Products=======================================

temperature influences the operating frequency; various forms of compensation are used, from analog compensation (TCXO) and microcontroller compensation (MCXO) to stabilization of the temperature with a crystal oven (OCXO). The crystals possess temperature hysteresis; the frequency at a given temperature achieved by increasing the temperature is not equal to the frequency on the same temperature achieved by decreasing the temperature.

依精準度等級可分為普通石英晶體振盪器、電壓控制晶體振盪器(VCXO)、溫度補償晶體振盪器(TCXO)、恆溫控制晶體振盪器(OCXO)與數位控制晶體振盪器(DCXO)

CXO:電腦、硬碟、手持攝錄影機
VCXO:移動通訊基地台
TCXO:手機、全球衛星導航系統
VC-TCXO:NFC非接觸式電子錢包
OCXO:移動通信基地站、國防[活動目標顯示雷達]、導航[導航系統時脈]、頻率計數器、頻譜和網路分析儀等設備、儀表中[標準頻率]。
RbXO:衛星終端、雙向及多向雷達
Cs:Strategic C3, EW

微型化、高頻化則是石英振盪器所面臨的另一發展瓶頸。由於本身材料特性,石英元件的振盪頻率與厚度呈反比,厚度愈薄,頻率則愈高,但相對也較容易發生碎裂,所以,利用傳統石英製程所開發的石英振盪器,一直無法突破100MHz的頻率關卡。 在電子產品生命週期逐漸縮短、外觀設計更趨輕薄及通訊功能日益吃重的趨勢下,石英振盪器交期長與高頻化的發展僵局,已是相關業者所面臨的棘手挑戰,但也反而成為新興技術與後進業者積極布局與突破的目標。

目前一支多功能手機中往往配置多顆石英元件。在行動通訊方面,射頻(RF)、基頻(Baseband)和應用處理器各需要一顆石英元件,分別是提供MHz範圍的電壓控制-溫度補償晶體振盪器(VC-TCXO)、RTC模組上之KHz等級石英晶體震盪器GPS端之溫度補償晶體振盪器(TCXO),及用於負責處理其他功能的處理器之石英晶體(Crystal)。至於照相模組、多媒體播放功能、藍牙、Wi-Fi、RFID、USB、行動電視等功能,也需要配置至少一顆石英晶體。此外,目前風行的照相模組本身還需要配置低通光學濾波器,因此石英元件使用量相當大。當然,手機業者也能透過多重時脈產生器等方式來減少單一手機中石英元件的用量。

手機中的石英元件應用圖示

Risks =================================

矽振盪器(Silicon Oscillator)與微機電系統振盪器(MEMS Oscillator)均已突破以往技術瓶頸,並挾可編程(Programmable)、體積小、交期短且價格更具競爭力等優勢異軍突起,試圖瓜分振盪器 市場大餅。其中,又以MEMS振盪器的發展最受矚目,除新創公司Discera、SiTime日前陸續發表新一代方案外,原本石英振盪器市場龍頭台灣愛普 生(Epson Taiwan)也以獨有的QMEMS技術突破現今石英振盪器的發展極限;此外,已成功推出加速度計(Accelerometer)與陀螺儀 (Gyroscope)的MEMS元件大廠意法半導體(ST)也已著手進行MEMS振盪器研發。 

有 別於石英振盪器利用石英的壓電(Piezoelectric)特性來產生頻率,矽振盪器則是利用內部的電阻電容時間常數(RC Time Constant)而非共振結構來獲得振盪頻率。此一先天架構上的設計差異,讓矽振盪器可免於受到外部共振結構影響,不但耐震、耐撞,且對濕氣與電磁干擾 (EMI)也具有較大耐受度。此外,矽振盪器還兼具低成本、低功耗與低元件總數的「三低」特性。然而,矽振盪器極易受到溫度變化影響,造成頻率不穩定的現 象。矽振盪器的精準度約在±1%,相較於石英振盪器百萬分比(ppm)等級的精準度,差距頗大。以全矽組成的MEMS諧振器(Resonator),將無法達成如石英晶體振盪器的超高品質因子(Q Factor)、-40~85℃溫度範圍及穩定度,而須透過外部鎖相迴路(PLL)電路加溫度補償,才能符合溫度要求規格,使其在功耗、底部及近端相噪的規格,無法延伸到無線通訊領域,因此MEMS短期內僅能切入有線通訊應用如通用序列匯流排(USB)、串列式先進附加介面(SATA)等領域

