【研報】通信行業：5G手機全景圖之傳感器篇-20200604[24頁].pdf

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1、5G5G手機全景圖之傳感器篇手機全景圖之傳感器篇 20202020年年6 6月月4 4日日 證券分析師證券分析師 劉舜逢劉舜逢投資咨詢資格編號：投資咨詢資格編號：S1060514060002S1060514060002 郵箱郵箱:LIUSHUNFENG669PINGAN.COM.CN:LIUSHUNFENG669PINGAN.COM.CN 徐勇徐勇投資咨詢資格編號：投資咨詢資格編號：S1060519090004S1060519090004 郵箱：郵箱：XUYONG318PINGAN.COM.CNXUYONG318PINGAN.COM.CN 證券研究報告證券研究報告 投資要點投資要點 CISCI

2、S逆周期黃金賽道逆周期黃金賽道，豪威享受國產化紅利豪威享受國產化紅利：5G手機多攝趨勢、車用和安防攝像頭的需求增長，成為CIS市場增長的三大 動力，推動行業2019-2022年市場復合增長率達到17%，成為半導體行業中超越周期波動、增長最快的子行業，是半導體 領域最好的賽道之一。48MP是CIS高端產品的門檻所在，5G換機潮刺激48MP加速滲透，豪威科技48MP技術實力不亞于索尼 和三星，有望抓住48MP的機會，享受國產化紅利。 光學屏下指紋識別持續升級光學屏下指紋識別持續升級，加速滲透加速滲透，匯頂科技是行業龍頭匯頂科技是行業龍頭：全面屏淘汰電容式指紋識別，屏下指紋識別成為主流。 2019年

3、匯頂科技引領光學屏下指紋識別升級到第二代，性價比優勢遠勝超聲波屏下指紋識別，迎來加速滲透的甜蜜點。 隨著5G換機潮的到來，匯頂科技第三代超薄屏下指紋識別的優勢將凸顯，推升行業增長到新高度，我們預計2019-2022年 屏下指紋識別行業復合增長率達到64%，而匯頂科技作為市場龍頭，占據7成以上市場份額。 投資建議投資建議：傳感器也是5G手機升級的重要領域之一，尤其是CIS和屏下指紋識別。相比基帶和射頻，CIS和屏下指紋識別 國產化進程更快，相關企業業績表現亮眼，建議關注IC設計公司豪威科技和匯頂科技。 風險提示：風險提示：宏觀經濟波動風險、產品技術更新風險、中美貿易摩擦走勢不確定的風險、5G進度

4、不及預期。 rQpQmNmPqNmNuNnPzRsOxP6McM8OpNrRtRrRjMrRoQlOrRsM8OoOzRwMmQqPNZnNpR 目錄目錄 5G5G多攝趨勢下，多攝趨勢下，CISCIS位于黃金賽道位于黃金賽道 投資建議與風險提示投資建議與風險提示 屏下指紋識別持續升級，滲透加快屏下指紋識別持續升級，滲透加快 全球全球CISCIS、指紋識別產業鏈主要企業、指紋識別產業鏈主要企業 攝像頭攝像頭- -上下游及市場競爭格局上下游及市場競爭格局 攝像頭上攝像頭上下游下游 攝像頭產業鏈情況攝像頭產業鏈情況 52%52% 6%6% 3%3% 19%19% 模組封裝模組封裝20%20% 攝像頭

5、持續升級：攝像頭持續升級：智能手機是消費類電 子產品領域最重要的產品，手機拍照質 量是消費者關注的重點，因此光學領域 一直是智能手機創新的重要方向，依次 經歷了像素升級、前后置攝像頭、多攝 像頭、生物識別等發展階段。 攝像頭產業鏈結構：攝像頭產業鏈結構：Sensor、VCM、 Lense等構成產業的上游上游；中游中游的模組廠 商負責將各種零部件封裝成攝像頭模組， 下游下游應用于手機、平板、PC等各種電子 產品。 產業鏈的價值量分布：產業鏈的價值量分布：CIS圖像傳感器占 據了52%的價值量，是價值量最高的部件； 光學鏡頭和模組的價值量占比分別為19% 和20%，兩者旗鼓相當，僅次于CIS圖像

6、傳感器；音圈馬達和紅外截止濾光片的 價值量占比分別為6%和3%。 手機攝像頭市場將穩步增長：手機攝像頭市場將穩步增長：后置雙攝 及三攝滲透率持續提升、像素升級以及 3D、體感需求均帶動著攝像頭數量的增 長。未來手機仍是攝像頭市場的主要驅 動力。 1212 資料來源：旭日大數據，平安證券研究所 CISCIS像素像素升級：升級：8MP8MP12MP12MP13MP13MP16MP16MP24MP24MP32MP32MP48MP48MP64MP64MP 智能手機前攝和后攝像素均在不斷提升智能手機前攝和后攝像素均在不斷提升 智能手機像素不斷提升智能手機像素不斷提升：旗艦機種的像素不 斷升級，以華為為例

