CIS行业专题报告：终端需求复苏与创新技术共振，国产CIS再上新台阶

CIS行业专题报告终端需求复苏与创新技术共振，国产CIS再上新台阶证 券 研 究 报 告投资评级： （ ）报告日期：行业推荐维持2024年04月26日◼分析师：毛正◼SAC编号：S1050521120001◼联系人：张璐◼SAC编号：S1050123120019专题报告投 资 要 点CIS成图像传感器主流，下游应用新趋势拉动CIS需求旺盛和CCD相比，CIS因其在处理速度、能耗、成本、制造和堆叠式结构等方面的优势，能以更快速度将光信号转化为电信号，逐步替代成为图像传感器的主流。CIS在摄像头模组中的成本占比高达52%，龙头毛利较高，随着下游以消费电子、车载摄像头和安防监控为主的应用逐渐渗透，市场对CIS的数量和像素、感光面积、功能、能耗、成像效果等提出了新的需求。国产CIS逐步取得突破，2024年预计迎来新一轮上行周期CIS行业壁垒较高，海外龙头索尼和三星已占据接近80%的市场份额，国产替代空间仍然巨大，目前已形成在主流50MP大底CIS产品方面的突破。尽管CIS市场在2022年受手机行业寒冬的影响，库存压力较大，但随着2023年Q4手机市场温和复苏和安防市场的升温，2024年Q1迎来三星对CIS产品的调涨，有望在Q2逐步传导，叠加折叠屏手机迅速成长的新蓝海，有望于2024年迎来CIS的新一轮增长。下游需求复苏，国产50MP产品破局，给予CIS行业投资评级：推荐基于半导体行业的周期性复苏以及下游折叠屏手机端对CIS需求的上升，国产CIS将迎来快速发展阶段。面对50MP芯片的上行需求，韦尔股份、思特威以及曾经主导低像素的格科微都逐步推出相应产品，给予CIS行业“推荐”评级，建议关注CIS国内制造龙头企业韦尔股份、格科微、思特威以及掌握CIS先进封装技术的晶方科技。诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE 2重 点 关 注 公 司 及 盈 利 预 测资料来源：Wind，华鑫证券研究（注：未评级公司盈利预测取自wind一致预期）公司代码名称2024-04-25股价EPSPE投资评级20222023E2024E20222023E2024E603005.SH晶方科技16.520.350.230.4653.1895.4835.87未评级603501.SH韦尔股份93.880.840.902.26111.76104.3141.54买入688213.SH思特威-W45.91-0.210.641.01-218.6271.7345.46买入688728.SH格科微15.152272.240.080.140.01189.38108.21增持诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE 3风 险 提 示行业竞争加剧的风险；新技术研发的风险；技术产业化的风险；成本上升的风险；下游需求不及预期的风险；推荐公司业绩不及预期的风险。诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE 4目 录CONTENTS2.下游应用新趋势拉动CIS量、质新需求3.国产CIS取得突破进展，2024年开启新一轮增长1. CIS优势成图像传感器主流，五大工艺助力升级发展诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明4.相关标的PAGE 501 CIS优势成图像传感器主流，五 大 工 艺 助 力 升 级 发 展1.1 CIS以更快速度将光信号转换为电信号诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明相机作为一种媒介，可以记录光所体现的物体，使人们能够主观或者客观地表达各种情感和思想。当代人类身处一个所谓的“数字游牧时代”，人们携带各类移动数码设备，生活不受时空的限制。在当今时代，相较于胶片相机，配备图像传感器的数码相机的使用范围更广。同时，当今也是配备数码相机功能的智能手机时代。在用于记录人们日常生活和美好回忆的数码相机或智能手机相机中，图像传感器的作用类似于胶片相机中的胶片。图像传感器在将通过镜头接收的拍摄对象信息转换为电子图像方面起着关键作用。图像传感器历史沿革：•20世纪50年代，光学倍增管（Photo Multiplier Tube，PMT）出现。•1965年至1970年，IBM、Fairchild等企业开发光电以及双极二极管阵列。•1970年，CCD图像传感器在Bell实验室发明，依靠其高量子效率、高灵敏度、低暗电流、高一致性、低噪音等性能，成为图像传感器市场的主导。•20世纪90年代末，步入CMOS时代。PAGE 72000s1970s1990s1980s1960s光学倍增管（PMT）光电以及双极二极管阵列CCD图像传感器CMOS图像传感器2010s资料来源：智东西，华鑫证券研究图像传感器主要分为CCD图像传感器和CMOS图像传感器（CIS）。CCD即电荷耦合器件（Charge-Coupled Device）的简称。它由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。CIS即互补金属氧化物半导体图像传感器（CMOS Image Sensor）的简称。CIS是一种光学传感器，其功能是将光信号转换为电信号（指随着时间而变化的电压或电流），并通过读出电路转为数字化信号。CCD像元产生的电荷，需要先寄存在垂直寄存器中，然后分行传送到水平寄存器，最后单独依次测量每个像元的电荷并放大输出信号。而CIS则可以在每个像元中产生电压，然后通过金属线，传送到放大器输出，速度更快。CCD将光生电荷从一个像素移动到另一个像素，并在输出节点将其转换为电压。CIS在每个像素上使用多个晶体管，将每个像素内的电荷转换为电压，以使用更传统的导线放大和移动电荷。诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE 8图表：CCD和CIS成像区别资料来源：睿怡科技，IT之家，华鑫证券研究1.1 CIS以更快速度将光信号转换为电信号诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE 9CCD vs CIS对比项目CCDCIS像元信号电荷电压图像质量高稍低图像分辨率高稍低处理速度低（并行数有限）高噪音较小稍高（现差距缩小）对光的敏感度更高较低能量消耗更多较少发热更多较少成本昂贵更便宜快门全局快门（几乎同时捕捉所有光线）滚动快门（从上到下分行曝光）制造难度复杂简单图表：CCD和CIS对比资料来源：eet-china，华鑫证券研究1.1 CIS以更快速度将光信号转换为电信号1.2 五大工艺助力CIS制造诚信、专业、稳健、高效请阅读最后一页重要免责声明一、深层光电二极管成型工艺技术消费者对更清晰的图像品质的渴望引发了移动端CIS的像素密度和分辨率竞争，进而加速了CIS工艺技术的发展。在相同的芯片尺寸上要增加像素数量，就需要不可避免地缩小单一像素的尺寸。深层光电二极管的形成是防止图像质量下降的关键技术。为了在更小的像素中确保足够的满阱容量（Full well Capacity, FWC），与半导体存储器相比，CIS需要采用难度更高的图像形成技术。尤其需要确保高纵横比 （>15:1）植入掩码 （Implant MASK）工艺技术，以阻止高能量离子的植入。事实上，目前纵横比在业内有逐步提高的趋势。