感 測 器 市 場 與 產 品 應 用 主 要 廠 商 及 創 新 案 例 台 灣 半 導 體 廠 商 發 展 動 態 結 論 與 建 議 簡 報 大 綱 1

全 球 感 測 器 市 場 分 析 與 台 灣 產 業 發 展 動 態 cindygu@micmail.iii.org.tw mic.iii.org.tw 顧 馨 文 資 深 產 業 分 析 師 產 業 情 報 研 究 所 (MIC) 財 團 法 人 資 訊 工 業 策 進 會 2012.8.23

感 測 器 市 場 與 產 品 應 用 主 要 廠 商 及 創 新 案 例 台 灣 半 導 體 廠 商 發 展 動 態 結 論 與 建 議 簡 報 大 綱 1

感 測 器 市 場 與 產 品 應 用

感 測 器 約 占 半 導 體 市 場 5%, 成 長 率 高 於 平 均 全 球 感 測 器 與 全 球 半 導 體 市 場 全 球 感 測 器 市 場 400,000 350,000 300,000 250,000 200,000 USD Million 16% 14% 12% 10% 8% 20,000 15,000 10,000 USD Million 4,755 3,887 5,390 5,746 6,184 6,577 150,000 6% 100,000 50,000 4% 2% 5,000 8,452 9,146 10,609 11,568 12,218 12,755 0 2010 2011 2012(e) 2013(f) 2014(f) 2015(f) Sensor Sensor YoY 資 料 來 源 :WSTS,MIC 整 理,2012 年 8 月 Semiconductor Semiconductor YoY 0% 2012 年 全 球 感 測 器 市 場 約 160 億 美 元, 占 全 球 半 導 體 市 場 5.3%, 未 來 3~5 年 成 長 率 高 於 整 體 半 導 體 市 場 感 測 器 分 為 光 感 測 器 及 非 光 感 測 器 兩 類, 光 感 測 器 占 銷 售 金 額 約 三 分 之 二 0 2010 2011 2012(e) 2013(f) 2014(f) 2015(f) Non Optical Sensor Optical Sensor 3

CMOS 影 像 感 測 器 在 光 感 測 器 市 場 表 現 亮 眼 全 球 面 型 影 像 感 測 器 市 場 規 模 2011 年 CMOS 之 應 用 比 重 900 800 700 百 億 日 幣 50% 40% 30% (NB Cam, Tablet, 遊 戲 機, 監 控, 車 用, ) 600 20% 500 10% 400 0% 300 10% 2011 年 CCD 之 應 用 比 重 200 20% 100 30% 0 2010 2011(e) 2012(f) 2013(f) 2014(f) 2015(f) 40% CCD CMOS CCD YoY CMOS YoY 備 註 : 比 重 以 銷 售 金 額 為 計 算 基 礎 資 料 來 源 :FCR(2011/11),MIC 整 理,2012 年 6 月 影 像 感 測 器 約 占 整 體 光 感 測 器 市 場 之 9 成, 其 中 面 型 影 像 感 測 器 又 占 大 部 分 CMOS 具 有 成 本 低 耗 電 低 影 像 傳 送 快 速 等 優 勢, 廠 商 亦 致 力 改 善 影 像 品 質, 使 得 應 用 領 域 日 益 廣 闊, 市 場 持 續 成 長 4

三 大 非 光 感 測 器 2012-2015 CAGR 6% Non-Optical Sensor 2012 年 市 場 規 模 與 2012-2015 年 複 合 成 長 率 3,000 USD Million 2,500 2,000 1,500 Magnetic Sensor 1.3B 2.4B Motion Sensor 3C 應 用 已 大 於 車 用 陀 螺 儀 在 3C 應 用 成 長 快 速 汽 車 3C 及 工 業 應 用 近 年 電 子 羅 盤 隨 Smartphone 大 幅 成 長 1,000 500 0 備 註 :Motion Sensor 包 括 加 速 度 感 測 器 及 陀 螺 儀 資 料 來 源 :WSTS,MIC 整 理,2012 年 8 月 0.1B 1.1B Pressure Sensor 0.4B Temperature Sensor & Others RFID Transponders 車 用 為 主, 次 為 醫 療 工 業 用 3C 電 子 開 始 導 入 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 2012 2015 CAGR 5

