1.1.封测与光学器件双领域的技术领先者
1.1.1.CIS 封测与光学器件双轮驱动
苏州晶方半导体科技股份有限公司(以下简称“公司”)是以图像传感器封装为核心业务的特色 OSAT 厂(On-Site Acceptance Tests 封装代工厂)。纵观其发展历程,在不断精进 CMOS 图像传感器业务的同时,通过兼并收购布局光学器件、氮化镓等领域。公司成立于2005 年,引进以色列晶圆级先进封装技术,并于 2006 年在手机摄像头产品上实现规模量产;2013 年,公司建成全球第一条 12 英寸传感器用硅通孔晶圆级先进封装量产线;2014年,公司上市,并于同年收购智瑞达电子丰富传统封装技术;2017 年,公司推出针对大尺寸、高性能要求传感器的扇出型先进封装技术,并建成了全球首条车规级产品12 英寸晶圆级硅通孔封装技术量产线,实现从消费电子向汽车电子应用领域的拓展;2019 年,公司并购荷兰Anteryon公司,布局光学器件领域;2021 年至 2023 年,车规级 CIS 产线投产并放量,在此期间,公司通过并购整合以色列 VisIC 公司,拓展布局氮化镓功率模块的设计与开发技术能力;2023年 3 月,公司牵头的“MEMS 传感器芯片先进封装测试平台项目”正式启动,为未来MEMS业务发展奠定基础;2024 年,公司在持续提高车规 CIS 领域业务规模的同时,继续调整海外业务布局,依托新加坡子公司平台,在马来西亚槟城建立全球化的生产基地,以更好适应海外需求,提高海外供应链地位。

领先的封测和光学器件供应商:集成先进封装技术与一站式光学器件解决方案。公司为专业的封测和光学器件供应商。在封测领域,公司拥有能够量产8 英寸和12 英寸晶圆级芯片尺寸封装技术的封装产线,作为全球晶圆级芯片尺寸封装服务的主要供应商和技术引领者,专注于生产如 CMOS 图像传感器芯片(CIS)和生物身份识别芯片等封装产品,广泛应用于手机、安防监控、身份识别、汽车电子以及 3D 传感等电子领域。在光学器件领域,公司通过并购 Anteryon 公司,成功地实现了一站式光学器件研发、生产和销售的能力,同时,整合晶圆级光学微型器件(Wafer Level Optics,WLO)的核心制造能力,积极扩大该技术在汽车智能投射领域的量产规模和新品开发。
公司无控股股东。根据 2025 年一季报,公司第一大股东为中新苏州工业园区创业投资有限公司(以下简称“中新创投”),直接持有公司 15.77%的股份,股东李肖维持有公司0.46%的股份。苏州工业园区管理委员会最终控制中新创投。晶方科技是晶方北美、苏州晶方集成电路产业投资基金合伙企业(有限合伙)(以下简称“晶方产业基金”)的实控股东,分别持有 100%、99.01%的股权,并于 2024 年 1 月在新加坡投资设立全资子公司OptizPioneer Holding Pte.Ltd.,同年 6 月通过该公司在马来西亚投资成立子公司WaferTekSolutions Sdn. Bhd.,以建设全球化生产基地。公司直接和间接控制安特永(苏州)光电科技有限公司(即晶方光电)合计 97.87%的股份。晶方贰号产业基金、苏州思萃、苏州聚芯、VisIC 为公司联营企业,截至 2024 年半年报发布,公司仍持有VisIC 公司18.06%的股份,但现因其他投资方对其增资,公司持股比例有所稀释。
1.1.2.车载 CIS 需求提振,公司重返增长区间
业绩主要受下游 CIS 需求影响而波动。2014 年,以智能手机、平板电脑为主的消费电子产品需求增加,加之公司成功实现 12 英寸 WLCSP 封装量产,稳步提升指纹识别芯片技术,当年销售收入同比增长 36.72%;2015-2016 年期间,指纹识别芯片市场竞争加剧,公司退出苹果产业链,导致营收和利润明显下降;2017 年,公司推出TSV-PRO、超薄指纹、屏下指纹等封装技术领域,销售收入同比上升了 23%;2018 年,PC、智能手机市场转为存量市场,市场竞争趋于激烈,销售规模下降导致业绩承压;2019-2021 年,手机摄像头多镜头趋势普及、安防监控智能化升级等,公司收入和利润显著增长,展示出高景气时的盈利弹性;2022-2023 年,消费电子市场不景气,受到去库存压力的影响,公司业绩有所下滑;2024年以来,全球半导体产业景气度回暖复苏,重新进入增长发展态势,同时得益于汽车智能化的快速发展,以及公司在车用 CIS 领域的技术优势,公司的封装订单与出货量增加,收入和利润增速重回增长区间。
封装及光学器件双轮驱动。2024 年,公司实现销售收入11.30 亿元,其中封装、光学器件、其他业务占比分别为 72%、26%、2%,其中封测业务收入占比同比上升5个百分点,光学器件业务收入占比同比下降 6 个百分点。2023 年,CMOS 影像传感器市场景气度疲软,受手机等消费类电子市场不景气的影响,封测业务收入规模同比下滑,收入占比下降;同时得益于半导体设备、智能制造、农业自动化市场需求的增加,混合镜头业务规模持续稳步增长,晶圆级微型光学器件(WLO)业务在车用智能交互领域的商业化应用规模显著提升,光学器件收入上升,收入占比有所提升。2024 年,公司在车用 CIS 领域的业务规模增长,封装订单与出货量增加,芯片封装及测试等收入占比回升;光学器件业务由于产品结构调整,整体产销有所下降。 产能利用率水平影响盈利水平。封测作为相对重资产行业,固定资产折旧是重要的成本项,因此公司产能利用率越高,则单位收入摊销的折旧越低,毛利率水平越高。公司的产能利用率水平由下游消费电子、安防和汽车等领域的景气度决定。2020 年与2021年,受手机领域摄像头多镜头趋势普及的影响,公司产能利用率水平相对较高,固定资产的折旧占营业成本比例分别为 22.34%和 20.36%,相较 2019 年的 35.09%显著改善。2023 年,固定资产折旧占营业成本比重提升至 29.03%,对公司毛利率水平影响较大。2024 年,由于手机市场需求有所回暖,叠加车载摄像头需求提振,公司折旧占营业成本比重下降至24.02%,毛利率上升至 43.28%。