7、，后置攝像頭主攝由 2000萬逐漸升至4000萬甚至5000萬。前置攝 像頭也逐漸由800萬升級至3200萬。 48004800萬像素足夠滿足顯示設備萬像素足夠滿足顯示設備4 4K K的顯示水平：的顯示水平： 目前顯示設備即使達到4K水平（3840*2160 或4096*2160），也才不到900萬像素。4800 萬像素即使是在弱光條件下也能輸出1200萬 像素，因此基于0.8m像素點的4800萬像素， 已經完全可以滿足4K顯示水平。 48004800萬像素以上的升級是不是還有意義萬像素以上的升級是不是還有意義？我 們認為需求端來看還是非常有意義的。雖然 4800萬像素已經可以達到4K顯示的要

8、求，但 是高像素的照片提供裁切等后期處理的靈活 性更大。且隨著AR/VR在5G時代的應用，攝 像頭作為內容生產端，像素提升對于AR/VR 等新型應用，仍是非常必要。 機型發售年份攝像頭配置 P62013后置8M；前置5M Mate 72014后置13M；前置5M Mate S2015后置13M；前置8M Mate 82015后置16M；前置8M P92016后置12M+12M；前置8M Mate 9/9 pro2016后置20M+12M；前置8M Mate 10/10 pro2017后置20M+12M；前置8M P102017后置20M+12M；前置8M nova 2s2017后置20M+16

9、M；前置20M+2M 麥芒62017 后置20M+12M；前置8M P202018后置20M+12M；前置24M Mate 202018后置16M+12M+8M；前置24M P20 Pro2018后置40M+20M+8M；前置24M Mate 20 Pro2018后置40M+20M+8M；前置24M P302019后置40M+16M+8M；前置32M P30 Pro2019后置40M+20M+8M+TOF；前置32M nova 52019后置48M+16M+2M+2M；前置32M Mate 30 Pro2020后置40M+40M+8M+TOF；前置32M+2M P40 Pro2020后置50M

10、+40M+12M+TOF；前置32M+2M 華為歷年新機攝像頭配置華為歷年新機攝像頭配置 1313 資料來源：華為官網，平安證券研究所 主攝像頭像素代表產品像素尺寸（m）長(mm)寬(mm)光學尺寸面積(mm2) 64MP 三星GW1、索尼IMX686 、豪威OV64C 0.87.45.51/1.741 50MPP40/P40 Pro/P40 Pro+1.22107.51/1.2875 48MP 索尼IMX586、豪威 OV48B、三星GM1 0.86.44.81/231 48MP 豪威OV48C 1.29.67.21/1.369 24MP1.24.83.61/2.617 CISCIS像素像素

11、升級：技術端存在瓶頸和限制升級：技術端存在瓶頸和限制 0.80.8m m像素點是目前的極限像素點是目前的極限 像素點像素點0 0. .8 8mm目前是保證足夠信噪比的極限目前是保證足夠信噪比的極限：主流像素點從1.4m 下降到1.12m，然后又反彈回1.4m。1.4m是在各種光照條件 下均能保證信噪比的極限。目前的極限是0.8m，索尼在進一步開 發0.7m，尚未有實際產品推出。目前的應用極限0.8m僅能保證 在強光下硬件輸出4800萬像素，弱光條件下輸出1200萬像素；弱光 條件下輸出圖像時，相當于是1.6m的像素點。 目前像素點目前像素點0 0. .8 8mm極限決定了像素不可能無限增加：極

12、限決定了像素不可能無限增加：由于成像質量 是由CIS的像素和像素尺寸共同決定的，而受限于光學尺寸，像素 和像素尺寸都不可能無限增加。目前光學尺寸最大的CIS是華為P40 系列的5000萬后攝，光學尺寸達到1/1.28。 像素像素：像素越多，成像質量越好。智能手機主攝像素不斷提升， 目前4800萬像素逐漸成為旗艦機的主流，且廠商仍在持續6400萬 像素新品，像素升級仍在持續。 單個像素的感光面積：單個像素的感光面積：單個像素點大?。╬ixel size）是影響CIS 成像質量的又一關鍵，pixel size越大，內部光電二極管的面積就 越大，感光效果就越好。 光學尺寸：光學尺寸：像素越多，單個像