MEMS振盪器不但可實現大規模量產且良率高達90%以上,產品的尺寸與厚度也分別為石英振盪器的十分之一與四分之一,防震能力更達50,000G,遠優於石英產品。加上MEMS振盪器與傳統石英振盪器可完全相容,可直接使用並進行測試,有助快速導入量產和節省成,因而備受市場矚目。事實上Epson 也已將此一技術用於其石英共振器結構的製造,QMEMS的核心在於採用半導體製程的光蝕刻(Photolithography)技術,從而突破傳統石英製 程在100MHz的頻率上限,適合要求頻率穩定性和高頻化的光傳輸裝置、手機或WiMax的基地台骨幹網路,以持續穩坐石英振盪器市場龍頭的寶座。



台灣晶技產品研發中心協理郭啟榮坦言,矽振盪器與MEMS振盪器已是難以抵擋的發展潮流,儘管目前可銷售的市場規模仍不及石英振盪器,但未來發展潛力仍不容小覷。矽與石英是兩種截然不同的專業領域,石英振盪器業者若要跨足,絕非易事。

Company =======================================

晶技11Q3各產品營收、毛利率比重為
Mobile 27.5%、22.0%
PC/NB 22.6%、29.6%
Networking 20.6%、21.1%
Global EMS 17%、27.4%
Consumer 5.3%、27.7%
Auto 1.5%、37.9%
Others 5.5%。24.8%
PC/NB受到Tablet產品侵蝕,營收衰退約7%,中國網路基地台布建需求成長使Networking成長約8.2%,手持裝置仍然維持快速成長軌道約17.8%,歐債衝擊CConsumer、Auto、Others營收均呈現衰退。

石英晶體、石英震盪器收比為80%、10%,
石英晶體:包括DIP、Seam Sealed Crystal、Glass Sealed Crystal、Tuning Fork Type。
石英振盪器:CXO(時脈晶體振盪器)、TCXO(溫度補償晶體振蕩器)、VCXO(壓控晶體振蕩器)、OCXO (恆溫晶體振盪器)、VC-TCXO(壓控-溫度補償晶體振蕩器)。


2011年產品營收比重:石英晶體(KHz、MHz)佔67%,石英振盪器包括TCXO、VCXO、CXO各佔9%、3%及11%等;公司業務發展重心在高階振盪器,包括行動通訊基地台VCXO、TCXO,以及電子產品所需的TCXO,其中TCXO在平板電腦、行動通訊3G晶片帶動下成長強勁,主要應用於GPS、VC-TCXO2016元件,主要應用於NFC電子錢包需求預計在2012年爆發2011年,來自智慧型手機出貨將成長3成以上,及各家積極推出的平板電腦裝置,雖然PC/NB 應用端產量成長已呈停滯情形,晶技面臨客戶砍價壓力使毛利率呈現逐季下滑。2011年整體石英元件產值仍維持小幅成長,預估年成長近5%至35.52億美元。國內智慧型手機廠商採用日系石英元件產品比重約50%。

最大客戶為鴻海,其約占營收比重27%,第2大客戶廣達則占約9~10%,其餘如Seagate、仁寶、宏達電、華為等為前十大客戶,而前10大客戶即占公司營收逾6成,其中鴻海、廣達為Apple主力代工廠。