财务水平优异,加大技术及工艺的研发支出。公司财务费用为负,主要因公司在手现金充裕,对资金进行大额存款等现金管理获得相应利息收入。研发费用端,公司2023年及2024年的研发费用支出分别为 1.36、1.60 亿元,研发费用率分别为14.87%、14.12%,公司围绕先进封装和光学器件的技术工艺开发做研发投入,公司作为晶圆级硅通孔封装技术的领先者,聚焦影像传感芯片为代表的智能传感器市场,根据下游新需求,对工艺进行创新。公司重点聚焦车规 STACK 封装,不断提升工艺水平和量产能力,推进A-CSP 工艺的开发拓展,扩大车载 CIS 领域的竞争力。
1.2.内生 CIS 封测迎来汽车高景气,外延至光学器件和第三代半导体
1.2.1.车规级先发优势,稼动率回暖,业绩复苏
毛利率水平高于同期可比公司,盈利能力较强。从横向对比来看,2024 年,晶方科技的毛利率达到 43.28%,毛利率水平同比提高。即便受到下游市场需求的反复波动影响,晶方科技在 2020 至 2023 年间的毛利率平均水平至少维持在 38%以上。与同期公司,如华天科技、通富微电、长电科技等对比,晶方科技的毛利率水平普遍高于其可比公司。下游客户库存变化反映短期供应关系。公司专注于 CMOS 传感器的封测服务,由于该领域行业集中度较高,下游客户经营状况将对供应链产生较大影响,根据Yole 数据,2023年前三大 CIS 厂商市场份额合计高达约 75%。从纵向对比来看,在2022 年,由于主要客户的库存量达到历史高位,去库存环节中公司订单下降,造成营业收入同比下滑21.62%。进入到2023 年,下游客户开始去库存;2024 年随着下游需求恢复,尤其是汽车用CIS的需求快速增长,客户库存水平有所回升,公司营业收入相应拉升至 11.3 亿元,同比增长23.72%。
掌握 WLCSP、TSV 先进技术,封装实力强劲。公司在封装生产中采用了晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)。WLCSP(Wafer-Level Chip-Scale Package)是一种将晶圆级封装(WLP)和芯片尺寸封装(CSP)结合的封装技术。该技术兼具 CSP 可促进集成电路小型化的优势和WLP 在封装成本和生产效率上的优势,能够被广泛运用于智能手机、平板电脑、可穿戴设备等消费电子产品。TSV 技术(Through-Silicon Via),是指通过铜、钨、多晶硅等导电物质的填充,实现硅通孔的垂直电互联,它是实现 3D 先进封装的关键技术之一。TSV可以通过堆叠多个芯粒,使得芯片在三维方向堆叠的密度更大,而外形尺寸却更小。同时,垂直电气互联使得 TSV 具有更短的电传导通路和更小的信号延迟,能够处理更多数据。因此,TSV对于 CIS 非常重要。公司作为领先的专业封测供应商,掌握着先进的TSV 技术。
资本开支主要聚焦产线技术扩张。公司分别于 2014 年及2021 年进行首次公开发行和增发,前者新建年产 36 万片晶圆的 WLCSP 封装产能,并导入TSV 技术;后者募集资金用于12 寸 TSV 产线建设及异质集成智能传感器模块项目,主要围绕图像传感器和生物身份识别传感器产品,新增 18 万片年产能,为后续公司承接相关业务订单进行产能储备。公司的资本开支在 2015、2021 年增长较大,其余年份基本保持平稳。折旧在2014 年及2021年后分别有较大的提升,2024 年,公司折旧为 1.54 亿元,相较于 2023 年有所下降,与资本开支变动趋势基本一致,即公司折旧增加主要来源于产能扩张。

汽车电子带来 CIS 成长空间。CIS 传感器主要应用于智能手机、汽车电子、安防、医疗等的摄像头领域。根据潮电智库数据,CIS 作为摄像头模组的核心元器件,在模组中的成本占比可达 52%。智能手机领域是 CIS 传感器的第一市场,但随着消费者更换手机的间隔拉长、手机创新速度放缓,智能手机领域对 CIS 市场的贡献度有所下降。而汽车行业的智能化、电动化发展和快速的更新迭代,为 CIS 市场带来了新的市场空间。CIS 传感器自身耗电少、体积小、重量轻、集成度高、价格低,在智能车载行车记录、前视及倒车影像、360°环视影像等方面作用较大。根据 Yole 数据,全球 2023 年汽车用 CIS 市场规模已达23 亿美元,预计到 2029 年将达 31.55 亿美元,CAGR 为 5.4%,约占 CIS 下游应用市场规模的11.03%。
1.2.2.外延收购,拓展新业务
