3d动画演示晶振,3d动画演示气体振动

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-03 02:25:32

2.3. 光刻工艺是晶振小型化和高频化的核心技术壁垒

光刻工艺是是晶振实现小型化以及高频化的核心技术壁垒。传统石英晶片主要采用 切割、球面(斜面)研磨等机械加工方式,生产流程主要包括切割—镀银点胶—测 试—封焊密封性检查—老化及模拟回流焊—打标—测试包装八道工序。当前,受下 游市场需求驱动影响,晶振产品纷纷向小型化、高频化转型。从低频晶振来看,音 叉晶片进行小型化时,CI 值(石英振荡损失的基准)会变大;从高频晶振来看,提 高晶体单元的频率需要减少晶片厚度,还要保证特性面的均匀性。因此,传统机械 加工方式无法满足高性能和微型化的制造要求,必须采用半导体光刻加工工艺才能 制造更高精度、更高稳定性、更高制程的晶体元器件。光刻工艺流程始于晶片表面 处理、底胶涂抹,光刻胶覆盖,再至曝光、显影、最后经过刻蚀注入完成加工,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,实现超高频基 波振荡。

光刻工艺技术壁垒高,技术与资金投入规模大。作为产品高端化、小型化的关键技 术,光刻工艺有很高的技术壁垒,制约着国内企业的产品升级。在技术层面,主要 包括石英晶体晶圆制作技术、石英晶体晶圆线切割技术、超精度石英晶圆双面化学 机械抛光工艺、双面曝光工艺、石英等离子刻蚀技术、高压电喷光刻胶装置及工艺、 离子刻蚀调频技术等,还需自研精密设备突破核心壁垒,需要长期布局并投入大量 研发资金用于技术开发与升级。在资金与设备方面,光刻车间资金投入较大,采购 光刻机只占整个光刻工艺 20%的费用,配套还需激光调频机、Wafer 测试机等众多 高端设备,前期资产投入大,产线建设周期长。

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2.4. 日本厂商领跑行业,国产替代趋势利好

日系和台系厂商主导晶振市场。根据 CS&A 数据,2020 年全球前十大晶振厂商合计市场份额 63.86%。日本厂商进入市场较早,基于生产自动化程度、规模和技术优 势等占据市场优势,拥有 Epson、NDK 等龙头企业,占领全球中高端市场与汽车电 子等高速发展领域,约占 50%市场份额;美国厂商主要针对美国国内及部分专项市 场;中国台湾厂商具备产量优势,代表性企业中国台湾晶技掌握光刻工艺,2020 年全球市占 率第一;大陆厂商起步较晚、自主研发能力较弱,多数从日本欧洲采购原料、机器, 近年在原材料开发、生产设备升级和产能规模等方面积累经验不断发展,成长迅速, 但在全球市占率仍然较低。

国产替代加速,国内晶振厂商长期利好。晶振产品的国产替代趋势主要有以下几方 面原因:

(1)日系厂商资本开支低,扩产意愿不足。受日本经济大环境低迷、疫情影响企业 生产与出货、中低端产品毛利率下降等多重因素影响,日系龙头厂商近年来普遍资 本开支增长缓慢或缩减,扩产意愿不足,为国内企业提供了市场空间。

(2)贸易战 疫情影响,大陆厂商将供应链转至国内。在中美贸易战、疫情等因素 的多重影响下,为保障产业链安全,国家产业政策和国内重要通讯技术企业大力支 持国内大陆电子元器件厂商发展,加速促进小型化 SMD 谐振器、TCXO 振荡器、 TSX 热敏晶体等中高端产品的国产化。

(3)庞大的内需与内资产值占比不匹配。我国是全球主要的晶振需求国,预计占到 全球晶振需求的 50%以上。选取国内头部晶振厂商披露的数据来看,2021 年泰晶科 技等四家头部厂商各种类晶振合计产量为 71.27 亿只,产值 26.75 亿元,远不能满 足庞大的内需。

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(4)大陆厂商在技术方面快速突破。大陆厂商近年来在原材料开发、生产设备升级、 产能规模扩大、产品技术研发等方面均取得了长足发展,形成对国产晶振产品的长 期利好。规模效应将带来产品成本与价格的下降,在市场竞争中更具优势,而在技术方面,国内龙头厂商投入大量资源研发光刻、温补等高端产线,泰晶科技已拥有 全球唯四的全套 MEMS 产业化技术。

