晶(jing)(jing)(jing)體(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩器(qi)，習慣稱做(zuo)晶(jing)(jing)(jing)振(zhen)(zhen)(zhen)，是電(dian)(dian)子(zi)產品最常用的(de)組件，小到(dao)手(shou)機(ji)、電(dian)(dian)腦，大到(dao)汽車、飛機(ji)、導(dao)彈(dan)、衛星都需要晶(jing)(jing)(jing)體(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩器(qi)，其被譽為電(dian)(dian)子(zi)設備的(de)心臟(zang),在(zai)電(dian)(dian)子(zi)系統中扮演關(guan)鍵(jian)角(jiao)色。傳說水晶(jing)(jing)(jing)具有預(yu)測未(wei)來(lai)的(de)神奇力量，壓電(dian)(dian)水晶(jing)(jing)(jing)為制造晶(jing)(jing)(jing)體(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩器(qi)的(de)關(guan)鍵(jian)原料，隨著晶(jing)(jing)(jing)體(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩器(qi)大量滲(shen)透(tou)到(dao)了電(dian)(dian)子(zi)產業的(de)各個角(jiao)落，其行業狀(zhuang)況已經成(cheng)為了直接(jie)反映市(shi)場動向(xiang)的(de)風(feng)向(xiang)標(biao)。

盡管(guan)我(wo)國晶體(ti)振(zhen)蕩器技術方面(mian)(mian)有(you)了(le)(le)很大(da)的(de)(de)進步，在普通晶體(ti)振(zhen)蕩器方面(mian)(mian)具有(you)了(le)(le)一定的(de)(de)影(ying)響力，但在高端(duan)晶體(ti)振(zhen)蕩器技術方面(mian)(mian)還很薄弱，目(mu)前迫切(qie)需(xu)要改變大(da)而(er)不強的(de)(de)局面(mian)(mian)，早日邁向晶體(ti)振(zhen)蕩器強國。

一、晶體振蕩器市場規模

近(jin)幾年(nian)，由于整(zheng)個晶(jing)體(ti)(ti)振(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器市(shi)場競(jing)爭激烈，價(jia)格(ge)下(xia)滑，其營收額增(zeng)長幅(fu)度十(shi)分有限,2014年(nian)全球晶(jing)體(ti)(ti)振(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器市(shi)場營收為21.5億(yi)美元(yuan)，預(yu)計2015年(nian)到2020將年(nian)復(fu)(fu)合(he)增(zeng)長5％，2020達到30億(yi)美元(yuan)。其中亞(ya)太區2014年(nian)晶(jing)體(ti)(ti)振(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器市(shi)場營收11.3億(yi)美元(yuan)，預(yu)計2015年(nian)到2020將年(nian)復(fu)(fu)合(he)增(zeng)長9％，2020達到18億(yi)美元(yuan)。

國內晶體振蕩(dang)器行業近幾年(nian)發展穩定，年(nian)產值約(yue)占全球總(zong)產值的百分(fen)之三十左右(you)，位居世(shi)界前沿。受國內外宏觀(guan)經濟(ji)影響，我國晶體振蕩(dang)器產業雖(sui)然仍(reng)在繼(ji)續(xu)保持快速增長，但(dan)增幅(fu)狀(zhuang)態較比之往(wang)年(nian)有所(suo)回落(luo)。

圖1 2013-2020年全球晶體振蕩器規模（億美元）

 

 圖2 2013-2020亞(ya)太區(qu)晶體振蕩器規模（億(yi)美元(yuan)）

二、晶體振蕩器分類

按晶(jing)體(ti)(ti)(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器的功能和實現技術的不同，可以將晶(jing)體(ti)(ti)(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器分(fen)為溫度補償晶(jing)體(ti)(ti)(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器(TCXO)、壓控晶(jing)體(ti)(ti)(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器(VCXO)、普通晶(jing)體(ti)(ti)(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器(SPXO)、恒溫晶(jing)體(ti)(ti)(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器(OCXO)。

溫度補償晶體振蕩器(TCXO)：

溫(wen)補(bu)晶體振(zhen)蕩器(qi)是一種(zhong)帶(dai)有補(bu)償系統的(de)減小(xiao)溫(wen)度(du)引起的(de)頻(pin)率(lv)變化(hua)的(de)石(shi)英晶體振(zhen)蕩器(qi)。（補(bu)償的(de)方法：電(dian)抗(kang)法、數(shu)字法）

