全球 LCP天线 行业频段增多推动智能设备多天线需求。从1G到2G再到现在的3G和&n

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2018年全球LCP天线行业全面屏手机渗透率、通信频率及市场规模预测(图)

字体大小: 2018-07-25 08:38  来源:中国报告网

中国报告网提示:频段增多推动智能设备多天线需求。从1G到2G再到现在的3G和&n

        频段增多推动智能设备多天线需求。从 1G 到 2G 再到现在的 3G 和 4G,随着无线通信技术的发展以及用户信息需求的增长,手机已经从最初单一的通话工具,转变为涵盖语音通讯、即时聊天、信息娱乐等等的综合终端。手机由最初仅配备基本接收、发送功能的主天线,发展到目前配备主天线、WiFi 天线、蓝牙天线、GPS 天线等多个天线,单台手机配备的天线数量逐渐增加。以 iPhone 为代表的智能手机天线经历了结构,工艺和材料的不断升级改进,以满足不断提高的性能需求。同时支持“全频段”逐渐成为智能手机的标准配置。IPhone X 除了支持基本的 GSM 以外,还支持 UTMS、CDMA、 TD-LTE、FDD-LTE 等多种 3G、 4G 通信制式以及 WiFi、GPS 等功能,以上无线功能均需要相对应的天线支持,因此应用频率的增加带动了对应天线数量的增加。 
        
图表:iPhone 无线信号和天线的演进
 
        资料来源:观研天下整理

         “全面屏”空间寸土寸金,天线小型化无法避免。2017 年全面屏在手机中的渗透率大约在 8%左右,出货量大约在 1.1 亿到 1.3 亿只。随着全面屏在旗舰机上的运用成功,预计全面屏将由高端机型逐步向中端机和低端机型渗透,未来 5 年有望成为智能机(1000 元及以上)的标配。2018 到 2020 年全面屏的渗透率有望从 44%增加到 80%以上,到 2020 年全面屏手机的出货量有望达到 10 亿只,未来四年的年复合增长率预计会超过 100%。随着屏幕占比提高+传感器数量增多,手机内部空间愈加紧张,天线的设计难度明显增大。从功能机到智能机,手机的天线工艺经历了弹片式→ FPC→LDS 的变化,大体来说这是受对手机空间利用率要求的提高而不断演进的。以 iPhone X 为例,为了实现 Face ID、AR 增强现实这些功能,iPhone X 相较于上一代产品增加了更多的传感器,狭小的上沿空间内塞进了多达八颗传感器和元件,包括:扬声器、麦克风、700 万像素前置镜头、点阵投影器、环境光感应器、距离传感器、泛光感应元件、红外镜头。如何在智能设备内部预留出足够的“净空”以满足无线信号发射的需求对于设计者来说是个很大的难题。 
        
        另外,随无线网络通信向 5G 升级,高速、大容量、高频应用将越来越多,通信频率将不断提升。根据规划,未来无线网络通信升级将分为两个阶段,第一阶段是在 2020 年前将通信频率提升至 6GHz,第二阶段是在 2020 年后进一步提升至 30Ghz-60Ghz,传统 PI 软板由于其传输损耗严重,不再适应未来天线信号对高频、高速发射的需求。 
        
图表:iPhone X 顶部传感器
 
        资料来源:观研天下整理

图表:2017-2021 年全球全面屏智能手机渗透率趋势

        资料来源:观研天下整理

        iPhone X 首次使用 LCP 天线,用于提高天线的高频高速性能并减小空间占用,ASP 提升约 20 倍。根据专业人士拆解发现, iPhone X 中使用了 2 个 LCP 天线, iPhone 8/8Plus 亦使用 1 个局部基于 LCP 软板的天线模组,均用于提高终端天线的高频高速性能,减小组件的空间占用。据业界估算,iPhone X 的单根 LCP 天线价值约为 4-5 美元,两根合计 8-10 美元,而 iPhone 7 上所采用的 PI 天线 ASP 约为 0.4 美元,从 LCP 天线将单机价值提升了约 20 倍。传统同轴电缆传输损耗小,可用于高频信号传输,但其体积过大,在智能设备天线数量越来越多的今天无法满足终端厂商设计要求。LCP 软板体积只有传统同轴电缆的 65%,用 LCP 软板替代可以为手机电池等组件节约大量空间。且 LCP 软板在做到体积减小的同时保证了极低的传输损耗,能给手机内部空间带来更高的利用率。
        
