CMOS 이미지 센서 (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image ...

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목 차 1. 기술(제품)의 개요 2. 국내외 시장동향 3. 기술동향 4. 업계동향 5. 색인어 6. 참고문헌 2013. 05. ㈜밸류애드 http://www.valueadd.co.kr http://www.eic.re.kr CMOS 이미지 센서 (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) 시장동향 본 보고서는 지식경제부의 지원으로 전자부품연구원 전자정보센터(EIC)에서 제공하는 자료입니다. 본 보고서는 필자의 주관적인 의견이며 활용의 책임은 이용자들에게 있습니다.

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목 차

1. 기술(제품)의 개요

2. 국내외 시장동향

3. 기술동향

4. 업계동향

5. 색인어

6. 참고문헌

2013. 05.

㈜밸류애드

http://www.valueadd.co.kr

http://www.eic.re.kr

CMOS 이미지 센서

(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)

시장동향

본 보고서는 지식경제부의 지원으로 전자부품연구원 전자정보센터(EIC)에서 제공하는 자료입니다.

본 보고서는 필자의 주관적인 의견이며 활용의 책임은 이용자들에게 있습니다.

CMOS 이미지센서 시장동향(2013. 05.)

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1. 기술(제품)의 개요

이미지 센서(Image Sensor)는 휴대전화 카메라나 DSC(Digital Still Camara) 등

에서 영상을 생성해 내는 영상 촬상 소자 부품으로, 제작 공정과 응용방식에 따라

크게 CCD (Charge Coupled Device) 이미지 센서와 CMOS (Complementary

Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서로 분류할 수 있다.

제조 공정상 CCD 이미지 센서는 이미지 센서의 특성을 극대화 시킬 수 있는 공

정들만을 채용하는 반면, 1970년대 후반부터 우수한 집적도 경쟁력과 경제성 때문

에 일반적인 반도체칩 제조 공정으로 널리 자리 잡고 있던 CMOS 이미지 센서 공

정은 제조 공정의 경제성과 주변 칩들과의 연결 상의 용이성을 가지고 있다.

비교사항 CCD CMOS

픽셀 신호 특성 아날로그 전하 아날로그 전기신호

센서 신호 특성 아날로그 전기신호 디지털 전기신호

시스템 신호 특성 디지털 전기신호 디지털 전기신호

픽셀 신호이동방법 전위차 증폭기

전기신호 출력 지점 CCD이미지센서의 출력 단 각각의 픽셀

시스템 크기 상대적로 큰 편 작음

시스템 구조의 복잡성 비교적 복잡 비교적 간단

회로 내장 부위 PCB(Printed Circuit Board) 하나의 칩 상에 내장

<표 1-1> CCD와 CMOS 이미지 소자 기본 구조 비교

자료출처 : SONY, 2013.04.

<그림 1-1>CMOS 이미지센서의 구성

자료출처 : 반도체산업신문, 최근 CMOS 이미지센서의 기술과 시장동향, 2008.

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이미지 센서는 빛을 감지해서 그 세기의 정도를 디지털 영상 데이터로 변환해 주

는 부품으로 몇 번의 변환 과정을 거쳐 빛의 유입을 받아들이고 유입량에 따라 전

기적인 신호의 일종인 전하량으로 변환되어 전하량은 전자 공학적으로 다루기에 보

다 익숙한 단위인 전압으로 변환되게 된다. 이렇게 만들어진 아날로그 신호 형태인

전압 신호를 가공하기 쉽고, 신호로서의 안전도가 높은 디지털 데이터 신호로 최종

변환하게 된다. 이러한 변환 과정에는 항상 변환 효율이 생기게 되는데 광 신호 즉,

광자(photon)를 전하량으로 변환하는 효율을 양자 효율(quantum efficiency)이라고

하며, 그 역할은 화소(pixel)와 내부의 포토다이오드가 담당한다. 또한 포토다이오드

에 만들어진 전하량을 전압변화로 바꾸는 과정의 변환 효율을 conversion

efficiency(uV/e) 또는 conversiongain이라고 하며 그 역할은 화소 내부에 있는 초

소형 커패시터가 담당하고 있다.

