M;前置8M
P9 2016 后置12M+12M;前置8M
Mate 9/9 pro 2016 后置20M+12M;前置8M
Mate 10/10 pro 2017 后置20M+12M;前置8M
P10 2017 后置20M+12M;前置8M
nova 2s 2017 后置20M+16M;前置20M+2M
麦芒6 2017 后置20M+12M;前置8M
P20 2018 后置20M+12M;前置24M
Mate 20 2018 后置16M+12M+8M;前置24M
P20 Pro 2018 后置40M+20M+8M;前置24M
Mate 20 Pro 2018 后置40M+20M+8M;前置24M
P30 2019 后置40M+16M+8M;前置32M
P30 Pro 2019 后置40M+20M+8M+TOF;前置32M
nova 5 2019 后置48M+16M+2M+2M;前置32M
Mate 30 Pro 2020 后置40M+40M+8M+TOF;前置32M+2M
P40 Pro 2020 后置50M+40M+12M+TOF;前置32M+2M
华为历年新机摄像头配置
13资料来源:华为官网,平安证券研究所
主摄像头像素 代表产品 像素尺寸(μm) 长(mm) 宽(mm) 光学尺寸 面积(mm^2)
64MP三星GW1、索尼IMX686
、豪威OV64C0.8 7.4 5.5 1/1.7 41
50MP P40/P40 Pro/P40 Pro+ 1.22 10 7.5 1/1.28 75
48MP索尼IMX586、豪威OV48B、三星GM1
0.8 6.4 4.8 1/2 31
48MP 豪威OV48C 1.2 9.6 7.2 1/1.3 69
24MP 1.2 4.8 3.6 1/2.6 17
CIS像素升级:技术端存在瓶颈和限制
0.8μm像素点是目前的极限
像素点0.8μm目前是保证足够信噪比的极限:主流像素点从1.4μm
下降到1.12μm,然后又反弹回1.4μm。1.4μm是在各种光照条件
下均能保证信噪比的极限。目前的极限是0.8μm,索尼在进一步开
发0.7μm,尚未有实际产品推出。目前的应用极限0.8μm仅能保证
在强光下硬件输出4800万像素,弱光条件下输出1200万像素;弱光
条件下输出图像时,相当于是1.6μm的像素点。
目前像素点0.8μm极限决定了像素不可能无限增加:由于成像质量
是由CIS的像素和像素尺寸共同决定的,而受限于光学尺寸,像素
和像素尺寸都不可能无限增加。目前光学尺寸最大的CIS是华为P40
系列的5000万后摄,光学尺寸达到1/1.28。
像素:像素越多,成像质量越好。智能手机主摄像素不断提升,
目前4800万像素逐渐成为旗舰机的主流,且厂商仍在持续6400万
像素新品,像素升级仍在持续。
单个像素的感光面积:单个像素点大小(pixel size)是影响CIS
成像质量的又一关键,pixel size越大,内部光电二极管的面积就
越大,感光效果就越好。
光学尺寸:像素越多,单个像素的感光面积越大,成像效果越好,
但这意味着CIS光学尺寸越大。由于智能手机厚度限制,cmos的
光学尺寸不能无限增加。当CIS光学尺寸一定时,像素的提升和
pixel size的提升难以兼容。
难以共赢的像素和像素面积
共同决定了成像质量均与成像质量成正比
14资料来源:索尼官网,三星官网,豪威科技官网,平安证券研究所
存在法兰距,光学尺寸增大,摄像头模组相应变厚,而智能手机一般厚度为8mm,光学尺寸的限制使得CIS的升级存在瓶颈
华为历年新机摄像头配置
采用Bayer阵列:以2x2共四格分散RGB的方式成像
硬件输出1200万像素
将阵列扩大到4x4,但每个2x2
阵列只能识别一种颜色,且只能一起输出,与1200万像素没有本质区别
硬件输出1200万像素,软件插值输出4800万像素(三星GM1)
采用Quad Bayer阵列:将阵列扩大到了4x4,并且以2x2的方式将RGB相邻排列
在弱光环境下4合1,输出1200万像素;而在强光环境下硬件输出4800万像素(索尼IMX586)
传统1200万像素传感器 伪4800万像素传感器 真4800万像素传感器
4800万像素是CIS像素升级的重要门槛