13、素的感光面積越大，成像效果越好， 但這意味著CIS光學尺寸越大。由于智能手機厚度限制，cmos的 光學尺寸不能無限增加。當CIS光學尺寸一定時，像素的提升和 pixel size的提升難以兼容。 難以共贏的像素和像素面積難以共贏的像素和像素面積 共同決定了成像質量共同決定了成像質量 均與成像質量成正比均與成像質量成正比 1414 資料來源：索尼官網，三星官網，豪威科技官網，平安證券研究所 存在法蘭距，光學尺寸增大，攝像頭模組存在法蘭距，光學尺寸增大，攝像頭模組 相應變厚，而智能手機一般厚度為相應變厚，而智能手機一般厚度為8mm8mm，光，光 學尺寸的限制使得學尺寸的限制使得CISCIS的升級存

14、在瓶頸的升級存在瓶頸 華為歷年新機攝像頭配置華為歷年新機攝像頭配置 采用Bayer陣列：以2x2共 四格分散RGB的方式成像 硬件輸出1200萬像素 將陣列擴大到4x4，但每個2x2 陣列只能識別一種顏色，且只 能一起輸出，與1200萬像素沒 有本質區別 硬件輸出1200萬像素，軟件插 值輸出4800萬像素（三星GM1） 采用Quad Bayer陣列：將陣列擴 大到了4x4，并且以2x2的方式將 RGB相鄰排列 在弱光環境下4合1，輸出1200萬 像素；而在強光環境下硬件輸出 4800萬像素（索尼IMX586） 傳統傳統12001200萬像素傳感器萬像素傳感器 偽偽48004800萬像素傳感器

15、萬像素傳感器真真48004800萬像素傳感器萬像素傳感器 48004800萬像素是萬像素是CISCIS像素像素升級的重要門檻升級的重要門檻 像素點尺寸縮小一半，從1.6m縮 小到0.8m，提升工藝難度 Quad Bayer轉化為Normal Bayer 需要兩種算法：在弱光環境下采用 Binning模式，輸出1200萬像素； 而在強光環境下采用Remosaic算 法，輸出4800萬像素 從傳統從傳統12001200萬像素升級萬像素升級 到到48004800萬的技術挑戰萬的技術挑戰 1515 CISCIS結構升級：前照式結構升級：前照式背照式背照式堆棧背照式堆棧背照式 從前照式到背照式從前照式到

16、背照式從背照式到堆棧背照式從背照式到堆棧背照式 結構結構：一般的CMOS都由以下幾部分構成：片上透鏡、彩色濾光片、 金屬排線、光電二極管以及基板。 前照式：前照式：在傳統的前照射結構中，構成傳感器感光區域的金屬線路 和晶體管，被置于在硅基板表面，這就阻礙了片上透鏡的采光進程。 背照式：背照式：背照式結構通過把金屬線路和晶體管移至硅基板的另一面， 減少了對采光的阻礙，大大增加了進入每個像素的光量。 前照式與背照式原理對比前照式與背照式原理對比 堆棧式優勢堆棧式優勢：將像素區域與邏輯控制單元從水平放置改為垂直堆疊， 像素區域占芯片面積的比例大幅提升像素區域占芯片面積的比例大幅提升。 且將像素區域與

17、邏輯控制單元分開制作，可以按需要采用不同的晶 圓制程，便于各自制程的升級。邏輯控制單元的升級有利于提升圖 像信號處理能力，實現更多的功能，如硬件HDR，慢動作拍攝等。 堆棧式結構：堆棧式結構：索尼連續推出雙堆疊式（CIS+ISP）和三堆疊式 （CIS+ISP+DRAM）設計方案。 背照式與堆棧背照式原理對比背照式與堆棧背照式原理對比 三種三種CISCIS芯片對比芯片對比 1616 資料來源：IC insights，平安證券研究所 3D3D攝像頭成為標配：從平面到立體，結構光和攝像頭成為標配：從平面到立體，結構光和TOFTOF打開消費電子市場打開消費電子市場 3D3D結構光模組結構光模組 原理原

18、理：采用紅外光源，發射出來的光經過一定的編碼投影在物體上， 這些圖案經物體表面反射回來時，隨著物體距離的不同會發生不同 的形變。圖像傳感器將形變后的圖案拍下來，基于三角定位法，通 過計算拍下來的圖案里的每個像素的變形量，來得到對應的視差， 從而進一步測算深度值。 結構：結構：點陣投影器+泛光照明器+近紅外攝像頭，其中： 點陣投影器點陣投影器的結構為：高功率VCSEL（用于發射特定波長的近紅外 光）+WLO lens（晶圓級光學透鏡，用于將 VCSEL 輸出的光束變成 橫截面積較大的、均勻的準直光束，覆蓋DOE）和 DOE（光學衍射 元件，用于形成特定編碼的光學圖案）; 泛光照明器泛光照明器的結