본 보고서는 이미지 센서의 기술 중에서도 CMOS 이미지센서(CIS) 관련 시장으

로 한정하여 분석한다.

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2. 국내외 시장동향

Image Sensor는 빛을 전기적 신호로 바꿔주는 반도체로 휴대폰 카메라나 디지털

카메라 등의 주요 부품이라고 할 수 있으며, 카메라 모듈 과정을 통해 카메라 분야

의 최종 수요 시장으로 공급된다.

Image Sensor 적용 시장은 주요 핵심 시장인 휴대폰, 디지털 카메라는 물론 방

송용 장비와 바코드 리더기, CCTV 카메라 등에도 적용되고 있으며, 자동차 전후방

카메라나 로봇, 홍채인식 장치, 태블릿 PC, 자동차, 스마트 TV 등의 새로운 시장에

도 적용되고 있는 추세이다.

<그림 2-1> Image Sensor 적용 시장

자료출처 : 삼성전자, 대우증권 리서치 센터, 2007.11. (정보통신연구진흥원 재인용)

Image Sensor는 화소 설계 기술이나 아날로그 회로 설계 기술, 디지털 회로 설

계 기술, 소자 공정 기술 등의 다양한 기술을 필요로 해 기술적 진입 장벽이 높은

편에 속하며, 개발비용과 시간이 막대하지만 휴대폰 등의 전방 산업의 모델 교체

주기가 빨라지고 있어 Life cycle 영향으로 인해 시장 출시의 적시성이 기술과 가격

이외의 경쟁 요소로 자리잡고 있다.

디지털카메라를 기본으로 채택하는 ‘카메라폰’의 폭발적인 수요증가에 따라

CMOS 이미지센서는 성장해 왔으며, 초기 카메라폰에는 CCD 이미지 센서가 채택

되는 경우도 많았으나, CMOS 이미지센서의 가격적 우위, 저전력 소모, 고집적화

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등의 이점을 가지고 상대적으로 약점으로 꼽히던 Noize 등의 기술적인 문제가 해결

되면서 대부분의 카메라폰에 CMOS 이미지센서가 채택되게 되었다.

<그림 2-2> 이미지센서의 시장 규모 및 출하량

자료출처 : iSuppli, Image Sensor Market Tracker, 2011. ㈜밸류애드 재인용

구분2010 2011 2012F 2013F 2014F

% % % % %

전 세계

시장

금액규모

CMOS 4,094 71.6 5,992 83.9 7,736 88.8 9,243 91.4 10,387 92.9

CCD 1,625 28.4 1,153 16.1 971 11.2 873 8.6 797 7.1

합계 5,719 100.0 7,145 100.0 8,707 100.0 10,116 100.0 11,184 100.0

전 세계

시장

수량규모

CMOS 1,617 90.6 1,992 93.6 2,337 94.7 2,656 95.6 2,965 96.5

CCD 168 9.4 137 6.4 132 5.3 123 4.4 108 3.5

합계 1,785 100.0 2,129 100.0 2,469 100.0 2,779 100.0 3,073 100.0

<표 2-1> 전 세계 이미지 센서 시장 금액 및 수량 규모

(단위 : 백만 달러, 백만 개)

자료출처 : TSR, CCD/CMOS Area Image Sensor market Analysis, 2011.

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2011년 TSR이 발표한 자료에 의하면 전 세계 이미지 센서의 금액 규모는 2010

년 5,719백만 달러에서 2014년 11,184백만 달러로 연평균 18.3%의 성장률을 보일

것으로 전망했으며, 특히 CMOS 이미지 센서의 금액 점유율은 2010년 71.6%에

2014년 92.9%로 대폭 상승하지만, CCD 이미지 센서는 2010년 28.4%의 점유율에

서 2014년 7.1% 점유율로 떨어질 것으로 전망했다.