感 測 器 在 3C 電 子 之 應 用 影 像 感 測 器 環 境 光 感 測 器 傳 統 應 用 照 相, 影 印 / 傳 真 機, 光 學 滑 鼠 備 註 :Location Based Service 即 適 地 性 服 務, 簡 寫 為 LBS 資 料 來 源 :MIC,2012 年 8 月 創 新 應 用 人 機 界 面 ( 深 度 感 測 ): 遊 戲 機, 手 機, TV, 人 機 界 面 ( 光 學 觸 控 ): 大 尺 寸 應 用 擴 增 實 境 : 手 機, Tablet 人 機 界 面 ( 近 接 感 測 ): 手 機, Tablet 人 機 界 面 ( 環 境 光 感 測 ): NB, TV 運 動 感 測 器 硬 碟 保 護, 照 相 防 手 震 人 機 界 面 : 遊 戲 機, 手 機, Tablet, 磁 感 測 器 馬 達 控 制, LBS: 手 機, Tablet, 壓 力 感 測 器 LBS: 手 機, Tablet, 6

感 測 器 在 汽 車 電 子 之 應 用 安 全 系 統 安 全 氣 囊 : 運 動 感 測 器 駕 駛 輔 助 : 影 像 感 測 器 溫 度 感 測 器 胎 壓 監 測 : 壓 力 感 測 器 車 身 及 保 全 系 統 空 調 : 壓 力 感 測 器 磁 感 測 器 電 動 窗 電 動 椅 : 磁 感 測 器 車 載 資 通 訊 及 娛 樂 系 統 導 航 : 運 動 感 測 器 底 盤 控 制 系 統 懸 吊 (ESC): 運 動 感 測 器 煞 車 (ABS): 壓 力 感 測 器 磁 感 測 器 動 力 轉 向 : 壓 力 感 測 器 磁 感 測 器 動 力 傳 動 系 統 引 擎 控 制 : 壓 力 感 測 器 溫 度 感 測 器 傳 動 系 統 : 磁 感 測 器 油 門 控 制 : 磁 感 測 器 資 料 來 源 :MIC,2012 年 8 月 7

感 測 器 在 醫 療 電 子 之 應 用 臨 床 醫 療 磁 振 造 影 磁 感 測 器 居 家 醫 療 X-Ray / CT Scanner 光 感 測 器 老 人 / 幼 兒 安 全 監 控 影 像 感 測 器 助 聽 器 MEMS 麥 克 風 體 溫 計 溫 度 感 測 器 血 氧 計 光 感 測 器 血 壓 計 壓 力 感 測 器 加 速 度 感 測 器 身 份 / 藥 品 識 別 RFID 光 感 測 器 內 視 鏡 影 像 感 測 器 資 料 來 源 :ST,Philips,MIC,2012 年 8 月 生 理 信 號 監 控 溫 度 感 測 器 壓 力 感 測 器 光 感 測 器 ( 血 氧 ) 體 脂 體 重 計 壓 力 感 測 器 健 康 計 步 器 運 動 感 測 器 8

感 測 器 在 智 慧 聯 網 之 應 用 公 共 建 設 水 壩 / 流 量 監 測 交 通 涵 洞 監 測 橋 梁 監 測 環 境 保 護 空 氣 汙 染 監 測 野 生 動 物 監 測 火 災 監 測 公 用 資 訊 氣 候 監 測 海 象 環 境 監 測 犯 罪 監 測 遠 端 監 控 / 攝 影 運 輸 資 訊 輪 船 監 控 物 流 資 訊 監 控 交 通 資 訊 監 測 資 料 來 源 :KCC(2011),MIC 整 理,2012 年 8 月 感 測 器 在 智 慧 聯 網 (IoT) 之 應 用 多 元, 通 常 相 關 模 組 具 備 多 樣 感 測 技 術 9

