2017年蘋果在旗艦機(jī)iPhone X上首度規(guī)模應(yīng)用LCP(液晶聚合物)天線和LCP軟板,用于提高天線的高頻性能并減小空間占用。其中LCP天線單機(jī)價值約為8-10美元,而iPhone 7的獨立PI天線單機(jī)價值約為0.4美元,從PI天線到LCP天線單機(jī)價值提升約20倍。此外iPhone X還在中繼線和攝像頭中使用LCP軟板。我們認(rèn)為,iPhone X首度規(guī)模使用LCP軟板意義重大,可解讀為蘋果為5G提前布局與驗證;對于消費電子行業(yè)層面,LCP軟板正成為高頻高速和小型化趨勢下新的軟板技術(shù)浪潮。
存量替代、品類擴(kuò)張、架構(gòu)升級奠定LCP行業(yè)成長邏輯
1)存量替代:軟板的柔性是其小型化的關(guān)鍵,而LCP軟板兼有良好的柔性能力和高頻高速性能,我們看好小型化趨勢下LCP軟板對PI軟板的替代,以及LCP軟板對天線傳輸線和傳統(tǒng)高速接口傳輸線的替代;2)品類擴(kuò)張:預(yù)計2018三款新iPhone均配置LCP天線,且未來有望應(yīng)用到MacBook、iPad、Apple Watch等全線產(chǎn)品,同時安卓高端機(jī)型有望逐步跟進(jìn);3)架構(gòu)升級:隨著MIMO普及及其階數(shù)增加,天線數(shù)量增多且設(shè)計更復(fù)雜。僅考慮手機(jī)天線的部份,我們預(yù)計2017-2021年LCP天線市場有望從3.72億美元增長到42.42億美元,CAGR高達(dá)84%。
集成天線和射頻前端等元器件的LCP封裝將為長期趨勢
伴隨手機(jī)、可穿戴產(chǎn)品等對小型化的極致追求,將元器件埋置在多層電路板中是行業(yè)技術(shù)長期發(fā)展趨勢。5G時代天線和射頻前端中的元器件數(shù)量都將急劇增加,將毫米波電路埋置封裝到多層電路板內(nèi)的需求日益迫切。多層結(jié)構(gòu)的LCP可實現(xiàn)天線和射頻前端等高頻電路的模組化封裝,其功能屬性和產(chǎn)品價值均得到質(zhì)的提升。
產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善,大陸公司迎來切入機(jī)會,首推立訊精密
在iPhone X量產(chǎn)初期,村田憑借多年的積累,成為全產(chǎn)業(yè)鏈的獨家供應(yīng)商。但由于良率和產(chǎn)能爬坡不及預(yù)期,因此蘋果緊急引入嘉聯(lián)益(軟板)和安費諾(模組)以確保供應(yīng)穩(wěn)定。據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研我們了解到村田已轉(zhuǎn)售模組段設(shè)備,未來將聚焦基材和軟板。而大陸公司中,立訊已率先切入iPhone LCP天線供應(yīng)鏈,成為模組段主力之一,有望獲得2018年30%-50%份額,并將長期受益于LCP傳輸線等各類新應(yīng)用。我們首推立訊,同時看好產(chǎn)業(yè)鏈公司信維通信(目標(biāo)垂直一體化)、生益科技(LCP FCCL)等。
傳統(tǒng)終端天線主要采用基于PI(聚酰亞胺)基材的軟板工藝(簡稱PI軟板),通過對PI軟板進(jìn)一步加工得到天線模組(簡稱PI天線);而新興的終端天線采用基于LCP基材的軟板工藝(簡稱LCP軟板),通過對LCP軟板進(jìn)一步加工得到天線模組(簡稱LCP天線)。據(jù)產(chǎn)業(yè)界的拆解,iPhone X首度使用2個LCP天線,iPhone 8/8Plus亦使用1個局部基于LCP軟板的天線模組,均用于提高終端天線的高頻高速性能,減小組件的空間占用。此外,iPhone X的單根LCP天線價值約為4-5美元,兩根合計8-10美元,而iPhone 7的獨立PI天線單機(jī)價值約為0.4美元,從PI天線到LCP天線單機(jī)價值提升約20倍。