布局光学器件,促进产业链延伸和市场空间扩大。光学器件的市场规模增速较高,广泛用于消费电子、工业制造、半导体、生命科学、智能家居、航空航天等多个领域。在产业细分下,光学镜头同样有着较大市场空间。2019 年起,晶方公司通过收购Anteryon正式布局光学器件业务,该收购进一步促进了公司主要产业链协同发展,帮助公司完成了在光学器件领域的产线建立、技术迁移和客户吸收。Anteryon 公司具备深厚的技术底蕴,掌握光学领域多项核心技术,如 3D 结构加工、光学表面技术、复制技术、光机装调、光电封装等。同时,Anteryon 公司拥有安防、消费电子、汽车等领域客户。基于Anteryon 已经具备的晶圆级光学组件制造和量产经验,晶方光电将其领先的晶圆级微型光学器件制造技术进行移植,已于2020 年初步建成小规模量产线。 布局氮化镓器件,把握三代半导体发展机遇。GaN 与 Si 相比,在高温工作、高速工作、工作极限电压和低功耗等方面都具有更出色的物理特性,因功率GaN 器件能够满足市场对于提高功率转换效率和小型化的需求,其市场规模正快速提升,尤其在汽车和移动出行领域发展迅速。例如,100V GaN 器件已经用于高级驾驶辅助系统(ADAS)的汽车LiDAR系统,11kW 以下的车载充电器(OBC)预计在未来 2-3 年内也将得到更广泛的应用。公司2021年 8 月通过晶方产业基金对以色列 VisIC 公司进行投资,该公司作为全球领先的第三代半导体领域 GaN(氮化镓)器件设计公司,其设计的氮化镓功率器件可广泛应用于手机充电器、电动汽车、5G 基站、高功率激光等应用领域。目前,公司正加强与以色列ViSIC公司的协同整合,努力拓展车用高功率氮化镓技术的市场空间与商业化应用,并充分利用自身先进封装方面的产业和技术能力,把握三代半导体在新能源汽车领域的产业发展机遇。
2.1.CIS 行业:汽车装载需求增速明显
2.1.1.CIS 封装技术不断演进,WLCSP 及TSV 为主要解决方案
CMOS 图像传感器(CIS)利用光电效应将现实影像还原。光电效应是指光束照射物体时使其发射出电子的物理效应,这些发射出的电子称为光电子。CIS 是一个高度集成的图像系统芯片,当外界光线照射到 CIS 上时,感光单元阵列会发生光电效应,每个感光单元产生对应外界色彩和亮度的电荷信号,信号经过模拟-数字转换电路转换成数字图像信号,从而还原出现实的影像。 CIS 与 CCD 相比采用有源像素传感器。电荷耦合器件(Charge Couple Device,CCD)为 CMOS 前一代图像传感器,CMOS 与 CCD 均采用硅光电二极管PD作为基本的光电转换单元。CCD 像素中只有一个简单的光电二极管,被称为无源像素传感器(PassivePixel Sensor,PPS),而 CMOS 在像素阵列中采用了有源像素传感器(Active Pixel Sensor,APS),在APS 像素上集成了光电二极管(PD)、有源的晶体管开关和放大电路,通过这些有源电路在每个像素上已经完成了电荷-电压的转换,并放大成有驱动能力的信号电压。
CMOS 封装结构可分为 FSI 和 BSI,BSI 的光线利用率更高。一般的CIS像素都由片上透镜(Micro Lenses)、彩色滤光片(On-Chip Color Filters)、金属排线、光电二极管以及基板构成,其中光电二极管为感光元件。CMOS 图像传感器根据感光元件安装位置,主要可分为前照式结构(Front Side Illuminated,FSI)和背照式结构(Back Side Illuminated, BSI),FSI 与 BSI 的差别在于光接收层的位置,FSI 结构中光接收层在金属线路下,而金属不透光且反光,所以部分光线会被阻挡及反射掉,BSI 结构中光接收层在金属排线之上,光线几乎没有阻挡和干扰地进入光电二极管,光线利用率极高。 堆栈式结构使受光面积更大,有利于像素密度的提升。BSI 的感光单元中还有相当大的面积是电路板,堆栈式结构应运而生,即将电路板放在受光区下形成堆叠的结构,可以让受光区域面积增大,面积越大,受光也就越多,代表输入信号也越强。因此,缩小感光单元后,受光面积依然可以保持不变,意味着画质不会下降,则同样规格的感光器上可以放置更多的感光单元,从而提高像素密度和总像素数量。堆栈式(Stack)及在Stack 基础上演变的TripleStack 从结构上说,也属于 BSI。
CIS 采用 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Packaging)技术。传统的单一芯片封装方式流程为先切割再封测,封装后的芯片较原裸芯粒增加 20%的体积,WLCSP先在整片晶圆上进行封装和测试,然后再进行切割,可实现封装后的体积即等于芯片的原尺寸。WLCSP尺寸小及重量轻的特点充分满足了便携式手持设备的需求。
TSV 为连接硅圆片两面并与硅衬底和其他通孔绝缘的电互连结构。TSV是一种垂直互连结构,特点是穿透硅衬底,并实现从对应电路层一面到另一面的电气连接。TSV的基本结构包括穿透硅衬底的导电通道及与衬底间的绝缘隔离层,为了实现衬底上下面的电气连接,还需要有正面和背面的互连层,以实现信号的互连和再分布。仅考虑 TSV 的制造顺序,可以将 TSV 分为先通孔(Via-first)、中通孔(Via-middle)和后通孔(Via-last)三种主要类型。Via-first 是指 TSV 在硅衬底上最先加工,然后加工电路器件、互连等,目前主要指 TSV 中介层的制造,在 TSV 制造之后,不再加工有源器件,直接加工互连层;Via-middle 一般是指 TSV 在芯片加工之后在后道互连加工之前加工,是目前集成电路工厂主要采用的方案,目前很多机构将 TSV 中介层的加工也归为Via-middle类型;Via-last 是指 TSV 在集成电路工厂所有工艺完成之后加工,可以由圆片级封装厂独立完成,是目前 TSV 产业化最成熟的方案之一。在 CIS 封装工艺中,主要通过对圆片背面进行减薄抛光,制作 Via-Last 型 TSV 进行互联,随着 CIS 芯片尺寸减小、像素提高,研发深宽比3∶1 以上的直孔 TSV 封装技术将是晶圆级 CIS 的发展趋势。

