从1.5元到7元，温补晶振价格飙升为哪般？

电子发烧友报道（文/程文智）最近，<电子发烧友>小编在一次饭局中听闻晶振市场也跟芯片市场一样，货源紧张，价格飙升。据知情人透露，此次晶振价格的缺货和涨价对做定位模块和通信模块的厂商影响比较大，比如有的宠物定位模块可能就几块钱，但如今的晶振价格可能就占了模块价格的一半，甚至更高。
 
为了了解本次晶振市场价格大幅波动背后的原因，以及未来晶振市场的走势，<电子发烧友>走访了一些产业链的企业，梳理了一些信息，希望可以给广大工程师朋友一些有用的信息。
 
温补晶振价格狂飙的原因

在所有涨价的晶振产品中，最为疯狂的是温补晶振，据业内人士透露，之前1.5元的温补晶振，已经一路上涨到了7元，甚至到了10多元一颗，还不一定能够拿到货。
 
为什么温补晶振会如此疯狂呢？一是因为本来自2月份以来，温补晶振就已经开始供货紧张了；二是2020年10月20日，旭化成微电子株式会社（简称：AKM）延冈制造所的一处工厂发生特大火灾，更是加剧了温补晶振的缺货。
 
AKM的这次大火灾总共持续了91小时40分钟，发生火灾的工厂是AKM唯一从事生产的工厂，也是旭化成集团旗下唯一的晶圆厂，主要以6寸晶圆和8寸晶圆为主，预计月产能约为12000片晶圆。
 
AKM生产的并不是大家常见的处理器、闪存、传感器等产品，因此一般人并不会受到影响，但在特定行业AKM有绝对的影响力，比如温补晶振市场。
 
有源晶振又名石英晶体振荡器，英文名为Oscillator（简称OSC）。它的特性是输入电压就可以直接输出标准频率，无需外接电容，也不易遭到PCBA杂散电容对其频率的干扰。温补晶振（又称：温度补偿晶体振荡器，TCXO），是有源晶振的一种，其内部有一颗IC与石英振子共同形成了一套完整的振荡电路，以用来做温度补偿（如图1）。
 

 

图1：温补晶振的内部结构。（图片来源：村田）

 
受灾的AKM这个工厂生产的其中一种IC就是用于温补晶振的，而且AKM该类IC在温补晶振市场的占有率非常高。据深圳市晶科鑫实业有限公司总经理孙刚介绍，AKM出品的温补晶振IC可以调整两次，“虽然第一次对温度曲线的调整可能不到位，但还可以进行第二次调整，经过两次调整之后，温补晶振的合格率非常高。”
 

 

图2：深圳市晶科鑫实业有限公司总经理孙刚。

 
AKM的竞争对手，比如精工旗下的NPC公司也提供类似IC，“不过他们的IC只能进行一次调试，如果调试不合格，那就直接不合格了。”孙刚指出。
 
也就是说，使用AKM生产的IC产品的温补晶振合格率更高，相对来说成本也就更低。更重要的是AKM的IC价格与竞争对手相比相差并不大。
 
因此，市场上使用AKM IC产品的企业越来越多，据孙刚估计，AKM占了温补晶振IC市场90%以上的份额。
 
火灾后，AKM唯一的生产工厂全面停摆，目前市面上九成以上的温补晶振厂商都要等米下锅，原来有备货的还好点，没有存库的厂家要么等AKM工厂恢复，要么切换到其他厂家的IC。
 
之前有业内人士估计AKM工厂恢复需要半年左右的时间，不过现在看来可能需要更长的时间才能恢复。就在不久前的1月22日，AKM在其官网发布了火灾后续情况声明，表示，“目前，尚无明确的前景来确定起火原因或恢复工厂的运转。我们将继续与当局充分合作，调查起火原因。”
 

 

图3：AKM在其官网发布的火灾后情况声明。（来源：AKM官网）

 
同时对产品的供应情况也做了回应，AKM自11月份开始已经启动了库存补给客户，能够替代的就帮助客户替换，不能替换的正在寻找替代厂商准备。
 
比如1月27日，日经中文网有报道，AKM正委托瑞萨电子代为生产部分IC产品，而瑞萨电子将在日本的主力工厂那珂工厂，利用产品良率较高的8寸晶圆产线来进行替代生产。据悉，瑞萨电子代为生产的是石英振荡器所使用的IC。
 
孙刚表示，目前他们也正在切换到NPC的IC，但是因为IC不一样，产品的测试流程和方式也不一样，整个产线需要重新调整，调整时间可能需要一到两个月。
 
对于终端厂商关心的价格问题，孙刚指出，由于使用了新的IC产品，良率比之前的低，成本与之前相比更高了，等产能上来后，温补晶振的价格会下降，但是肯定是要比之前的价格要高。
 