19、構為：低功率VCSE（用于在光線較暗的環境下補光） +擴散片； 近紅外近紅外攝像頭攝像頭的結構為：紅外 CMOS傳感器+窄帶濾光片+聚焦透鏡。 TOFTOF模組模組 原理原理：采用紅外光源發射高頻光脈沖到物體上，然后接收從物 體反射回去的光脈沖，通過探測光脈沖的飛行（往返）時間來 計算被測物體離相機的距離。 結構：結構：泛光照明器+近紅外攝像頭，其中： 泛光照明器泛光照明器的結構為：高功率 VCSEL（用于向物體發射光脈 沖）+擴散片； 近紅外攝像頭近紅外攝像頭的結構為：紅外 CMOS傳感器+窄帶濾光片+聚 焦透鏡。 iPhone X 3DiPhone X 3D結構光模組結構光模組 OPPO

20、R17 Pro TOFOPPO R17 Pro TOF模組模組 1717 資料來源：SYSTEMPlus，快科技，平安證券研究所 3D3D結構光結構光TOFTOF對比對比 成像原成像原 理理 成像原理決定了各 自的性能優劣 測量距測量距 離離 測量距離范圍較短 （0.2m-1.2m） 測量距離范圍較長（目前 為 0.4m-5m，可進一步提高至 10m 以內） TOF性能更優 測量精測量精 度度 高精度（目前可達 1280*800） 較低精度（目前主要為 240*180， 最高 640*480） 3D結構光性能更優 算法復算法復 雜度雜度 結構光算法比 TOF 要復雜很多，其運算數據 量較為龐大

21、，需要附加額外的算法處理芯片 到手機端，因此通用性差、實時性也更差。 算法整體運算量并不大，不需要額外附加處理芯片， 實時性好。通常由 TOF 芯片廠商提供 Library，放 在手機 AP 里面調用，對 AP 本身的硬件能力要求 也相對不高。移植簡單靈活，通用性更廣。 TOF性能更優 適應性適應性夜晚表現更差適應性強TOF性能更優 尺寸尺寸更大更小TOF性能更優 3 3D D感測成為行業趨勢感測成為行業趨勢，市場快速增長：市場快速增長：2019年，3D感測手機大多集中在旗艦機型，結構光以蘋果為代表，自iPhoneX后的機型 都已經搭載結構光功能，而華為搭載ToF的機型數量最多，蘋果今年也會搭

22、載TOF機型。Yole的預測數據顯示，全球3D成像和 傳感器的市場規模在20162022年的CAGR為38，2017年市場規模18.3億美元，2022年將超過90億美元。其中，消費電子是 增速最快的應用市場，20162022年的CAGR高達160。 3D3D攝像頭成為標配：攝像頭成為標配：3D3D感測市場快速增長感測市場快速增長 結構光和結構光和TOFTOF原理及性能對比原理及性能對比 1818 資料來源：OPPO官網，平安證券研究所 CISCIS市場：多攝趨勢驅動手機用市場：多攝趨勢驅動手機用CISCIS市場成長市場成長 智能手機攝像頭搭載量不斷提升：智能手機攝像頭搭載量不斷提升：手機從雙攝

23、向多攝趨勢發展，手機攝像頭個數的增多，逐步推動了“廣角”“長焦”“微距”和“虛化” 等3D成像質量的提升，也極大地推動了圖像傳感器（CIS）市場的爆發。2019年每部手機攝像頭的使用量約為3.1個，預計2024年將達到4.3 個。2019年智能手機用CIS的市場規模是137.5億美元，預計2022年將達到233.5億美元，復合增長率達到19.3%。 40% 25% 8% 52% 46% 28% 6% 23% 42% 2% 4% 15% 1% 7% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 5個以上5個4個3個2個 2.2 2.4 2.7 3.1 3

24、.9 4.3 4.8 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 手機攝像頭平均搭載量（個） 智能手機攝像頭平均搭載量智能手機攝像頭平均搭載量智能手機攝像頭數量分布智能手機攝像頭數量分布 數據來源：CINNO Research，平安證券研究所 全球智能手機出貨 量（億部） 手機攝像頭平均搭 載量（個） 同比 全球智能手機攝像頭出 貨顆數（億個） 同比 ASP （美元） 手機CIS市場規模（億 美元） 同比 201614.72.2322.3576.2 201715.22.49.1%3613%2.5693.322% 201814.52.712.5%397%2.71106.