在 TSV 工艺的基础上,封测厂的 CMOS 图像传感器的WLP 封装技术有激光钻孔、平面停留、UT 半切和直孔结构封装等,主要区别如下: 1) 激光钻孔技术:主要应用于消费类图像传感器。TSV形成步骤为通过涂布曝光显影和干法刻蚀形成双台阶通孔,利用激光打孔技术直接穿透绝缘层和金属焊盘(Pad),再溅射 Ti/Cu 种子层,通过电镀和化学镀工艺形成互联线路,将Pad信号引到晶圆背面。 2) 平面停留技术:主要应用于安防监控芯片和车载影像芯片。平面停留和激光钻孔技术的主要区别在于暴露 Pad 的方式不同,平面停留工艺需在涂布完绝缘光刻胶后,通过光刻显影去除金属 Pad 上方的绝缘胶,再通过整面干法刻蚀方式去除 Pad 最表层的二氧化硅绝缘层从而暴露 Pad,后续制程则与激光打孔工艺相似。3) UT 半切技术:目前主要应用于消费类、安防类等产品。半切技术利用高速旋转的角度刀将 Pad 打开并切入键合胶层,之后进行重布线并制作引出端焊球,最终切割成单个封装体。4) 直孔结构封装技术:通常应用在车载等高端领域。采用Bosch刻蚀工艺形成垂直通孔,刻蚀完成后采用超声波清洗去除表面由刻蚀生成的氟化物,采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)沉积二氧化硅绝缘,从而满足孔底覆盖率要求,电镀工艺也需要重新优化,增加前处理保证孔底浸润性,实现孔内线路的连续。
封测环节占 CIS 芯片成本的 20%-25%区间内。2024 年,格科微手机类CIS的封装测试成本为 15.73%,非手机的封装测试成本占比为 22.93%;思特威封装测试成本占比为22.32%;韦尔股份的封装测试费用叠加彩色滤光片的成本占比为 23.39%,各公司的封装测试成本占比的差异主要与自身产品结构相关。根据 Yole 数据,2023 年CIS 市场规模为218亿美元,假设 CIS 产品的毛利率为 30%,则其封测市场规模约 30.52-38.15 亿美元。
2.1.2.下游多种应用需求推动CIS 市场规模增长
CIS 的下游应用广泛,消费级产品占据主要地位,汽车带来增量空间。根据Yole数据,2023 年 CIS 市场规模为 218 亿美元,同比增长 2.60%,不同下游领域对CIS的应用占比如下:消费级占比约 75.22%、汽车占 10.55%、工业占 10.89%、医疗占1.49%、航空航天占1.85%。手机等消费电子产品仍然是 CIS 下游应用的主要驱动力。在过去的几年中,CIS行业规模的快速增长主要受益于智能手机多摄像头的趋势。然而,随着消费者更换手机的间隔变长以及重大科技创新的减少,2022 年 CIS 市场的增速放缓。不过,汽车领域展现出了增长的潜力,为 CIS 市场带来了新的发展空间。
手机、汽车和安防持续推动 CIS 市场增长与创新。手机作为CIS 的主要应用领域,持续的需求和技术创新将继续推动市场的稳定增长。同时,汽车领域也展现出较快的增长速度。CIS 在汽车领域主要应用于车内、车外以及辅助驾驶等应用,CIS 在不同领域的广泛应用和不断创新,将为行业带来新的机遇和发展潜力。
不同行业和应用领域对 CIS 像素的需求有所差异。在智能手机领域,CIS像素的选择通常取决于不同摄像头的应用和定位,后置主摄像头通常使用较高像素的CIS,如大于32Mp,以提供更高分辨率和更清晰的图像质量;前置摄像头通常采用13-32Mp 的CIS,以满足自拍和视频通话的需求;而低端智能手机的前置摄像头一般使用2-13Mp 的CIS。汽车电子领域对 CIS 的像素要求相对较低,车辆前装和准前装摄像头像素范围是1-8Mp,后装摄像头为 0.3-2Mp。
在安防监控领域,像素的需求取决于监控场景的要求,在城市和企业安防领域,通常使用 2-8Mp 的 CIS,以满足对分辨率和图像细节的较高要求。而在家用监控场景中,像素范围一般为 5Mp 及以下,适用于室内和小范围监控需求。 在机器视觉领域,CIS 应用场景比较丰富,对性能参数要求的维度差异也比较大。在高速应用场景如智慧交通领域,出于安全考虑对图像清晰度要求更高。而对于如扫地机器人中用于测距的 CMOS 图像传感器而言,像素的需求相对较低。
2018-2021 年期间,智能手机的多摄像头趋势驱动手机CIS 发展。由于消费者对于更强大和多样化拍摄功能的追求,智能手机通常配备多个摄像头,包括主摄像头、超广角摄像头、长焦摄像头等,以不同的焦距和功能来满足用户多样化的拍摄需求。CIS技术使得这些摄像头能够协同工作,实现无缝切换和多摄像头合成的功能。根据Trend Force 数据,自2019年起,三镜头及以上的智能手机出货占比呈上升趋势,2021 年,有四个及以上摄像头智能手机占比达 21%,三镜头占比 34%,双镜头仅有占比 25%,一个及以下占比为20%。根据Counterpoint 数据,智能手机摄像头平均搭载数量从 2015 年2 颗上升至2021年4.1颗,反映出多摄像头配置的普及趋势。
