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1、没有新产品,只有新制程,“机电声光”全方位发展

立讯精密,成立于2004年5月24日,于2010年9月15日在深圳证券交易所成功挂牌上市,营业收入年复合增长率达50%。立讯精密始终坚持以技术导向为核心,集产品研发和应用服务于一体,并逐步实现从传统制造向智能制造跨越,成长为国内电子行业精密制造的龙头企业。

近年来公司从传统连接器业务向精密制造业务跨越,以精密互联技术为基础逐渐延伸到电声学、光学等精密制造领域,“机电声光”全方位发展,成为世界同行业的开拓者与先行者。

立讯精密作为中国乃至全球领先的消费电子巨头,其护城河的本质就在于飞轮所提供的强大增长动能,业务扩张路径符合飞轮模型的底层算法。(1)底层飞轮,主要是指连接器业务,核心在于以“精密智造”提高客户满意度。(2)第二层飞轮,主要是指消费电子业务,核心在于以“零部件制造”延伸产业链布局。(3)第三层飞轮,主要是指智能硬件业务,核心在于以极强的工艺制成能力整合模组。(4)第四层飞轮,主要是指5G通信业务,核心在于突破整机制造。(5)第五层飞轮,主要是指汽车电子业务,核心在于积极布局全产业链。

公司研发及生产的线材组装、连接器、电源线、天线、软排线、软性电路板、精密五金/塑胶零组件、声学组件以及智能穿戴设备等产品广泛应用于电脑、消费性电子、企业、汽车和医疗等多个重要领域。公司与众多海内外知名品牌厂商建立了长期合作关系,如苹果、联想、华为、惠普、戴尔、微软、谷歌、浪潮、日产、博世、亚马逊、贝尔金等。

公司布局全球,在5个国家拥有78000名员工,在海内外拥有办公室、制造基地及研发中心。总部位于中国广东省东莞市,制造基地主要分布在中国的广东、江西、江苏、安徽、浙江、山西、河北、四川、台湾等地,海外主要位于德国、越南,并在广东东莞、江苏昆山、台湾及美国设有研发中心。

1.1、内生增长叠加外延并购,扩展消费电子业务能力边界

公司始终专注于主业,深耕细作、锐意进取,不断通过纵向的垂直整合与横向的业务拓展扩大市场份额,不断追求智能化研发设计、数字化运营管理、精细化成本控制、自动化生产制造的极致。目前,在中国内地市场,立讯精密在连接器领域市场份额排名第一。

2004年成立以来,公司在海内外设立众多子公司,巩固连接器领域龙头地位,逐步实现了对消费电子精密制造领域的垂直覆盖。

同时,公司通过并购横向拓展与纵向整合构筑平台型企业雏形。公司成立之初,主要产品为连接器,缘起富士康,2004年公司成立后承接国际订单并通过香港立讯委托国内来料加工生产。2007年至2009年,富士康高居公司第一大客户。期间公司主要为富士康等代工厂向下游供货,用于电脑连接器的生产。

2010年至2014年,公司通过并购强化连接器领域的优势,完善了下游的客户资源,形成产业链垂直一体化布局。先后收购了博硕科技、昆山联滔电子、深圳科尔通、东莞讯滔电子、福建源光电装、珠海双赢柔软电路等一系列连接器相关的公司。其中通过收购博硕科技,公司完善了连接器上游的线缆生产、获取了高压AC接插件认证。并切入SonyPS4、Xbox供应链;通过收购联滔电子,公司切入苹果产业链,并且将产业延伸到了通信、汽车等业务;通过收购科尔通,公司切入华为、艾默生的通信和医疗市场;通过收购源光电装,公司切入汽车线缆领域,导入日本车企客户资源。

2013年起公司转型切入苹果产业链,逐步形成了以精密连接为基础的消费电子精密制造能力,并通过精密制造平台的能力向传统的汽车和通信业务延伸布局。2015年至2018年公司通过内生外延的方式,体外收购台股光电元件产业上市公司光宝CCM,切入摄像头模组产业;同时体外收购采埃孚车身控制系统事业部——采埃孚TRW,与福特、通用等欧美车企合作多年,与公司未来协同发展。

1.2、公司股权集中,管理层经验丰富

公司2018年年报显示,公司前十大股东持股总计62.5%,呈现出比较集中的状态。其中管理层持股集中度高,王来春和王来胜通过立讯有限公司持股立讯精密合计47.1%,是公司的一致行动人及第一大股东、实际控制人,对公司经营管理拥有绝对的控制权和相应的话语权。