25、114% 201914.03.113.3%4310%3.20137.530% 2020E12.53.925.8%4812%3.40163.619% 2021E14.94.311.7%6433%3.30211.429% 2022E15.24.811.6%7314%3.20233.510% 全球智能手機用全球智能手機用CISCIS市場規模市場規模 1919 CISCIS市場：市場：汽車和安防加碼行業成長動力汽車和安防加碼行業成長動力 車用車用CISCIS：盡管全球汽車需求疲弱，但汽車智能化推動單車車載攝像頭數量提升，高端汽車的各種輔助設備配備的攝像頭可多達8個。我們 預測，未來汽車上的攝像頭將可能

26、達到12個。且側視、環視、前視、內視等鏡頭對CIS性能要求較高，推升2019-2022年車用CIS市場規模 的年復合增長率達到25%。 安防安防CISCIS：隨著智慧城市、雪亮工程建設的大力推進，城市視頻監控在不斷強化視頻監控AI智能應用，視頻監控的像素水平、超低照夜視功 能是輔助AI更好發揮效能的前提和基礎，CIS在其中扮演著重要角色。我們分析2019-2022年安防CIS市場規模的年復合增長率達到23%。 全球全球CISCIS市場市場20192019- -20222022復合增長率達到復合增長率達到1717% %：手機多攝趨勢、車用和安防攝像頭的需求增長，是CIS市場增長的三大動力，推動行

27、業2019- 2022年市場復合增長率達到17%。 全球汽車出貨量 （億輛） 汽車平均搭載量 （個） 同比 全球車載攝像頭出 貨顆數（億顆） 同比ASP（美元） 車用CIS市場規 模（億美元） 同比 2016 0.940.80.747.85.8 2017 0.861.139.7%0.9528.5%6.96.613.4% 2018 0.861.536.4%1.0813.6%7.37.920.1% 2019 0.901.926.7%1.7158.7%7.512.862.0% 2020E 0.722.215.8%1.59-7.4%8.313.23.1% 2021E 0.802.513.6%2.002

28、6.0%9.519.043.9% 2022E 0.872.812.0%2.4221.1%10.325.031.6% 全球安防攝像頭出 貨顆數（億顆） 同比ASP（美元） 安防監控CIS市場 規模（億美元） 同比 20161.52.03.0 2017 1.822.7%2.24.032% 2018 2.852.2%2.26.254% 2019 3.939.3%2.49.351% 2020E 4.823.1%2.512.029% 2021E 6.535.4%2.315.025% 2022E 8.632.3%2.017.315% 全球車用全球車用CISCIS市場規模市場規模 全球全球CISCIS市場規

29、模市場規模 全球安防全球安防CISCIS市場規模市場規模 76.2 93.3 106.1 137.5 163.6 211.4 233.5 5.8 6.6 7.9 12.8 13.2 19.0 25.0 3.0 4.0 6.2 9.3 12.0 15.0 17.3 33.1 34.7 36.5 38.3 40.2 42.2 44.3 0 50 100 150 200 250 300 350 其他安防監控車用手機 單位：億美元 2020 數據來源：CINNO Research，平安證券研究所 42.4% 21.6% 9.0% 4.6% 6.4% 16.1% 索尼 三星 豪威 安森美 意法半導體 其

30、他 33.0% 27.5% 9.7% 4.9% 7.7% 17.2% 索尼 三星 豪威 安森美 意法半導體 其他 42.4% 19.5% 10.4% 5.9% 5.5% 16.3% 索尼 三星 豪威 安森美 意法半導體 其他 CISCIS全球競爭格局良好，全球競爭格局良好，豪威享受國產化紅利豪威享受國產化紅利 CISCIS全球競爭格局良好：全球競爭格局良好：CIS市場集中在幾個大的玩家手中，索尼長期占據著40%以上的市場份額，三星緊隨之后。2011年之后豪威一直處 于市場份額下滑的趨勢中，主因在高端市場中被索尼、三星超越，在低端市場中又受到Hynix、格科微、思比科、奇景等中韓廠商的蠶食。 緊

31、抓緊抓48004800萬像素國產化機遇萬像素國產化機遇，豪威市場份額有望上升：豪威市場份額有望上升：2020年預計豪威高階4800萬像素CIS月產能需求，將從5.5萬5.8萬片上升到7萬 片左右，中階如1200萬像素的CIS、低階如800萬及以下像素的CIS，月產能需求都分別約是2萬片左右。4800萬像素已經成為豪威需求 的主要驅動力。在手機CIS市場中，豪威有望抓住4800萬像素國產化機遇，強勢收復失去的山河。 目前價格（美金目前價格（美金/ /顆）顆）20192019年價格（美金年價格（美金/ /顆）顆）漲價幅度漲價幅度 OV8856OV8856（8M8M）10.7-0.825%-43%

32、OV02/SP5902OV02/SP5902（2M2M）0.440.31-0.3429%-42% OV13855OV13855（13M13M）21.718% OV12A10OV12A10（12M12M）2.252.25 41.2% 18.9% 13.1% 5.3% 3.2% 18.3% 索尼 三星 豪威 安森美 意法半導體 其他 供給端擴產有限供給端擴產有限，行業供不應求：行業供不應求：就供給而言，索尼、三星IDM廠商全線滿產，索尼產能不夠，轉而外包給晶圓代工廠商臺積電，而豪威、 格科微等設計廠商，訂單供不應求已經令晶圓代工廠產能十分緊張。2020年我們預計高階CIS擴產非常有限，主因考慮到高