2.1.3.汽车应用带来 CIS 需求增量
CMOS 图像传感器在汽车领域的多重应用推动市场增长。根据Yole 数据,2023年全球汽车用 CIS 市场规模已达 23 亿美元,预计到 2029 年将达31.55 亿美元,CAGR为5.4%。CMOS 图像传感器在汽车领域的用途可分为周边环境、舱内应用、外部使用和ADAS等4类。周边环境包括电子镜、后视镜和 360 环视等,主要使用相机来提供驾驶员周围环境的图像,帮助驾驶者观察和感知车辆周围的情况,增强驾驶安全性;舱内应用包括驾驶员、乘员监控系统、手势识别、行车记录仪和面部识别等,帮助监测车内的情况,例如驾驶员的状态、乘客的安全和舒适性,主要使用 2D 和 3D 相机来识别和分析人脸、手势等信息;外部使用包括人脸识别和智能开门,通常使用 3D 相机来进行人脸识别,以实现车辆的身份验证和智能开锁功能;ADAS 应用包括行人监测避让、自动紧急制动、盲点检测、车道偏离警告及修正等,需要相机、3D 激光雷达和热感相机等多种传感器来感知车辆周围的环境,并提供实时的安全警示和辅助驾驶功能。
智驾渗透加速,高像素摄像头市场广阔。2025 年,随着比亚迪、奇瑞、吉利等车企将高速 NOA 和城区 NOA 功能下沉至 10 万元以下车型,高阶智驾渗透率大幅提升,据中国电动汽车百人会副理事长预测,2025 年 L2 及以上级别的自动驾驶渗透率将达到65%。高阶智驾方案通常配备更多摄像头以提高车辆的感知能力,L2+级别整车大多搭载10 颗摄像头,同时对像素和可靠性的要求更高,高像素摄像头 CIS 的市场空间将进一步打开。根据盖世汽车数据测算,我们预估 2024 年中国乘用车前/侧/后视摄像头搭载量约为1613/1006/245万颗。而据 佐 思 汽 研 数 据 , 2024 年 1-9 月 , 8M 像 素 在 三 类摄像头的渗透率分别约为23.78%/24.05%/23.84%,考虑 8M像素摄像头 CIS 的量产单价在10 美元以上,我们测算2024年其市场规模可达 6839 万美元。
2.1.4.内资 CIS 有望随汽车CIS 发展扩大市场份额
中国企业在全球 CIS 市场崭露头角。目前,全球主要 CIS 供应商包括索尼、三星、豪威科技、格科微等。索尼和三星作为全球领先的 IDM 厂商在市场上占据着重要的地位,2023年的市占率分别达 45%、19%;国内厂商,豪威、格科微、思特威分别占据11%、3%、2%的市场份额,合计占比 16%。由于地缘冲突带来的国产替代加速,以及内资CIS厂商对高价值汽车 CIS 的研发探索,中国供应商将有望在全球 CIS 市场争取更多份额。
内资 CIS 在不同领域具有差异性的市场定位与竞争优势。2024 年,豪威科技下游应用领域收入占比分别为:智能手机 51%、汽车 31%、安防 8%、其他10%,在手机及汽车领域占比较高,符合其产品像素分布特征;格科微下游手机占比为72%,应用领域相对集中,根据其年报披露,高像素产品比重不断增加,但总体仍以中低端像素领域为主,1300万像素以下的产品在手机 CIS 营收占比约 60%;思特威的智能手机、汽车、安防收入占比分别为55%、9%、36%,在安防领域的收入占比较高。综上,国内各大 CIS 供应商在不同领域有各异的市场定位,独特的发展战略和产品布局在各个领域形成各自的竞争优势。
中国大陆在安防 CIS 领域具有供应链优势。根据群智咨询数据,2023 年安防CIS出货量前五大企业占比超 90%,市场集中度较高,思特威和豪威 2 家企业的出货量占比合计约70%,表明内资 CIS 供应商在安防领域具备较强的竞争力。内资企业在安防领域的市占率主要得益于国内安防供应链的优势:1)终端看,根据 Yole 数据,2021 年海康威视与大华科技占据终端市场超 50%的份额;2)上游看,安防所需的 8Mp 及以下CIS 产品,国内具备从晶圆制造到封测的供应能力。以安防 CIS 龙头思特威为例,其与合肥晶合等晶圆厂,以及晶方科技、华天科技等封测厂均保持长期的良好合作关系,国内具备完备的产能供应能力。供应链优势驱动汽车 CIS 扩容,国内企业份额有望提升。在汽车领域,CIS像素的需求主要集中在 8Mp 及以下。中国新能源汽车产业具备竞争优势,根据国际能源署(IEA)发布的《2025 年全球电动汽车展望报告》,2024 年中国市场保持其领先地位,占据全球新能源车销量的约 65%份额。根据中国汽车工业协会的数据,2024 年国内新能源汽车销量达1286.6万辆,同比增长 35.5%。2024 年,豪威汽车的收入同比增长约30%,思特威汽车在汽车市场的收入同比增长了 79.09%。中国大陆的供应链优势对汽车CIS 的增长起到助力作用,随着汽车智能化的进一步发展,中国国内 CIS 企业有望进一步扩大市场份额,而CIS封测产业也将从这一趋势中受益。

2.2.公司综合实力明显,CIS 领域发展空间好
2.2.1.伴随客户在汽车、安防领域共成长
