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中國FPC行業市場創新應用需求端及發展趨勢分析[圖]

2019年05月17日 13:38:49字號:T|T

    FPC具有配線密度高、重量輕、厚度薄、可彎曲、靈活度高等優點,能承受數百萬次的動態彎曲而不損壞導線,依照空間布局要求任意移動和伸縮,實現三維組裝,達到元器件裝配和導線連接一體化的效果,具有其他類型電路板無法比擬的優勢。蘋果從iPhone4開始大量使用FPC替代硬板,從而引領眾多廠商的追隨,FPC已廣泛應用于智能手機、平板電腦、可穿戴設備等移動智能終端,是目前為止滿足電子產品小型化和便捷移動需求的唯一解決方案。

    隨著近年來下游電子行業快速發展,電子產品的需求不斷擴張,并逐漸向多元化和定制化發展。作為PCB的重要分支,FPC具有相較于傳統剛性電路板更為優異的物理特性,FPC可彎曲、輕薄,并具有優良的電性能,可大大縮小電子產品的體積和重量,迎合了電子產品向高密度、小型化、輕薄化、高可靠性方向發展的需要。近年來FPC市場異軍突起,比重不斷擴大,成為全球PCB產業增長的核心動力之一。

    2017年iPhoneX零組件迎來了史無前例的全面升級,以OLED全面屏、3D成像、無線充電為代表的功能創新使其FPC數量達到了20片以上,單機價值量從上一代的30美金左右大幅提升到40美金以上。FPC應用范圍全面覆蓋了閃光燈&電源線、天線、振動器、揚聲器、側鍵、攝像頭、主板、顯示和觸控模組、HOME鍵、SIM卡座、獨立背光、耳機孔和麥克風用FPC等,加上iPad、iWatch,AirPods等,蘋果每年FPC采購量約占全球市場一半份額,而日臺大廠均為主力供應商。

    LCP天線創新帶來FPC市場新增量,頻段增多推動智能設備多天線需求。從1G到2G再到現在的3G和4G,隨著無線通信技術的發展以及用戶信息需求的增長,手機已經從最初單一的通話工具,轉變為涵蓋語音通訊、即時聊天、信息娛樂等等的綜合終端。手機由最初僅配備基本接收、發送功能的主天線,發展到目前配備主天線、WiFi天線、藍牙天線、GPS天線等多個天線,單臺手機配備的天線數量逐漸增加。以iPhone為代表的智能手機天線經歷了結構,工藝和材料的不斷升級改進,以滿足不斷提高的性能需求。同時支持“全頻段”逐漸成為智能手機的標準配置。IPhoneX除了支持基本的GSM以外,還支持UTMS、CDMA、TD-LTE、FDD-LTE等多種3G、4G通信制式以及WiFi、GPS等功能,以上無線功能均需要相對應的天線支持,因此應用頻率的增加帶動了對應天線數量的增加。

    一、需求端

    1、柔性屏

    柔性OLED屏的應用也將作為一項純增量推動FPC產業的發展,OLED是繼LCD之后的新一代平板顯示技術,其最大的特點是自發光、可彎曲。與LCD屏相比,柔性OLED結構更為簡單,不需要背光源,直接貼合在柔性襯底上。目前來看,最適合的柔性襯底材料是聚酰亞胺(PI),它也是FPC板最常用的柔性基板材料。2017年蘋果推出iPhoneX預示著OLED屏將進一步快速向智能手機滲透,據iPhoneX的BOM物料清單顯示,其采用的OLED顯示屏成本高達80美元,以iPhoneX2018年預測銷量6000萬臺計算,單iphoneX一款手機的OLED屏市場容量便高達48億美元。而根據調查數據預測,到2020年,柔性顯示屏出貨量將由2016年的85.8億片提升至710.7億片,市場份額由42.1%大幅提升至64.72%。

硬屏AMOLED、柔屏AMOLED出貨量及預測

數據來源:公開資料整理

    2、COF封裝

    目前大陸地區丹邦科技可生產COF柔性封裝基板及COF產品,但以單面COF為主,而未來AMOLED面板大概率會以雙面COF為主流;合力泰收購藍沛52.27%的股權,獲得國際領先FPC材料技術,公司的新加成法工藝可在陶瓷、玻璃、PVC、PI等各種材料表面形成所需的線路,突破了傳統FPC基材的限制,且半加成法最低可實現2um線寬,技術達全球領先水平,且相關技術已廣泛應于大型觸控面板產品;弘信電子是國內FPC龍頭,16年底已有兩條片對片、一條卷對卷生產線,公司是國內唯一采用卷對卷工藝的FPC廠商,在COF研發方面具備設備優勢。

COF所用超細FPC單價昂貴

數據來源:公開資料整理

    無線充電市場快速增長,為FPC發展提供增長動能,三星的S6、蘋果的AppleWatch都搭載了無線充電,無線充電接收端線圈主要包括密繞線圈、FPC線圈和MQPRF扁平線圈。由于FPC線圈較薄,尺寸較小,效率相對銅股線更高,目前是手機模組中的主流方案。三星S7采用NFC+無線充電+MST三合一方案,蘋果新機中采用了FPC上做銅導線蝕刻方法,無線充電的快速推廣將加大FPC的使用量。隨著成本的下降和充電功率的提升,2017年iPhone8/8P和iPhoneX搭載了無線充電,引領一輪無線充電潮流。據調查數據顯示,無線充電市場將會從2016年34億美元增加到2022年的140億美元,滲透率從7%提升到60%以上。未來幾年,無限充電行業總體將保持50%以上增長態勢,勢頭非常強勁。

