ams传感器的“打包”营销计划

半导体行业观察2018-06-24 23:25:59


2017年,营收超过13亿美元,年同比增长93.5%;2018年第1季度,营收为4.527亿美元,同比增长146.6%。


如此亮眼的业绩,出自一家在业内颇有名气,且技术和产品特色鲜明的传感器公司——艾迈斯半导体(ams AG)。


这家奥地利公司素来以消费类电子产品用传感器,特别是CMOS传感器而闻名,在打入高端智能手机供应链以后,其知名度和业绩逐年、大幅提升。这也使得该公司高层的信心满满,在全球不断拓展其规模和业务。


除了用于消费类电子产品的传感器外,ams也在大力拓展工业和医疗市场,并通过一系列的并购,获得了不少很有价值的IP,用以不断强化其自身的技术实力和储备。


我们知道,做传感器的厂商大多都是IDM模式,即自己设计、制造、封测传感器产品。ams也不例外,该公司在总部奥地利的工厂负责前端晶圆制造,新加坡厂则负责光学传感器生产和封装,以及未来VCSEL的制造,测试/传感器校准工作则在奥地利和菲律宾的厂内进行。


在产品方面,ams主要设计并生产4大类的传感器,分别是光学、成像、环境和音频。此外,还有位置传感器、流量计、超低功耗无线传感器等。


以收购促发展


下面我们要着重讨论的是其成像和光学传感器,及其在工业和医疗领域的应用。


近几年,ams收购了一系列的公司,以进一步增强技术储备,完善4大产品线布局。在成像和光学方面,ams收购了Heptagon、Princeton Optronics、CMOSIS、KeyLemon、Mazet这几家公司。通过技术的收购布局,可以满足更多产品的新增需求。


在3D方面,通过收购Princeton Optronics,可以提供VCSEL光源发射器。此外,因为收购了新加坡的Heptagon,使得ams拥有了晶圆级别光学技术。此外,该公司在衍射光方面也有布局,还有镜头,红外线滤光等。


图:ams收购与并购的公司


据ams图像传感器解决方案事业部(ISS)高级副总裁兼总经理Stephane Curral介绍,CMOSIS和Heptagon这两家公司的技术能应用到我们的微摄像机上,可以提供VCSEL的公司是Princeton Optronics,而晶圆技术主要来自于Heptagon,还有其他的一些技术。当然我们的CMOS主要来自于CMOSIS。通过收购公司获取的这些技术,这些IP使得我们有能力去支撑整个3D系统所需的技术和解决方案。


在CMOS方面,ams通过收购比利时的CMOSIS,获得了它所有的专利技术,包括它在全局快门方面的专利。Stephane Curral表示,我们认为,评价这些全局快门,高效是很重要的一点。我们的产品具有很高的全局快门效率,同时还有低噪声,这也非常重要。这两点的结合可以给用户提供一个非常广的动态范围选择,是其中的两个核心因素。


重中之重的CMOS


综上可以看出,CMOS传感器是ams的布局重点,并已经进行了很大的投资,已有产品推出,典型代表是CMV50000。这是一款可提供48M像素的高分辨率全局快门CMOS图像传感器。它使得需要UHD分辨率应用的相机制造商可使用性能相当的CMOS图像传感器代替CCD传感器,相比CCD传感器,CMOS图像传感器在相机设计中更易集成,帧率更高,功耗更低。


CMV50000支持8K分辨率30fps,具有低噪声、高帧率和高动态范围的特性。这个设计简单的传感器解决方案非常适用于自动光学检测系统、机器视觉应用和专业消费者视频应用。


据Stephane Curral介绍,ams已经在工业和医学成像领域积累了大量图像传感器专业知识,如针对工业市场的高性能全局快门CMOS成像解决方案,包括高速机器视觉、检验等;用于医疗(内窥镜)和工业市场的NanEye微型摄像头技术,并推出了新一代NanEye解决方案:具有低成本、高性能、超小占用面积的优势;该公司还有适用于计算机断层扫描(CT)和数字X射线应用的成本优化型系统;在3D-CT和数字X射线应用领域,只需较小辐射剂量即可生成更清晰的图像。


除了现有的成熟技术,ams还在力求创新,探索前沿技术的实际应用。如研发曲型焦平面传感器,其可提高图像质量,简化光学系统;提高微型摄像头模块的光电性能研究;还在推动光学成像融合技术的发展,例如:近红外(NIR)、高光谱成像(HSI)等。


谈到CMOS与CCD地时候,Stephane Curral表示,我相信将来CMOS会完全替代CCD。CMOS现在占据着大概70%~80%的市场份额。当然CCD仍有一些特殊的应用,特别是希望降低噪声的时候。随着CMOS不断发展,同时具有非常明显的成本优势,可以说它的未来是非常光明的。因此我觉得将来CCD市场就会完全被CMOS取代,但CCD也可能还保留着很小的一点非常专业特定的应用市场。