王来春女士,现任立讯精密董事长、总经理。1988年起在台湾鸿海下属富士康线装事业部工作近10年,1997年离开富士康自主创业。王来胜先生,现任公司副董事长,兼任协讯电子(吉安)有限公司董事长、协创精密工业(深圳)有限公司董事长。1999年王来胜先生与王来春女士共同购买立讯有限公司股权;2004年通过立讯有限公司投资设立立讯精密。香港立讯1999年设立后,主要业务为将股东王来春、王来胜境外承接的连接器订单,公司主要为富士康等代工厂向下游供货,用于电脑连接器的生产。

王来春女士把富士康的管理经验带进了立讯,坚持标准化和自动化的生产,严格管控成本。同时公司也注重对上下游产业链的整合,通过各项收购进行纵向的垂直整合与横向的业务拓展,意图打造成为全球领先的全方位连接方案提供商,实现一站式的服务。

1.3、从连接器到“机电声光”,构筑平台型企业雏形

公司产品类别总体上可以划分为消费电子、企业级与汽车及医疗产品三大类。在消费电子产品中,公司生产包括连接线、连接器、天线、音频转接头,无线耳机、无线充电模组、声学、线性马达等;在企业级产品中,公司生产包括连接线及连接器、基站天线、滤波器等产品;在汽车及医疗产品中,公司供应汽车线束、连接器和连接线和新能源车部件等。

近年来公司从传统连接器业务向精密制造业务跨越,巩固在电脑及其周边、消费电子领域的市场优势地位,同时进一步拓展汽车、通讯等领域的业务与市场,“机电声光”全方位发展。

2、财务管理体制持续优化,流程再造提升效率

2.1、公司业务多元布局,营收与净利润快速增长

2014-2018年立讯精密营业收入从72.96亿元增长到358.50亿元,营收规模增长近5倍,营收增长率在2017年达到65.9%,2018年为57.1%。公司实现归属母公司股东净利润从2014年的6.3亿元增长到2018年的27.23亿元,2018年归母净利润同比增长61.1%。公司发展势头迅猛,成为国内第一家营业收入超过百亿元的连接器上市公司。

公司产品集中于消费电子、电脑、汽车、通讯四个领域。其中,消费性电子业务是公司的最主要的收入来源,而且近几年的收入占比也在不断提升。2018年消费性电子业务收入268.1亿元,同比增长76.5%,占总营收的74.8%。近年公司着力于声学、天线、无线充电、马达、光学等消费电子细分领域。

公司第二大业务为电脑互联产品及精密组件,2018年占总营收的10.4%,营业收入为37.3亿元,较之2016、2017年呈明显下降趋势;通讯互联产品及精密组件业务2018年营业收入为21.5亿元,占比6%,同比提升30%;汽车互联产品及精密组2018年实现营业收入17.3亿元,同比增长52.8%。通讯互联产品以及汽车互联产品在公司营收中的占比稳步上升,可以确定为强劲的未来增长动力。

2.2、各业务协调发展,经营状况稳健

近五年来,立讯精密毛利稳步增长,整体毛利率稳定保持在20%以上,有小幅波动,其原因是因为新产品、新项目的前期开发投入较大。各主营业务的毛利率除汽车互联产品及精密组件外都在20%左右波动,使得其整体毛利率处于一个比较稳定的水平。2018年毛利75.46亿元,整体毛利率21.1%,其中,连接器毛利率为22.7%,同比上升0.5%;消费电子毛利率为21.2%,同比上升1.7%;电脑互联产品及精密组件毛利率为21.5%;通讯互联产品及精密组件毛利率为20.8%;汽车互联产品及精密组件毛利率为16.7%。

公司近五年来ROE与利润率相对稳定,资产周转率保持平稳。公司销售净利率总体维持在7%-11%区间左右,整体相对合理,盈利能力稳定。公司在新产品研发与扩大产能等方面持续投入,ROE(摊薄)净资产收益率保持在10%以上,体现出比较好的经营能力。随着公司在大客户集中度的提升,客户产品系列占比也不断增加,存货周转率保持在6%-7%之间,应收账款周转率保持在3.6%-3.9%左右,总资产周转率保持平稳。总体看来,立讯精密保持着平稳优秀的经营状态。