特(te)點：用熱(re)敏補償網絡來提高石英晶體的溫(wen)度(du)(du)特(te)性指標，可滿(man)足較寬(kuan)溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)的需要；頻(pin)率范圍(wei)：1～40 MHz;頻(pin)率穩定度(du)(du)：5×10-6～5×10-7。

壓控晶體振蕩器(VCXO)：

壓控晶(jing)體振蕩(dang)(dang)器是一種用(yong)控制電壓使頻率(lv)按一定規律偏(pian)移或調制的石英晶(jing)體振蕩(dang)(dang)器。

特點(dian)：頻率可(ke)隨外加調(diao)制(zhi)電壓而改(gai)變；頻率范圍：1～250MHz；頻率穩定度：普通晶(jing)振壓控為≤（1～2）×10-3fo/n2,高穩晶(jing)振可(ke)微調(diao)10-7。頻率微調(diao)或鎖相同步。

普通晶體振蕩器(SPXO)：

普通晶(jing)體振(zhen)蕩(dang)器是一(yi)種沒有(you)溫(wen)度(du)控(kong)制和溫(wen)度(du)補償裝置的(de)，頻率溫(wen)度(du)特(te)性基(ji)本上由所用石英晶(jing)體確定的(de)振(zhen)蕩(dang)器。

特(te)點：直接反映所用石英晶(jing)體(ti)的(de)性能；可工作頻率范(fan)圍通常為1KHz～250 MHz;頻率穩定度為10-4～10-5；一般用于本振源或中間信號(hao)。

恒溫晶體振蕩器(OCXO)：

恒(heng)溫(wen)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)振(zhen)蕩器是一(yi)(yi)種至少能控(kong)制石英晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)元件溫(wen)度基(ji)本保持(chi)恒(heng)定的石英晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)振(zhen)蕩器。它利用熱力學原理，把石英晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)或全(quan)部振(zhen)蕩電(dian)路放置于恒(heng)溫(wen)器內來(lai)改善頻率溫(wen)度特(te)性(xing)的晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)振(zhen)蕩器（有一(yi)(yi)般精(jing)(jing)密(mi)和高精(jing)(jing)密(mi)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)振(zhen)蕩器之分）。

特點：加載恒溫(wen)(wen)槽內(nei)，使(shi)石英(ying)晶(jing)體配(pei)調于零溫(wen)(wen)度(du)系數點上，而不受外界溫(wen)(wen)度(du)的(de)影響，使(shi)振(zhen)蕩器(qi)滿足特性(xing)指標。頻率(lv)范圍：1～250MHz（中精(jing)度(du)），2.5，5，10 MHz（高(gao)精(jing)度(du)）；頻率(lv)穩定(ding)度(du)：10-7～10-8（中精(jing)度(du)），10-9～10-11（高(gao)精(jing)度(du)）。

恒溫晶體振(zhen)蕩器(OCXO)是通(tong)信(xin)(xin)基站里的核心(xin)部件，主要是提(ti)供網絡通(tong)信(xin)(xin)的同步(bu)信(xin)(xin)號源。

三、晶體振蕩器競爭格局

日本(ben)在(zai)晶體振蕩器產(chan)(chan)(chan)業上一直處于領先地(di)位，行業產(chan)(chan)(chan)值可以占到全(quan)球晶體振蕩器行業產(chan)(chan)(chan)值的60%，剩余(yu)的部(bu)分被歐美、中(zhong)國大陸和(he)臺灣地(di)區瓜分。

其中Epson、NDK、KDS是我(wo)們耳熟能詳的(de)日本(ben)晶體振(zhen)蕩(dang)器品牌，TXC、HELE是我(wo)國臺灣晶體振(zhen)蕩(dang)器知名廠家(jia),本(ben)土有東晶電子(zi)(zi)、東光電子(zi)(zi)，泰晶電子(zi)(zi)、惠(hui)倫晶體、南(nan)京華聯興電子(zi)(zi)，晶源電子(zi)(zi)等晶體振(zhen)蕩(dang)器企業。