主 要 廠 商 及 創 新 案 例

標 準 型 CIS 競 爭 激 烈, 深 度 感 測 備 受 矚 目 產 品 面 型 CCD 影 像 感 測 器 Optical Sensor 主 要 產 品 及 廠 商 主 要 廠 商 Sony Panasonic Sharp 產 業 集 中 度 前 三 大 廠 商 市 占 率 >95% 面 型 CMOS 影 像 感 測 器 Sony Cannon Samsung OmniVision Aptina Toshiba STMicro 產 業 集 中 度 前 五 大 廠 商 市 占 率 ~80% 深 度 (Depth) 影 像 感 測 器 環 境 光 感 測 器 PrimeSense Canesta SoftKinetic Samsung* 體 感 辯 識 軟 體 :Microsoft GestureTek SoftKinetic eyesight AMS(TAOS) Avago Intersil Rohm Sharp 註 1: 廠 商 市 占 率 以 銷 售 金 額 為 計 算 基 礎 註 2:Canesta 已 被 Microsoft 收 購,GestureTek 手 機 業 務 已 被 Qualcomm 收 購, * 表 產 品 在 開 發 階 段 資 料 來 源 :MIC,2012 年 8 月 Sony 在 CMOS 影 像 感 測 器 技 術 領 先, 主 攻 高 畫 素 及 高 階 產 品, 受 惠 Smartphone 照 相 模 組 往 高 畫 素 發 展 趨 勢,OmniVision 與 台 積 電 密 切 合 作, 為 Fabless 模 式 成 功 案 例 之 一 深 度 感 測 器 與 體 感 辯 識 (Gesture Recognition) 具 市 場 潛 力, 吸 引 新 創 公 司 與 既 有 影 像 感 測 器 廠 商 之 投 入, 相 關 技 術 已 成 大 廠 併 購 目 標 11

大 部 分 非 光 感 測 器 之 產 業 集 中 度 已 高 Non-Optical Sensor 主 要 產 品 及 廠 商 3C 應 用 非 3C 應 用 加 速 度 感 測 器 STMicro Bosch Kionix Freescale Bosch ADI Denso Freescale 產 業 集 中 度 前 三 大 廠 商 市 占 率 ~80% 車 用 前 三 大 廠 商 市 占 率 ~70% 陀 螺 儀 STMicro InvenSense Panasonic Epson Toyocom Panasonic Bosch ADI 產 業 集 中 度 前 三 大 廠 商 市 占 率 ~90% 車 用 前 三 大 廠 商 市 占 率 ~80% 磁 感 測 器 AKM Yamaha Allegro Infineon Micronas Melexis 產 業 集 中 度 前 三 大 市 占 率 ~60% 壓 力 感 測 器 N.A. Sensata Bosch Denso GE Honeywell 產 業 集 中 度 車 用 前 三 大 廠 商 市 占 率 ~80%, 其 他 應 用 仍 分 散 備 註 : 廠 商 市 占 率 以 銷 售 金 額 為 計 算 基 礎, 除 車 用 加 速 度 感 測 器 及 車 用 陀 螺 儀 以 銷 售 數 量 為 計 算 基 礎 資 料 來 源 :FCR,MIC,2012 年 8 月 由 於 3C 應 用 與 非 3C 應 用 對 感 測 器 之 規 格 需 求 不 同, 廠 商 通 吃 者 不 多,Bosch 由 車 用 跨 至 3C 領 域 時, 特 別 成 立 新 公 司 Bosch Sensortec InvenSense 為 MEMS 領 域 少 有 的 Fabless 廠 商, 自 有 製 程 技 術, 充 分 運 用 台 灣 供 應 鏈 12

創 新 案 例 :STMicro 發 展 策 略 市 場 實 績 產 品 布 局 發 展 動 向 MEMS 市 場 後 進 者, 鎖 定 3C 應 用 領 域 切 入 IDM( 垂 直 整 合 ) 模 式,2006 年 領 先 業 界 以 8 吋 晶 圓 廠 生 產 組 織 扁 平 化, 決 策 快 速 Wii 搖 桿 iphone 及 ipad 供 應 商 2011 年 MEMS 產 品 營 收 超 過 6 億 美 元, 加 速 度 感 測 器 陀 螺 儀 在 手 機 及 消 費 性 電 子 領 域, 全 球 市 占 率 皆 是 第 一 由 運 動 感 測 器 擴 及 麥 克 風 電 子 羅 盤 壓 力 感 測 器, 完 整 度 為 業 界 少 有 完 整 解 決 方 案 : 內 建 32bit MCU 之 9 軸 /10 軸 感 測 模 組 (SiP), 及 整 合 各 類 感 測 器 資 訊 的 軟 體 開 發 平 台 既 有 應 用 市 場 : 室 內 導 航 / 擴 增 實 境 手 機 相 機 防 震 新 應 用 市 場 : 汽 車 導 航 醫 療 保 健 資 料 來 源 :STMicro MIC,2012 年 8 月 13