2.3、坚持大客户战略,客户集中度不断提升

领先的技术实力和优秀的品质保障能力为公司在业内树立了良好的品牌形象和口碑,同时也带来了优质的客户资源。经过多年的潜心耕耘,公司与一批国际领先的消费电子、通信及汽车等领域品牌厂商建立了稳固的合作关系,公司客户包括A、H、HP、Dell、微软、谷歌、Amazon、浪潮、日产、博世等国际知名企业。2016年前五大客户销售额占比为56.6%,2017年为60.5%,2018年增长至68.4%,公司始终坚持大客户战略,客户集中度不断提升。长期的深度合作不断递进着供需双方的默契感与信任度,在顺利完成客户所下达任务的同时,公司也从中获得了良好的大客户示范效应,为公司多维度的业务拓展打下了坚实基础。另一方面,客户的严格要求也带动公司在生产制造、产品研发和内部管理等方面水平不断提升。

2.4、前瞻布局,重视技术研发创新

上市以来,公司持续坚持技术为核心,对研发技术的大力投入和创新,努力革新传统制造工艺、不断加大自动化生产投入。作为行业领先的科技型制造企业,公司全面的技术实力主要体现在研发设计、制程优化和规模生产等方面。此外,围绕未来市场和重要客户布局的研发中心、销售团队和生产基地更为公司快速、高效的服务输出提供了有力保障。历年来,公司在研发技术上的投入呈现不断上升趋势。研发人员数量从2014年的1685人增长到2018年的7263人,研发人员数量占比逐年攀升,现已近10%。

公司研发投入金额逐年增加,稳居行业前列。最近三年,公司累计研发投入49.9亿元,研发投入占营业收入比重持续上升,同时得到大客户的支持。2018年,公司发生研发费用25.15亿元,较2017年度增长63.1%。研发费用占营收比例持续攀升,从2014-2018年,由5.5%提升至7.0%,在同行业中名列前茅,稳居第一梯队。持续、稳定的研发投入,不仅稳固了公司行业领先优势和地位,也为公司未来的持续快速发展提供了坚实基础。2018年度,公司新申请专利244项,取得专利授权238项。公司重视研发投入,已拥有自主产品的核心技术和知识产权,发明专利、实用新型专利及外观设计专利超过千项,充分满足客户定制化需求。

3、从零部件到模组再到整机,工艺能力加速迭代

在消费电子领域,立讯精密整合零件上下游产业链,不断向外扩张。从连接器起步,到type-c、天线、无线充电模组,再发展到智能手表、无线耳机整机制造,巩固消费电子龙头地位。同时,立讯拥有强大的精密制造实力,工艺能力加速迭代。

一部iPhone装载了上百个零部件,凝结着全球各地上百万人的劳动,其背后是整个世界电子产业链的运作。根据HIS报告对iPhoneXsMax做过的成本测算以及供应商名录,如果不考虑软件、营销、研发支出的话,iPhone的成本(直接材料+制造费用)约为390美元。

3.1、连接器:强者恒强,巩固精密制造龙头地位

连接器就是将两种或两种以上的物件连接到一块的媒介如插座、插孔、端子等。而手机连接器是手机中重要的电子元器件,它们的好坏直接关系到手机的质量和其使用的可靠性。在手机中它的主要元件包括:薄膜按键、超小型按钮开关、滑动开关、手机内置天线、PDA智能电话线、I/O系统连接器、数据及声音I/O系统连接器、SIM卡卡座、手机电池连接器、RF连接器、弹簧式连接器、带耳机连线插头、充电插孔、矩形连接器、手机附件用线缆与插塞插孔、接口等等。

手机所使用的连接器种类根据其产品的不同而略有差异,平均使用数量约在20个左右,产品种类可以分为内部的FPC连接器及板对板连接器、外部连接的I/O连接器,以及电池、SIM卡连接器和CameraSocket等。

连接器应用范围广泛,下游主要应用领域为汽车、通信、消费电子、工业等领域,总占比为71%。根据Bishop&Associates统计数据显示,连接器前四大应用领域是汽车(23%)、通信(21%)、消费电子(15%)、工业(12%),总共占据71%市场份额,其后依次是交通运输、军事航空,等其它领域。平均每辆汽车需要约几十美元的连接器;台式机连接器市场大多被国际大厂瓜分;一台笔记本电脑内约使用35-45颗连接器,一部手机连接器使用达到20-30颗。

2018年中国连接器销售额超200亿美元,富士康、立讯精密跻身全球前十。根据BISHOPANDASSOCIATES数据,2017年全球连接器销售额达到601.2亿美元,同比增长11.0%;2018年全球连接器销售额达到668.4亿美元,同比增长11.2%。

公司连接器产品主要应用于电脑及周边设备,覆盖各类消费电子产品,并已进入汽车连接器、通讯连接器等领域。

在电脑连接器领域,立讯主要涉及台式电脑及笔记本电脑连接器产品,并专注于生产附加价值高的电脑内部连接器。用于笔记本电脑连接器的MCC、RF(射频)、DP等系列均属于精密连接器产品。在汽车连接器领域,公司为德尔福批量供应汽车连接器,使公司产品间接进入国际知名汽车品牌市场。在通讯连接器领域,公司取得中兴通讯的合格供应商资格认定。