3. 公司三大竞争优势:技术领先、设备自研、产品线齐全

3.1. 打破海外厂商技术壁垒,国内唯一一家拥有完整光刻工艺技术的晶 振厂商

前瞻布局光刻工艺,产品竞争力大幅提升。公司 2011 年开始布局 MEMS 光刻工艺 研发,于 2014 年组建了国内同行业首家微纳米晶体加工技术重点实验室,于 2017 年成本端接近日系龙头企业,于2018-2019 年实现半导体光刻工艺晶体应用产业化。 公司先后陆续实现 SMD 微型产品高低频全域量产、高频小型号 M1612 的 WAFER 片的量产、M2016、M1612 尺寸的 80MHz、96MHz 晶体谐振器的部分量产。2021 年,公司 32.768kHz 光刻音叉产品逐渐成为市场主力供应商,募投项目 MEMS 微型 晶体谐振器产业化项目顺利推进,其中 SMD K 系列产品快速扩产上量;此外,公 司推动光刻产线自动化设备改良与工艺的优化,光刻产品良率和合格率提升,毛利 率进一步提优;公司在提升低频 K3215、K2012、K1610 光刻晶片良率的同时,进一 步降低产品成本;2021 年度重点加大高频晶片研发力度,对应 5G、WIFI6 等市场 超高频(76.8MHz、80MHz、96MHz)产品的成功量产,配套终端客户设计方案形 成了特有的竞争优势,公司产品竞争力得到大力提高,市场地位进一步提升。

3.2. 坚持自主研发设备,构筑技术与成本优势

设备端自主可控,兼具技术与成本优势。公司注重上游产业链布局,已经在产业链 核心设备具备了较强的自主可控能力,甚至向全球著名同行输出先进设备,得到该 全球巨头同行的高度评价。在音叉晶体方面,公司先后研制出小型音叉晶体粗调机、 全自动晶体精调机、全自动成品检测机、全自动激光调频机、全自动音叉晶体焊接 线等设备,并逐步向上游延伸,目前已实现从水晶毛块到音叉晶体成品的全程自主 生产。在微型 SMD 晶体谐振器、高稳晶体振荡器封测方面,公司引进了行业内国 际先进的新型生产设备,自主开发了微型片式微纳米石英晶体封装设备、石英晶圆 自动检测机、晶圆折取机等,自产上游材料由 DIP 向 SMD 产品延伸,已实现高频晶片、上盖的自主研发,产品良品率达到 97%以上。在基于半导体光刻工艺的微型 石英晶圆开发方面,公司除引进先进的生产配套设备外,自主研发了超快激光调频 机、光刻胶自动涂胶机、Wafer 测试机、Wafer 激光划片机等成套设备。

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3.3. 产品线丰富多元,客户资源优质

公司产品线布局多元,依托技术优势持续迭代升级。公司产品线涵盖 kHz、MHz、 TSX 等无源晶体并积极布局有源晶振 TCXO、SPXO、VCXO、OCXO 等,成为业内 少数具备全系列产品研发生产能力的晶体厂商之一。同时,公司以市场为导向,紧 跟微型化、片式化、高频化、低相噪的行业发展趋势,不断扩充产品种类,提升产 品质量。公司目前已经逐步实现 76.8MHz、80MHz、96MHz、125MHz 超高频以及 超小尺寸 1612、1210、1008 产品量产,成功研制并小批量量产高稳定、低相噪、高 精度晶体振荡器 OCXO,积极布局并推进 RTC 模块的研制。此外,公司加大在 AT 切 MHz 小尺寸高基频光刻晶片、车规级、RTC、工业级等高性能特殊应用场景晶片 的研发推进力度,巩固行业龙头地位,拓展高端产品市场份额。

客户资源优质,客户结构持续升级。公司凭借过硬的产品质量和创新能力,积累了 来自众多业内龙头企业的客户资源,覆盖移动手机、智能穿戴设备、耳机、5G、汽 车电子等众多高成长性领域,例如华为、中兴通讯、京东方、移远、歌尔、传音、 富士康、小米、爱联、TCL、联宝、西门子、浪潮、格力、美的、海康、大华等。 在国产替代和下游需求拉动下,公司终端客户结构持续升级,大客户直供比例持续 提升,有望不断从备用供应商到三供、二供及主要供应商突破。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。

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