全球知名客户供应商,公司 CIS 封测业务的客户集中度较高。公司为CIS供应商,为SONY、豪威科技、格科微、思特威等全球知名传感器设计企业提供WLCSP封装服务。2024年,公司前五大客户收入合计为 7.52 亿元,占公司总收入的 66.57%,约占封装业务收入92%,公司客户相对集中。公司较高的客户集中度主要系下游客户竞争格局所致,CIS行业的竞争格局较稳定,行业集中度较高,且行业龙头索尼、豪威均为公司长期客户。根据Yole数据,2017 年至 2023 年期间,索尼、三星和豪威保持行业排名前三的格局,且合计市场份额约70%。
国产 CIS 竞争力快速提高,公司业绩增长空间较大。公司主要CIS 客户发展势头良好,收入水平与市占率较高,同时业内其他厂商的竞争力加强。根据Yole 数据显示,在晶方科技封装业务的主要下游客户中,韦尔股份、格科微、思特威等CIS 的合计市占率以及合计收入在 2019 年至 2021 年均持续上升,2021 年三家企业的合计收入接近250 亿元,合计市占率达到 19%。2022-2023 年,由于受到行业内其他厂商的竞争影响,三家企业的合计收入与合计市占率略有下降,但考虑到智驾下沉、车载摄像头渗透率不断提高,国内汽车CIS厂商在出货量和市场规模方面仍具备较强竞争力。
汽车行业发展加快,是 CIS 封测的增量主要来源。2021 年,在韦尔股份的下游收入占比中,排名前三的分别为智能手机、安防和汽车,其中,智能手机占比为57%,汽车的占比为14%。但 2022 年起,韦尔股份的下游收入占比结构发生变化,汽车占比在3 年间持续增加,最终以 31%的占比超过安防应用,排名第二,进一步缩小了与智能手机的占比差距。2024年全年,韦尔股份、思特威在汽车领域的收入分别为 59.49 亿元、5.27 亿元,分别同比增长27.63%、79.25%,表现了国产 CIS 厂商在汽车应用领域业务的快速扩张。不同于手机领域下,客户更换手机的间隔拉长、创新速度减缓,汽车行业在最近几年的迭代速度不断加快,加上智能汽车对 CIS 的需求更加旺盛,使得汽车行业逐步成为CIS 的重要市场。
国内安防产品受到市场青睐,主要客户相关收入增加明显。根据Yole 的数据,2021年,中国的海康威视、大华股份以及宇视科技在全球安防领域的市场占有率合计超过50%。在营收方面,思特威 2018 年的安防领域的收入为 3.20 亿元,到2021 年收入增幅近6.5倍。2021年,思特威和韦尔股份在该领域的收入均达到最高位,分别为23.89 亿元和30.80亿元。由于国产安防产品更加受到市场青睐,公司 CIS 封测业务收入同样会受到积极影响。
CIS 去库存效果明显,主要客户库存逐步回归良性区间。从2021 年Q3 到2022年Q3韦尔股份、思特威、格科威 CIS 库存量同比增加。但从 2022 年年末开始,三家企业的库存整体有所下降,库存压力释放,其中韦尔股份的库存降幅最大。2024 年起,下游需求回暖带来 CIS 企业库存回升,持续的去库存管理,以及 CIS 下游市场行情好转,将有助于CIS企业进一步回稳库存。
2.2.2.TSV 技术领先者,CIS 封装技术全球领先
公司 WLCSP 封装技术领先,产能配置日渐完备。公司于2006 年建立国内第一家晶圆级封装厂,主要用于 200mm 晶圆级影像传感器 TSV 芯片尺寸封装、MEMSTSV芯片尺寸封装、晶圆级和芯片级功能测试等。2011 年,公司新建第二家厂房,具备全球领先300毫米TSV 批量制造规模。2014 年,公司先后收购两家厂房,主要用于CIS 芯片封装和汽车类传感器产品封装。
汽车 CIS 设计周期长、质量要求严格、安全测试严格,进入壁垒较高。汽车图像传感器产品从设计中标到商业化产品的出货,通常需耗时 2-5 年,CIS 供应商需在早期阶段就与汽车制造商密切合作,设计能够满足苛刻的性能要求的产品,并通过各种可靠性测试。通常认为车规级芯片需通过 AEC-Q 系列和功能安全标准 ISO 26262 的认定,应用最广泛最基础的是 AEC-Q100 认证标准,针对传感器类芯片等各类集成电路,测试内容包括环境压力加速测试、使用寿命模拟测试、电气特性确认测试、封装凹陷整合测试、晶圆制程可靠度测试等,因此需要芯片厂商内部与供应链协同完成。 豪威科技(韦尔股份子公司)在汽车 CIS 领域具有先发优势。豪威是位列索尼、三星之后的全球第三大图像传感器供应商,技术处于全球领先水平,豪威自2005 年起深耕车载领域,2022 年时仍是国内唯一能够量产通过两大认证的真正车规级产品的厂商。公司和豪威长期保持良好的合作关系,其在 2017-2019 年为公司主要外销客户之一,尤其在汽车业务领域,且目前仍是公司的核心客户之一;同时,2021 年韦尔股份参与公司关于建设12 英寸TSV产线的定增计划,且截至 2024 年三季度仍持有公司股份,此次产能扩张主要围绕图像传感器等产品,韦尔股份的参与展现了其与公司合作的纵深。

公司封装产量随市场需求动态调整。2020 年至 2021 年,受益于CIS等传感器市场的快速增长,公司晶圆级封装、芯片级封装产量快速增加,2021 年,晶圆级封装产量达到91.58万片,芯片级封装产量达到 5028.47 万颗。2022-2023 年,由于手机等消费类电子市场不景气,行业进入去库存阶段,封装订单减少导致晶圆级和芯片级封装产量下降。2024年,公司晶圆级封装产量增长较快,达 55.52 万片,同比增长 45.21%,主要系前期汽车产线储备完备,下游车用 CIS 领域的规模增长带来公司晶圆级封装产量的提升。