全 球平板電腦品牌前四大包括Apple、Motorola、RIM、Samsung等,其中除Samsung 之外,晶技皆為主要石英元件供應商之一。智慧型手機方面,全球前五大品牌為Nokia、Apple、Samsung、RIM、HTC,除Samsung之 外,晶技也皆是以上大廠主要供應商之一。

工廠分布台灣平鎮、大陸寧波及重慶新廠,2011年集團月產能由2010年的92.5百萬顆擴充至125.5百萬顆(+36%YoY)。產能狀況:
產品 2011年底月產能(KK) 合計  125.5
平鎮廠  Xtal     14  CXO     7.5  TCXO     10  Tuning Fork     3  SAW     1
寧波廠  SD    82  DIP     8

*重慶新廠建置10條產能生產線,原本計畫於2011年Q4投產,計畫將延後。

晶技從2010年打入大陸通訊大廠中興、華為後,也與其簽訂了供貨合約,促使晶技必須加緊擴充TCXO產能。林萬興表示,合約內容為商業機密不便透露,但條件對晶技是有利的,並沒有犧牲毛利率或ASP的狀況。公司2011年斥資13.4億元,於平鎮廠擴充溫度補償振盪器(TCXO)產能,2011年Q2產能由原本每月3KK擴展至每月5KK,至年底TCXO產能可望大幅提升至每月10KK。

新產品及技術開發導向:
(1)高階振盪器及模組產品開發:如特殊通訊器材用的TCXO、光纖通訊模組的VCSO、HFF VCXO,高頻通訊的VCXO及基地台用的OCXO。
(2)車載用產品開發。
(3)石英元件1210封裝以及TCXO1612元件封裝。
(4)晶技下一代的技術藍圖中已提出石英晶體相容半導體製程的概念來降低成本(QMEMS Like),不過專利與製程需要突破。

看好藍寶石基板發展,公司投入3.24億於平鎮取得土地並投入2億元台幣購入10 台4吋長晶爐,跨入藍寶石基板業務(包含切片、研磨、拋光),初期月產能規劃為2-3 萬片,計畫2012年初產能增加至5萬片。2011年規畫先生產2吋與4吋磊晶層藍寶石晶圓與長晶,未來除可使用自產的藍寶石基板外,也可承接晶圓代切、代磨等業務。

Competitors =================================


日系石英元件因技術成熟,不僅精確度高,尺寸大小也發展迅速,客戶穩定,因此市場幾乎為日廠所把持,市占前四大皆為日廠,合計佔全市場近6成之市占率。

晶技為全球前五大石英元件廠,國外競爭對手包括Epson Toyocom、NDK、KDS Kyocera Kinseki、Ventron、Rakon TEW、Micro Crystal等,日廠主攻高階TCXO、OCXO、VCXO等三種高階石英元件,而國內石英元件較具生產規模之廠家為台灣晶技、加高電子、希華、泰藝電子、台嘉碩、鴻星電子及安碁科技等廠商。

以TCXO來說,3.2毫米×2.5毫米的3225元件、2.5毫米×2.0毫米的2520元件已發展地相當成熟,成本可以壓到很低,但對於平板、手機來說,占用面積太大,不是很理想的方案。在日系廠商來說,目前極具競爭力的是2.0毫米×1.6毫米的2016元件方案,相當適合行動產品的應用[晶技20111001發表],而新一代的元件更已朝1.6毫米×1.2毫米的1612更小規格推進。 

同樣的微型化TCXO元件,也有等級之分。以Epson Toyocom的2016元件來說,採用原創的NPO(New Platform Oscillator)封裝架構,可讓外部的熱不易進入封裝中,抑制GPS開機時的高熱衝擊,使得其TTFF可以更快。不過,因成本考量,另有一種傳統開 放式的陶瓷底座封裝,做法反其道而行,讓外部的熱能夠直接進入封裝內,透過IC元件的溫度補償功能來快速校正,是更具成本優勢的一項選擇
[晶技採用]