또한 이미지센서의 수량규모에서 역시 CMOS 이미지센서의 점유율이 2014년

96.5% 수준으로 증가할 것으로 예상했으며, 전체 이미지 센서의 수량은 2010년

1,785백만 개에서 2014년 3,073백만 개로 연평균 약 14.5%의 성장률을 보일 것으

로 예측했다.

가. 세계 시장동향

2011년 모바일 단말기 신규 제품 분야가 성장하면서 CCD 시장 비중은 감소하는

반면 CMOS 센서 시장은 큰 폭으로 성장해나가고 있다. 2012년 IHS 아이서플라이

가 발표한 자료에 의하면 2011년 CMOS 센서 출하량은 21억 개를 기록했으며, 이

는 2010년 16억 개에서 약 31% 증가한 수치라고 밝혔다. 이에 반해 CCD 센서는

2010년 1억 8천 450만개에서 2011년 1억 8천 30만개로 약 2% 하락했다.

또한 CMOS센서는 저렴한 제조비용과 높은 효율, 빠른 데이터 처리 속도 등으로

채택이 계속 늘어날 것이며, 2015년에는 출하량이 36억 개로 늘어나 이미지센서

시장의 97%에 달하는 점유율에 이를 것으로 전망했다. 이와 같은 CMOS센서의 성

장은 모바일 분야 강세로 인한 성장이라고 볼 수 있으며, 특히 모바일이 CMOS 시

장에서 차지하는 비중은 2011년 기준 약 79%에 달한다. 또한 화상회의용 노트북카

메라에 CMOS가 탑재되면서 화상회의분야는 CMOS에서 모바일에 이은 2번째로 큰

시장으로 꼽히고 있다. 이외에도 영상감시시스템 등의 보안 분야에서도 성장세를

보이고 있다.

하지만 CCD 이미지 센서는 산업용 기기, 디지털 카메라 등이 가장 큰 시장이었

으나 여기서도 탑재 비중이 줄어들고 있으며, 특히 DSLR과 같은 카메라에서 2010

년 12%로 추정되는 비중이 2014년에는 1% 수준으로 하락할 것이라고 전망했다.

또한 스마트폰의 확대로 카메라 시장까지 타격을 입어 CCD 이미지센서의 입지는

더욱 악화될 것으로 예상된다.

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<그림 2-3> 이미지센서 시장전망

자료출처 : IHS아이서플라이, 2012.02. (ZDNET Korea 재인용)

Yole Developpement에서 2012년 10월 발표한 “Status of the CMOS Image

Sensors Industry” 자료에 의하면 CMOS 이미지 센서 시장의 매출은 2012-2017년

간 약 11%의 연평균성장률을 보이며 2012년 66억 달러규모에서 2017년 약 110억

달러 규모에 이를 것으로 전망했다.

<그림 2-4> CMOS 이미지센서 시장 매출액

자료출처 : Yole Developpement, Status of the CMOS Image Sensors Industry,

2012.10.

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2009년 아이서플라이가 발표한 자료에 의하면 세계 CMOS 이미지센서 시장은

2006년 3,709백만 달러에서 2013년 8,158백만 달러로 연평균 11.9%의 성장률을

보일 것으로 전망했다.

구분 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

시장규모 3,709 3,910 4,237 4,175 5,367 6,632 7,488 8,158

성장률 ― 5.1% 7.7% -1.5% 22.2% 19.1% 11.4% 8.2%

<표 2-2> 세계 CMOS 이미지센서 시장 전망

(단위 : 백만 달러)

자료출처 : iSuppli, 2009.03.

<그림 2-5> 세계 CMOS 이미지센서 시장 전망

자료출처 : iSuppli, 2009.03. ㈜밸류애드 편집

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2011년 TSR이 발표한 CMOS Application별 시장 금액 규모는 2010년 5,179백만

달러에서 2014년 11,184백만 달러로 연평균 21.2% 성장률을 보일 것으로 전망했

으며, 2011년 기준 DSC, DMC부문과 Camera Phone 부문에서 총 83.8%의 점유

율로 CMOS 이미지센서 시장을 선도한 것으로 나타났다.

