2022年5G+新能源双轮驱动高端晶振前瞻报告(50页)
5G、新能源需求释放,高基频与车规晶振量价齐升
5G建设推动了50MHz以上的高基频需求放量,疫情催化使得国产厂商获得高通认证,下游国产手机厂商采购意愿强烈,高频晶振单价最高为普通晶振的2倍,更高的单价将带来更高的价值;每辆新能源电动汽车对晶振的需求量约为100—150只,较传统油动力汽车约60—100只的需求量大幅提升,同时车规晶振对可靠性要求更高,产品单价与毛利率相对更高,为国产晶振厂商带来新的利润增长点。
高端晶振替代机遇已到,国产厂商二次扩产承接高端产业转移
近年来我国已初步实现了中低端晶振产品的国产替代,面对高端晶振日益增长的替代需求,国产厂商突破了光刻工艺、技术认证、原材料采购三大壁垒,在2020年第二次加大资本开支,实现以高端晶振为主的产能扩张计划,承接日本高端晶振的产业转移,全力迎接即将到来的高端晶振国产替代需求爆发。
晶振可用于无线数据传输与计时,被誉为工业之盐
晶体通过压电效应产生特定频率信号:石英晶振是利用石英晶体(SiO₂)的压电效应制成的频率控制元器件,可以产生稳定的脉冲,为微芯片提供基准频率信号。
晶振被誉为工业之盐:石英晶振被广泛运用于频率控制、频率稳定、频率选择和计时系统中,主要有无线数据传输和计时两种用途,是电路中必不可少的电子元器件。
全球晶振市场中谐振器销售额最高,MHz谐振器出货量最高
从销售额来看,谐振器销售额最高:CS&A数据显示,2019年石英晶体谐振器(Xtal)销售额占比最高达58%,其他各类石英晶体振荡器占比约为42%。
从出货量来看,MHz谐振器出货量最高:CS&A数据显示, 2019 年出货量中高频(MHz)谐振器出货量占比超半为52.7%,低频(KHz)谐振器出货量占比为37.3%,其他各类石英晶体振荡器占比约为9.98%。
上游:晶振主要由基座、晶片、封装材料、IC构成
谐振器与振荡器原材料相近:石英晶体谐振器原材料主要为基座、晶片、封装材料(SMD上盖或DIP外壳)等,石英晶体振荡器的原材料还需在谐振器的基础上增加IC芯片。
谐振器原材料以基座为主:以晶赛科技 SMD3225为例,基座占据了成本的 47.00%,为成本的最大构成,晶片占成本比例为16.82%,封装材料占成本比例为 3.47%,均相对较小。
振荡器原材料以IC、基座为主:以晶赛科技 SPXO-3225为例,IC与基座合计占据了成本的78.67%。
中游:光刻工艺是生产高基频晶振的关键0
机械研磨工艺存在较大局限性:晶片 AT 切型厚度 28μm (趋近 60MHz)已近机械研磨加工工艺极限,难以批量生产高基频晶振所需的石英晶片(5G 通讯技术通常要求 AT 切型厚度为20~16μm 甚至更薄,频率要求为 80MHz~96MHz)。
光刻工艺是生产高基频晶振的关键:光刻腐蚀工艺可以将晶片的振荡部位的厚度加工到微米级,在保持芯片强度的同时,能够实现超高频基波振荡,是高基频、小型化石英晶振批量生产的关键技术。
下游:晶振广泛应用于移动通信、汽车电子、物联网等领域
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