33、像素CIS芯片 采用BSI工藝，因BSI工藝所需設備定制化程度高，Fab對于擴產意愿較低；現業內多采取改進FSI工藝、或分段加工等方式，當前仍以充 分挖掘現有產能潛力為主，新增產能釋放有限，因而預計CIS缺貨有望在2020年全年持續。價格上漲驗證了行業供不應求的態勢，也驗證 了行業全球競爭格局良好。 20162016- -20192019年全球年全球CISCIS市場競爭格局基本穩定市場競爭格局基本穩定 CISCIS價格上漲幅度統計分析價格上漲幅度統計分析 2121 數據來源：Yole development，平安證券研究所 數據來源：半導體行業觀察，平安證券研究所 目錄目錄 投資建議與風險提示

34、投資建議與風險提示 全球全球CISCIS、指紋識別產業鏈主要企業、指紋識別產業鏈主要企業 屏下指紋識別持續升級，滲透加快屏下指紋識別持續升級，滲透加快 5G5G多攝趨勢下，多攝趨勢下，CISCIS位于黃金賽道位于黃金賽道 光學光學超聲波超聲波電容式電容式 成像原理成像原理 原理原理 圖像對比圖像對比：OLED屏幕像素間具有一定間隔， 光線能透過。手指按壓屏幕時，OLED屏幕發 出光線將手指區域照亮，照亮指紋的反射光 線返回到屏下的cmos傳感器,形成圖像與終端 信息對比 超聲波阻抗：超聲波阻抗：通過傳感器先向手指表面發射 超聲波，并接受回波。利用指紋表面皮膚和 空氣之間密度不同構建出一個3D圖

35、像，與終 端信息進行對比 手指靜電場：手指靜電場：利用硅晶元與導電的皮下電 解液形成電場，指紋的高低起伏會導致二 者之間的壓差出現不同的變化，對此可實 現準確的指紋測定 優點優點 體積小 無需屏幕開孔，符合全面屏趨勢無需屏幕開孔，符合全面屏趨勢 穿透能力強（1mm以上） 技術復雜度低、成本低 體積較大 無需屏幕開孔，符合全面屏趨勢無需屏幕開孔，符合全面屏趨勢 穿透能力較強（0.5mm左右） 識別率高 體積較小 識別率高 功耗低 缺點缺點 第一代識別率低 功耗高 技術復雜度高、成本高 功耗較高 必須屏幕開孔，安裝與手機接觸的感應器必須屏幕開孔，安裝與手機接觸的感應器 不符合全面屏的趨勢不符合全面

36、屏的趨勢 穿透能力差（0.3mm以下） 成本成本芯片$6，模組$10芯片$12，模組$18芯片$1，模組$3 適用屏幕適用屏幕OLED柔性OLEDLCD 主要廠商主要廠商匯頂、神盾、synaptics高通、FPCFPC、匯頂、synaptics、神盾 全面屏淘汰電容式指紋識別，全面屏淘汰電容式指紋識別，屏下指紋識別成為主流屏下指紋識別成為主流 光學屏下指紋識別方案成為手機全面屏時代最重要的生物識別方案：光學屏下指紋識別方案成為手機全面屏時代最重要的生物識別方案：隨著手機進入全面屏時代，傳統的電容式指紋識別被其他生物識別方 案取代。蘋果采用了結構光3D識別，其他手機則轉向了屏下指紋識別。主流的屏

37、下指紋識別方案有兩種，一是三星手機獨家采用的高通超 聲波屏下指紋識別方案，三星以外的安卓陣營如：華為，榮耀，小米，OPPO，VIVO，魅族，一加等，則全部采用光學屏下指紋識別方案。 三種指紋識別方案對比三種指紋識別方案對比 2222 資料來源：CINNO Research，平安證券研究所 第一代光學方案（準直層）第一代光學方案（準直層）第二代光學方案（透鏡）第二代光學方案（透鏡）第三代光學方案（超?。┑谌鈱W方案（超?。┏暡ǚ桨赋暡ǚ桨?結構示意結構示意 圖圖 與屏幕貼與屏幕貼 合合 是否否是 適用屏幕適用屏幕剛性/柔性OLED剛性/柔性OLED剛性/柔性OLED剛性/柔性OLED 典型

38、厚度典型厚度0.7-1mm3-4mm0.3mm0.15-0.2mm 識別率識別率低高高中 成本成本高低高非常高 典型機型典型機型Vivo X21、小米8華為P30系列、OPPO R17小米CC9 Pro、OPPO Reno3三星Galaxy S10、note 10 第二代光學屏下指紋識別方案大大降低模組成本第二代光學屏下指紋識別方案大大降低模組成本，但增加了模組厚度：但增加了模組厚度：2019年的第二代光學方案使用透鏡代替準直層，改善了圖像質量 的同時，將整個模組固定在中框上，無需與屏幕貼合，相對于第一代方案大大降低了模組成本。透鏡方案的光學指紋憑借較低的成本推 動了整個OLED屏下指紋滲透率