구분2010 2011 2012F 2013F 2014F

% % % % %

Camera Phone 2,047 39.5 2,604 36.4 3,432 39.4 3,893 38.5 4,307 38.5

DSC, DMC 2,663 51.4 3,386 47.4 3,908 44.9 4,587 45.3 5,021 44.9

PC Camera 187 3.6 157 2.2 168 1.9 193 1.9 209 1.9

Camcorder 222 4.3 219 3.1 190 2.2 185 1.8 175 1.6

Security Camera 286 5.5 295 4.1 327 3.8 357 3.5 387 3.5

Game, Robot, Toy 35 0.7 46 0.6 53 0.6 57 0.6 61 0.5

Automotive 87 1.7 106 1.5 143 1.6 215 2.1 283 2.5

기타 192 3.7 332 4.6 486 5.6 630 6.2 741 6.6

합계 5,179 100.0 7,145 100.0 8,707 100.0 10,117 100.0 11,184 100.0

<표 2-3> CMOS 이미지센서 Application별 시장 금액 규모

(단위 : 백만 달러)

자료출처 : TSR, CCD/CMOS Area Image Sensor market Analysis, 2011.

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<그림 2-6> CMOS 이미지센서 Application별 시장 금액 규모

자료출처 : TSR, CCD/CMOS Area Image Sensor market Analysis, 2011.

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2011년 TSR이 발표한 CMOS Resolution별 시장 금액 규모는 2010년 1,617백만

개에서 2014년 2,965백만 개로 연평균 16.4% 성장률을 보일 것으로 전망했다.

구분2010 2011 2012F 2013F 2014F

% % % % %

10만화소 27 1.7 9 0.5 2 0.1 ―   ―  

30만 화소 509 31.5 551 27.7 424 18.1 330 12.4 243 8.2

130만 화소 224 13.9 344 17.3 445 19.0 620 23.3 775 26.1

200만 화소 290 17.9 279 14.0 349 14.9 374 14.1 432 14.6

300만 화소 278 17.2 272 13.7 260 11.1 241 9.1 194 6.5

500만 화소 218 13.5 335 16.8 446 19.1 529 19.9 567 19.1

800만 화소 40 2.5 148 7.4 328 14.0 444 16.7 587 19.8

1000만 화소 31 1.9 54 2.7 83 3.6 118 4.4 167 5.6

합계 1,617 100.0 1,992 100.0 2,337 100.0 2,656 100.0 2,965 100.0

<표 2-4> CMOS 이미지센서 Resolution별 시장 수량 규모

(단위 : 백만개)

자료출처 : TSR, CCD/CMOS Area Image Sensor market Analysis, 2011.

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<그림 2-7> CMOS 이미지센서 Resolution별 시장 수량 규모

자료출처 : TSR, CCD/CMOS Area Image Sensor market Analysis, 2011.

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나. 국내 시장동향

국내 2010년도 전체 센서 시장은 28억 달러 규모로 전 세계의 5.1% 수준이며,

CMOS 센서는 2011년에 3개 사업체가 788억 원 규모의 시장 규모를 형성하고 있

다.

구분 국내 세계 세계대비 비율

전체 28.0 100.0%  552.0 5.1%

자동차 센서 6.5 23.2% 134.2 4.8%

모바일/가전 센서 4.1 14.6% 68.1 6.0%

바이오 센서 4.5 16.1% 78.0 5.8%

환경 센서 7.1 25.4% 198.7 3.6%

산업용 센서 1.2 4.3% 20.0 6.0%

기타 센서 4.6 16.5% 72.9 6.3%

<표 2-5> 국내 센서 시장규모(2010년)

(단위 : 억 달러, 환율 1,100원/달러)

자료출처 : 1. Global Industry Analysts, Inc., Sensors (A Global Strategic

Business Report), 2008.

2. 전자부품연구원, 유망전자기기 부품현황분석, 2010.

3. 통계청, 2010.

4. NIPA, 2010., (2010년 실태 조사 결과 반영.)

데이터 2007 2008 2009 2010 2011

사업체수(개소) 3 4 4 4 3

생산액(백만원) 34,471 60,118 576,327 125,013 78,886

출하액(백만원) 34,163 60,005 560,384 126,833 78,023

<표 2-6> 국내 CMOS 센서 시장

자료출처 : 통계청, “광공업 통태조사 보고서”, 2012.