在连接器领域,富士康一直以来都是公司最大的客户,凭借客户满意度,不断新增北美大客户订单。

随着Type-C逐渐普及,近年公司切入Type-C模组制造,标志着公司从零部件制造走向模组制造。立讯精密在Type-C相关产品方面具有技术领先优势,产品优先取得协会的连接线认证和连接器认证,已率先导入Type-C连接线、连接器和转换器到全球首款Type-C接口手机上。2018年,立讯发布公告,募集资金用以“USBType-C连接器模组扩产项目”。Type-C在未来持续渗透将使公司深度受益。

USBType-C是最新的USB接口标准,更加便携、具有更快的数据和更高的功率传输。首先,具有通用性,可以双向插入。此外,它的额定耐用性增加至10000次插拔,提升超过80%。第三,Type-C拥有更高的传输速度,总传输能力达到20Gbps。

根据公司公告,2014年4月,USBType-C连接器及相关连接线产品首次发布。作为USB3.1标准下的升级产品,Type-C接口能同时实现大电流快速充电,数据高速传输,普通USB、HDMI及VGA接口的全面兼容,在推出至今的短短一年时间里,已被应用于多款旗舰产品,包括苹果的全新Macbook、乐视超级手机、Sandisk公司推出的全新闪盘产品等。Macbook上仅保留单一Type-C接口的设计,使得Type-C接口之强大性能和功能高度集成化受到了市场更广泛的认知。

Type-C需求全面增长,将持续渗透。USBType-C商用逐渐普及,未来配备Type-C的智能手机出货量将持续增长。同时,高技术壁垒驱动ASP显著提升。Type-C连接器及相关连接线产品的制作存在较高技术壁垒,公司通过准确判断连接器市场发展方向,前期大力布局Type-C产品发展,目前已取得形成大量领先技术成果,已成为全球市场Type-C连接器主要供应商。Type-C连接器及相关连接线产品将成为公司新的盈利增长点。

立讯连接器产品的主要制造工艺为SMT,为切入模组、整机制造奠定了扎实的基础能力。SMT是一种表面组装技术,取代了传统的手动焊接,产品批量化,生产自动化,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。它将一种将无引脚或短引线或球的矩阵排列封装的表面组装元器件(SMC/SMD),安装在印制电路板(PCB)的表面或其它基板的表面上,通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装。

电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已无法缩小。电子产品功能更完整,所采用的集成电路已无穿孔元件,不得不采用表面贴片元件。SMT贴片加工,组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。

SMT技术工艺主要包括三大部分:锡膏印刷、器件贴装、回流焊接。锡膏印刷是将锡膏漏刷到PCB焊盘上。器件贴装主要实现将元器件贴装到规定位置。回流焊接主要是一种通过融化预先印刷在PCB焊盘上的焊膏,实现表面组装元器件引脚端与PCB焊盘间形成电气连接。SMT技术,需要的主要设备有印刷机、贴片机和回流焊炉,由此构成SMT生产线。

立讯在连接器领域的研发、生产经验,锻炼了冲压、模具、电镀等制程能力。

首先,冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法。

其次,冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。冲模是将材料批量加工成所需冲件的专用工具。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具、复合模、多工位级进模,以及研制快速换模装置,能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。

最后,电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化,提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性及增进美观等作用。

根据iPhoneXsMaxBOM物料清单成本表,相关连接器产品价值量约为8美元。iPhoneXsMax的问世,发售价格提升至$999美金及以上,同时产品销售结构将呈现出明显的高配特点,iPhone的ASP水平将会显著提升,对产业链的拉动效果将会非常明显。

销量扩张和ASP提升的双轮驱动,立讯北美客户连续十年的稳定成长,带动下游连接器领域需求增长。iPhone的产品结构呈现出明显的高配特点,新发布机型和Plus机型的占比明显提高,ASP提升新周期正式启动。同时,Macbook销量在略有下滑之后也将逐步好转,单机价值量也处于上升趋势之中,预计到2021年,Macbook销量将达到1.9亿台。