工业/医疗应用的技术优势


在工业领域,出现了以下几个应用需求趋势:对高速/高分辨率机器视觉系统的需求提升;借助协作性机器人,实现自动化增长;加速智能仪表的使用;对定制和现成传感器接口解决方案的需求提升。


针对工业市场对机器视觉的应用需求,ams可提供高动态范围;高帧率,带宽达70 Gbps(比竞争对手高2至4倍);市面上最小的全局快门像素等成像性能。此外,其近红外(NIR)传感器技术,具有很强的全局快门像素IP组合,还有衍射光捕捉技术IP。这些技术对于机器视觉和工厂自动化、条形码扫描器和文档扫描、智能交通(ITS)和动态捕捉和3D等应用来说,具有很高价值。


在医疗领域,不断老龄化的全球人口推动着医疗诊断需求的增长,如医疗内窥镜,一次性内窥镜需要低成本、微型化的解决方案;医学成像方面,以最小辐射剂量和较低系统成本生成更清晰图像的需求不断增长。


针对医疗应用的前沿需求,ams可提供高性能的CT传感器解决方案,以及高品质平板X射线图像读取IC。


特别要说的是,在医学成像和内窥镜应用方面,该公司具有创新技术和解决方案。医学成像方面,其相应传感器解决方案可以实现使用较小辐射剂量即可生成更清晰的图像,具体专利技术如下:


• 3D CT:优化的光电二极管堆叠在低噪声读取放大器和高分辨率ADC上

• 低成本CT:全新16Slice设计

• 低成本X射线:已获专利的混合CMOS技术


在内窥镜方面,该公司研发出了用于一次性内窥镜的最小NanEye技术,具体如下:


• NanEye XS:封装尺寸更小,分辨率相当

• NanEye M:相同封装尺寸(1mm2),分辨率更高,失真减少3倍,WLO技术

• 未来将用于其他行业/应用领域


成像与光学的融合


当今市场对3D成像的需求和要求越来越高,对此,ams利用其在成像与光学传感器方面的优势,包括从低计数像素(光学)到区域传感器(成像)、已获专利的照明与成像传感器同步方法、正在开发当中的差异化近红外(NIR)传感器,以及成像传感器和3D/ToF(双模式/融合等。而从消费到工业和医疗,3D/ToF有着广泛的用途。依靠这些技术优势,该公司正在全方位地拓展市场。



对于3D,Stephane Curral表示,在3D成像领域,我们的全局快门技术是非常重要的,因为需要对我们的近红外光有高敏感度,比如通过激光,我们的VCSEL,可以对940纳米的光谱进行捕捉。此外,在3D成像方面还要使用BSI背照技术,现在ams通过收购了CMOSIS便有这方面的技术。很多公司都说他们有相关很多的IP,但是这些IP其实都是在电荷区域相关的IP。而电荷区域的IP跟BSI的技术匹配并不是很好。而ams有CMOSIS这家公司的专利技术,使得我们在这方面有独特的优势。当然BSI将来还会进一步发展堆栈这样的技术,可以在我们原有的传感器上放一个更多的晶圆,从而增强我们对数据的处理能力,使得逻辑处理更加高效和快速。


竞争策略


谈到行业竞争,Stephane Curral显得信心满满,他表示,我们走的是差异化竞争路线。我们公司有相关的系统,有丰富的专业知识,我们对个整个产品的每一个部分和每一个链条都非常了解。从刚开始的一般照明,我们就有自己的VCSEL技术,而VCSEL是非常复杂的。我们还有晶圆级别的光学技术,我们在新加坡就投资了晶圆厂。在软件方面我们也有投资,还有光学元部件。我们其实还有更多产品和技术,包括CMOS传感器,还有关于光的传输过程的过滤、处理等等。


Stephane Curral进一步解释说,其实所有这些加在一起将会组成一个完整的系统,我们可以提供全系统解决方案,中国有很多很大的移动设备厂商已经提出了这样的需求。他们不是需要某一个公司只提供其中一个产品,或者是其中一部分,他们需要该类供应商有能力提供完整的系统解决方案。可能你看到有的公司在VCSEL这方面很强,或者CMOS方面很强,而在我们市场竞争对手当中,没有哪一家公司像我们这样,几乎所有的产品都是自己所拥有的,不是外包或者代工的。我们在为客户提供完整的解决方案方面有非常好的布局,因此在将来的3D市场上,我们会有非常好的竞争力。


结语


据悉,ams在光学、成像、环境以及音频传感领域分别有多种差异化产品。其主动降噪技术基本上覆盖到市面上80%~90%耳机制造商。另外还有压力、气体、环境、温湿度,以及将来会问世的颗粒传感器。


而ams收购了多家公司,也是为其4大核心技术领域服务的。ams是一家致力于在现今大数据时代提供完整、全传感器解决方案的公司。其努力方向就是:可以提供给任意一家客户所需要的、所有传感器产品,这种一站式的“打包”销售策略值得期待。


文/半导体行业观察 张健


今天是《半导体行业观察》为您分享的第1605期内容,欢迎关注。


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