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2008年12月29日 星期一

【3374 精材科技】晶圓級相機模組 撼動CCM廠

精材的技術為WLCSP - Wafer Level Chip Scale Package.
製程環境上因為對於particle的要求故CSP較COB為嚴苛,但偏偏CSP必須在模組上使用玻璃(or micro lens),間接導致透光率的衰減...可說各有優缺點,COB與CSP之爭誰可勝出?如果CSP在光衰與成本上更有競爭力,應該會是最好的選擇吧...

【經濟日報╱許桂芬】
2008.12.28 02:22 am

目前手機用相機模組主要的封裝方式為COB(Chip on Board)與CSP(Chip Scale Package) 二種。使用CSP封裝方式的相機模組上緣會有玻璃阻擋,致使其透光率不佳且模組厚度較厚,再加上CSP製程需要分成二段由不同工廠完成,前段為晶圓級封裝、後段為鏡頭接合與SMT軟硬板焊接,使得CSP製程的相機模組價格成本較高。

由於COB製程擁有影像品質與價格之競爭優勢,逐漸成為業界主流,而也因為業界主流標準成型,使得台灣原本支援CSP之相機模組廠商,紛紛轉而投入COB之陣營,如:光寶、致伸等

低價小尺寸 模組優勢

隨著手機相機模組微型化與低價化之趨勢,晶圓級相機(Wafer Level Camera,WLC)技術之出現備受關注。晶圓級相機技術使得相機模組能採用晶圓級的製造技術,讓相機模組尺寸由傳統高度3到5mm降至2到2.5mm,同時可節省30%到50%的成本

晶圓級相機技術將光學元件製造提升至晶圓層級,其鏡頭使用可回流焊(reflow)的鏡片材質,以半導體技術在一片晶圓片上製造數千個鏡片,並利用晶圓級封裝技術將這些鏡片在晶圓上排列與結合後,切割為獨立的鏡頭。

在影像感測器方面,為減少模組的面積,影像感測器廠省略以往的打線程序改採貫通電極技術,將貫通電極直接整合於感測晶片中,直接透過具貫通電極之感測晶片與鍚球相連接。如此一來,可使感測晶片的面積等於相機模組的裝置面積。

使用晶圓級相機技術將現有相機模組之關鍵零組件(鏡頭與影像感測器)之生產、校正與焊接都採用半導體製程,高度整合性具有以下優點:

1、體積小:為晶片尺寸級封裝並去除塑膠模具、彎曲頭纜線(flex-lead cable)等材料高度,尺寸與厚度皆可達到更小。以VGA產品為例,現有高度大都在3到5mm之間。晶圓級相機模組高度可壓縮為2到2.5mm。

2、可回流焊接:目前手機用相機模組使用耐熱性較低的塑膠鏡片,無法使用回流焊接法,相機模必需透過電路板才能裝上主電路板。晶圓級相機模組使用耐熱性較高之鏡片(特殊塑膠或玻璃),使得模組可採用回流焊接法安裝,簡化組裝工程。

3、製程縮短與低成本:晶圓級封裝由於不需要中介層、填充物與導線架,並且省略黏晶、打線、手動對焦等製程,因此能夠大幅減少材料以及人工成本,可將相機模組製造商的生產成本降低30%以上。

晶圓級製程可一次大量生產相機鏡頭與組裝,標準化與量產可達到降低成本的目標。

CCM供應鏈 面臨重組

手機相機模組產業供應鏈中包含:零組件供應商(鏡頭、影像感測器、其他零組件)、模組組裝業者、手機製造商及手機品牌業者。

通常手機品牌廠會主導手機相機模組之組裝廠、影像感測器廠及鏡頭廠的選定。目前相機模組組裝業務分別由影像感測器廠(如:Toshiba、ST Micro等)與專業模組組裝業者(如:富士康、Flextronics)所分食。

影像感測器廠採購零組件後自行或委外組裝,之後再出貨予手機製造商,整個過程具高度垂直整合。而專業組裝廠商則視製程能力,具COB製程能力者,直接向影像感測器廠商採購已切割之晶粒(die)及相關零組件後,將零組件組裝成相機模組後交貨給手機廠商。而不具COB製程能力者則需購買已由封測廠封裝完成之影像感測器產品,而後與鏡頭組進行組裝。

在相機模組產業鏈中各環節會進行密切的技術與規格合作,如:影像感測器業者通常與封裝測試業者合作密切,甚至於轉投資特定封裝測試業者(如:OV與采鈺);鏡片業者也會與影像感測器業者有密切的技術交流以確保二者可完美搭配;另外,鏡片業者也會與組裝業者進行製程方面的合作,如使用Reflow製程。

晶圓級相機模組的出現對原有CCM的產業供應鏈產生衝擊。當原有影像感測器廠(如:Toshiba、ST Micro、Aptina等)具有晶圓級鏡頭之生產能力時,就可以在同一半導體作業環鏡中,組合影像感測器生產晶圓級相機模組

也就是說,原本產業價值鏈中鏡頭廠、組裝廠及部分零件廠之功能將消失或被取代。

此時,具備半導體製程能力的廠商則會以一貫化生產方式自行製造產品,或與鏡頭廠合作開發產品,如:ST Micro與Heptagon合作;而不具備半導體產能之影像感測器廠將與具晶圓級封裝能力之封測廠合作,如OV與采鈺、精材科技之合作。另外,為尋求快速導入晶圓級相機模組技術,影像感測器廠採取與提供此技術之廠商取得授權,如Samsung與Tesser的合作。

而就專業模組組裝業者組裝的模式而言,為避免晶圓級相機模組搶食市場,鏡頭業者與組裝業者都嘗試投入晶圓級相機鏡頭的生產。當現有鏡頭業者可大量且低成本供應晶圓級鏡頭予組裝業者,則整個產業供應鏈不會有太大變化。

然而,當組裝業者可快速量產晶圓級鏡頭時,現有鏡頭業者之價值將受到威脅。

除了現有CCM廠商積極開發晶圓級相機模組之外,目前也有新的業者投入此一領域,如摩洛哥的Nemotek在取得Tessera技術授權後預計在2009年開始供應晶圓級相機模組,年產能超過1億顆。

(作者是資策會MIC/ITIS計畫產業分析師)

【2008/12/28 經濟日報】

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