销量扩张和ASP提升,推动北美连接器业务需求稳步增长。预计到2021年连接器业务的市场空间将超过30亿美元。

强者恒强,全球连接器市场呈现集中化的趋势,形成寡头垄断的局面。其中,中国、欧洲、北美、日本位居全球连接器市场前列。从近三十年的发展趋势看,全球连接器行业前十名厂商的市场份额1990年的41.1%增长到2015年的57.7%。伴随着科技进步,全球经济的各行业均呈现出技术含量不断提高的态势,连接器的整体需求向着技术水平更高的方向发展,具有较强研发实力的跨国企业的竞争优势日益突出,致使全球连接器的市场份额相对集中在少数企业。

2018年,美国的连接器制造商TEConnectivity、Amphenol、MolexIncorporated、DelphiConnectionSystems市场份额继续保持前四位。立讯精密排名第八,在中国内地企业中排名第一,市场占有率为3%,是唯一进入前10的中国内地企业。

3.2、软板:收购珠海双赢,注入线路板工艺能力

随着全球通信计算机迅速发展,以及轻、薄、短、小的终端应用趋势,柔性印刷电路板(FPC)在智能手机等移动终端装置上的需求大幅提升。

FPC(FlexiblePrintedCircuit)柔性印刷电路板,简称软板,是以聚酰亚胺或聚酯薄膜作为电路绝缘基材,由柔软塑料胶底膜、铜箔及接着剂贴合在一体而成,具有高度可靠性,绝佳的可挠性。FPC具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。20世纪60年代FPC工艺开始应用于航天以及军事等高精尖的电子产品中,后来开始用于民用产品。到21世纪以后,FPC产品在自身技术和终端产品轻薄趋势的双重驱动下,广泛应用于消费电子、汽车、工控、医疗、仪器仪表等各个领域中,成为电子产品领域最重要的元器件之一。FPC技术工艺水平体现在细小孔加工技术、微米级线路布线技术、FPC迭层技术等三个方面。

单面柔性电路是由一层导体作为主体,此导体层是由金属或金属填充而成的导电聚合物组成,再与基板结合,原件接脚只能由单一面组装,借由焊接元件可经由导通孔与另一端连结,单面柔性电路板可由覆盖膜保护或者省略这个防护外层,但使用覆盖膜保护外线路是非常普遍的做法。双面柔性电路板有两个导体层。此类这电路板可以制造镀通孔或省略此步骤。根据设计要求,双面柔性电路板可以在单面、双面贴上防护膜保护产品线路或两面都不贴,但目前最常见的是在两侧都使用保护层。

多层柔性电路板是由三层或三层以上的导体层所组成。通常这些导体层通过电镀通孔互连,借由镀通孔的开口,得以在整个制造过程中利用较底层的电路功能,各层间可能会被压合在一起,而在压合的过程中会避免接触大面积镀通孔部分。刚柔结合电路板是由刚性和柔性基板压合而成的混合结构柔性电路板,一般来说刚柔结合板的各层间是利用镀通孔来做电性连接,通常刚柔结合电路板为多层结构。

近年来,下游电子产品快速地更新迭代促使FPC行业快速发展。2018年全球FPC市场需求规模125.2亿美元,据预计,2020年全球FPC市场规模将达到148.8亿美元,复合增长率(GAGR)达6%。从产地来看,全球FPC主要在中国大陆、韩国、中国台湾以及日本制造,其中中国大陆制造份额占到55.8%;但是从技术层面来看,全球顶尖的FPC制造企业主要在日本、中国台湾、韩国。近年来,FPC行业的集中度不断提升,FPC的极高寡占趋势越来越明显,现如今全球前八大FPC企业的份额约占70%。

根据公告,2012年9月,立讯精密以1.2亿元的高溢价收购珠海双赢100%股权,并在此后不断增资。公司通过收购将柔性印刷电路板纳入产业版图,进行横跨PC产业与手机产业的整合发展,结合未来的市场成长动力与需求,进行产品结构的优化。珠海双赢成立于2004年,是国内手机行业主要的FPC(柔性电路板)供应商之一,主要从事柔性电路板、电子元器件及其零配件的生产销售,拥有宇龙通信、联想移动、中兴通信、康佳通信等国内手机知名品牌客户。立讯精密于2016年度实施了定增,其中3亿元募资用于“FPC制程中电镀扩建项目”。该项目的产品主要为立讯精密元件产品的表面处理工艺,主要用于FPC生产中的制程工序。

2018年9月立讯精密将全资子公司珠海双赢51%股权以2.9亿元的价格转让给景旺电子。景旺电子是专业从事印刷电路板及高端电子材料研发、生产和销售的国家高新技术企业,是国内少数产品类型覆盖刚性电路板、柔性电路板和金属基电路板的厂商,为客户提供多样化的产品选择和一站式服务,产品广泛应用于通讯设备、计算机及网络设备、消费电子、汽车电子、工业控制等行业。此次股权转让后,立讯精密仍持有珠海双赢49%的股权,但珠海双赢不再纳入合并报表范围。立讯精密与景旺电子合作经营珠海双赢,优化其经营管理方式、提升FPC制造水平。目前公司已拥有FPC领域一流的人才与技术,将受益于5G时代终端设备天线的升级趋势。