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3. 기술동향

10년 전에는 CCD 이미지 센서는 CMOS와 비교하여 이미지 품질이 중요하다고

생각되는 어떠한 종류의 이미징 작업에서도 더욱 우수하다고 간주되었으나, 휴대

전화 카메라용 CMOS 센서에 대한 상당히 많은 투자가 이루어지면서 현재는 이미

지 품질 측면에서 CCD와 비교하여 CMOS 기술은 크게 발전했다.

일반적으로 CMOS 장치는 특정 해상도에서 CCD 장치보다 더 높은 프레임 전송

속도(frame rate)를 제공하지만, CCD는 이미지 전체에서 더 나은 픽셀 균일성

(pixel uniformity)을 제공한다. CCD의 구조가 픽셀이 single amplifier를 통해 많은

픽셀들이 전압으로의 전자 변환은 한 곳에서 발생하는 반면, CMOS 장치는 각 픽

셀에서 변환이 발생한다. 그렇기 때문에 고속 CMOS 카메라는 고속 CCD 카메라보

다 훨씬 낮은 노이즈를 가지도록 설계할 수 있어 머신 분야에서의 큰 장점을 가지

고 있다. 일반적으로 CCD는 별도의 컨트롤러 칩 및 A/D 컨버터를 필요로 하며,

CCD에 통합된 유일한 전자 회로는 아날로그 출력 증폭기이다. 반면에, CMOS 이

미지 센서에서는 A/D 컨버터 및 이미지 센서의 전체 컨트롤 기능이 칩에 통합되어

있다.

CMOS 센서는 움직이는 개체를 고정하기 위해 머신 비전 분야에서 매우 중요한

기능인 global shutter 기능을 가지고 있고 이는 interline CCD 센서와 유사하다.

하지만 CMOS 설계로 카메라는 correlate double sampling 및 global shutter 기능

을 함께 사용하여 더 낮은 노이즈를 발생시켜 Global shutter CMOS 센서가 노이즈

측면에서는 CCD 센서보다 뒤쳐져 있다고 할 수 있다.

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4. 업계 동향

2011년 TSR보고서에 의하면 2010년 이미지센서 시장은 약 5,719백만 달러였으

며, 이 중 SONY가 1,935백만 달러로 약 33.8%의 점유율인 것으로 나타났다. 그

뒤를 이어 Canon 611백만 달러, Omnivision 583백만 달러, Samsung 582백만 달

러 순으로 이들 4개 업체가 전체 시장의 약 64%를 차지하고 있는 것으로 나타났

다.

CMOS 이미지센서 시장 역시 SONY가 전체 4,094백만 달러 중 점유율 26.7%인

1,094백만 달러를 나타냈으며, 그 뒤를 이어 Canon 611백만 달러, Omnivision

583백만 달러, Samsung 582백만 달러 순으로 나타났다.