        参考观研天下发布《2018年中国天线行业分析报告-市场运营态势与发展趋势预测
        
        相比于传统的以 PI 作为绝缘基材的 FPC,LCP 材料拥有众多特性使其更适合作为天线的基本材料。(1)更低的介电常数,阻抗带宽较宽,无明显表面波;(2)损耗正切角小较小(0.002-0.0045),因此电介质在单位时间内每单位体积中将电能转化为热能(以发热形式)而消耗的能量小;(3)操作频带范围宽(操作频段<100GHz),在 5G 高频的毫米波段下,LCP 能稳定工作;(4)优异的低吸水性(吸水率<0.004%),使其相对介电常数和损耗正切角在各种环境下保持稳定;(5)热可塑性,可无需额外黏合层而实现叠层。而 PI 基材的介电常数相对较大,操作频带范围窄,高频传输损耗严重,已无法适应未来数据传输高频高速的趋势。因此未来 LCP 天线极有可能实现现有天线产品的全面替代。 
        
图表:LCP软板有更低的传输损耗
 
        资料来源:观研天下整理

图表:LCP 更适合高频高速及小型化需求
 
        资料来源:观研天下整理

图表:LCP更适合高频高速及小型化需求
 
        资料来源:观研天下整理

        受益于 iPhone 中 LCP 天线投入使用,LCP 天线在 LCP 软板中率先开始增长。在 2017 年推出 iPhone X 之后,业界普遍预计 2018 年苹果将推出三款 iPhone,其中两款采用 OLED 屏,一款采用 LCD 屏。我们根据收集的资料进行对 iPhone 的 LCP 天线市场进行了简单的测算。预测 2017 年、2018 年、2019 年 iPhone 手机 LCP 天线市场规模将分别达到 3.75 亿美元、11.28 亿美元以及 19.8 亿美元。 
        
图表:iPhone LCP 天线市场规模预测
 
        资料来源:观研天下整理

        由于 iPhone 产生示范效应,我们可以合理推测其他安卓厂商将陆续跟进,手机 LCP 天线市场有望迎来爆发。参照同为 iPhone 首创功能指纹识别的渗透率趋势为基础,对 LCP 天线渗透率进行合理估计并对整个手机市场的 LCP 天线规模进行了进一步测算。 
        
图表:全球智能手机出货量及LCP天线渗透率预测
 
        资料来源:观研天下整理

图表:LCP天线市场规模预测(亿美元)
 
        资料来源:观研天下整理

        除智能手机外, LCP 天线将应用于各种智能设备,其将成为 FPC 新增长点,全球 FPC 市场进一步扩容。目前苹果已开始与 FPC 制造商嘉联益合作设计新的 MacBook 笔记本电脑,以提高其空间利用率以及提高其内部数据传输能力。LCP(液晶聚合物)电路板可能是候选技术之一,因为它可以确保苹果平稳过渡到传输数据速度更快的 USB 3.2 和下一代 Thunderbolt 接口。iPhone X 还在 3D sensing 摄像头中使用了 LCP 软板技术以提供高速、低延迟的数据传输。因此 LCP 软板的应用不仅仅只在手机天线,未来在摄像头软板、笔记本电脑高速传输线、智能手表天线等对其也有更多需求。 
        
        另外,近来金属机壳大厂可成科技旗下子公司可耀科技斥资 11.27 亿元新台币,出手认购近 3 万张 FPC 大厂嘉联益现增股,相当于该笔现增的 40%,可成持股将拉升至 7.42%,跃居嘉联益第一大单一股东。可成参与嘉联益本次增资案,寻求强强结合并进一步合作开发,可提高其在机壳设计和生产的有效性。我们可以将其解读为上游零部件厂商在 LCP 天线方面的提前布局,从而提高天线的设计效率及应用可靠性。由此可见 LCP 天线必然是各大厂商下一块最激烈的战场。
        
        资料来源:观研天下整理,转载请注明出处(ZL)
        
        


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