創 新 案 例 :PrimeSense Kinect 之 深 度 感 測 與 體 感 辨 識 示 意 圖 深 度 感 測 模 組 Structured Light 紅 外 線 光 源 (LED 或 Laser Diode) Camera Module ( 單 色 CIS) 影 像 處 理 IC 深 度 資 訊 體 感 辨 識 (Motion Recognition) 資 料 來 源 :PrimeSense Microsoft MIC,2012 年 8 月 PrimeSense 為 2005 年 成 立 於 以 色 列 的 IC 設 計 公 司, 專 精 於 深 度 感 測 技 術, 與 Microsoft 合 作 開 發 Kinect (2010Q4 推 出 ) PrimeSense 提 供 客 戶 以 影 像 處 理 IC 為 核 心 的 深 度 感 測 解 決 方 案 及 相 關 辯 識 軟 體, 迄 今 已 出 貨 超 過 2 千 萬 套 14

台 灣 半 導 體 廠 商 發 展 動 態

產 品 廠 商 說 明 CMOS 影 像 感 測 器 深 度 感 測 及 體 感 辨 識 環 境 光 感 測 器 及 近 接 感 測 器 運 動 感 測 器 台 灣 IC 供 應 商 發 展 動 態 原 相 為 全 球 光 學 滑 鼠 CIS 前 兩 大 廠 商 Wii 搖 桿 CIS 獨 家 供 應 商 原 相 奇 景 奇 景 以 手 機 及 NB 為 主 要 應 用, 亦 布 局 監 控 及 車 用 敦 南 敦 南 以 多 功 能 事 務 機 傳 真 機 為 主 要 應 用, 全 球 市 占 率 約 兩 成 鈺 創 正 在 開 發 以 雙 鏡 頭 為 基 礎 的 3D 影 像 擷 取 及 體 感 辨 識 單 晶 片 (3D Image Capturing and Gesture-Control ICs) 凌 耀 敦 南 凌 耀 已 打 進 Samsung HTC 之 Smartphone, 並 列 入 Intel Ultrabook 推 薦 矽 創 義 隆 名 單 利 順 精 密 矽 創 利 順 精 密 由 封 裝 測 試 技 術 跨 入, 與 日 商 Wacoh 合 作 研 發, 其 3 軸 加 速 度 感 測 器 已 打 進 白 牌 手 機 及 平 板 壓 力 感 測 器 鑫 創 與 聯 電 合 作 開 發 MEMS 麥 克 風, 預 計 2012 年 下 半 年 量 產 磁 感 測 器 (Hall Sensor) 備 註 : 敦 南 為 IDM 廠 商 資 料 來 源 : 各 公 司,MIC 整 理,2012 年 8 月 茂 達 遠 翔 茂 達 遠 翔 以 PC CPU 散 熱 風 扇 為 主 要 應 用 旺 玖 旺 玖 偏 重 在 家 電 汽 車 的 馬 達 控 制 應 用, 已 有 產 品 通 過 車 規 測 試 除 了 奇 景 為 台 灣 IC 設 計 前 10 大 廠 商 之 外, 多 是 中 小 型 廠 商, 資 源 甚 為 有 限 大 部 分 產 值 來 自 光 感 測 器, 磁 感 測 器 次 之,MEMS 感 測 器 仍 少 16

產 品 廠 商 說 明 CMOS 影 像 感 測 器 環 境 光 感 測 器 及 近 接 感 測 器 運 動 感 測 器 台 灣 晶 圓 代 工 廠 商 發 展 動 態 台 積 電 力 晶 等 為 OmniVision 代 工 台 積 電 聯 電 聯 電 為 原 相 代 工, 並 與 新 加 坡 IME 共 同 開 發 背 照 式 力 晶 世 界 先 CMOS 影 像 感 測 器 之 TSV 技 術 進 世 界 先 進 具 0.18um(8 ) CMOS 影 像 感 測 器 代 工 業 務 台 積 電 台 積 電 亞 太 優 勢 為 凌 耀 代 工 台 積 電 為 InvenSense 代 工 陀 螺 儀 亞 太 優 勢 具 加 速 度 感 測 器 陀 螺 儀 之 代 工 經 驗 壓 力 感 測 器 台 積 電 亞 太 優 勢 聯 電 台 積 電 為 ADI 之 MEMS 麥 克 風 代 工 亞 太 優 勢 為 車 用 電 子 廠 商 代 工 MEMS 壓 力 感 測 器 聯 電 開 發 MEMS 麥 克 風 製 程 (CMOS-MEMS 技 術 ) 備 註 : 探 微 科 技 亦 有 MEMS 感 測 器 之 代 工 服 務, 亞 太 優 勢 屬 於 聯 電 集 團 資 料 來 源 : 各 公 司,MIC 整 理,2012 年 8 月 台 積 電 在 CMOS 影 像 感 測 器 及 MEMS 感 測 器 領 域, 皆 為 國 際 IC 大 廠 之 重 要 代 工 夥 伴, 亦 自 行 開 發 MEMS 運 動 感 測 器 製 程 平 台, 以 拓 展 更 多 客 戶 聯 電 已 投 入 CMOS-MEMS 製 程 開 發, 在 MEMS 麥 克 風 方 面 可 望 於 2012 年 下 半 年 展 現 實 績 17