封装产品出货量大,晶圆级产品销量增速快。公司的晶圆级封装产品销量在2018年到2021 年间整体销量大幅提升。2019 年至 2020 年,公司晶圆级封装产品销量的同比增速达到82.99%;2021 年,晶圆级封装产品销量达到 90.47 万片,创历史新高,同比增速为21.30%;2022-2023 年,由于行业去库存、手机等消费电子需求不景气,公司晶圆级封装产品销量有所下降,但总体仍维持在 40 万片左右。相比之下,公司非晶圆级产品销量呈波动下降趋势,但最低水平仍在 1900 万颗左右。2024 年,得益于行业景气度回暖和汽车电子需求上升,公司晶圆级/非晶圆级产品销量快速回升,同比增速达 43%/98%。
3.1.精密光学镜头应用广泛
3.1.1.工业级光学镜头应用于新兴领域广泛,发展空间大
工业级光学器件下游应用集中在新兴领域。光学器件是光学系统中的主要组成部分,利用光学原理实现各种功能,例如观察、测量、分析记录、信息处理、像质评价以及能量传输与转换等。根据精度和用途的不同,光学器件可以分为传统光学器件和精密光学器件,而精密光学器件根据应用领域的不同又可进一步细分为消费级和工业级。工业级精密光学器件在半导体、生命科学、AR/VR、航空航天、无人驾驶以及生物识别等新兴领域有广泛的应用,但对光学器件的工艺参数、技术性能、应用环境和作用效果等方面有着严格的要求。因此,工业级精密光学器件需要具备高精度、可靠性和稳定性,以满足复杂的应用需求。
曝光系统为光刻机重要组成部分,镜头为关键零部件。光刻机是集成电路制造的核心设备,其利用光学反应原理将事先制备在掩膜上的图形转印到一个晶圆上,使选择性刻蚀和离子注入成为可能。光刻机由照明系统、投影物镜系统、自动对准系统、掩膜传输系统、硅片传输系统、工作台系统等多个系统构成,其中曝光系统(照明系统和物镜系统)的性能将直接影响光刻成像性能和芯片制造。光刻机沿摩尔定律预言发展至今,光刻成像分辨率不断跨越光学成像分辨率极限,分辨率的提高的主要手段为通过减小曝光光源的波长和增大投影透镜的数值孔径(NA)来实现,NA 越大,收集的光越多,分辨率越高。因此光刻机的镜头工艺要求较高,价值量也相对较高。
光刻机中的量测系统也需要进行光学对准。光刻机的对准系统负责把掩膜上的图形和晶圆上已经有的图形对准,以保证曝光后图形之间的准确套刻。对准系统需要量测出掩膜与硅片的相对位置,根据量测结果移动工作台和掩膜台实现对准,因此有设计掩膜工作台、晶圆工作台和光学探测系统 3 个部件。以 ASML 离轴对准方式与双工台配合使用为例,每个硅片台的对角线上分别有一组透射图像传感器(Transmission Image Sensor,TIS),两个硅片台分别处于对准工位(上方有对准显微镜)和曝光工位(上方是投影物镜),首先进行硅片对准,调整晶圆定位,其次是调整曝光系统参数,使得在每一个曝光区域内,当前层的图形与参考层图形对准。
半导体精密光学市场空间广阔。根据弗若斯特沙利文预测,2021 年全球工业级精密光学市场规模为 135.7 亿元,预计到 2026 年将增长至 267.6 亿元,年均复合增长率为14.55%。而根据茂莱光学招股说明书数据,2021 年全球半导体设备工业级精密光学应用市场规模为29.9 亿元,占当年总市场规模的 22%,并预计到 2026 年,该细分市场规模将增长至55.8亿元,年均复合增长率为 13.29%。随着半导体行业的发展和新兴领域的兴起,对高精度、可靠性和稳定性的工业级精密光学器件的需求预计将不断增加,半导体行业工业级精密光学器件市场规模持续扩容。

3.1.2.具备技术及客户优势,发力车用WLO 应用
公司通过收购 Anteryon 布局光学器件业务,与主业进行协同。晶方产业投资基金为公司推动产业链延伸和布局,加快产业资源整合的主体。Anteryon 在光电传感系统集成解决方案具有较深的经验,其半导体相关制造技术与公司传感器业务及市场具备协同性。晶方产业基金设立的苏州晶方光电于 2019 年 1 月出资 3225 万欧元,收购荷兰Anteryon 公司73%的股权,2019 年 12 月晶方光电和全资子公司 Optiz Inc.对 Anteryon 公司进行了增资,完成后公司间接持有 Anteryon 公司 74.48%的股权;2023 年 3 月,公司发布公告拟出资270万欧元,向 Anteryon 公司境外股东 Beauchamp Beheer B.V.购买其所持有的Anteryon 公司6.61%股权。交割完成后,公司间接持有 Anteryon 公司 81.09%的股权。
Anteryon 具备深厚的技术底蕴和客户优势。Anteryon 公司创始于1985 年,前身为荷兰飞利浦的光学电子事业部,2006 年从飞利浦分拆并独立成立为Anteryon 公司,具备3D结构加工、光学表面技术、复制技术、光机装调、光电封装等核心技术。在半导体领域,荷兰光刻机制造商 ASML 为 Anteryon 主要客户之一。此外,公司为机器人、医学诊断、建造、安防、消费电子、汽车、农业和工业等领域客户,提供光电传感系统集成解决方案。推动晶方光电晶圆级光学组件制造技术产业化,在车用领域实现量产。Anteryon具备晶圆级光学组件制造和量产经验。晶方光电将其领先的晶圆级微型光学器件制造技术进行移植,在苏州工业园区建成量产线,并在车用光学器件领域实现规模商业化应用。根据晶方光电官网,其主要产品有镜头、激光模组、光机电一体化和光学镜及滤光片等产品。其中,镜头产品包括透镜列阵及多种曲面镜头;激光模组包括线激光器和点激光器;光学镜和滤光片为定制化产品,用于高端光路控制;光机电一体化包括可调谐滤光片、光谱模块等,用于光谱量测。
