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音叉晶振:電子元件行業的金礦

2014-05-09

不論預期與現實有多大的差距,于2012年9月上市的iPhone 5的確又一次引領了全球智能終端產品的消費熱潮。蘋果的產品向來不以硬件為圭臬,但專業機構對其硬件的分析卻始終熱此不疲。在眾多分析文章中,iPhone 5所包含的5顆石英晶體元件卻往往被忽視,而其中的2顆音叉晶振,更是不為人所知。


簡單地說,晶振是石英晶體諧振器和石英晶體振蕩器的統稱,而音叉晶振是指石英晶片外型類似音叉的晶振。實際上,絕大多數涉及數據處理的電子產品都需要晶振元件為其提供時鐘頻率,否則便無法啟動或者有效工作。由此可見晶振尤其是音叉晶振是電子產品中十分重要的元件。2011年全球音叉類晶振產量超過100億只,產值約15億美元。同年,中國音叉晶振產量超過40億只,產量約占全球40%。


音叉晶振應用領域包括鐘表及表芯、手機、平板電腦、微型計算機、計算器、家電自動控制和工業自動控制等。目前,中國音叉晶振下游應用市場呈現快速增長的勢頭,帶動音叉晶振需求增長。2011年,中國石英鐘表機芯產量19億只,需要市場供應19億只音叉晶振,是音叉晶振的主要應用領域之一;中國手機產量11.3億部,至少增加17億顆音叉晶振需求,對音叉晶振行業帶動較大;消費電子和微型計算機產業也是音叉晶振的主要應用市場。2011年中國消費電子(不包括手機)產量達到16.6億套(臺),微型計算機產量為3.2億臺,這兩個領域對音叉晶振的需求約20億只。


隨著技術的進步以及市場應用的變化,音叉晶振呈現先小型化、高精度、低功耗的發展趨勢:


首先,音叉晶振向小型化、薄片化和片式化發展的趨勢越來越明顯。近幾年,晶振下游應用終端出現向小型化、輕薄化的發展趨勢。作為電子產品的重要元件,晶振也必須向小型化、薄片化和片式化發展。例如,iPhone 5厚度僅為7.6毫米,其使用的兩顆音叉晶振是高度小型化、薄片化和片式化的高品質產品。從過去的20年中可以看出,晶振產品體積從約150立方毫米縮小到約0.75立方毫米,急劇下降到最初的1/200,小型化在不斷進展。


其次,音叉晶振向更高精度與更高穩定度方向發展。晶振逐漸小型化、薄片化和片式化,為其提高精度和穩定度提出更大挑戰。然而,從市場應用角度看,晶振為電子產品提供穩定的時鐘頻率,其精度和穩定度對下游產品的質量、性能以及后期維護成本具有至關重要的影響。此外,晶振成本只是下游產品總成本極其微小的一部分,對下游產品價格影響甚微,所以品質較高的晶振產品更受下游企業歡迎。


此外,低功耗成為音叉晶振重要發展趨勢。電子產品如移動終端小型化、薄片化的同時,功能也逐漸增多,導致耗電量急劇增加。然而,自1992年索尼發布鋰離子電池至今,電池領域還沒有出現全新顛覆式的技術突破。因此,減少硬件能耗成為延長電子設備續航時間的現實選擇。作為電子產品的重要元件,音叉晶振也需要向低功耗方向發展。


在激烈市場競爭的洗禮之下,音叉晶振將迎來微型化生產技術更加成熟、成本控制更加高效的明天。同時,在巨大的應用市場驅動下,音叉晶振行業猶如閃耀著熠熠光輝的金礦,或將引發一輪掘金潮。

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