3.3、天线:切入LCP射频连接线增量业务,迎接5G高频时代

天线是将高频电流或波导方法的能量变换成电磁波并向规矩方向发射出去或把来自必定方向的电磁波还原为高频电流的一种设备。手机中布满了天线,从GPS、蓝牙、wifi、2G、3G、4G等频段。频率越低,尺寸越大。毫米波,顾名思义,其波长尺度在10mm内,照波长四分之一计算,约2.5mm的点阵,就是组成有规则间距的阵列。

手机天线的特殊性和重要性要求其对天线性能的测试要求非常严格,这样才能确保手机的正常使用。常见的手机天线测试方法为微波暗室(Anechonicchamber)。微波暗室又叫无反射室、吸波暗室。微波暗室是聚氨酯吸波海绵(SA)和金属屏蔽体组建的特殊房间,它提供人为空旷的“自由空间”条件。在暗室内做天线、雷达等无线通讯产品和电子产品测试可以免受杂波干扰,提高被测设备的测试精度和效率。暗室是天线设计公司都需要建造的测试设备,因为对于手机天线的测试比较精确而且比较系统,其测试指标可以用来衡量一个手机天线的性能的好与坏,但其造价昂贵,一般要百万以上,一般的手机设计和研发公司没有这种设备。

4G手机天线生产工艺从最初的弹片天线发展为FPC天线、LDS天线。4G天线一般布置在手机上下端部和侧面,现在大多采用了LDS(立体电路的一种制造工艺,激光在3D曲面塑胶上选择性沉积金属工艺)和FPC(柔性线路板)配合侧面金属边框来实现终端天线功能。

弹片天线,即金属冲压成型天线,适合于单波段和双波段应用,为原始设备制造商提供一个低成本和高重复性的制造解决方案,其中包含多种标准或定制天线设计。冲压技术是一种经过实践检验的解决方案,拥有几大优势:最低的成本、连接地平面的集成式接触件、支持大批量生产的生产冲模,以及可增加额外装配站来应对产量增长。

FPC天线,即FPC软板天线,通过馈线连接,安装自由,增益高,通常可以使用背胶贴在机器非金属外壳上,适用于性能要求高且外壳空间充足的客户终端设备产品上。柔性印刷电路(FPC)是多波段天线的理想选择,基本上能够让任何无线产品无需多个天线即可在不同频率下工作。FPC天线为原始设备制造商提供一个低成本和高重复性的制造解决方案,其中包含多种标准或定制天线设计。FPC天线可满足各种无线应用的需求,并带来多项优势:工具投资成本低、灵活应对生产过程中的图案变更以及工具构建交货时间最短。

LDS天线是FPC天线的进化版。LDS(LaserDirectStructuring)即激光直接成型技术,其原理将电气互联、元器件支撑以及塑料壳体支撑、防护功能以及由机械实体与导电图形结合而产生的屏蔽、天线等功能融为一体赋予普通塑料元件、电路板,是专业镭射加工、射出与电镀制程的3D-MID生产技术。LDS技术可以将天线直接镭射在手机外壳上,避免内部手机金属干扰的同时,使手机更加精巧。除了手机天线,LDS技术还广泛应用于汽车电子、医疗器械等领域。

LDS天线技术工艺成熟稳定,产品性能优越,任意可激光入射三维面均可实现高精度布图。该技术适用于三维表面,拥有更广的设计空间,但成本较FPC高,需化镀、需特定材料。立讯精密现有LDS天线产品涵盖移动应用终端、智能手表以及传感器应用,拥有产品设计高度灵活;通过在机箱上创建天线结构,使产品更小;适用于大批量应用,可节省成本等优越的特性,使立讯在LDS天线领域占有一席之地。

5G(第五代移动通信技术)是4G的延伸,与4G、3G、2G不同,5G并不是一个单一的无线接入技术,也不是几个全新的无线接入技术,而是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术(4G后向演进技术)集成后的解决方案总称。从某种程度上讲,5G是一个真正意义上的融合网络,是传输速率可以达到10Gbps的移动通信技术。5G给手机射频器件带来了较好的发展机遇,频段的增加及载波聚合技术的应用,带动射频滤波器及功率放大器强劲增长,单机用量有望翻倍,手机天线发生重大革新,单机价值量有望大幅增加。