晶振涨价早有苗头

其实晶振产品的局部涨价从去年2月份就开始了， 扬兴科技总经理蔡钦洪在11月初接受<电子发烧友>采访的时候曾提到，去年2、3月份开始，晶振就一直有价格调涨的消息传出，但当时涨价的主要是日系品牌的晶振，及部分台系品牌的晶振，国产品牌的价格相对稳定。
 
他认为原因主要是全球产能不足造成的。产能不足的背后原因是原材料供应不足导致的。在晶振行业，目前原材料主要被日本厂商控制，比如基座、IC等。
 
最近，扬兴科技产品总监蔡荣洪对<电子发烧友>表示，由于国内大部分的晶振主要原材料需要依赖进口，目前大陆与台湾无源晶振的交期已经排到了今年7~8月份。
 
 

图4：扬兴科技产品总监蔡荣洪。

 
孙刚解释说，晶振最为重要的原材料就是石英晶体，天然的石英晶体一般存在于溶洞中，生长的速度很慢，而且因为溶洞环境不太好，常常都会含有杂质，因此，要想降石英晶体用于工业的话，需要把这些杂质去掉。方法就是让石英晶体在一个更加纯净的高温高压环境中重新生长一遍，生长周期一般是70多天，不能太快，因为生长速度太快的话，石英晶体分子之间会相互挤压，从而出现缝隙。重新生长后的石英晶体的分子将会重新排列组合，杂质会被去掉，这样就可以用于晶振的制作了。
 
他同时指出，别看晶振很小，但一颗晶振从切割到出厂，需要经过30多到工序，而且还需要非常纯净的制造环境。
 
再加上晶振的制造并不像芯片那样可以使用自动化设备来完成，晶振很多工序都需要人工来操作，也就是说，受限于设备和制造工艺，晶振的产能一般都不会太大。
 
另据泰晶科技2021年1月28日的投资者关系活动记录显示，泰晶科技去年2月在产品供给紧张的情况下，进行了第一轮涨价；8月份和10月份，受原材料涨价、订单增多、人员不足，招工和用工成本提高等因素影响，该公司对K3215、K2012和热敏晶体产品价格进行了提价；11月份的新订单执行新价格，部分产品还停止了接单，以保障优质客户供应。
 
这是从国内市场的供给端来看的，从海外市场的供给端来看，由于疫情原因2020年上半年海外不少晶振厂商的产能受到了影响，比如2020年4月，晶振大厂爱普生宣布位于日本的所有工厂和办事处在4月25日~5月6日期间停工，休假人数约20000人。
 
由于疫情的影响，国际大厂的供应体系到目前为止都还未完全恢复，特别是日系、美系等中高端晶振产品。
 
正是由于上游原材料紧缺，中游货源囤积抬价，以及下游短期需求大增等多重因素影响下，部分晶振的价格出现了上涨。
 
涨价最为明显的是32.768KHz，温补晶振（TCXO）及技术含量较高的系列产品。
 
“预计在Q2之前无法解决晶振缺货的现象，拿32.768k来讲，影响是全球性的，该产品主要应用在时钟上，该产品预计在2021年9月之后才会有所能缓解一点，但是缺货无法完全解决。”扬兴科技产品总监蔡荣洪说道。
 
结语

中国产业信息网数据显示，预测2021年全球晶振市场需求量达1980亿只并将持续增长。目前行业景气度在复苏，未来国内增量空间提升。从全球格局来看，日本部分产品产能逐步出清，大陆凭借技术优势承接消化产能。中国全球市场份额大概在10%左右，未来增长空间还很大。
 
目前晶振市场三足鼎立，日本、中国台湾和中国大陆，其中日本的市场份额最大，中国台湾次之，中国大陆在迅速崛起。其中压电石英晶体元器件出现产能向中国转移的趋势，一方面是由于日本厂商受到原材料和人力资源成本上升因素影响，不断将产能往中国台湾地区和中国大陆搬迁；另一方面是中国大陆凭借劳动力成本和市场规模优势已逐渐成为压电石英晶体元器件的主要制造基地之一，同时部分国内优秀厂商主动突围，加快技术研发推出TSX 热敏晶体、TCXO 振荡器、VCXO 等高附加值新产品，进一步缩小与日、台企业的差距。
 
比如在石英晶体谐振器领域，泰晶科技基于半导体光刻工艺技术开发的K3215、K2012工艺实现了扩产上量；在有源晶振领域，惠伦晶体近年来逐渐从无源晶振向TCXO、TSX等器件系列拓展，成为国内同行具备量产能力的重要企业之一。
 
更为重要的是国内晶振企业正在逐步获得市场的认可，比如2020年4月，惠伦晶体的1612尺寸晶振产品通过了美国高通公司的产品认证许可，进一步奠定了其在TWS耳机市场的地位。
 
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