iPhone X共使用4個LCP軟板,分別用于天線、中繼線和攝像頭模組。其中,兩個LCP天線位于頂部和底部,用于將信號從主板末端傳遞到上部和下部天線;中繼線卡在主板上,用于中繼電路板兩側(cè)的電話信號;此外,3D sensing攝像頭由于高速大容量數(shù)據(jù)傳輸要求,也采用了村田制作所的MetroCirc(一種LCP軟板)。傳統(tǒng)方案使用同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,而MetroCirc可在單片軟板內(nèi)容納三個同軸電纜等效功能,大大減小了空間占用。
MetroCirc是由村田多層層壓技術(shù)和高性能樹脂材料LCP聯(lián)合制造的新型軟板,具有優(yōu)異的高頻特性以及輕薄和可用自由形狀進(jìn)行電路設(shè)計的特點,被稱為折紙般的電路。MetroCirc可在基板內(nèi)加入電容或通信模塊,具有功能模組屬性;在此基礎(chǔ)上,還能維持彎曲形狀,因此可有效利用手機(jī)內(nèi)部狹窄縫隙。產(chǎn)品應(yīng)用方面,MetroCirc不僅用于生產(chǎn)剛性、柔性、剛?cè)嵝缘雀鞣N類型的基板,還用于高頻及數(shù)字信號的傳輸線路、天線等,有望在可穿戴設(shè)備及IoT設(shè)備等新興市場大規(guī)模應(yīng)用。例如,iPhone X 3D sensing攝像頭模組的MetroCirc基板厚度約為傳統(tǒng)基板的五分之一,雖然具有12層的多層結(jié)構(gòu),但仍可以自由彎曲和成型。
除天線傳輸線之外,LCP軟板還將替代高速接口傳輸線。隨著終端應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)速度的不斷提高,設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸速率已從幾百Mbps提升到幾Gbps,例如USB3.0和SATA3.0具有5-6Gbps的傳輸速率,USB3.1支持10Gbps,USB3.2支持20Gbps。通常情況下,主板和高速接口用體積肥厚的同軸電纜連接,而筆記本電腦或者平板電腦等設(shè)備中的數(shù)據(jù)接口布線長度可達(dá)30cm,因此隨著新標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)速率越來越高,傳輸損耗問題也日益嚴(yán)重。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)接口的傳輸速度,并減小空間占用,可使用具有良好高頻特性的LCP軟板替代傳統(tǒng)接口電纜。我們認(rèn)為,在數(shù)據(jù)接口高速化趨勢下,終端天線、高速接口傳輸線、服務(wù)器內(nèi)部傳輸線等應(yīng)用對LCP軟板的替代需求日益增加,構(gòu)成對傳統(tǒng)傳輸線的替代邏輯。
2018年3款新iPhone均有望配置2-3個LCP天線,LCP天線滲透率有望提升。目前2017款的iPhone 8/8Plus僅配置了局部使用LCP的天線結(jié)構(gòu)(替代同軸電纜部份),只有iPhone X配置了2個LCP天線。我們認(rèn)為,在新iPhone繼續(xù)提高射頻性能以實現(xiàn)更高蜂窩網(wǎng)速的預(yù)期下,iPhone LCP天線滲透率有望繼續(xù)提升,即2018年3款新iPhone均有望配置2-3個LCP天線。此外,在蘋果示范效應(yīng)下,安卓陣營轉(zhuǎn)向LCP天線的需求亦有望逐步釋放。
MacBook和Apple Watch亦將導(dǎo)入LCP軟板,進(jìn)一步打開LCP軟板市場空間。MacBook產(chǎn)品線方面,我們認(rèn)為,蘋果通過整合具有更好柔性性能和低傳輸損耗的LCP軟板,可提高內(nèi)部空間利用率和數(shù)據(jù)傳輸速率,并確保數(shù)據(jù)接口平穩(wěn)過渡到傳輸速度更快的下一代接口(USB 3.2或Thunderbolt)。Apple Watch產(chǎn)品線方面,目前Apple Watch的LTE天線采用嘉聯(lián)益供應(yīng)的PI軟板。為提高抗熱、防潮能力,并改善高頻信號表現(xiàn),我們認(rèn)為蘋果與嘉聯(lián)益可能正在Apple Watch的LTE天線方面合作,未來有望實現(xiàn)從PI到LCP的天線升級。