目前手机天线中应用较多的软板基材主要是PI(聚酰亚胺),但是由于PI基材的各种特性,导致PI软板的结构特性较差,在高频传输中损耗较大,已无法适应当前无线通信的高频高速趋势,在毫米波应用中劣势尽显。2017年苹果在iPhone8/8P中采用了一个LCP基材软板的天线模组,并在iPhoneX上首度规模应用2个LCP天线,以提高手机天线的各种性能来适应高频高速的趋势并减小空间占用率。

LCP—液晶聚合物(LiquidCrystalPolyester)是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料,是一种由刚性分子链构成的各向异性的芳香族聚酯类产品,具有极高的物理强度和结晶性,在一定的物理条件下既有液体的流动性又呈现晶体的各项异性的物理状态,即液晶态性能特殊。LCP制品拉伸强度和弯曲模量可超过10年来发展起来的各种热塑性工程塑料,被誉为超级工程塑料。LCP薄膜具备良好的高强度、高刚性、耐高温、电绝缘性等性能,同时相比PI薄膜具备更好的耐水性,因此是一种比PI膜更优异的薄膜类型。目前被广泛应用于柔性屏的排线、柔性手机的天线,扬声器的震膜等。

LCP产业链上游的原材料厂商主要供应LCP树脂、合成LCP粒子以及LCP薄膜供FCCL制造商制成LCP基的FCCL(柔性覆铜板);中游的LCP射频和结构设计商对LCP射频结构进行设计,软板制造商利用FCCL、其他材料和生产设备,在其工艺技术下完成软板加工;下游的模组厂商根据终端客户的要求进行模组设计,并将LCP多层柔性软板进一步加工成具有某种功能特点的模组;最终进入终端应用市场。

随着5G高频高速应用趋势的兴起,LCP的优良特性使得其将替代PI成为新的软板基材,有望成为5G终端天线主流材料。作为比较理想的5G时代基材,LCP的设计和制作难度较之一般基材来说高上很多,主要解决5G高频高速、手机全面屏等问题,同时也要匹配天线向射频前端集成的趋势,使得LCP中下游的厂商数量受到限制。

LCP软板天线工艺的技术难度限制了许多厂商的进入。村田制作所作为业界可以稳定出货的龙头企业,多年来独供苹果软板天线,在业内久负盛名。其中,LTCC工艺在村田LCP软板天线的制作中举足轻重。

LTCC(多层电路基板)工艺是低温共烧陶瓷的缩写。工业界使用的高纯度陶瓷也被称为“精细陶瓷”。在精细陶瓷中,LTCC被归类为用作电子材料的电子陶瓷。普通电子陶瓷在至少1500℃的温度下烧制。因为它们在高温下烧制,所以电路电极由耐火金属(例如钨或钼)制成。随着高频通信信号的使用,这些金属的高电阻导致的信号传播延迟问题变得显著,促使使用低电阻金属的陶瓷电路板的开发。LTCC以其优异的电子、机械、热力特性已成为未来电子元件集成化、模组化的首选方式,在消费电子、军事、航空航天、汽车、计算机和医疗等领域,获得更广泛的应用。LTCC厂商大部分为外资企业,包括日本的村田(Murata)、京瓷(Kyocera)、TDK和太阳诱电(TaiyoYuden)、美国西迪斯(CTSCorp)和欧洲的罗伯特博世有限公司(Bosch)、西麦克微电子技术(C-MACMicroTechnology)和Screp-Erulec等。

村田(Murata)的LTCC工艺是将玻璃成分与氧化铝陶瓷混合制成的,使烧制温度不超过约900℃,使得具有低电阻的金属(例如银或铜)能够用于内部层的布线。村田制作所的LTCC电路板材料包括在汽车行业享有盛誉的LFC系列,以及主要用于通信应用的AWG系列。LFC系列提供极其平坦的模块板,因为它使用了具有稳定特性的电阻器印刷系统,以及加压烧制方法。而AWG系列提供了内置电感器和电容器的紧凑型模块板,基于村田制作所先进的电子元件材料技术,减少了由于使用薄层胶带的高度和其他功能。这两个系列均基于村田制作所独特的板材系统,为客户提供最适合其特定应用的电路板。

嘉联益(Career)是全球十大柔性印刷电路(FPC)领先制造商之一,其生产各种应用的产品,包括手机,触摸屏,平板电脑,平板显示器,笔记本电脑,GPS,Autotronics以及医疗器械细分市场,凭借广阔的市场前景和积极的扩张计划,拓展全球市场。嘉联益经验丰富,专注的工程和生产团队开发了先进的工艺技术,不断提高制造生产力,为客户提供卓越的品质,实时的商业服务和全面的FPC和SMT解决方案。嘉联益的FPC在智能手机中应用繁多,包括天线、相机模组、无线充电等等。

