說起影像感測元件，一定無法摒除市場兩大主流技術：CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 與日系廠商主導的CCD(Charge Couple Device)，不過近年來由於CMOS在製程上有許多優越性，使過去CCD的高階影像市場漸有被CMOS侵蝕的現象。根據iSuppli預測，2005年CMOS在影像感測器單位出貨量將由2001年的1,800萬個成長至7,200萬個，2005年CMOS影像感測器出貨量佔所有CMOS感應器的比例也將由去年的23%提高至47%。

電子多媒體發展風氣漸興，過去CMOS挾低成本的優勢打入市場，雖然起步時無法和CCD共爭高階應用領域，但已從從過去的三十萬畫素逐步進步到現今的三百萬畫素，CMOS的發展潛力日增，雖說目前三百萬以上畫素的影像感測仍是CCD的天下，但是未來取代CCD的空間也大幅提升。本文將探討CMOS的發展優勢，並且比較出不同時間切入市場的各廠商現階段差異，進一步分析產業未來走向。

CMOS崛起

雖然各界對CMOS的發展潛力給予相當大的肯定，但是台灣發展CMOS的廠商仍然因為技術發展有頻寬不足等問題，短期內無法與外商並駕齊軀。另一方面，美、日、台、韓等地廠商的發展CMOS的歷程因各廠資源不同，市場競爭核心也不略有差異。

各地發展差異

現階段CMOS主要的業者包括美商Agilent、Omni Vision、NS、Motorola等；韓商則以現代為代表；日商有Sharp、STMicro、三菱、東芝、Canon和富士通；另外還有歐洲廠商Conexant、Kodak、Y-media等。其中，像Motorola則是因為通訊產品需求，遂加入CMOS技術精耕；台灣廠商如原相、銳相、宜霖、凌陽等因專精於數位相機的發展，也擁有CMOS技術。

「台日廠商與歐美地區的發展各有特點。」NS亞太區產品行銷經理陳永信分析，目前市面上還是以日本佔有高像素領域；歐美則是在感測元件上面追趕；至於台灣則是以快速設計為優勢。

陳永信指出，判斷CMOS的像素品質主要可從影像的動態範圍、靈敏度、死點(Death Point)、耗電量及訊號照映比等特性來比較。像素的提升涉及類比與數位間轉換難題，這方面台灣的學校教育並沒有太多資源可以應用，成為美商的設計強項。他並且透露，今年NS將把CMOS產品主力聚焦於數位/類比轉換之應用。

由於高像素領域暫時仍屬CCD的天下，CMOS產品必須找出新的應用空間，往PC Camera、低階數位相機發展便成為應用主流；而在通訊市場增溫之後，CMOS於手機上的應用也不容忽視。Motorola影像拍攝營運部門營運經理Larry Arbaugh指出，通訊產品對CMOS的需求將會與日俱增。他強調，現今的CMOS技術發展已為寬頻趨勢做好準備，即使產品在3G市場上也能一樣受用。

「CMOS的發展技術已達省能源、迅速轉換的要求，未來發展潛力將大於CCD。」Larry說明，在製程上CMOS可以容易與類比產品整合，進一步降低系統成本，加上Motorola原有的龍珠平台建置，可以從自已發展的Turnkey Type Solution中推出多媒體多功能導向的產品。

與Larry同樣看好CMOS技術整合的發展性，台灣安捷倫半導體元件事業群副總經理游本慶表示，CMOS技術在多媒體影像上的發展能夠朝高階領域邁進。「截至今年第二季，安捷倫的CMOS累積販售量約為6,600萬顆，除了光學滑鼠有100%的市場佔有率以外，在PDA、Handset等產品應用均有良好的成績。」

游本慶指出，安捷倫的CMOS產品依解析度不同而有CIF、VGA、SXGA三個面向，分別應用於電腦與通訊領域中，他說明，只要其商品化價值與市場接受程度到位，CMOS的發展將大有可為。

CMOS發展方向

即使大廠對CMOS的未來發展給予極高的評價，但是CMOS產品發展仍有許多問題仍待解決，「目前CMOS在PC Camera欠缺殺手級應用，市場表現持平。」游本慶指出，CMOS可以依模組化的經營模式行銷，現在安捷倫也有這類產品，但是市場因為網路頻寬因素欠缺爆發力，市場反應不似預期熱絡；另一方面，因CMOS的製程及物理結構中所衍生的雜訊問題也正待處理。

對此，Larry則表示，他認為在PC及其周邊應用之外，CMOS技術也能帶動可攜式產品的發展，近期Motorola就以ImageMOS技術為核心量產VGA感測元件，企圖取得CMOS市場的領導地位。

可攜式產品增溫

隨著可攜式產品的增溫，網路頻寬問題再度成為CMOS發展的一大門檻。「市場胃納有限，產業要能尋找出路。」陳永信指出，對廠商而言，CMOS有待寬頻帶來更大的應用市場，但在這之前應思考更多的應用管道。結合通訊領域時影像感測器產品ADC/DAC的轉換技術上也遭遇極大的考驗。「過去學校在類比方面的研究並不多，使CMOS在像素提升上無法往前進。」他說明，涉及類比轉換技術的層面，目前仍由NS這類的外商較具優勢。

由於整合技術向上延伸，外商均表示未來CMOS市場模組化的型態仍是較為可行的面向，游本慶說明，安捷倫的Mobil Device以VGA模組的CMOS為主，另外數位相機模組的販售也是刺激銷售的做法。

這種說法與Larry不謀而合，他說明「模組化可以縮小產品體積，更能符合消費性市場的需求，也將改變CMOS元件的市場觀念。」他進一步表示，系統整合的概念使單一晶片功能增加，雖然單價比過往高，但由於Motorola的技術可以同時解決類比訊號的問題，減少六顆元件所佔用的空間及組裝成本，反而能在整體成本上看到實值效益。

除了模組化、寬頻的問題之外，現階段系統介面無法統一也是一項阻礙CMOS進步的原因，陳永信指出，目前各廠商有自己擁護的系統介面，包括Errison、Nokia、Motorola等都以各自的主流通訊產品為基礎，反而難以取得共識，形成通訊領域中CMOS元件不易標準化製造的原因。

結語

由於CMOS的確具有旺盛的發展潛力，整合技術技升，使模組化的市場成為必然趨勢，甚至可以使產品更貼近消費者。對外商而言，現階段通訊領域雖然缺乏統一介面及尚未克服頻寬問題，但是未來在市場的考量下這些問題仍然有可能解決。但是本土廠商此時卻不能僅止於等待市場機制成熟，以數位相機為例，由於類比技術門檻無法攻克，加上材料及設計概念多在美日大廠手中，高整合度或涉及混合訊號的產品較難以真正從中獨立。雖然可以預見，不論是PC Camera與數位相機領域，或是手機與PDA、Smart Phone的應用，CMOS技術在通訊領域與消費性電子產品上所能發揮的功效將更加顯著，但是台灣究竟能不能在其中佔一席之地，仍然有待商榷。