像素点尺寸缩小一半,从1.6μm缩小到0.8μm,提升工艺难度
Quad Bayer转化为Normal Bayer
需要两种算法:在弱光环境下采用Binning模式,输出1200万像素;而在强光环境下采用Remosaic算法,输出4800万像素
从传统1200万像素升级到4800万的技术挑战
15
CIS结构升级:前照式→背照式→堆栈背照式
从前照式到背照式 从背照式到堆栈背照式
结构:一般的CMOS都由以下几部分构成:片上透镜、彩色滤光片、
金属排线、光电二极管以及基板。
前照式:在传统的前照射结构中,构成传感器感光区域的金属线路
和晶体管,被置于在硅基板表面,这就阻碍了片上透镜的采光进程。
背照式:背照式结构通过把金属线路和晶体管移至硅基板的另一面,
减少了对采光的阻碍,大大增加了进入每个像素的光量。
前照式与背照式原理对比
堆栈式优势:将像素区域与逻辑控制单元从水平放置改为垂直堆叠,
像素区域占芯片面积的比例大幅提升。
且将像素区域与逻辑控制单元分开制作,可以按需要采用不同的晶
圆制程,便于各自制程的升级。逻辑控制单元的升级有利于提升图
像信号处理能力,实现更多的功能,如硬件HDR,慢动作拍摄等。
堆栈式结构:索尼连续推出双堆叠式(CIS+ISP)和三堆叠式
(CIS+ISP+DRAM)设计方案。
背照式与堆栈背照式原理对比
三种CIS芯片对比
16资料来源:IC insights,平安证券研究所
3D摄像头成为标配:从平面到立体,结构光和TOF打开消费电子市场
3D结构光模组
原理:采用红外光源,发射出来的光经过一定的编码投影在物体上,
这些图案经物体表面反射回来时,随着物体距离的不同会发生不同
的形变。图像传感器将形变后的图案拍下来,基于三角定位法,通
过计算拍下来的图案里的每个像素的变形量,来得到对应的视差,
从而进一步测算深度值。
结构:点阵投影器+泛光照明器+近红外摄像头,其中:
点阵投影器的结构为:高功率VCSEL(用于发射特定波长的近红外
光)+WLO lens(晶圆级光学透镜,用于将 VCSEL 输出的光束变成
横截面积较大的、均匀的准直光束,覆盖DOE)和 DOE(光学衍射
元件,用于形成特定编码的光学图案);
泛光照明器的结构为:低功率VCSE(用于在光线较暗的环境下补光)
+扩散片;
近红外摄像头的结构为:红外 CMOS传感器+窄带滤光片+聚焦透镜。
TOF模组
原理:采用红外光源发射高频光脉冲到物体上,然后接收从物
体反射回去的光脉冲,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来
计算被测物体离相机的距离。
结构:泛光照明器+近红外摄像头,其中:
泛光照明器的结构为:高功率 VCSEL(用于向物体发射光脉
冲)+扩散片;
近红外摄像头的结构为:红外 CMOS传感器+窄带滤光片+聚
焦透镜。
iPhone X 3D结构光模组
OPPO R17 Pro TOF模组
17资料来源:SYSTEMPlus,快科技,平安证券研究所
3D结构光 TOF 对比
成像原理
成像原理决定了各自的性能优劣
测量距离
测量距离范围较短(0.2m-1.2m)
测量距离范围较长(目前为 0.4m-5m,可进一步提高至 10m 以内)
TOF性能更优
测量精度
高精度(目前可达 1280*800)较低精度(目前主要为 240*180,
最高 640*480)3D结构光性能更优
算法复杂度
结构光算法比 TOF 要复杂很多,其运算数据量较为庞大,需要附加额外的算法处理芯片到手机端,因此通用性差、实时性也更差。
算法整体运算量并不大,不需要额外附加处理芯片,实时性好。通常由 TOF 芯片厂商提供 Library,放在手机 AP 里面调用,对 AP 本身的硬件能力要求也相对不高。移植简单灵活,通用性更广。
TOF性能更优
适应性 夜晚表现更差 适应性强 TOF性能更优
尺寸 更大 更小 TOF性能更优
3D感测成为行业趋势,市场快速增长:2019年,3D感测手机大多集中在旗舰机型,结构光以苹果为代表,自iPhoneX后的机型
都已经搭载结构光功能,而华为搭载ToF的机型数量最多,苹果今年也会搭载TOF机型。Yole的预测数据显示,全球3D成像和
传感器的市场规模在2016–2022年的CAGR为38%,2017年市场规模18.3亿美元,2022年将超过90亿美元。其中,消费电子是