產 品 廠 商 說 明 台 灣 封 測 代 工 廠 商 發 展 動 態 CMOS 影 像 感 測 器 環 境 光 感 測 器 及 近 接 感 測 器 運 動 感 測 器 壓 力 感 測 器 精 材 日 月 光 同 欣 電 京 元 電 久 元 菱 生 矽 格 欣 銓 菱 生 矽 品 矽 格 京 元 電 菱 生 京 元 電 精 材 日 月 光 同 欣 電 京 元 電 承 接 OmniVision 影 像 感 測 器 之 封 測 部 分 久 元 開 發 CMOS 影 像 感 測 器 之 測 試 系 統 菱 生 之 近 接 感 測 封 裝 取 得 台 灣 及 日 本 專 利, 為 國 內 最 大 的 光 感 測 IC 平 面 閘 格 陣 列 (LGA) 封 裝 廠 商 矽 格 與 欣 銓 也 接 獲 國 際 大 廠 封 測 代 工 訂 單 矽 品 菱 生 取 得 InvenSense 陀 螺 儀 封 裝 訂 單 矽 格 以 加 速 度 感 測 器 封 裝 為 主, 主 要 與 日 商 合 作 京 元 電 自 行 開 發 測 試 設 備, 已 完 成 3 軸 加 速 度 感 測 器 部 分, 往 多 軸 產 品 發 展 菱 生 京 元 電 取 得 Bosch/Akustica 之 MEMS 麥 克 風 訂 單 菱 生 切 入 歐 美 胎 壓 偵 測 器 廠 商 供 應 鏈 資 料 來 源 : 各 公 司,MIC 整 理,2012 年 8 月 台 灣 封 裝 測 試 廠 商 亦 是 國 際 感 測 器 Fabless 廠 商 之 重 要 代 工 夥 伴 與 IC 設 計 狀 況 相 同, 台 灣 晶 圓 代 工 與 封 裝 測 試 代 工 在 感 測 器 之 產 值, 亦 是 光 感 測 器 占 大 部 分 18

結 論 與 建 議 全 球 感 測 器 市 場 占 半 導 體 市 場 約 5% 比 重, 在 3C 電 子 於 人 機 介 面 不 斷 推 陳 出 新 汽 車 電 子 於 被 動 及 主 動 安 全 穩 定 成 長, 以 及 醫 療 電 子 於 臨 床 與 居 家 應 用 持 續 發 展 等 因 素 帶 動 下, 未 來 感 測 器 市 場 成 長 潛 力 可 望 高 於 整 體 半 導 體 市 場 由 於 影 像 感 測 器 MEM 感 測 器 等 之 晶 圓 及 封 測 製 程 具 有 特 殊 性, 供 應 商 多 為 IDM 模 式, 但 仍 有 少 數 Fabless 廠 商, 其 須 與 代 工 廠 商 緊 密 合 作 或 是 具 備 完 整 的 製 程 Know-how 台 灣 半 導 體 產 業 為 專 業 分 工 模 式, 使 在 感 測 器 領 域 之 發 展 落 後 國 際 半 導 體 大 廠, 產 值 仍 非 常 有 限 其 中,IC 設 計 廠 商 常 苦 於 無 製 造 廠 商 的 支 持, 而 台 灣 晶 圓 代 工 及 封 裝 測 試 廠 商 憑 藉 在 CMOS 及 3C 應 用 領 域 累 積 之 實 力, 較 易 成 為 國 際 廠 商 外 包 製 造 之 重 要 夥 伴,Fabless 感 測 器 廠 商 之 成 功 案 例 皆 充 分 運 用 台 灣 供 應 鏈 台 灣 IC 設 計 廠 商 在 製 程 有 限 的 狀 況 下, 宜 以 PrimeSense 原 相 等 為 借 鏡, 加 強 軟 體 能 力 並 發 展 創 新 應 用 解 決 方 案, 另 一 方 面, 政 策 上 可 思 考 如 何 促 進 台 灣 IC 設 計 晶 圓 代 工 封 裝 測 試 廠 商 在 感 測 器 領 域 密 切 合 作, 以 培 育 台 灣 代 表 性 的 感 測 器 供 應 商 19