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    攝像頭sensor Fab投產,Sony/OV/三星面臨壓力

    發布時間:2015-06-23 10:09:24點擊:2602

    攝像頭Sensor是個很大、又很有趣的市場,去年該市場容量達到了100億美金,而該市場的玩家也很有趣,那個一家獨大的廠商老在缺貨,老二因為老大的缺貨也差點要缺貨了,老三業績下滑后被中國財團收購前途未卜。

      


     

    而現在,一家號稱采用量子薄膜(QuantumFilm)的Sensor廠商工廠要投產了,不僅一出手就拿出自己的量子薄膜(替代硅感光層)刷新sensor性能極限,而且號稱要占領該市場10%以上的市場份額。

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    這家公司就是量宏科技(InVisage),從2006年到現在,才剛剛有了sample,首款正式投產的產品要在今年內才有望推出。

    在半導體業界,這是我聽說的唯一一家從成立到推出第一款產品需要10年的IC公司,而且,十年間還能持續不斷的被投資機構所看好,用1億美金才打造出來第一款產品。

    風投了1億美金,錢都花到哪里去了?

    去年底,InVisage獲得了中國泛??毓杉瘓F美國子公司的投資,這是InVisage的第五輪融資,創造累計融資總規模超過1億美金的行業歷史紀錄。其他知名投資公司還包括,英特爾投資,諾基亞成長基金,InterWest Partners投資以及RockPort資本。

    這么多錢都花到哪里去了?

    在工廠開幕式結束后,《電子工程專輯》得到與InVisage公司CEO Jess Lee一對一專訪的機會時,這是我迫不及待提出的第一個疑問。

    “基本錢都花在了這些年的研發上面,而相應的,因為向TSMC外包了硅的制造部分,所以其實我們的工廠投資并不大。”InVisage所有已簽發和申請中的專利已達102項。

    而現在Fab3即將投產,InVisage終于要開始有收入了。此外,InVisage還獲得了兩大頂級相機公司的合同,且已收到共計1000萬美金的首期開發費。


     

    “不過,如果需要更快速的擴大量產,我們可能也會考慮再吸引一部分投資。”Lee表示。

    Lee介紹,量子薄膜 (QuantumFilm)是基于納米技術的一個顛覆性的新材料metal chalcogenide(一種硫化物),它吸收光的速度比硅更快10倍。這項技術從根本上改變了圖像傳感器和照相機的體系結構,因為它可以在表面的頂層實現真正地光子的收集。

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    上圖為其Sensor的架構圖,與CMOS Sensor不同的地方在于中間那一層量子薄膜,而上面的Color Filter和下面的數字電路都是相同的。

    “有很多客戶已經關注我們很多年了,非常急切的想要使用我們的產品,但我們還是堅持將品質放在第一位,所以首款推出來的產品一定是可靠性和兼容性都無可挑剔的。

    Lee曾經在OminiVision任職,推動了CMOS sensor成為攝像頭Sensor的主流,“所以我很清楚模組廠商的需求,我們花了這么長一段時間,其實有很大一部分工作,是把量子sensor的接口和特性打造的和硅sensor一樣,這樣模組廠商就不需要任何特殊的工藝和設計。”

    Lee向大家展示了一小瓶液體狀的、看起來是黑色的量子點,如下圖他手中所示:

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    這一小瓶東西,可以生成1萬片Sensor!1萬片的數量,可以裝下面這么一筐子!

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    雖然參觀了工廠,但很可惜工廠內部不允許拍照,因為一整套的設備都是公司定制的,算是機密。說到這里,真的不能再贊新竹的上下游配套產業環境。

    對了,這個小黑瓶,是在美國做好拿到新竹來的,然后整個生產過程,看起來就像是coating-baking-packaging。——不知怎的,我突然想到可口可樂的神秘原漿配方,嗯,我想多了。

    (官方解釋生產流程:晶圓首先是由鄰近的臺積公司代工制造,之后再運送到QFAB3 廠進行量子薄膜的沉積制程。沉積制程是由一部客制化且結合多種旋轉涂布與化學氣相沉積(CVD) 技術的設備機臺執行。這樣的組合讓沉積制程不僅可模塊化且完全自動化。)



     