2011 年日圓飆漲石英元件大廠NDK上季純益驟減41%、石英元件大廠大真空KDS自估全年恐陷虧損;而Epson Toyocom目前僅有前段製程在日本廠區生產,且已有70%以上移往海外廠區生產,在大陸無 錫、蘇州以及馬來西亞與泰國皆有生產據點石英振盪器市場龍頭台灣愛普生(Epson Taiwan)也以獨有的QMEMS技術突破現今石英振盪器的發展極限;此外,已成功推出加速度計(Accelerometer)與陀螺儀 (Gyroscope)的MEMS元件大廠意法半導體(ST)也已著手進行MEMS振盪器研發,全力迎接新一代石英震盪器。[晶技20111014發表MEMS2025元件還不具攻擊性]

現階段,採用Epson Toyocom的專利QMEMS製程生產石英時脈,出貨量僅達50%,該公司已有計畫調高出貨比重。林 睦夫提到,QMEMS製程的陀螺儀在智慧型手機的比重仍不高,但Epson Toyocom技術已經到位,待市場需求引爆即會進軍市場,現則期待市場有更多回饋,以確保該公司可推出更多符合市場要求的產品。QMEMS製程的石英感測器應用在中國大陸智慧型手機比重較高;至於全球每年石英時脈出貨量成長幅度達13%。,看好消費性電子(CE)將帶動QMEMS石英元件的需求,加上多軸感測器為大勢所趨,繼單軸與六軸感測器後,Epson Toyocom已計畫於2011年再推出三軸陀螺儀,並瞄準智慧型手機與類似iPad的產品(iPad Like)兩大主力市場。消費性電子產品為QMEMS石英元件最大宗應用市場,其陀螺儀約30~40%出貨量供應數位相機防手震功能,市占率已高達70%,名列全球第一;其次為娛樂領域,如智慧型遙控器、三維(3D)滑鼠、車用電子、智慧化飛盤等。宮澤 健指出,Epson Toyocom已成功打入第一階(Tier One)國際汽車電子元件大廠的供應鏈。

【晶技與Epson Toyocom的技術水準上有一段差距,僅能搶次要產品且又要防止Epson Toyocom壓低售價打擊研發成果,目前暫無近逼日本的能力】 

 為減輕日圓大漲對於Epson Toyocom的影響,除了既有海外生產比例已占70%,可分散風險,尤其中國大陸生產據點的製造成本較低之外,該公司亦將針對馬來西亞和泰國工廠在降低成本、技術與配送方面進行改善,因此確信仍具一定的競爭力。


Leaders =====================================

二十四年前創立台灣晶技的林家兄弟,董事長林進寶、總經理林萬興很早就與台灣電子大老們建立深厚情誼,與宏碁創辦人施振榮、英業達創辦人溫世仁、聯電榮譽副董事長宣明智都是舊識,後來也成為晶技事業上的貴人。

十八歲從雲林虎尾農家北上的弟弟林萬興,就讀電子科的他在大同家電的維修站打工,修理電視機、收音機,經常接觸各種的電子材料。林萬興和哥哥林進寶在光華商場成立良興電子,進口兩萬一千六百多種電子材料,供應國內電子廠家。

早期像是施振榮、溫世仁,都是技術出身,在第一線研發,林萬興回憶,早年他經常三更半夜敲門送貨,和這些大老闆們建立革命情感。宏碁第一台電腦小教授,就是透過林氏兄弟的通路出售。

接觸電子材料的過程中,石英原件價位高、卻不容易取得,未來市場又看好,林氏兄弟於是興起成立石英製造廠的念頭。一九九三年決定增資的同時,在宣明智牽線下,認識了鴻海董事長郭台銘,成為晶技股東之一。

「郭董的企圖心很強烈,他經常說,要做就做業界最大,要做就做世界前三大,」林萬興認為,鴻海世界第一的企圖心,也感染了晶技。

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