2016-2022年中國無線充電市場規模及滲透率預測

數據來源:公開資料整理

    智能手機FPC板的單機用量均達到了10-15片,有效推動了FPC板的需求。未來有望能看到越來越多的FPC出現在各個品牌智能終端,從而帶動整個FPC產業鏈的成長。

    3、帶動汽車電子
作為智能電子產業發展中的最大受益者之一,FPC成為成長速度最快的PCB類型,占PCB市場比重不斷上升。截至2017年,全球PCB市場552.8億美元,據調查數據預測113.5億美元,占PCB的比重上升至20.5%,其增長率為6.1%,在PCB所有細分行業中增長最快。未來隨著汽車智能化和電動化、可穿戴及其他5G終端設備出于對輕量化的需求,設備內部的電路板中FPC的采用比率將大幅提升。

    隨著傳感器技術應用的增加和互聯網對汽車的逐步滲透,汽車的電子化趨勢越來越明顯,尤其是以特斯拉為代表的電動汽車。據調查數據預測,到2021年汽車電子領域的FPC產值將達8.5億美元。

2011-2021全球汽車領域FPC產值及預測

數據來源:公開資料整理

    4、可穿戴等

    隨著全球AR/VR/可穿戴市場的興起,谷歌、微軟、蘋果、三星、索尼等國際大型電子設備生產商紛紛加大投入和研發,國內企業中百度、騰訊、奇虎360、小米等行業龍頭也紛紛布局可穿戴設備領域。據調查數據顯示,2016年全球可穿戴設備的出貨量為10240萬部,同比增長25%;2017年前三季度出貨量7730萬部,預計2017年全年將出貨1.16億部,到2021年全球可穿戴設備的出貨量將達到2.52億臺。FPC具備輕薄、可彎曲的特點,與可穿戴設備的契合度最高,是可穿戴設備的首選連接器件,FPC行業望成為可穿戴設備市場蓬勃發展最大的受益者之一。

2014-2021年FPC是可穿戴設備的首選連接器件及預測

數據來源:公開資料整理

    5、無人機

    隨著無人機技術的不斷成熟,民用無人機在日常生活中逐步普及,消費級無人機銷售尤其火爆,其主要運用于個人航拍等娛樂行業,并向商業影視拍攝等領域拓展。目前無人機市場銷量最大的為消費級無人機,消費級無人機近幾年來高速增長,全球市場需求旺盛。根據預測,到2023年為止,全球民用無人機市場規模將從2013年的19億元發展到124億元,年均復合增長率有望達到20.3%。

2023-2023年全球民用無人機市場及預測

數據來源:公開資料整理

    隨著無人機小型化趨勢的不斷推進,其對于核心零部件對于輕薄有越來越嚴苛的要求,所以其對FPC的需求較大,一臺無人機的FPC用量在10片以上,其中最為核心的FPC在于航拍穩定器相機云臺中的主板。

    二、發展趨勢

    目前來說比較可行的實現傳輸速率提升的方案是增加頻譜帶寬,這也就帶來了毫米波技術升級的需求。根據通信原理,無線通信的最大信號帶寬大約是載波頻率的5%左右,因此載波頻率越高,可實現的信號帶寬也越大。但同時毫米波波段的傳輸損耗將遠高于目前的4G頻段,目前的天線軟板PI基材將無法滿足要求,而以LCP為基礎的高頻FPC具備更低的介電常數和低介電損耗,其數據傳輸速度與傳輸質量更能夠適應5G時代要求,同時相對于傳統FPC產品,LCP軟板技術壁壘更高,利潤率也更高。數量方面,由于毫米波的工作頻率較高,5G的通信基站和移動終端設備對高頻天線有著大量的需求。

2008-2017年全球PCB及FPC行業市場規模

數據來源:公開資料整理

    政策面方面,國內出臺了一系列鼓勵PCB產業發展的積極政策,引導著PCB產業步入健康發展軌道,FPC行業有望迎著政策春風進入快速發展通道。

    對比全球PCB產值增長平緩,消費/汽車電子等輕薄化需求推動FPC維持相對高增速:據調查數據顯示,2010年全球FPC市場規模約87.86億美元,占PCB產業比重約14.7%;據調查數據顯示,2017年全球FPC產值達157億美元,占PCB產值比重上升至23.9%,為PCB增長最快子行業;據調查數據預測,2020年全球FPC市場規模有望達到262億美元,未來3-5年全球FPC產值復合增速有望達15%。

    印制電路板是指在通用基材上按預定設計形成點間連接及印刷元件的印刷板,其主要功能是使各種電子零組件形成預定電路的連接,起中繼傳輸的作用。PCB被稱為“電子系統產品之母”,幾乎所有電子設備都要使用PCB,PCB產業的發展水平可在一定程度上反映一個國家或地區電子信息產業的發展速度與技術水準。

    產品結構來看,當前PCB市場中多層板仍占主流地位。隨著電子電路行業技術的迅速發展,元器件的集成功能日益廣泛,電子產品對PCB的高密度化要求更為突出,高多層板、撓性板、HDI板和封裝基板等高端PCB產品逐漸占據市場主導地位。

    根據調查顯示預測,在未來的一段時間內,多層板仍將保持首要的市場地位,為PCB產業的整體發展提供重要支持;預計到2021年,高多層板、撓性板、HDI板和封裝基板等高技術含量PCB占比將達到60.58%,成為市場主流。

2015-2021年全球PCB產值及預測

數據來源:公開資料整理

    伴隨電子產業下游應用對工藝需求的提升,PCB產業仍存在較高技術。中國PCB產值CAGR遠超全球,逐步實現貿易。預計到2021年,中國PCB行業產值將達320.4億美元,占全球PCB行業總產值的比重上升至53.0%。

    相關報告:智研咨詢發布的《2019-2025年中國FPC行業市場專項調研及投資前景分析報告

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