Total CCD CMOS

2010 2011F 2010 2011F 2010 2011F

% % % % % %

SONY 1,934.8 33.8 2,663.9 37.3 841.3 51.8 650.8 56.4 1,093.5 26.7 2,013.1 33.6

Aptina 391.4 6.8 440.4 6.2 391.4 9.6 440.4 7.3

Panasonic 523.1 9.1 458.0 6.4 420.6 25.9 281.6 24.4 102.5 2.5 176.4 2.9

OmniVision 582.6 10.2 615.3 8.6 582.6 14.2 615.3 10.3

Samsung 581.7 10.2 844.7 11.8 581.7 14.2 844.7 14.1

Canon 611.4 10.7 874.3 12.2 611.4 14.9 874.3 14.6

Sharp 323.1 5.6 185.2 2.6 311.8 19.2 183.2 15.9 11.3 0.3 2.0 0.0

Nikon 169.0 3.0 240.7 3.4 169.0 4.1 240.7 4.0

Toshiba 232.3 4.1 321.4 4.5 232.3 5.7 321.4 5.4

ST Micro 171.9 3.0 223.1 3.1 171.9 4.2 223.1 3.7

Hynix 70.1 1.2 126.0 1.8 70.1 1.7 126.0 2.1

FujiFilm 7.8 0.1 14.8 0.2 7.8 0.5 1.3 0.1 13.5 0.2

Others 119.6 2.1 137.3 1.9 43.3 2.7 36.1 3.1 76.3 1.9 101.2 1.7

Total 5,718.8 100 7,145.1 100 1,624.8 100 1,153.0 100 4,094.0 100 5,992.1 100

<표 4-1> 2010년 이미지센서 점유율

(단위 : 백만 달러, %)

자료출처 : TSR, CCD/CMOS Area Image Sensor market Analysis, 2011.

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2012년 12월 시장조사업체 아이서플라이는 2011년 TSR 보고서와는 조금 다른

예상을 했으며, 발표한 자료에 의하면 2011년 CIS 시장 규모는 2010년 대비

31.8% 증가한 82억 9,600만 달러로 성장할 것이라 전망했다. 스마트폰과 태블릿

PC 등에 내장되는 카메라가 중요해지면서 CMOS 이미지센서 시장이 급속도로 성

장하고 있으며, 소니, 옴니비젼, 샤프, 삼성 등이 그 뒤를 잇고 있다. 특히 국내 팰

리스 업체인 실리콘화일이 처음 10위권에 들면서 성장성이 주목되고 있다.

소니는 아이폰5, 갤럭시 S3와 갤럭시 노트2 등의 주요 고급 스마트폰에 대부분

소니의 CIS 센서가 탑재되면서 2011년 23억 800만 달러의 매출을 기록해 점유율

1위를 기록한 것으로 보이며, 이는 2010년 대비 110.8%나 성장한 수치이다.

순위 구분 2011년 매출액 2011년 점유율 2010년 매출액

1 SONY 2,308 27.8% 1,095

2 OmniVision 1,115 13.4% 955

3 Sharp 1,005 12.1% 545

4 Samsung 968 11.7% 770

5 Aptina 753 9.1% 807

6 Toshiba 531 6.4% 416

7 ST Micro 320 3.9% 613

8 Renesas 203 2.4% 137

9 Siliconfile 112 1.4% 70

10 PixArt 82 1.0% 84

중략

합계 8,296 100.0% 6,296

<표 4-2> 2011년 CIS 시장 매출액 및 점유율 추이

(단위 : 백만 달러)

자료출처 : iSuppli, Image Sensor Market Tracker, 2012.12. (디지털 타임스 재인용)

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<그림 4-1> 2012년 CIS 시장 매출액 및 점유율 추이

자료출처 : iSuppli, Image Sensor Market Tracker, 2012.12. (디지털 타임스 재인

용), ㈜밸류애드 편집

가. 해외기업

1) Sony

시장조사업체인 iSuppli의 보고서에 따르면 Sony는 2011년 CIS 시장 점유율

27.8%를 차지했으며, 2014년 4월까지 시장점유율 30% 달성의 목표를 가지고 있

다. 이를 위해 2012년 약 600억엔을 일본 나가사키 반도체 기술 센터(TEC)에 투자

하기로 결정한 상태이다. 나가사키 TEC의 제2공장에서는 200㎜웨이퍼를, 3공장에

서는 300㎜웨이퍼를 생산하고 있으며, 2013년 9월까지 10억 달러 투자계획과 나가

사키 TEC 제 2공장의 웨이퍼를 200㎜에서 300㎜로 전환할 계획에 있다.

2012년 Sony는 세계 최초로 필름 사이즈와 동일한 대형 이미지 센서를 내장한

소형 디지털 카메라 ‘RX1’을 출시시해 2,400만 화소를 구현해 냈다.