歐美日系(xi)廠商憑借在(zai)晶(jing)體(ti)振蕩(dang)器產業起(qi)步較(jiao)早、基(ji)礎深厚(hou)的(de)優(you)勢(shi)，在(zai)市(shi)場上具有較(jiao)高(gao)的(de)知(zhi)名度(du)，并(bing)在(zai)高(gao)端(duan)產品線擁有較(jiao)高(gao)的(de)市(shi)占率，但(dan)隨著(zhu)近年來中國大陸及(ji)臺(tai)灣地區(qu)石(shi)英晶(jing)體(ti)振蕩(dang)器廠商的(de)崛(jue)起(qi)，使得這一市(shi)場的(de)格局(ju)更為多元(yuan)化

我們重(zhong)點對二家日本晶(jing)體振蕩(dang)(dang)器廠商(shang)（NDK/KDS）和一家我國臺(tai)灣(wan)地(di)區晶(jing)體振蕩(dang)(dang)器廠商(shang)(TXC)近幾(ji)年營收分析(xi)，看到(dao)由(you)于全球經濟復蘇緩慢，終端需求疲弱，再(zai)加上(shang)競爭激烈導致價(jia)格(ge)不斷下(xia)(xia)滑，晶(jing)體振蕩(dang)(dang)器廠商(shang)營收普遍差(cha)強人意。在市場需求不佳(jia)和產品競爭日益加劇(ju)下(xia)(xia)，盈利能力下(xia)(xia)降。

圖3 NDK 2013-2015年 營收(億美元）

圖4 KDS 2013-2015年 營收(shou)(億美元(yuan)）

圖5 TXC 2012-2015年 營收(shou)(億(yi)美元）

四、晶體振蕩器發展趨勢

世界電(dian)子(zi)元件(jian)的(de)(de)技術發展來看，總體(ti)來說，貼片式（SMD）已經(jing)成(cheng)為(wei)(wei)衡量電(dian)子(zi)元件(jian)技術發展水平的(de)(de)重(zhong)要標(biao)志(zhi)之(zhi)一(yi)，其中在以貼片式為(wei)(wei)主的(de)(de)同(tong)時(shi)，也(ye)在往(wang)小型(xing)化(hua)(hua)發展，隨著電(dian)子(zi)設備(bei)小型(xing)化(hua)(hua)進(jin)程的(de)(de)加速，電(dian)子(zi)元件(jian)復合化(hua)(hua)和(he)集成(cheng)化(hua)(hua)的(de)(de)步(bu)伐也(ye)在加快(kuai)。 石英晶(jing)(jing)體(ti)振蕩(dang)器(qi)振正進(jin)入以新型(xing)晶(jing)(jing)體(ti)振蕩(dang)器(qi)系列為(wei)(wei)主體(ti)的(de)(de)新一(yi)代(dai)(dai)元器(qi)件(jian)時(shi)代(dai)(dai)，它將基本上(shang)取代(dai)(dai)傳統元器(qi)件(jian)。新型(xing)晶(jing)(jing)體(ti)振蕩(dang)器(qi)體(ti)現(xian)了當代(dai)(dai)和(he)今(jin)后(hou)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)向微型(xing)化(hua)(hua)、薄型(xing)化(hua)(hua)，低功(gong)耗，響應(ying)速率(lv)快(kuai)、高分辨率(lv)、高精度(du)、高功(gong)率(lv)、多(duo)功(gong)能和(he)智能化(hua)(hua)等(deng)的(de)(de)發展趨(qu)勢。同(tong)時(shi)，產(chan)品(pin)的(de)(de)安(an)全性和(he)綠色化(hua)(hua)也(ye)是影響其發展前途和(he)市場的(de)(de)重(zhong)要因素。

晶體振蕩器有以下發展趨勢：

1、小型化(hua)、薄片化(hua)和(he)片式化(hua)：為(wei)滿足移動電話為(wei)代表的(de)(de)便攜(xie)式產品輕、薄、短小的(de)(de)要求(qiu)，石英(ying)晶體(ti)振蕩器的(de)(de)封裝由(you)傳 統的(de)(de)裸金屬外殼覆塑料金屬向陶(tao)瓷封裝轉變。例(li)如(ru)TCXO這類器件(jian)的(de)(de)體(ti)積縮小了30～100倍。采用SMD封裝的(de)(de)TCXO厚度(du)不足2mm。　　