增速最快的应用市场,2016–2022年的CAGR高达160%。
3D摄像头成为标配:3D感测市场快速增长
结构光和TOF原理及性能对比
18资料来源:OPPO官网,平安证券研究所
CIS市场:多摄趋势驱动手机用CIS市场成长
智能手机摄像头搭载量不断提升:手机从双摄向多摄趋势发展,手机摄像头个数的增多,逐步推动了“广角”“长焦”“微距”和“虚化”
等3D成像质量的提升,也极大地推动了图像传感器(CIS)市场的爆发。2019年每部手机摄像头的使用量约为3.1个,预计2024年将达到4.3
个。2019年智能手机用CIS的市场规模是137.5亿美元,预计2022年将达到233.5亿美元,复合增长率达到19.3%。
40%
25%
8%
52%
46%
28%
6%
23%
42%
2% 4%
15%
1%7%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
5个以上 5个 4个 3个 2个
2.22.4
2.73.1
3.9
4.3
4.8
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
手机摄像头平均搭载量(个)
智能手机摄像头平均搭载量智能手机摄像头数量分布
数据来源:CINNO Research,平安证券研究所
全球智能手机出货量(亿部)
手机摄像头平均搭载量(个)
同比全球智能手机摄像头出货颗数(亿个)
同比ASP
(美元)手机CIS市场规模(亿
美元)同比
2016 14.7 2.2 32 2.35 76.2
2017 15.2 2.4 9.1% 36 13% 2.56 93.3 22%
2018 14.5 2.7 12.5% 39 7% 2.71 106.1 14%
2019 14.0 3.1 13.3% 43 10% 3.20 137.5 30%
2020E 12.5 3.9 25.8% 48 12% 3.40 163.6 19%
2021E 14.9 4.3 11.7% 64 33% 3.30 211.4 29%
2022E 15.2 4.8 11.6% 73 14% 3.20 233.5 10%
全球智能手机用CIS市场规模
19
CIS市场:汽车和安防加码行业成长动力
车用CIS:尽管全球汽车需求疲弱,但汽车智能化推动单车车载摄像头数量提升,高端汽车的各种辅助设备配备的摄像头可多达8个。我们
预测,未来汽车上的摄像头将可能达到12个。且侧视、环视、前视、内视等镜头对CIS性能要求较高,推升2019-2022年车用CIS市场规模
的年复合增长率达到25%。
安防CIS:随着智慧城市、雪亮工程建设的大力推进,城市视频监控在不断强化视频监控AI智能应用,视频监控的像素水平、超低照夜视功
能是辅助AI更好发挥效能的前提和基础,CIS在其中扮演着重要角色。我们分析2019-2022年安防CIS市场规模的年复合增长率达到23%。
全球CIS市场2019-2022复合增长率达到17%:手机多摄趋势、车用和安防摄像头的需求增长,是CIS市场增长的三大动力,推动行业2019-
2022年市场复合增长率达到17%。
全球汽车出货量(亿辆)
汽车平均搭载量(个)
同比全球车载摄像头出货颗数(亿颗)
同比 ASP(美元)车用CIS市场规模(亿美元)
同比
2016 0.94 0.8 0.74 7.8 5.8
2017 0.86 1.1 39.7% 0.95 28.5% 6.9 6.6 13.4%
2018 0.86 1.5 36.4% 1.08 13.6% 7.3 7.9 20.1%
2019 0.90 1.9 26.7% 1.71 58.7% 7.5 12.8 62.0%
2020E 0.72 2.2 15.8% 1.59 -7.4% 8.3 13.2 3.1%
2021E 0.80 2.5 13.6% 2.00 26.0% 9.5 19.0 43.9%
2022E 0.87 2.8 12.0% 2.42 21.1% 10.3 25.0 31.6%
全球安防摄像头出货颗数(亿颗)
同比 ASP(美元)安防监控CIS市场规模(亿美元)
同比
2016 1.5 2.0 3.0