Sony는 2013년 미국 샌프란시스코에서 열린 국제고체회로학회(ISSCC)에서 실리

콘관통전극(TSV)기술을 적용한 800만 화소 CIS를 공개했으며, 이 제품은 2층 웨이

퍼 구조를 통해 위쪽에는 90나노 공정을 적용한 후면조사용(BSI, BackSide

Illumination) CIS, 아래쪽은 65나노 공정을 통해 240만 게이트 로직칩으로 구성해

두 웨이퍼의 가장자리에서 TSV 방식으로 연결된다. 여기서 TSV란 2개 이상 반도체

칩에 직접 구멍을 뚫고 수직으로 쌓는 차세대 적층 패키지 기술로, CIS 뿐만 아니

라 ‘모바일 AP+메모리’ 등 광범위하게 쓰일 것으로 예상되면서 업체들은 관련 기술

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을 지속 개발 중에 있다. 칩을 수직으로 집적, 동일한 면적을 유지할 수 있는 장점

을 가지고 있어 칩 발열과 크기는 물론 용량과 속도도 획기적으로 개선될 수 있을

것으로 예상된다.

구분 설명

Image size 1/4 inch (8.08M pixels)

Pixel size RGBW 1.12㎛(H)×1.12㎛(V)

Frame rateFull 30 fps

HD format 720p 30fps (HDR mode)

Power consumption [email protected] HDR movie

Sensitivity

(typical value F5.6)

4800e-/lx-s (Green pixel)

6700e-/lx-s (White pixel)

Dynamic range 60㏈ (10bits) + 24㏈(HDR mode)

Saturation Signal 5000e- at 60C (typical)

RMS random noise 2.2e- (Analog gain : 18㏈)

Conversion gain 63.2uV/e-

<표 4-3> Sony 2013년 CIS 제품 상세 정보

자료출처 : Sony, 2013 A 1/4-inch 8Mpixel Back-Illuminated Stacked CMOS

Image Sensor, 2013.02.

2) Omnivision

일본의 Sharp와 한국의 Samsung과 함께 이미지센서 시장에서 Sony를 위협하고

있는 Omnivision은 카메라 이미지 센서인 OV16820과 OV16825를 2012년 5월에

선보였다. 이 CMOS 이미지센서는 3,840×2,160 해상도에서 초당 60fps 촬영,

4,608×3,456 해상도에서 초당 30fps 촬영과 4K 해상도에 12비트 RAW 포맷 이미

지를 지원하며, 아직 샘플링 단계로 2013년 양산이 이루어질 계획에 있다.

OmniVision은 OV7955라고 하는 통합 이미지 센서를 이미 개발해 자동차의 후사

경 애플리케이션을 위해 설계되어 이미지 센서, on-chip DSP(digital signal

processor), 이미지 메모리를 결합하기도 했다.

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나. 국내기업

1) 삼성전기

1973년 설립, 세계 10대 종합부품업체 삼성전기는 무선 통신 기술, 화상처리 관

련 핵심기술을 바탕으로 IT 융합솔루션을 물류, 유통, 환경, 방재, 교통(Green city,

Green home & building, Intelligent Green Port, Ubiquitous store & plant 등) 등

에 적용한 친환경 녹색 사업을 적극 육성하고 있다.

지난 2009년 10월에 저탄소 녹색도시 시범사업 구축을 위해 강릉시, 강원도청,

강릉원주대와 4자간 협약을 체결 후 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 등 무선통신

기술과 친환경 조명 솔루션 등을 적용해 강릉시를 저탄소 녹색성장을 견인하는 세

계적인 모범 도시로 조성할 계획이다.

글로벌 종합부품업체라는 이미지, 영업력을 기반으로 다양한 산업을 영위하고 있

으며, 모회사인 삼성과의 원만한 관계를 통해 삼성 생산 제품에 필요한 부품 생산,

개발, 모듈화에 주력하고 있다.

특히 카메라모듈의 세계 상위권 유지를 위해 관련 전문 인력 양성과 차별화 기술

을 통해 질적 우위(삼성전기 연구원 13명 세계 인명사전 등재)와 더불어, 해외 공

장 설립 등으로 비용적인 우위를 확보하고 있다.