光学器件业务进入调整期,车用 WLO 产品放量有望继续增长。2021-2023年,公司光学器件业务保持较高增速,2024 年光学器件营收 2.93 亿元,同比-1.08%,毛利率为37.26%,同比减少 5.72 个百分点,主要系产品结构调整,导致原材料成本增加、产销规模有所下降。2024 年,公司一方面聚焦半导体等领域核心客户需求,不断拓宽混合镜头业务产品种类,并从光学器件向光学模块、光机电系统延伸拓展;另一方面,持续提升晶圆级光学器件(WLO)的工艺水平与量产能力,积极推进车用 WLO 新产品开发与商业化应用。
3.2.汽车领域,激发第三代半导体潜力
3.2.1.氮化镓功率器件在车规级应用极具优势,前景广阔
GaN 在车规级应用广泛,具备高耐温、耐压和开关速度等优势。随着新能源、电动汽车、无线充电、激光雷达和数据中心等应用的兴起,对功率器件提出了新的需求,而氮化镓作为第三代宽禁带半导体材料相较于硅材料具备在高温下能够保持稳定的运行、高耐压和高开关速率的特性。在汽车领域,氮化镓的主要应用包括车载电源(OBC)、DC/DC转换器和牵引逆变器等。车载电源是电动汽车中的关键组件,用于将交流电源转换为适合电动汽车电池充电的直流电源,氮化镓器件的高效率和高功率密度使得 OBC 能够实现更快的充电速度和更高的能量转换效率。DC/DC 转换器用于管理电动汽车中不同电压级别之间的能量传输和转换,而氮化镓器件可使 DC/DC 转换器实现更高效率、更低损耗,并减少不必要的热能产生,帮助电动车减少电力系统的尺寸。牵引逆变器则用于控制电动汽车的驱动电机,氮化镓器件在高电压和高频率下能够提供更稳定和可靠的功率输出。此外,氮化镓还在无线充电和Lidar 传感器等领域得到应用。无线充电技术可以实现电动汽车的方便充电,而基于氮化镓的无线充电方案整体效率更高、性价比也更高。Lidar 传感器是自动驾驶和智能驾驶系统中的重要组成部分,氮化镓器件的高速开关特性能够支持高精度的激光测距和环境感知。

氮化镓开启汽车领域新篇章。根据 Yole 数据,2023 年全球氮化镓市场规模为2.6亿美元,预计到 2029 年将增长至 20 亿美元,年均复合增速高达41%。特别是在汽车和移动出行领域,预计氮化镓在 2029 年将超过 3.36 亿美元,2023 年至2029 年复合年增速为79%。尽管目前汽车氮化镓渗透率仍较低,但预计随着氮化镓公司与车厂合作的频繁化,更多的产品通过认证,且供应链成本逐渐降低后,预计 OBC、DC/DC 转换器等产品将进入快速增长阶段。
3.2.2.整合氮化镓功率器件业务,与合作伙伴共同开发车规级应用
通过并购,整合氮化镓功率模块业务。2021 年 8 月,晶方壹号产业基金收购VisIC公司6.85%的股权。2021 年 12 月,公司设立晶方贰号产业基金,并开始陆续直接或通过晶方贰号产业基金间接收购晶方壹号产业基金、VisIC 公司境外股东所持有的VisIC公司的股权。2023 年 1 月收购完成后,公司与晶方贰号产业基金合计持有VisIC 公司51.37%的股权,其中公司直接持有股权 18.06%。公司通过并购整合以色列 VisIC 公司,拓展了氮化镓功率模块的设计与开发技术能力。2024 年由于其他投资方对 VisIC 增资,公司现持股比例有所稀释。
VisIC 为专注汽车应用的氮化镓 IC 设计公司。VisIC 公司成立于2010 年,总部位于以色列 Ness Ziona,已发展成为汽车应用氮化镓器件的全球领先者,布局了GaN技术的关键专利,在此基础上成功开发了硅基氮化镓大功率晶体管和模块。GaN 晶体管可分为增强型(E-Mode)和耗尽型(D-Mode)。在氮化镓晶体管中,2DEG 是在GaN和AlGaN薄层界面自发形成极其快速的导电通道。其电子浓度高,可提供高电子迁移率,无需外部施加栅极电压。这意味着器件是常开型的,若想要耗尽沟道电子从而关闭则需要给栅极加负偏压,这就是耗尽型器件。耗尽型 GaN 器件导通电阻较小、饱和电流较大、开关频率较高,具备高可靠性、耐高压、散热强的优势,在电动汽车领域常见的应用包括逆变器、高压充电桩、车载电力系统等。根据 VisIC 官网数据,其 D3GaN 晶体管损耗仅为Si 技术的15%和SiC技术的50%,在效率方面具有显著优势;增强型 GaN 器件需要外部电压来打开通道,通常具有较低的静态功耗和较高的开关速度,常见的应用包括电动汽车充电桩、无线充电系统、数据中心电源等。
与合作伙伴共同开发,具有逆变器及 OBC 产品优势。VisIC 公司与ZF合作开发400V汽车逆变器,并与 Hofer Powertrain 公司合作开发 800V 汽车应用的氮化镓逆变器,表明VisIC在汽车领域的氮化镓功率器件应用上取得了重要进展。VisIC 公司在650V氮化镓功率器件已实现出货,并成功开发全桥开发平台,可用于快速验证和评估不同应用场景下的氮化镓功率器件性能和可靠性。此外,VisIC 已推出 800V 100kW 电机逆变器和6.6kW车载充电器的参考设计,进一步验证氮化镓在汽车领域的发展趋势。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)