iPhone引领新一轮硬件革新潮带来FPC市场巨大增量

李倩 发表于 2018-06-14 14:31:49 收藏 已收藏
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iPhone引领新一轮硬件革新潮带来FPC市场巨大增量

李倩 发表于 2018-06-14 14:31:49

什么是FPC ?

FPC是Flexible Printed Circuit的简称,又称软性线路板、柔性印刷电路板,挠性线路板,简称软板或FPC,是用柔性的绝缘基材(PI、PET等)制成的印刷电路。FPC具有许多硬性印刷线路板(PCB)不具备的优点。例如它可以自由弯曲、卷绕、折叠,可依照空间布局要求任意安排,并在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化;利用FPC配线密度高、重量轻、厚度薄的特点可大大缩小电子产品的重量和体积,适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。因此,FPC在笔记本电脑、计算机周边设备、LCD液晶模组、LED照明、办公设备、数码相机、手机、PDA、激光头、仪器仪表、医疗仪器及汽车产品等领域或产品上得到了广泛的应用。 

iPhone引领新一轮硬件革新潮带来FPC市场巨大增量

如今,一部智能手机大约需要10-15片FPC。FPC可用于智能手机的主板、显示屏、触摸屏、按键、摄像头模组、指纹识别模组、麦克风、扬声器、USB、传感器、天线、SIM卡等。可以说几乎所有的手机零部件均需要通过FPC将其与主板相连。

来源:海通电子研究

上图对应的器件名称如下表:

iPhone升级永不停歇FPC发展永不止步

从苹果的技术创新之路就可以看出FPC在智能手机上的应用之路,FPC行业有望长期分享苹果手机技术升级带来的市场红利。可以说,正是苹果对于FPC的运用,造就了FPC在智能手机上的辉煌历程。最开始,苹果的iPhone、iPhone3G、iPhone3GS均采用了FPC天线设计结构,FPC在2009年-2014年保持着高速增速。在2010年的iPhone4首次使手机主板从普通HDI升级到任意层HDI,开启了手机的轻薄化之旅。在2014年的iPhone6推出的指纹识别更是开启了FPC在手机指纹识别领域从无到有的大门,引领了指纹识别FPC细分领域近几年的高速增长。2016年iPhone7的双摄像头,以及2017年十周年纪念版的iPhoneX对于手机的升级更是前所未有的力度之大,OLED屏的使用需要柔性FPC显示、无线充电需要使用FPC、类载板的使用需要FPC来实现,可见每次苹果的技术升级都为FPC带来了新的市场空间,目前iPhone上的FPC多达16片,同时苹果公司是全球前6大FPC厂商的主力客户。

在苹果的带领下,三星、华为、OPPO、Vivo也纷纷加入FPC的阵营。以三星Galaxy S5为例,FPC达到12-13片。可以预见,2020年5G时代对于天线的需求增加也对FPC的高频、低损耗要求提高,FPC行业将会充分享受智能手机技术升级带来的市场红利。

iPhone 首次采用无线充电“风向标”作用值得期待

随着无线充电在智能手机行业中快速渗透,产业链相关企业有望深度受益。根据IHS 预测,未来数年内无线充电市场将大幅激增, 2015 年无线充电市场规模为17 亿美元,预计2019 年可达110 亿美元,年均复合增长率接近60%,渗透率有望从7%提升至60%。

相比较而言,由于空间的限制,接收端工艺更为困难。接收线圈需要内臵在手机等接收终端受到空间的限制,低损耗与轻薄化是必需。目前,接收线圈的主要形式包括FPC 和铜线绕线两种方案。FPC 方案的优势在于产品轻薄可以做到0.2mm 以下,三星S7、S8 手机上已有FPC 形式的无线充电接收线圈,根据相关产业链调研信息,FPC+NFC+MST 价值在5 美金左右,其中FPC 不到2 美金。无线充电用FPC 对线距要求不严格,但是存在以下2 个难点:首先形状是螺旋形的,很难完成光刻法;其次是结合面需要具备耐受性,否则会导致生产成本的增加。铜线绕线的优势在于内阻低,损耗小,相对效率高。TDK 已经推出多种厚度的无线充电接收线圈,厚度范围从0.52 mm 到1.25 mm,相对于FPC 产品缺点在于尺寸偏厚。

图为:FPC在接收端的应用及结构

图为:苹果无线充电产品及产品路线图

指纹识别成为FPC增长

最为迅速的细分应用领域

指纹识别加速渗透,继续带动FPC需求快速成长。根据赛迪顾问的数据,2015年,全球智能终端指纹识别芯片的出货量达到4.78亿颗,市场销售额达到21.1亿美元。预计到2018年,全球智能终端指纹识别芯片市场规模将达到11.99亿颗,年复合增长率约36%,销售额将达到30.7亿美元。无论是解锁手机、取代密码,还是移动支付,指纹识别都有着无限的想象空间,间接推动了指纹识别用FPC的出货量,成为近年来FPC增长最为迅速的细分应用领域。

全球指纹识别芯片市场规模

来源:海通电子研究

全面屏推动COF方案加速渗透

为FPC带来新需求

18:9显示屏驱动IC封装仍然可以采用COG工艺,相对于16:9,18:9的手机在屏占比上有显著提升,但是未来几年随着全面屏从18:9向19:9甚至20:9演进,COG将越发力不从心。而采用COF的全面屏,其左右边框可能会达到0.5mm以下的距离,下端边框可能缩小至3.6mm的距离甚至更小,因此COF将满足更高屏占比的需求。对于全面屏而言,最佳的方式是基于COF工艺(即触控IC固定于FPC软板上),相比于COG可以进一步提升显示面积。根据台湾工研院的研究数据,尽管采用COF的1:6 MUX TDDI方案比采用COG的1:3 MUX TDDI的成本上升6.5-9.5美元,但是下边框尺寸极限可以由3.4-3.5mm缩减至2.3-2.5mm。伴随全面屏成为智能手机行业升级的确定性趋势之一,COF方案有望带动FPC板需求大大增加。

下游应用多元化

FPC 拥抱汽车

电子/可穿戴新蓝海

FPC 由于其可弯曲、体积小等特性, 近年来被作为连接组件广泛应用在汽车的ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)上,如表板显示、音响、显示器等具有高信号传输量和高信赖度要求的设备。随着传统汽车经过ADAS 逐渐向自动驾驶过渡,以及新能源汽车的推广,汽车电子渗透率不断提高;预计未来功能将更加丰富,并由高端型不断向中低端渗透。一辆汽车上FPC 用量在100 片以上,液晶屏、触摸屏、GPS 定位系统、摄像头等都要用到软板;车载FPC 有极大的市场需求,但车载FPC 的技术要求、稳定性更高,对品质可追溯有更高要求。

注:

1

车载显示器群及车用电子

2

发动机系统

3

座椅、车门、车控等电控自动系统

4

汽车影响系统及传感器等自动安全系统

(粗略估计,每辆汽车需要FPC 100片以上)

可穿戴设备应用广泛,覆盖运动健康、娱乐、睡眠、智能家居、生活、医疗、军事等多个领域;涵盖了智能手表、健身追踪设备、智能眼镜、智能服装、医疗设备、耳机、助听器等多种产品类别。FPC 的轻薄性、可挠性与可穿戴设备契合度最高,是其首选的连接器件;可穿戴设备这一新蓝海有望成为未来移动智能终端的又一增长点,FPC 或将成为最大获益者。

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