2017 1.8 22.7% 2.2 4.0 32%
2018 2.8 52.2% 2.2 6.2 54%
2019 3.9 39.3% 2.4 9.3 51%
2020E 4.8 23.1% 2.5 12.0 29%
2021E 6.5 35.4% 2.3 15.0 25%
2022E 8.6 32.3% 2.0 17.3 15%
全球车用CIS市场规模
全球CIS市场规模全球安防CIS市场规模
76.293.3 106.1
137.5163.6
211.4233.5
5.86.6
7.9
12.8
13.2
19.0
25.0
3.04.0
6.2
9.3
12.0
15.0
17.3
33.134.7
36.5
38.3
40.2
42.2
44.3
0
50
100
150
200
250
300
350
其他 安防监控 车用 手机单位:亿美元
20数据来源:CINNO Research,平安证券研究所
42.4%
21.6%
9.0%
4.6%
6.4%
16.1% 索尼
三星
豪威
安森美
意法半导体
其他
33.0%
27.5%
9.7%
4.9%
7.7%
17.2%
索尼
三星
豪威
安森美
意法半导体
其他
42.4%
19.5%
10.4%
5.9%
5.5%
16.3%
索尼
三星
豪威
安森美
意法半导体
其他
CIS全球竞争格局良好,豪威享受国产化红利
CIS全球竞争格局良好:CIS市场集中在几个大的玩家手中,索尼长期占据着40%以上的市场份额,三星紧随之后。2011年之后豪威一直处
于市场份额下滑的趋势中,主因在高端市场中被索尼、三星超越,在低端市场中又受到Hynix、格科微、思比科、奇景等中韩厂商的蚕食。
紧抓4800万像素国产化机遇,豪威市场份额有望上升:2020年预计豪威高阶4800万像素CIS月产能需求,将从5.5万~5.8万片上升到7万
片左右,中阶如1200万像素的CIS、低阶如800万及以下像素的CIS,月产能需求都分别约是2万片左右。4800万像素已经成为豪威需求
的主要驱动力。在手机CIS市场中,豪威有望抓住4800万像素国产化机遇,强势收复失去的山河。
目前价格(美金/颗) 2019年价格(美金/颗) 涨价幅度
OV8856(8M) 1 0.7-0.8 25%-43%
OV02/SP5902(2M) 0.44 0.31-0.34 29%-42%
OV13855(13M) 2 1.7 18%
OV12A10(12M) 2.25 2.25 —
41.2%
18.9%
13.1%
5.3%
3.2%
18.3%
索尼
三星
豪威
安森美
意法半导体
其他
供给端扩产有限,行业供不应求:就供给而言,索尼、三星IDM厂商全线满产,索尼产能不够,转而外包给晶圆代工厂商台积电,而豪威、
格科微等设计厂商,订单供不应求已经令晶圆代工厂产能十分紧张。2020年我们预计高阶CIS扩产非常有限,主因考虑到高像素CIS芯片
采用BSI工艺,因BSI工艺所需设备定制化程度高,Fab对于扩产意愿较低;现业内多采取改进FSI工艺、或分段加工等方式,当前仍以充
分挖掘现有产能潜力为主,新增产能释放有限,因而预计CIS缺货有望在2020年全年持续。价格上涨验证了行业供不应求的态势,也验证
了行业全球竞争格局良好。
2016-2019年全球CIS市场竞争格局基本稳定
CIS价格上涨幅度统计分析
21
数据来源:Yole development,平安证券研究所
数据来源:半导体行业观察,平安证券研究所
光学 超声波 电容式
成像原理
原理
图像对比:OLED屏幕像素间具有一定间隔,光线能透过。手指按压屏幕时,OLED屏幕发出光线将手指区域照亮,照亮指纹的反射光线返回到屏下的cmos传感器,形成图像与终端信息对比
超声波阻抗:通过传感器先向手指表面发射超声波,并接受回波。利用指纹表面皮肤和空气之间密度不同构建出一个3D图像,与终端信息进行对比
手指静电场:利用硅晶元与导电的皮下电解液形成电场,指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化,对此可实现准确的指纹测定
优点
体积小无需屏幕开孔,符合全面屏趋势
穿透能力强(1mm以上)技术复杂度低、成本低
