晶振应用 (高精度32.768khz晶振选型指南)

音叉晶振(也叫圆柱晶振)是指石英晶片外型类似音叉的晶振,应用领域包括钟表及表芯、手机、平板电脑、微型计算机、计算器、家电自动控制和工业自动控制等。

32.768khz晶振频率曲线,32.768khz晶振作用原理

这种圆柱形晶振就是最早期最基本的应用——计时。我们日常生活中的石英表,石英钟都要用到这关键的器件。只要对体积没要求的电子电子设备像液晶、电视台式电脑、电话机等等都可以用这种低端计时晶振。

我们先来看看圆柱体里面石英晶振是什么模样。(见下图)。

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拆开的一颗晶振

看到红圈里的石英形状就明白为什么音叉晶振要做成圆柱形的了。这种石英音叉长宽和厚度都大,用传统的切磨抛工艺就能生产了,技术门槛低,价格也低。日企很多年前就放弃了这类低端产品生产。2019年以前,因为晶振市场应用没有什么新的增长点,全球市场产量增加一倍而价格下降一半,产值没有变化。圆柱音叉晶振需求低迷再加上国内的无序低价恶性竞争,价格杀到几分钱的成本线附近,从而淘汰了很多中小企业。而泰晶科技始终坚持,并且利用自身科技资源优势完成了原料,外壳,封装到生产设备一条龙的建设,直到今天形成了该类产品的霸主地位,拥有了全生产链的话语权。目前单价在0.14元左右。不要小看这一角多钱的产品,它的毛利是相当可观的,甚至比一些传统切磨抛工艺生产的贴片式MKz兆赫兹产品毛利都高。

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片式晶振

说到传统工艺贴片晶振就不得不说到慧伦晶体。通过其半年报来看,虽然同比增长1960%,但是环比利润只增长19%。原因是什么呢?先看看其产品类别有SMD谐振器(12-96KHz),TCXO温补振荡器,TSX热敏晶体。其主力产品为温补振荡器,前期高增长也主要来源于突发事件引起的温补振荡器的价格暴涨。但是6月底随着日企IC产品的复产,价格已经回到起点附近。高频(MHz)晶振:结构形态是一个长方形、正方形或圆形的薄片,产品结构较 为简单。而传统工艺切磨抛生产的高频晶振去年涨价明显,今年价格涨幅趋缓。所以造就增收不增利,毛利率比一季度增加3.75%,而利润率下降1.61%。

所以,晶振行业中高毛利产品不能靠突发事件带来,而是要依靠领先工艺高科技生产超薄、超小、超高频和低功耗产品来达到。

言归正传,还是看看音叉晶振的发展趋势。随着技术的进步以及市场应用的变化,音叉晶振向小型化、高精度、低功耗的薄片化和片式化发展。近几年,晶振下游应用终端蓝牙耳机、电子标签、芯片、物联网终端等等出现向小型化、轻薄化的发展趋势。例如,蓝牙耳机就需要两颗KHz和两颗MHz微型晶振。iPhone 5厚度仅为7.6毫米,其使用的两颗音叉晶振是高度小型化、薄片化和片式化的高品质产品。从过去的20年中可以看出,晶振产品体积从约150立方毫米缩小到约0.75立方毫米,急剧下降到最初的1/200,小型化在不断进展。

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教学音叉的形状

音叉型(KHz)晶振:结构形态是音叉型,内部结构较为复杂且有专利保护,因此准入门槛较高。贴片式音叉晶振是不可能采用传统切磨抛工艺生产的。看看上图就知道,超薄的晶片用传统工艺是加工不了的,会振碎,断裂。唯一的方法就是采用EMES工业制作。目前全世界掌握晶振光刻工艺产业化的企业有四家。其中三家是分别是日本的爱普生、NDK和KDS,第四家是国内唯一产业化的泰晶科技。目前国内泰晶科技KHz产品有自有专利,是国内唯一可大规模供应 KHz产品的晶振厂商。

再来看看目前SMD32.768KHz的国内外市场情况。6月底以来,马来西亚宣布无限期“封国”加剧晶振供需不平衡,海外晶振工厂时不时因防疫需要而暂时停产,加上全球货运渠道受阻,导致部分型号产品交货周期延长加剧供给紧张。近来,日企的产能只能保证为国际头部企业供货,国内企业拿货较为困难。国内著名家电商GL这种老客户都无法保证从日企拿货,只能转向泰晶采购。

看到这里可能有朋友要疑惑了:日企有技术有资金为什么不扩大这方面的产能呢?一言总结,他们不是不想,是不敢!有消息说日本公司比较保守不想扩产,恐怕不是保守这么简单吧,超60%的市场在中国,中国公司技术已经处于同一水平,想想日本也不敢大规模扩产。泰晶科技的设备自己研发降低低成本及比国外更低的人工成本等等是日企所畏惧的。君不见以前很多国外*锁封**的高端产品,一旦我们突破技术门槛就把它变成白菜价?加上老美搞的科技*锁封**已经让诸多国内大企业转向国内寻求供货链。特别是物联网AIoT的应用推广在国内,更为国内晶振产品打开空间。

前一段时间听了一位日本晶振专家的演讲,感觉他反复提到的国内唯一能与日企竞争的就是泰晶。

现在来看看泰晶贴片式音叉晶振与国外产品的对比。自从泰晶科技光刻工艺填补了国内微型音叉、超高频晶片领域空白,打破海外高端产品的垄断格局后,产品品质已经达到了国际先进水平。然而价格确远远低于头部企业爱普生的产品价格。简单从淘宝网上搜索,爱普生几个规格该类产品价格在2--3元之间,而泰晶的价格是1--1.6元之间。所以,无论从国产替代和价格上涨预期都对泰晶形成利好。而泰晶的片式音叉晶振是泰晶主力产品,品质已达行业先进水平,具有国内主导地位,也具备钢需控价能力。而且随着国内越来越多知名厂家和方案商选择采用泰晶的产品,将为泰晶带来飞跃发展。

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爱普生淘宝价格

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泰晶32.768KHz价格

我们再来看看泰晶该产品出厂价格走势。年初为0.4--0.5元,估计现在已经到0.9元左右,未来应该还有涨价空间。

最近西部证券认为泰晶科技凭借成本、产品、技术及客户优势,未来有望加速抢占晶振市场份额,未来3-5年具备确定成长性。是的,随着物联网发展和5G应用的快速推广,仅仅是其一种产品音叉型(KHz)晶振32·768KHz系列产品(用于电子设备计时以及低功耗设备唤醒)就将是不可替代的元器件,各种需求将成爆发式增长。

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