嘉联益LCP基材的FPC制程工艺比较成熟,是业内为数不多的能稳定出货厂商。FPC工艺的第一道工序是开料,将原本大面积的材料裁切成所需要的工作尺寸,以提高材料的利用率。接着为满足产品后续制程的需要,在电路板板材上钻出不同用途的孔,如定位孔、导通孔等,以便下一个制程的进行。然后在铜箔基材表面及孔壁上镀铜,使铜箔基材导通。并在清洁完后在材料上贴合干膜,作为蚀刻阻剂。经过曝光、显影、蚀刻后,进行剥膜,让线路裸露,铜层露出,并在线路板表面贴上符合客户需求的保护膜。利用热压合将粘黏剂熔化,填充线路之间的缝隙,并在铜箔裸露位置依照客户指定需求以电镀或化学镀方式镀上不同金属。之后在软板上局部区域为了便于安装而另外压合硬质材料即补强。最后经过印刷、冲切、电测、终检等环节完成制程,并进行包装,以备出货。

天线处于高频高速应用场景的核心,未来LCP天线渗透率有望持续提升。2018年开始,iphone全部使用LCP材料。目前,iPhone7的独立PI天线价值(ASP)仅为0.4美元,iPhoneX中使用的LCP天线单组价格(ASP)约4-5美元,LCP天线的价值是传统PI基FPC天线价值的近20倍。据估计,2019年iPhoneLCP天线年度市场空间将超20亿美元,增长率超过70%。

在过去的两年中,苹果采用LCP天线带动了不少供应链厂商的业绩增长,但由于LCP材料供应商少、产能不足、成品率低、成本高等原因,MPI(Modified-PI,改性PI,性能介于PI和LCP)材料有望成为5G中高频段天线选择之一。LCP天线虽理论上有高频无线传输优势,但因生产问题,导致LCP天线软板在某些情况下反而限制了iPhone新机型的无线效能。

3.4、无线充电:场景逐步落地,接收端发射端逐步发力

无线充电技术源于无线电能传输技术,可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。小功率无线充电常采用电磁感应式,如对手机充电的Qi方式。大功率无线充电常采用谐振式,由供电设备将能量传送至用电的装置,该装置使用接收到的能量对电池充电,并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量,两者之间不用电线连接,因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

主流的无线充电标准有五种:Qi标准、PowerMattersAlliance标准、AllianceforWirelessPower标准、iNPOFi技术、Wi-Po技术。

无线充电技术终端分为发射端与接收端。发射端一般直接通过绕线方式制成,包括芯片、振荡器、功率放大器、线圈、PCB、被动器件、电子变压器、结构件等除立讯精密外,国内的硕贝德、顺络电子等公司都具备生产能力;接收端线圈一般直接在FPC上蚀刻完成,又可以分成芯片和模组两个大部分。越来越多的智能手机都搭载无线充电接收端,预期外部的发射端需求也将持续增长。

根据IHS数据,全球无线充电市场将从2016年34亿美元增加到2022年的140亿美元,渗透率从7%提升到60%以上。预计到2021年发射端出货量将达到5亿台,接收端出货将超10亿。未来无线充电应用会进一步扩展到其他智能设备,渗透率将迎来爆发。

无线充电模组主要由芯片、线圈、磁性材料三部分构成。AppleWatch采用MagSafe磁吸方式无线充电,包括有外壳、发射端PCBA板、无线发射线圈以及复数个磁铁;该发射端PCBA板和无线发射线圈均设置于外壳内,无线发射线圈与发射端PCBA板导通连接;该复数个磁铁周圆分布在外壳的周缘内部,复数个磁铁位于无线发射线圈的外围,且相邻两磁铁之南极和北极的朝向相反。用户只需要将手表底部与充电底座相吸就可以实现充电,手表上不会出现数据接口。同时,为了省去难看的充电孔,减少进水或尘土的机会,无线充电基本成为可穿戴设备的标配。

目前立讯精密提供的无线充电接收端是绕线技术方案,其产品拥有更高功率,并且能使得穿戴式物品的尺寸较小,具有显著的竞争优势。立讯精密能够根据客户需求提供无线充电定制产品、综合解决方案、整套生产相关设备和全系统测试,预示了公司在无线充电供应链中的地位和能力进一步提升,未来几年有望深度受益。

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(报告来源:西南证券;分析师:刘言)



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