摄像头模组干货之VCM马达行业市场规模和增长
作为摄像头模组的三大核心部件之一(图像传感器、镜头、音圈马达),2021年,VCM马达市场持续扩大,预计全球市场份额将达到32亿美元,出货量有望突破30亿颗。
VCM是指电子学中的音圈电机,是一种马达。其主要原理是利用永久磁场,并通过改变马达内线圈电流的大小来控制弹片或动子的位置,从而带动镜头运动,实现镜头的自动对焦。
VCM马达按照结构主要可分为弹片式、滚珠式和摩擦式,而不同厂商的VCM马达结构略有不同。目前市场上广泛应用的是采用弹片式结构的VCM马达,使用摩擦式结构的较少。滚珠式VCM马达主要由三星电机生产,虽然少数用于国内手机品牌,但大部分用于三星自家的电子产品中。由于滚珠的结构原因,可能会导致镜头滞后无法及时处理影像。根据功能分类,VCM马达可分为开环马达、闭环马达、光学防抖马达(OIS)和六轴马达(OIS+闭环)。
在过去几年里,摄像头像素逐渐成为终端厂商进行产品差异化竞争的一种方式。智能手机的像素已经超过了1亿,这直接导致了镜头的整体重量越来越大。传统的VCM马达已经无法提供足够的推力来推动这样重的镜头,因此一些VCM马达厂商开始从材料入手,寻找新的解决方案。
随着材料学的进步,记忆金属(SMA)开始应用在手机马达上。这种马达的原理是利用带有形状记忆效应的合金取代了传统悬丝,通过调节记忆金属的温度来控制镜头的移动。只需使用四根形状记忆金属丝,就可以快速实现精准的防抖和对焦功能。由于控制的是整个镜头模组,所以镜头和CMOS的相对位置保持不变,大大减轻了成像画质边缘的劣化情况。不过,由于SMA马达的量产良品率还不如传统VCM马达,导致其单价较高,目前只在高端旗舰手机中使用。
VCM马达的技术并不复杂,全球有上百家厂商,但对精度和灵敏度有着较高的要求。难点在于生产过程中对精度的控制,需要改进工艺、材料和制造技术等方面。根据潮电智库统计,阿尔卑斯、三美、中蓝、三星电机、新思考、皓泽为2022年全球手机摄像头马达出货量前六名,合计占比81.8%。像阿尔卑斯、TDK、三美等企业占据了全球音圈马达市场三成以上的份额。
国内的声圈马达发展迅速。目前,国内生产VCM马达的主要厂商有中蓝、皓泽、新思考等企业。自2013年起,该行业进入高速发展期。最近两三年,随着技术更新和市场格局变迁,根据数据统计,2018年国内厂商仅占VCM马达市场份额的28%,到2020年,出货量接近50%。