2、高(gao)(gao)精(jing)度(du)與(yu)高(gao)(gao)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)度(du)，無補償式晶體振蕩(dang)器總精(jing)度(du)也能達到±25ppm，VCXO的頻率穩(wen)(wen)定(ding)(ding)度(du)在10～7℃范圍內(nei)一般(ban)可達±20～100ppm，而OCXO在同一溫度(du)范圍內(nei)頻率穩(wen)(wen)定(ding)(ding)度(du)一般(ban)為±0.0001～5ppm，VCXO控制在±25ppm以下(xia)。　　

3、 低噪(zao)聲，高頻化(hua)，在GPS通信系統中是(shi)不允許頻率(lv)顫抖的，相位噪(zao)聲是(shi)表征(zheng)振蕩器頻率(lv)顫抖的一個重要參數。OCXO主流(liu)(liu)的產品相位噪(zao)聲性能有(you)很大改善。除 VCXO外(wai)，其它(ta)類型的晶體振蕩器最高輸出頻率(lv)不超過200MHz。例如用于GSM等移動電話的UCV4系列壓控振蕩器，其頻率(lv)為(wei) 650～1700MHz，電源電壓2.2～3.3V，工作電流(liu)(liu)8～10mA。　

4、低功能，快(kuai)速啟(qi)(qi)動，低電(dian)壓工(gong)作， 低電(dian)平驅動和(he)(he)低電(dian)流消(xiao)耗(hao)已成為一個趨勢。電(dian)源電(dian)壓一般(ban)為3.3V。許(xu)多TCXO和(he)(he)VCXO產(chan)(chan)品，電(dian)流損耗(hao)不超過2mA。石英(ying)晶體(ti)振蕩器的(de)(de)快(kuai)速啟(qi)(qi)動技(ji)術也取 得(de)突破性進展。例如日(ri)本(ben)(ben)精工(gong)生產(chan)(chan)的(de)(de)VG—2320SC型VCXO，在(zai)±0.1ppm規定(ding)值(zhi)(zhi)范圍條件下(xia)，頻率穩定(ding)時間小于(yu)4ms。日(ri)本(ben)(ben)東京陶瓷公司生產(chan)(chan)的(de)(de) SMD TCXO，在(zai)振蕩啟(qi)(qi)動4ms后則可達到額定(ding)值(zhi)(zhi)的(de)(de)90%。在(zai)預熱(re)5分鐘后，則能達到±0.01ppm的(de)(de)穩定(ding)度。

五、晶體振蕩器價格趨勢

通常石英(ying)(ying)晶(jing)體振蕩器加工流(liu)程有數十道復雜的工序(xu)，從(cong)石英(ying)(ying)切割(ge)、購買基座、起振晶(jing)片，用特殊導電膠將石英(ying)(ying)及晶(jing)片黏帖(tie)在陶(tao)瓷基座上(shang)，并進行填充氮(dan)氣密封(feng)數；其(qi)對(dui)工廠的生(sheng)產(chan)(chan)品(pin)質管理(li)有著極為嚴格的要(yao)(yao)求。而這也是(shi)品(pin)牌與非品(pin)牌石英(ying)(ying)晶(jing)體振蕩器成本差別較大的重(zhong)要(yao)(yao)原因，如 EPSON、NDK、TXC、KDS等(deng)對(dui)品(pin)質工藝的管理(li)較高，而他(ta)們產(chan)(chan)品(pin)的成本也一(yi)直居高不(bu)下(xia)。

除了品牌(pai)與非品牌(pai)的(de)(de)成本因素，還有許多因素會與晶體(ti)振(zhen)蕩器(qi)的(de)(de)價(jia)格(ge)相關。盡管晶體(ti)振(zhen)蕩器(qi)的(de)(de)參數(shu)比較(jiao)多，但是影響價(jia)格(ge)的(de)(de)指(zhi)標主要是工(gong)作溫(wen)度(du)和溫(wen)度(du)穩(wen)定性。一般溫(wen)度(du)范圍(wei)越(yue)寬、穩(wen)定性要求(qiu)越(yue)小的(de)(de)晶體(ti)振(zhen)蕩器(qi)價(jia)格(ge)越(yue)高。

晶(jing)(jing)體振(zhen)蕩(dang)(dang)器(qi)(qi)行業已經(jing)非常成熟(shu)，因(yin)此晶(jing)(jing)體振(zhen)蕩(dang)(dang)器(qi)(qi)價(jia)格逐(zhu)年下滑(hua)。2005年晶(jing)(jing)體振(zhen)蕩(dang)(dang)器(qi)(qi)平均價(jia)格大約(yue)為2元(yuan)人(ren)民幣，而到(dao)2011年下滑(hua)到(dao)1.2元(yuan)，2012年大約(yue)為1.1，下滑(hua)幅度8%-10%。 