体积较大无需屏幕开孔,符合全面屏趋势穿透能力较强(0.5mm左右)
识别率高
体积较小识别率高功耗低
缺点第一代识别率低
功耗高技术复杂度高、成本高
功耗较高
必须屏幕开孔,安装与手机接触的感应器不符合全面屏的趋势
穿透能力差(0.3mm以下)
成本 芯片$6,模组$10 芯片$12,模组$18 芯片$1,模组$3
适用屏幕 OLED 柔性OLED LCD
主要厂商 汇顶、神盾、synaptics 高通、FPC FPC、汇顶、synaptics、神盾
全面屏淘汰电容式指纹识别,屏下指纹识别成为主流
光学屏下指纹识别方案成为手机全面屏时代最重要的生物识别方案:随着手机进入全面屏时代,传统的电容式指纹识别被其他生物识别方
案取代。苹果采用了结构光3D识别,其他手机则转向了屏下指纹识别。主流的屏下指纹识别方案有两种,一是三星手机独家采用的高通超
声波屏下指纹识别方案,三星以外的安卓阵营如:华为,荣耀,小米,OPPO,VIVO,魅族,一加等,则全部采用光学屏下指纹识别方案。
三种指纹识别方案对比
22资料来源:CINNO Research,平安证券研究所
第一代光学方案(准直层) 第二代光学方案(透镜) 第三代光学方案(超薄) 超声波方案
结构示意图
与屏幕贴合
是 否 否 是
适用屏幕 刚性/柔性OLED 刚性/柔性OLED 刚性/柔性OLED 刚性/柔性OLED
典型厚度 0.7-1mm 3-4mm 0.3mm 0.15-0.2mm
识别率 低 高 高 中
成本 高 低 高 非常高
典型机型 Vivo X21、小米8 华为P30系列、OPPO R17 小米CC9 Pro、OPPO Reno3 三星Galaxy S10、note 10
第二代光学屏下指纹识别方案大大降低模组成本,但增加了模组厚度:2019年的第二代光学方案使用透镜代替准直层,改善了图像质量
的同时,将整个模组固定在中框上,无需与屏幕贴合,相对于第一代方案大大降低了模组成本。透镜方案的光学指纹凭借较低的成本推
动了整个OLED屏下指纹渗透率在2019年得以快速增长。
第三代光学屏下指纹识别方案大大降低模组厚度:2019年底汇顶推出的第三代光学方案采用微透镜,大大降低了模组厚度。通过植入微
透镜,代替传统大透镜,可以大幅压缩光路空间,从而使模组厚度降低至0.3~0.5mm水平,可以叠放在屏幕和电池中间,提升了设计自
由度的同时,支持手机厂商放入较大的电池。
屏下指纹识别:光学方案进化到第二代时,性价比显著优于超声波方案
三代光学方案与超声波方案对比
23
资料来源:CINNO Research,平安证券研究所
55%
25%
12%
8%
汇顶
高通
神盾
思立微
屏下指纹识别加速替代传统电容式指纹识别:2019年
随着旗舰机纷纷采用全面屏,屏下指纹识别全面取代
传统电容式指纹识别。2019年屏下指纹识别传感器出
货达到2亿,相比2018年的2500万个增长了7倍。2020
年屏下指纹识别出货量预计在2.73亿左右,同比上升
36.5%,同比增速受疫情影响。预计随着疫情的影响
逐步消失,屏下指纹识别将回到快速增长的轨道上,
预计2019-2022年复合增长率达到64%。
光学屏下指纹识别成为中坚力量:2019年屏下指纹芯
片2亿的出货量中,光学屏下指纹识别技术占比约
77.5%,出货1.55亿部,主要品牌有汇顶科技、神盾、
思立微;超声波屏下指纹识别技术占比约12.5%,出
货0.45亿部,由高通独家垄断,独家供给三星。
光学屏下指纹识别快速渗透,受益于第二代光学方案
大大改善了性价比:透镜方案的光学指纹识别方案,
不仅改善了成像质量,提升了识别率(识别率甚至高
过了超声波方案),而且大大降低了成本,推动了整
个OLED屏下指纹渗透率快速增长。
汇顶引领光学屏下指纹识别市场:2019年汇顶OLED光
学屏下指纹方案出货约1.1亿片,占光学屏下指纹市
场份额高达71%,占整体屏下指纹市场份额的55%。这
主要受益于汇顶引领了光学屏下指纹识别方案的升级
与创新。
2019年光学屏下指纹识别进入快速渗透期
0.25 0.45 0.48 0.49 0.64
1.552.25
4.08
6.86
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
光学屏下指纹识别 超声波屏下指纹识别
