石英晶振,是石英晶體諧振器的簡(jiǎn)稱,是石英晶體元器件的核心產(chǎn)品,是利用電信號(hào)頻率等于石英晶片固有機(jī)械諧振頻率時(shí)晶片因壓電效應(yīng)產(chǎn)生諧振現(xiàn)象的原理制成的諧振器件。晶振是用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作,以提供穩(wěn)定、精確的單頻振蕩器,是核心的時(shí)間元件和頻率元件。
石英晶振行業(yè)分類
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一、市場(chǎng)現(xiàn)狀
石英晶體元器件的主要功能性材料是二氧化硅(SiO2)結(jié)晶體,其形態(tài)規(guī)則、晶瑩、透明,因此也被稱為“水晶”。水晶具有穩(wěn)定的物理化學(xué)特性,它不僅是較好的光學(xué)材料,而且是較好的壓電材料。水晶材料在外部壓力的作用下產(chǎn)生形變,同時(shí)產(chǎn)生電極化,極化強(qiáng)度與壓力成正比,這種特性被稱為“正壓電效應(yīng)”。反之,當(dāng)將電場(chǎng)作用于水晶材料時(shí)會(huì)產(chǎn)生形變,形變大小隨電場(chǎng)強(qiáng)度成正比,此特性被稱之為“逆壓電效應(yīng)”,此效應(yīng)的存在使得水晶材料在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生應(yīng)力而形變,從而產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),獲得特定的頻率。
石英晶體諧振器分類
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石英晶體諧振器下游應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡娮宇惍a(chǎn)品,其市場(chǎng)的增長很大程度上依附于電子類產(chǎn)品的增長。近年來智能手表的興起,以及TWS無線耳機(jī)的普及,基于對(duì)未來新興電子產(chǎn)品的樂觀預(yù)期,對(duì)石英晶振的需求會(huì)大幅增加。
石英晶振所處產(chǎn)業(yè)鏈
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智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國石英晶體諧振器行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿巴顿Y策略研究報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示:隨著我國電子信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,信息產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)的穩(wěn)步提升,相關(guān)產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)優(yōu)勢(shì)明顯,電子信息產(chǎn)業(yè)制造中心地位進(jìn)一步增強(qiáng)。石英晶體諧振器行業(yè)作為電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)一直以來就是我國重點(diǎn)扶植和發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。自上世紀(jì)九十年代初期以個(gè)人電腦(PC)為代表的資訊設(shè)備逐步普及并形成規(guī)模量產(chǎn)以來,我國石英晶體諧振器行業(yè)成長迅速,各類產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模逐年遞增。,全球石英元件(諧振器、振蕩器等)市場(chǎng)規(guī)模約30億美元左右,整體市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)穩(wěn)定。
石英元件產(chǎn)值
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2016-2020年石英元件產(chǎn)值
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隨著手機(jī)、汽車、無線通訊等產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),對(duì)晶振的需求也在增加,預(yù)計(jì)2019-2025年全球晶振市場(chǎng)需求穩(wěn)定上升,在2025年突破3000億元,未來五年市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長率約11.35%。2019-2025年全球晶振產(chǎn)量穩(wěn)定增長,到2024年全球晶振產(chǎn)量突破2000億只,未來五年產(chǎn)量復(fù)合增長率約7.99%。
2019-2025年全球晶振市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)
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二、下游領(lǐng)域應(yīng)用
晶體諧振器作為頻率控制和頻率選擇的基本元件,位于電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的前端,是電子信息制造業(yè)的重要組成部分,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。
(1)移動(dòng)終端,最主要的是指智能手機(jī),除此之外還包括智能手表、PDA、手持游戲機(jī)、手持POS機(jī)等。
(2)消費(fèi)類電子產(chǎn)品,通常包括手提電腦、平板電腦、照相機(jī)、耳機(jī)、音響等。
(3)通信網(wǎng)絡(luò),在通信網(wǎng)絡(luò)通常分有線通信和無線通信。有線通信涵蓋的技術(shù)領(lǐng)域包括:光傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理、連接功能等。
(4)醫(yī)療電子,石英晶體具有很高的頻率穩(wěn)定性,同時(shí)對(duì)溫度和力也很敏感。晶振廣泛應(yīng)用于心臟起搏器、CT機(jī)、核磁共振儀、血壓計(jì)等醫(yī)用電子儀器儀表中。
(5)汽車電子,在汽車電子方面,石英晶體元器件主要用于汽車導(dǎo)向、功能控制、電子地圖、電子定位儀和汽車音響系統(tǒng)。
(6)家用電器,石英晶體元件在彩色電視接收機(jī)上的主要用途是用于副載頻恢復(fù)振蕩器、計(jì)時(shí)、制式轉(zhuǎn)換和遙控。在音像制品方面主要用于錄像機(jī)、攝像機(jī)、VCD、DVD、CD、數(shù)字像機(jī)和數(shù)字收音機(jī)等。
應(yīng)用終端對(duì)石英晶振的需求量
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三、發(fā)展展望
電子產(chǎn)品正在向小型化、高精度、低功耗節(jié)能等方向發(fā)展,對(duì)晶振等元器件也提出了同樣的要求。SMD封裝具有尺寸小,易貼裝等特點(diǎn),已經(jīng)成為市場(chǎng)主流。目前全球石英晶體元器件片式化率約為70%,日本的片式化率最高,在80%以上;根據(jù)國家十二五規(guī)劃,至2015年末,我國本土的片式化元器件將占總數(shù)的40%,國內(nèi)晶振產(chǎn)品片式化率還相對(duì)較低;近年隨著國內(nèi)企業(yè)SMD晶振產(chǎn)能釋放,我國的片式化率正在逐年提升。
1.產(chǎn)品尺寸向微型化、片式化發(fā)展
半導(dǎo)體制造工藝為智能電子產(chǎn)品、移動(dòng)終端等產(chǎn)品向小型化發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。石英晶體諧振器需要造應(yīng)其小型化發(fā)展的工藝要求和自動(dòng)貼裝工序的技術(shù)要求,向微型化、片式化方向發(fā)展。特別是MEMS技術(shù)的有效應(yīng)用也為石英晶體的加工提供了技術(shù)借鑒和技術(shù)啟發(fā)。
2.產(chǎn)品性能向高精度和低功耗發(fā)展
石英晶體諧振器為電子產(chǎn)品提供穩(wěn)定的時(shí)鐘頻率,其精度和穩(wěn)定度對(duì)下游產(chǎn)品的質(zhì)量、性能以及后期維護(hù)成本具有至關(guān)重要的影響,而石英晶體諧振器產(chǎn)品的微型化和片式化則對(duì)其精度和穩(wěn)定度提出更大挑戰(zhàn),由于下游應(yīng)用的高要求,產(chǎn)品將向更高精度與更高穩(wěn)定度發(fā)展。同時(shí),電子產(chǎn)品在移動(dòng)終端小型化的同時(shí),功能也逐漸增多,耗電量急刷增加,減少硬件能耗成為延長電子設(shè)備續(xù)航時(shí)間的現(xiàn)實(shí)選擇。作為電子產(chǎn)品的重要元件,石英晶體諧振器產(chǎn)品也需要向低電壓、低功耗發(fā)展
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