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图像传感器行业专题分析：索尼图像传感器产能趋紧，国产替代有望加速。CMOS 图像传感器（简称 CIS）三层方案是什么？相比于传统的堆栈结构，双 层晶体管像素堆栈将实现光电信号转换的光电二极管与控制信号的像素晶体管 层分离到不同的基片上，叠加数据处理层构建三层堆栈结构。其主要优势有：1） 扩大了光电二极管的容量，并将饱和信号量（满阱容量 Full-Well Capacity，FWC） 提升至原来的约 2 倍，成功扩大了代表可成像的明暗差范围的动态范围；2）将 传输控制晶体管(TRG)以外的复位晶体管(RST)、选择晶体管(SEL)和放大晶体管 (AMP)等像素晶体管分布在没有光电二极管的基片层上，增加了放大晶体管的尺 寸，使得在拍摄夜景等昏暗场景时容易产生的噪点显著减少。从结构和工艺上 看，根据 TechInsights 分析，双层像素需要 1 次键合（氧化物键合），像素层 和数字层需要 1 次键合，因此三层堆栈需要 2 次键合，消耗晶圆面积大幅增加； 此外，三层堆栈工艺 CIS 良率显著低于成熟 CIS 产品，也一定程度上增大了对 晶圆的实际消耗量。

索尼目前产能结构如何？索尼 CIS 目前呈现像素层“自供+委外”，数字层“委 外”的生产结构。根据索尼财报，2022 年公司 CIS 产能约 155.1 万片，平均月 产能为 12.9 万片（以 300mm 晶圆计算）。从营收结构来看，公司图像传感器 营收的 82%来自于移动端，我们估算公司晶圆产能中约 80%用于移动端，即全 年约 124 万片晶圆用于智能手机 CIS 像素层的生产。目前索尼是苹果 iPhone 全系列 CIS 的独家供应商，供应包括前摄和后摄在内的所有 CIS，我们测算 2022 年苹果各机型搭载 CIS 需使用索尼约 51 万片等效 300mm 晶圆，占索尼总晶圆 产能约 41%，其中 iPhone 14 主摄 CIS 晶圆需求量占当年苹果总需求约 21%。

苹果新机光学升级产生的增量需求有多大？我们针对 iPhone15 各系列机型是 否采用三层堆叠方案分别进行保守、中性、乐观的假设，（1）保守假设：iPhone 15/15 Plus 主摄 CIS 采用 48MP 三层堆栈方案，15 Pro/Pro Max 主摄 CIS 采用 48MP 双层堆栈方案。经测算，2023H2 iPhone 15 新机主摄使用索尼约 16 万片 等效 300mm 晶圆，较 14 系列主摄增加约 5 万片，相对 2022 年苹果整体产能 需求提升约 10%。（2）中性假设：iPhone 15/15 Plus 主摄 CIS 采用 48MP 双 层堆栈方案，15 Pro/Pro Max 主摄 CIS 采用 48MP 三层堆栈方案。经测算， 2023H2 iPhone 15 新机主摄使用索尼约 23 万片等效 300mm 晶圆，较 14 系列 主摄增加约 13 万片，相对 2022 年苹果整体产能需求提升约 25%。（3）乐观 假设：iPhone 15 全系列主摄 CIS 采用 48MP 三层堆栈方案。经测算，iPhone 15 新机主摄使用索尼约 28 万片等效 300mm 晶圆，较 14 系列主摄增加约 17 万片， 相对 2022 年苹果整体产能需求提升约 34%。