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2020年全球石英晶振行业现状、竞争格局及未来发展趋势分析「图」
发布日期:2022-03-26 10:17   来源:未知   阅读:

  原标题:2020年全球石英晶振行业现状、竞争格局及未来发展趋势分析「图」

  石英晶振,是石英晶体谐振器的简称,是石英晶体元器件的核心产品,是利用电信号频率等于石英晶片固有机械谐振频率时晶片因压电效应产生谐振现象的原理制成的谐振器件。晶振是用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定、精确的单频振荡器,是核心的时间元件和频率元件。

  石英晶体元器件的主要功能性材料是二氧化硅(SiO2)结晶体,其形态规则、晶莹、透明,因此也被称为“水晶”。水晶具有稳定的物理化学特性,它不仅是较好的光学材料,而且是较好的压电材料。水晶材料在外部压力的作用下产生形变,同时产生电极化,极化强度与压力成正比,这种特性被称为“正压电效应”。反之,当将电场作用于水晶材料时会产生形变,形变大小随电场强度成正比,此特性被称之为“逆压电效应”,此效应的存在使得水晶材料在电场作用下产生应力而形变,从而产生机械振动,获得特定的频率。根据频率特性,常见的石英晶体谐振器分为如下两类:

  石英晶振的生产需要经过自动排片、晶片清洗、溅射镀膜、点胶、烤胶、刻蚀微调等14个步骤。

  石英晶振的核心功能主要由晶片实现,在其两端镀上金属电极,在电流作用下由于逆压电效应便产生谐振,从而在特定的条件下具有固定的振动频率。但是,晶片受到空气氧化和工作环境的污染会加剧老化速率并影响频率稳定。通过封装,晶片被密封在氮气或者真空条件下,避免受到空气氧化和工作环境的污染,有利于石英晶振持续、稳定地提供振荡频率。所以,封装材料不直接决定石英晶振的核心功能,但影响石英晶振产品核心功能实现,在石英晶振产品中发挥的具体功能主要是避免晶片受到空气氧化和工作环境的污染。

  封装材料在石英晶振产品中的技术附加值主要体现在:①封装材料具有良好的耐腐蚀性和可焊性,可以满足石英晶振电阻焊封装要求;②封装材料的热膨胀系数与陶瓷基座热膨胀系数相近,产生的应力较小、年老化率长期稳定,可以满足石英晶振密封性技术要求;③封装材料具有高、低温稳定性,可以满足石英晶振在恶劣环境下正常工作的要求。

  石英晶振上游主要是水晶、基座、封装材料等材料制造、精密机械研制等行业;下游应用领域为电子类产品,包括通信网络、移动终端、物联网、汽车电子、智能家居、家用电器等领域。

  相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国石英晶体谐振器行业发展监测及投资战略研究报告》

  石英晶体振荡器广泛应用于各类对频率控制稳定的电子产品,如家用电器,智能手机,可穿戴智能设备,通信网络,智能终端,物联网等,在全球拥有广大市场。据CS&A数据统计,石英晶振全球市场规模于2017便已突破30亿美元,但受到疫情冲击影响,市场生产端与需求端均受到冲击。2020年全球市场规模为28.3亿美元,伴随着疫情防控局势缓和,市场逐步恢复,CS&A预计2022年石英晶振全球市场规模为29.21亿美元,同比增长1.8%。

  从出货量情况来看,根据CS&A等数据,2020年全球石英晶振行业出货量为170.83亿只,同比下降4.40%,后续将随着物联网、汽车电子等应用场景的需求提升,石英晶振全球市场将持续走高,预计到2022年市场出货量达到179.32亿只。

  从世界范围看,石英晶振厂商主要分布于美国、日本、中国大陆及台湾等微电子生产技术较为先进国家与地区,其中日本厂商处于领先地位,引领行业发展,约占50%的市场份额;美国厂商以军工产品为主研究水准较高,产量较小的军工产品为主,约占10%的市场份额;中国台湾及大陆厂商以迅速的市场反映速度为优势,约占40%的市场份额。全球行业内占据份额排名前五的生产商为:Seiko Epson、NDK、TXC、KCD、KDS。

  全球石英晶振行业竞争激烈,行业集中趋势明显,前五厂商占据全球接近半数市场份额。据CS&A的统计数据,2019年,全球Seiko Epson等石英晶振生产企业前五名合计占据市场份额比例为47.50%。

  而就国内市场而言,根据中国电子元件行业协会压电晶体分会数据,2020年国产石英晶振市场规模为94.67亿元。本土头部厂商份额占比低,前四名厂商市场占有率合计为14.51%,较国际市场头部厂商占比仍有很大差距,随着国产化趋势与疫情限制海外厂商出货,海外厂商将让出部分市场份额,国内厂商将有机会进一步提升市场占有率,获得更多经营空间。

  电子元件制造业作为电子信息产业的基础,一直受到了国家产业政策的鼓励与扶持。国家出台了一系列相关政策进行扶持,《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)》将“新型片式元件”“通信基站用石英晶体振荡器”和“压电晶体材料”作为电子核心产业列入指导目录;工业和信息化部发布《基础电子元器件产业发展行动计划(2021—2023年)》,指出重点发展高频率、高精度频率元器件。近年来,国家政策持续发力扶持和激励电子元件与晶振行业发展,有利于行业吸引资本、扩大需求、升级产业。

  随着2019年中国正式颁发5G牌照,成为全球第一批进行5G商用的国家,5G技术的运用开始正式走入日常生活,2020年,中国新增5G连接数超过2亿,双模5G基站总数超过70万个。当前,世界各国都在大力发展5G网络建设,5G即将渗透至各个角落,催生一系列应用场景,而作为基础电子元件的石英晶振,将广泛适用于各种应用场景的新设备链接。

  作为物联网的上游行业,物联网时代的新增各种设备都将带来对于基础电子元件晶振的需求扩大。中国物联网市场规模迅速发展从2014年5679亿元,发展至2019年15450亿元,实现近两倍增长。据2021年《爱立信移动市场报告》的预测,未来几年物联网市场将以超13%的复合增长率飞速增长,将于2026年达到264亿个连接设备规模,预计为晶振市场带来1400亿只的市场需求增长,整体市场规模超越2000亿只。

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