휴대폰용 CMOS 카메라 모듈 세계 최초 개발 등 다양한 가전 제품의 부품 설계,

제작 노하우와 Samsung의 글로벌 이미지, 영업력을 기반으로 관련 산업을 확대하

고 있다.

2) 기타업체

실리콘화일, SETI, 픽셀플러스 등의 국내 팹리스 업체들이 화소수에서는 떨어지

지만, 보안, 동작인식센서 등의 다양한 방법으로 CMOS 이미지센서 틈새시장을 노

리고 있다.

실리콘화일은 2008년 8월 SK하이닉스와 공동 설계협력단 운영을 골자로 한 ‘CIS

사업 협력 강화를 위한 추가 합의서’ 체결했으며, 2011년 주력 제품이던 200만 화

소 CIS를 통해 흑자전환에 성공했으며, 2012년 들어 신규 제품 개발에 박차를 가

해 300만 화소 CIS 제품으로 2012년 상반기 449억 원의 매출액을 기록했으며, 보

안 카메라용 이미지센서, 동작인식 센서, 3D 이미지센서 등의 신규사업 계획이 알

려져 있다. 특히 실리콘화일의 CIS제품은 전면부 카메라 채택 증가와 보급형 스마

트폰의 확산으로 더욱 매출 성장이 기대되고 있으며, 중국과 대만 등에 매출이 빠

르게 증가하고 있다. 2013년에는 하이닉스와 함께 고화소 시장진입을 위해 BSI(후

면조사형) 기술이 적용된 8M CIS를 양산할 계획에 있으며, 130M BSI 기술 역시

2013년 말 양산을 목표로 개발을 진행하고 있다.

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2004년부터 동부하이텍과 CIS 칩 위탁 생산계약을 맺고 있는 SETI는 다양한 CIS

제품을 개발해, 중국 시장 공략에 앞장섰던 섰으나 2011년까지만 해도 중국 현지

업체들에게 밀려 어려움을 겪었다. 다양한 라인업으로 인해 주력제품에 힘이 부족

하다고 느낀 SETI는 신규 제품 개발 라인업을 대폭 줄이고 중국 시장 공략이 가능

한 1~2개의 보급형 제품 개발에 주력하고 있다.

2000년 설립된 픽셀 플러스는 CI와 시스테반도체(SoC)를 전문으로 하는 업체로

2003년 국내최초로 카메라폰용 130만 화소 CIS제품을 개발해냈으며, 현재는 CIS를

중심으로 주변회로를 모두 내장한 시스템반도체 전문업체로 성장하고 있다. 또한

휴대폰 분야뿐만 아니라 시큐리티, 블랙박스, 의료 영상장비에 이르기까지 영역을

넓혀나가고 있다.

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5. 색인어

이미지센서, image sensor, CIS, CMOS image sensor, CMOS, Complementary

Metal Oxide Semiconductor, CCD, Charge Coupled Device,

6. 참고문헌

[1] ㈜밸류애드, “www.valueadd.co.kr”

[2] 디지털 타임스

[3] 반도체산업신문, 최근 CMOS 이미지센서의 기술과 시장동향, 2008.

[4] 삼성전자, 대우증권 리서치 센터, 2007.11.

[5] 전자부품연구원, 유망전자기기 부품현황분석, 2010.

[6] 정보통신연구진흥원

[7] 통계청, “광공업 통태조사 보고서”, 2012.

[8] 통계청, 2010.

[9] Global Industry Analysts, Inc., Sensors (A Global Strategic Business

Report), 2008.

[10] IHS아이서플라이, 2012.02.

[11] iSuppli, 2009.03.

[12] iSuppli, Image Sensor Market Tracker, 2011.

[13] iSuppli, Image Sensor Market Tracker, 2012.12.

[14] NIPA, 2010.

[15] Sony, 2013 A 1/4-inch 8Mpixel Back-Illuminated Stacked CMOS Image

Sensor, 2013.02.

[16] SONY, 2013.04.

[17] TSR, CCD/CMOS Area Image Sensor market Analysis, 2011.

[18] Yole Developpement, Status of the CMOS Image Sensors Industry,

2012.10.

[19] ZDNET Korea