屏下指纹识别:第二代光学方案性价比卓越,2019年加速渗透
屏下指纹识别市场竞争格局
24资料来源:CINNO Research,平安证券研究所
资料来源:CINNO Research,平安证券研究所
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屏下指纹识别:5G时代,第三代超薄光学方案成为趋势
第二代光学屏方案存在模组较厚的缺点:第二代光学屏下指纹识别方案最大的
升级点在于提升成像质量、并降低价格,从而极大提升了性价比,但由于要给
透镜预留足够的光路空间,模组一般达到3-4mm的厚度,模组较厚导致安装时
需要与电池错位布置,挤占了电池空间。
第三代超薄光学方案满足5G手机的需求:随着5G时代到来,5G手机芯片功耗较
高、天线数量增多,并且多摄成为趋势,挤压电池置放空间,使得第二代光学
方案在5G手机中的应用受限。2019年底汇顶推出的第三代光学方案,采用微透
镜代替传统的透镜,从而使模组厚度降低至0.3~0.5mm水平,可以叠放在屏幕
和电池中间,提升了设计自由度的同时,且支持手机厂商放入较大的电池。
5G换机潮,第三代超薄光学方案有望成为主流:目前汇顶的第三代超薄光学方
案已经可以将模组厚度降低到0.3mm以下的水平,并且着力解决成本高的问题。
预计随着2020年5G手机上量,超薄屏下指纹方案将有望逐步提高市场渗透率,
成为屏下指纹识别的主流方案。
第二代和第三代光学方案对比
小米CC9 Pro是首款使用超薄光学方案的手机
25资料来源:小米官网,平安证券研究所
CIS和指纹识别市场,日、韩、中三足鼎立
全球CIS、指纹识别产业链主要企业
资料来源:Wind,Bloomberg,平安证券研究所备注:基于公司CY2019年数据
20
汇顶科技
神盾
思立微 豪威科技
索尼
三星
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
毛利率(%)
营收规模(亿美金)
CIS
指纹识别
大小代表营收规模
投资建议
设计 49
制造
封测
材料
26
CIS逆周期黄金赛道,豪威享受国产化红利:5G手机多摄趋势、车用和安防摄像头的需求增长,成为CIS市场
增长的三大动力,推动行业2019-2022年市场复合增长率达到17%,成为半导体行业中超越周期波动、增长最
快的子行业,是半导体领域最好的赛道之一。48MP是CIS高端产品的门槛所在,5G换机潮刺激48MP加速渗透,
豪威科技48MP技术实力不亚于索尼和三星,有望抓住48MP的机会,享受国产化红利,在手机市场收复失地。
光学屏下指纹识别持续升级,加速渗透,汇顶科技是行业龙头:全面屏淘汰电容式指纹识别,屏下指纹识别
成为主流。2019年汇顶科技引领光学屏下指纹识别升级到第二代,性价比优势远超超声波屏下指纹识别,迎
来加速渗透的甜蜜点。随着5G换机潮的到来,汇顶科技第三代超薄屏下指纹识别的优势将凸显,推升行业增
长到新高度,我们预计2019-2022年屏下指纹识别行业复合增长率达到64%,而汇顶科技作为行业龙头,占据7
成以上市场份额。
投资建议:传感器也是5G手机升级的重要领域之一,尤其是CIS和屏下指纹识别。相比基带和射频,CIS和屏
下指纹识别国产化进程更快,相关公司业绩表现亮眼,建议关注A股的IC设计公司豪威科技和汇顶科技。
风险提示
设计 49
制造
封测
材料
1)宏观经济波动风险:受到美国经济下行和中国经济增速放缓的影响,预计全球GDP增速将继续
下降。在宏观经济下行背景下,全球消费电子需求预将下降;
2)产品技术更新风险:产业链公司属于移动通信行业,产品技术升级快、新技术与新工艺层出
不穷。如果公司不能持续更新具有市场竞争力的产品,将会削弱公司的竞争优势;
3)中美贸易摩擦走势不确定的风险:未来如果中美之间的贸易摩擦进一步恶化,限制高端芯片
出口到中国或者对相关产品征收高额关税,会对产业链公司产生一定影响;
4)5G进度不及预期:5G作为通信行业未来发展的热点,通信设备商及电信运营商虽早已开始布
局下一代通信技术,现阶段也在有序推进,未来可能出现不及预期的风险。
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