    6000平尺的工廠,打亂100億的攝像頭市場格局

    在新竹的這個Fab3,真的是一個很小的工廠,在我眼里,看起來其實和一個大的實驗室差不多,尤其是旁邊就有TSMC的12廠和8寸廠。

    6000平尺,請大家再自行腦補一下。1平米=9平尺。

    攝像頭攪局者Fab投產,Sony/OV/三星要當心!《電子工程專輯》

    但因為數字電路部分外包給了TSMC,在InVisage為數字電路上面貼好自己的量子薄膜后,會再把半成品交給采鈺科技,由他們再做一層彩色濾光。所以,其實這個工廠產能將會是非??捎^的——假設TSMC和采鈺都不掉鏈子的話。

    采鈺做的這一層彩色濾光,其實之前我還是有點擔心,畢竟量子薄膜不同于硅,會不會不好做分光啊,為此專門請教了采鈺科技的SC Schin先生,他表示,“其實完全不會,相反,因為量子薄膜的表面會更平坦,對我們來說反而還簡單一些。”

    彩色濾光外包除了Sony和三星有in-house能力外,其他多數公司也是和InVisage一樣,采用外包方式。



     

    從開幕式嘉賓看重量級生態圈

    在這么小的工廠前作開幕,其實也蠻擠的,但前來的都是重量級嘉賓。

    從左到右依次為InVisage生產營運副總裁周志豪博士、新竹科學園區局長杜啟祥、臺積電總經理兼Co-CEO魏哲家博士、InVisage的CEO Jess Lee、臺灣 國立清華大學教授兼量宏科技和聯發科董事會員金聯舫博士、InVisage材料兼生產副總張運光。

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    而在工廠開幕式上,我們也看到了華為代表的身影。

    作為合作伙伴與友鄰,TSMC出動了很多人馬參加,負責InVisage的Account Manager項賓如女士表示現在已經開始為InVisage計劃明年全年的產能。

    下圖左為臺積電總經理魏哲家博士,右為聯發科董事會員金聯舫博士(同時也是InVisage董事會員),聊的這么開心,Lee難怪今天全程信心十足。

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    友商Sony也有派代表參加,但是非常低調,以日系廠商慣有的保守姿態面對記者的一切關于Sensor缺貨、對新競爭者態度、以及合作等問題。



     

    刷新攝像頭模組厚度新紀錄:4mm

    目前手機的攝相模組要做到4.75mm以下就是一個巨大的挑戰。在像素分辨率要求越來越高的情況下,唯有減小pixel尺寸,才能做??;但pixel尺寸減小了,透光就小了,會影響拍照質量,業界普遍的pixel尺寸在1.4um到1.12um(華為P8)之間,而蘋果為了達到更好的成像質量,pixel甚至做到了1.5um。

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    但對于QuantumFilm這種架構來說,Pixel尺寸就不是一個限制因素,完全可以是納米級別的,“不過為了迎合主流,我們的首款產品還是會選擇在1.1-1.4um之間,等到市場培養成熟之后,再使用更小的pixel尺寸。”Lee指出。

    對于ISP,Lee的觀點是高端sensor是不需要集成ISP的,而最好是把ISP集成在后面的SoC處理器中,這也是目前業界主流的趨勢。

    而對于InVisage的Sensor,Lee透露已經和兩家主流手機主芯片廠商合作開發,在其主芯片中集成了針對InVisage Sensor優化的ISP。



     

    體驗量子傳感器的直觀感受

    CMOS傳感器是通過硅層來同時負責光傳感和電子讀出功能,所以吸收光有限,QuantumFilm可以100%吸收。

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    看到現場的Demo對比的演示之后,感覺在以下幾點性能上突破蠻明顯:

    1. 更大的動態范圍、低光照環境下的感光效能非常好。

    2. 全局電子快門,比卷簾快門速度快一個數量級,速度在微秒級。

    3. 影響細節上,能明顯看到亮區與暗區

    4. 在拍攝高速移動物體非常穩定,影像失真很小。

    5. 另外還能支持從可見光至紅外線波長范圍,具備對不可見光的感測能力?,F有的手機,需要為環境光傳感器和攝像頭開不同的孔,但是一個QuantumFilm傳感器就可以同時擔當這兩項功能。

    這些其實都是目前手機成像所存在的一些主要問題,QuantumFilm嘗試以一種新的成像原理來實現更好的效果。毫無疑問,手機市場,將會是InVisage的第一個戰場與試金石。

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