39、在2019年得以快速增長。 第三代光學屏下指紋識別方案大大降低模組厚度：第三代光學屏下指紋識別方案大大降低模組厚度：2019年底匯頂推出的第三代光學方案采用微透鏡，大大降低了模組厚度。通過植入微 透鏡，代替傳統大透鏡，可以大幅壓縮光路空間，從而使模組厚度降低至0.30.5mm水平，可以疊放在屏幕和電池中間，提升了設計自 由度的同時，支持手機廠商放入較大的電池。 屏下指紋識別：光學方案進化到第二代時，性價比顯著優于超聲波方案屏下指紋識別：光學方案進化到第二代時，性價比顯著優于超聲波方案 三代光學方案與超聲波方案對比三代光學方案與超聲波方案對比 2323 資料來源：CINNO Research，平

40、安證券研究所 55% 25% 12% 8% 匯頂 高通 神盾 思立微 屏下指紋識別加速替代傳統電容式指紋識別：屏下指紋識別加速替代傳統電容式指紋識別：2019年 隨著旗艦機紛紛采用全面屏，屏下指紋識別全面取代 傳統電容式指紋識別。2019年屏下指紋識別傳感器出 貨達到2億，相比2018年的2500萬個增長了7倍。2020 年屏下指紋識別出貨量預計在2.73億左右，同比上升 36.5%，同比增速受疫情影響。預計隨著疫情的影響 逐步消失，屏下指紋識別將回到快速增長的軌道上， 預計2019-2022年復合增長率達到64%。 光學屏下指紋識別成為中堅力量：光學屏下指紋識別成為中堅力量：2019年屏下指

41、紋芯 片2億的出貨量中，光學屏下指紋識別技術占比約 77.5%，出貨1.55億部，主要品牌有匯頂科技、神盾、 思立微；超聲波屏下指紋識別技術占比約12.5%，出 貨0.45億部，由高通獨家壟斷，獨家供給三星。 光學屏下指紋識別快速滲透光學屏下指紋識別快速滲透，受益于第二代光學方案受益于第二代光學方案 大大改善了性價比：大大改善了性價比：透鏡方案的光學指紋識別方案， 不僅改善了成像質量，提升了識別率（識別率甚至高 過了超聲波方案），而且大大降低了成本，推動了整 個OLED屏下指紋滲透率快速增長。 匯頂引領光學屏下指紋識別市場：匯頂引領光學屏下指紋識別市場：2019年匯頂OLED光 學屏下指紋方案

42、出貨約1.1億片，占光學屏下指紋市 場份額高達71%，占整體屏下指紋市場份額的55%。這 主要受益于匯頂引領了光學屏下指紋識別方案的升級 與創新。 20192019年光學屏下指紋識別進入快速滲透期年光學屏下指紋識別進入快速滲透期 0.25 0.450.480.49 0.64 1.55 2.25 4.08 6.86 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 光學屏下指紋識別超聲波屏下指紋識別 屏下指紋識別：第二代光學方案性價比卓越，屏下指紋識別：第二代光學方案性價比卓越，20192019年加速滲透年加速滲透 屏下指紋識別市場競爭格局屏下指紋識別市場

43、競爭格局 2424 資料來源：CINNO Research，平安證券研究所 資料來源：CINNO Research，平安證券研究所 18 屏下指紋識別：屏下指紋識別：5G5G時代，第三代超薄光學方案成為趨勢時代，第三代超薄光學方案成為趨勢 第二代光學屏方案存在模組較厚的缺點：第二代光學屏方案存在模組較厚的缺點：第二代光學屏下指紋識別方案最大的 升級點在于提升成像質量、并降低價格，從而極大提升了性價比，但由于要給 透鏡預留足夠的光路空間，模組一般達到3-4mm的厚度，模組較厚導致安裝時 需要與電池錯位布置，擠占了電池空間。 第三代超薄光學方案滿足第三代超薄光學方案滿足5 5G G手機的需求：手機

44、的需求：隨著5G時代到來，5G手機芯片功耗較 高、天線數量增多，并且多攝成為趨勢，擠壓電池置放空間，使得第二代光學 方案在5G手機中的應用受限。2019年底匯頂推出的第三代光學方案，采用微透 鏡代替傳統的透鏡，從而使模組厚度降低至0.30.5mm水平，可以疊放在屏幕 和電池中間，提升了設計自由度的同時，且支持手機廠商放入較大的電池。 5 5G G換機潮換機潮，第三代超薄光學方案有望成為主流：第三代超薄光學方案有望成為主流：目前匯頂的第三代超薄光學方 案已經可以將模組厚度降低到0.3mm以下的水平，并且著力解決成本高的問題。 預計隨著2020年5G手機上量，超薄屏下指紋方案將有望逐步提高市場滲透