近幾(ji)年(nian)晶(jing)體(ti)振蕩器市場雖略(lve)顯供大于求，但總體(ti)上產品的(de)(de)價格變化(hua)不(bu)大，基本(ben)保持穩(wen)中有降的(de)(de)態(tai)勢(shi)。

圖6 晶(jing)體振蕩器平均價格趨勢

六、國產晶體振蕩器產業需由大變強

雖然我國生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的晶體(ti)振蕩器(qi)產(chan)(chan)(chan)量已居世(shi)界首位，但整個生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的晶體(ti)振蕩器(qi)以低附加值(zhi)的低端產(chan)(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)，而高附加值(zhi)的高端產(chan)(chan)(chan)品(pin)很少，并且(qie)一般生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的產(chan)(chan)(chan)品(pin)都是出口國際(ji)市場，已經進(jin)入無利可(ke)圖的境地。

我國(guo)每年晶(jing)(jing)體振蕩(dang)器使用量(liang)約超過13-15億顆，而80%完全是(shi)依靠(kao)進口，高端晶(jing)(jing)體振蕩(dang)器產品(pin)，幾乎是(shi)百分之(zhi)百進口，尤其(qi)是(shi)高端的(de)溫(wen)補晶(jing)(jing)體振蕩(dang)器和壓控晶(jing)(jing)體振蕩(dang)器，主(zhu)要來自日本，美國(guo)，歐洲等廠牌生產。

比(bi)如目前嚴(yan)重(zhong)缺貨(huo)的26M、2520貼片溫補晶體振蕩器，國內(nei)廠(chang)商還未見有可(ke)替代產(chan)品，國產(chan)晶體振蕩器產(chan)業還遠(yuan)遠(yuan)不(bu)能(neng)滿足我國整機系統(tong)發展要求。

未來幾年，無(wu)論是(shi)(shi)全(quan)球(qiu)市(shi)場(chang)(chang)還是(shi)(shi)國內(nei)市(shi)場(chang)(chang)，電子信息產(chan)(chan)業(ye)的(de)迅猛(meng)發(fa)展將會給(gei)晶體振(zhen)蕩器產(chan)(chan)業(ye)帶來廣闊(kuo)的(de)市(shi)場(chang)(chang)應(ying)(ying)用前景，新產(chan)(chan)品(pin)的(de)問世(shi)層出不窮，這是(shi)(shi)都為晶體振(zhen)蕩器開闊(kuo)了(le)新的(de)應(ying)(ying)用市(shi)場(chang)(chang)。

和任何行業一樣，晶體振蕩器也有技術壁壘，中國晶體振蕩器技術發展比較遲，比較慢，盡管現在晶體振蕩器技術方面有了很大的進步，已涌現如東晶電子、東光電子，泰晶(jing)電子(zi)、惠倫晶(jing)體、南京華聯興電子，晶(jing)源電子等名牌(pai)企業(ye)(ye)，在普通(tong)晶(jing)體(ti)振蕩器(qi)方(fang)面具有(you)了一定的影響(xiang)力，但在高端(duan)領域還(huan)是和日(ri)本(ben)企業(ye)(ye)，歐美企業(ye)(ye)，我國(guo)臺灣(wan)企業(ye)(ye)有(you)很(hen)大(da)差距(ju)。不可否認(ren)，我們(men)在某(mou)些關鍵技術方(fang)面還(huan)是受(shou)制(zhi)于人，在高端(duan)晶(jing)體(ti)振蕩器(qi)技術方(fang)面還(huan)很(hen)薄弱。

國內晶體振蕩器廠商必須(xu)重視基礎能(neng)力的提升，加大(da)研發投入，形成有(you)自(zi)己特(te)色的技術積累。只有(you)苦練內功，才能(neng)贏得未(wei)來發展的先機。通過持續(xu)提升自(zi)身(shen)的技術水平(ping)，靠能(neng)力取勝(sheng)(sheng)，靠創新取勝(sheng)(sheng)。

我(wo)們期(qi)待我(wo)國晶體振蕩器制造產(chan)業大而不強的局面能夠(gou)盡快扭轉，成為晶體振蕩器產(chan)業領域(yu)的制造強國。