45、率， 成為屏下指紋識別的主流方案。 第二代和第三代光學方案對比第二代和第三代光學方案對比 小米小米CC9 ProCC9 Pro是首款使用超薄光學方案的手機是首款使用超薄光學方案的手機 2525 資料來源：小米官網，平安證券研究所 目錄目錄 投資建議與風險提示投資建議與風險提示 全球全球CISCIS、指紋識別產業鏈主要企業、指紋識別產業鏈主要企業 屏下指紋識別持續升級，滲透加快屏下指紋識別持續升級，滲透加快 5G5G多攝趨勢下，多攝趨勢下，CISCIS位于黃金賽道位于黃金賽道 CISCIS和指紋識別市場，日、韓、中三足鼎立和指紋識別市場，日、韓、中三足鼎立 全球全球CISCIS、指紋識別指紋識別

46、產業鏈主要企業產業鏈主要企業 資料來源：Wind，Bloomberg，平安證券研究所 備注：基于公司CY2019年數據 20 匯頂科技 神盾 思立微豪威科技 索尼 三星 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 0102030405060708090 毛利率（%） 營收規模（億美金） CIS 指紋識別指紋識別 大小代表營收規模大小代表營收規模 目錄目錄 投資建議與風險提示投資建議與風險提示 全球全球CISCIS、指紋識別產業鏈主要企業、指紋識別產業鏈主要企業 屏下指紋識別持續升級，滲透加快屏下指紋識別持續升級，滲透加快 5G5G多攝趨勢下，多攝趨勢下，CISCIS位

47、于黃金賽道位于黃金賽道 投資建議投資建議 設計 49 制造 封測 材料 2626 CISCIS逆周期黃金賽道逆周期黃金賽道，豪威享受國產化紅利豪威享受國產化紅利：5G手機多攝趨勢、車用和安防攝像頭的需求增長，成為CIS市場 增長的三大動力，推動行業2019-2022年市場復合增長率達到17%，成為半導體行業中超越周期波動、增長最 快的子行業，是半導體領域最好的賽道之一。48MP是CIS高端產品的門檻所在，5G換機潮刺激48MP加速滲透， 豪威科技48MP技術實力不亞于索尼和三星，有望抓住48MP的機會，享受國產化紅利，在手機市場收復失地。 光學屏下指紋識別持續升級光學屏下指紋識別持續升級，加速

48、滲透加速滲透，匯頂匯頂科技是行業龍頭科技是行業龍頭：全面屏淘汰電容式指紋識別，屏下指紋識別 成為主流。2019年匯頂科技引領光學屏下指紋識別升級到第二代，性價比優勢遠超超聲波屏下指紋識別，迎 來加速滲透的甜蜜點。隨著5G換機潮的到來，匯頂科技第三代超薄屏下指紋識別的優勢將凸顯，推升行業增 長到新高度，我們預計2019-2022年屏下指紋識別行業復合增長率達到64%，而匯頂科技作為行業龍頭，占據7 成以上市場份額。 投資建議投資建議：傳感器也是5G手機升級的重要領域之一，尤其是CIS和屏下指紋識別。相比基帶和射頻，CIS和屏 下指紋識別國產化進程更快，相關公司業績表現亮眼，建議關注A股的IC設計

49、公司豪威科技和匯頂科技。 風險提示風險提示 設計 49 制造 封測 材料 1）宏觀經濟波動風險：受到美國經濟下行和中國經濟增速放緩的影響，預計全球GDP增速將繼續 下降。在宏觀經濟下行背景下，全球消費電子需求預將下降； 2）產品技術更新風險：產業鏈公司屬于移動通信行業，產品技術升級快、新技術與新工藝層出 不窮。如果公司不能持續更新具有市場競爭力的產品，將會削弱公司的競爭優勢； 3）中美貿易摩擦走勢不確定的風險：未來如果中美之間的貿易摩擦進一步惡化，限制高端芯片 出口到中國或者對相關產品征收高額關稅，會對產業鏈公司產生一定影響； 4）5G進度不及預期：5G作為通信行業未來發展的熱點，通信設備商及電信運營商雖早已開始布 局下一代通信技術，現階段也在有序推進，未來可能出現不及預期的風險。 2727 分析師聲明及風險提示：分析師聲明及風險提示： 平安證券股份有限公司具備證券投資咨詢業務資格。負責撰寫此報告的分析師（一人或多人）就本研究 報告確認：本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格。 證券市場是一個風險無時不在的市場。您在進行證券交易時存在贏利的可能，也存在虧損的風險。請您 務必對此有清醒的認識，認真考慮是否進行證券交易。 市場有風險，投資需謹慎。 免責