水晶発振器市場 サイズと展望 2025-2033

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水晶発振器市場の成長要因

世界的な5Gの普及

今後数年間で、世界各国が5G技術を本格的に採用すると予想されている。このシフトは、スマートフォン、ネットワーク機器、ネットワークインフラ、IoT機器など、このようなソリューションを取り入れると予想される世界中の5G対応機器の需要にさらに影響を与えるだろう。

これと呼応するように、5Gネットワークの展開に伴い、ハンドフォンの需要も大幅に増加すると予想される。5G契約数は2024年までに19億市場に達すると推定される。韓国など多くの地域ではすでに5Gのサービスが提供されており、加入者数は190万人を超えている。

5Gは、水晶発振器を組み込んだ新しいデバイスの大量参入が予想されるため、今後数年間、水晶発振器の需要を大きくリードすると予想される。

TXC Corp.によると、ネットワークインフラ、Wi-Fi、5Gスマートフォン、IoTなどのインフラやデバイスの5G設備には、それぞれ10～100個、1～2個、5～10個、2～6個の水晶発振器が組み込まれると予想されている。膨大な需要量は、期間中、通信およびネットワーク業界に特化した製品提供に注力するよう、市場のベンダーに影響を与えそうだ。

自動車産業からの需要

水晶発振器の導入は、ADAS（先進運転支援システム）、カメラ、LiDAR（光検出と測距）、車載インフォテインメント・システム、ボディ・コントロールなどの車載アプリケーションで急速に拡大している。

先進運転支援システムや自律走行車の需要は、水晶発振器の必要性を押し上げると予想されている。

自動車1台当たりの電子部品数の明らかな増加、電気自動車や自律走行車の需要は、世界の水晶発振器市場の成長をさらに押し上げると予想される。

その結果、いくつかの市場ベンダーは、自動車産業における水晶発振器の範囲と成長について非常に楽観的であるため、自動車産業に特化した多くの製品の導入を計画しており、開発をさらに推進している。

市場の阻害要因

新たな改良品の不足と、代替品による技術の成熟化

水晶発振器はエネルギー効率とコスト効率に優れているが、温度や経年変化によって応答が変化する。水晶振動子はトランジスタとして統合できず、プロセッサや通信チップと組み合わせる必要がある。水晶振動子は、クロックと周波数リファレンスを提供し、干渉信号を排除するために発振器の周囲と下方に立ち入り禁止区域を設ける必要がある。

水晶タイミング・デバイスは、この数十年で大きな技術革新を遂げた。しかし、振動や機械的衝撃に敏感であること、周波数範囲が限られていること、特定の温度で周波数が飛びやすいこと、プログラマビリティが限られていることなど、多くの固有の制限がある。

水晶発振器の一部のハイエンド・アプリケーションは、小型化への要求の高まりにより、MEMSで代替されつつある。技術と代替スペースの進歩に伴い、水晶発振器の開発は停滞しており、顧客はMEMSソリューションに移行しています。MEMSが提供する付加的な利点や機能が、水晶発振器の市場成長の足かせとなっている。

Si-MEMS発振器の発明

Si-MEMS発振器の開発は、水晶発振器業界を抑制する要因の1つである。しかし、水晶発振器、特にオーブン制御の水晶発振器と比較すると、Si-MEMS発振器の周波数安定度はまだかなり低い。その結果、水晶発振器業界の主要な競合他社が、小型で周波数安定度の高い水晶を作るために研究開発に多額の投資を続けているため、この部品の影響は徐々に小さくなっていくと予想されます。アジア太平洋地域は、この市場に貢献したすべての地理的地域の中で、2015年の売上高シェアが最も大きかった。

市場機会

シリコンベースのタイミング・デバイスは、水晶発振器に比べ、まだ高度なタスクには対応できないが、着実に進歩し、多くの状況で水晶発振器に取って代わりつつある。大量生産がより費用対効果に優れ、利用しやすくなるにつれて、この業界にとってさらなる調整材料となるだろう。

開発者は、現在の市場において、発振器の高周波化と低ジッター化を期待しており、一方、購入者は、低コストと短納期を求めている。タイムリーな発振器オプションは、望まれる最高の性能を提供することができる一方、費用対効果の高いソリューションには、最小限の補正設計ステップが必要である。

発振器メーカーは、従来の水晶振動子技術とコンフィギュラブル発振器技術を組み合わせることで、高水準の性能とコスト効率に優れた購買のギャップを埋めることに取り組んでいる。

今後の水晶発振器市場は、民生用電子機器産業の成長から恩恵を受ける可能性が高い。

水晶発振器市場は成長と回復の兆しを見せている。多くの水晶発振器メーカーは、通信市場に備えて、中・高級水晶振動子や水晶発振器の開発に投資している。市場の成長を後押ししそうな明るい見通しを提供している。

次世代水晶発振器は、水晶のような圧電材料の結晶を吸収した電子発振器であり、機械的共振を与え、信号発生器に使用される。このような新しい進歩により、市場は今後ますます盛んになると予想される。

セグメント別分析

タイプ別

水晶発振器市場は、温度補償水晶発振器(TCXO)、簡易パッケージ水晶発振器(SPXO)、電圧制御水晶発振器(VCXO)、オーブン制御水晶発振器(OCXO)、周波数制御水晶発振器(FCXO)、その他に分けられる。 TCXOセグメントは、2030年の予測期間中に最も高い収益を生み出すと予想されている。予想収益額は8億7200万米ドルで、CAGRは2%である。

安定した水晶発振器の周波数は、温度上昇によって揺らぎ、発振周波数が不安定になる。TCXOを使用すれば、高温環境下でも発振周波数を一定に保つことができる。クロック信号の正確な制御に対する要求が、TCXOの市場導入に拍車をかけている。TCXOは、Bluetooth、Zigbee、WIFI、Sigfox、スマートメータなどのRF規格に依存するワイヤレスアプリケーションに適している。

簡易パッケージ水晶発振器は、温度制御のない一次水晶発振器を定義し、水晶振動子と発振回路によって設計されている。SPXOユニットはクロック用に使用される。これらの発振器は、リアルタイムクロック・マイクロコントローラーや、時刻が重要なあらゆる電子機器に適しています。ノートパソコン、スマートフォン、家電製品から洗濯機、ATM、産業用制御システムなど、その用途は多岐にわたる。

山タイプ別

表面実装は、CAGR 3％で成長し、2030年には1億7,800万米ドルの評価に達すると予想されている。 表面実装技術は、予測期間中に大きな市場シェアを占めると予想されている。これは、このプロセスが提供する付加的な利点に従ったものである。表面実装水晶発振器は、材料コストと製造コストが低く、製造工程もシンプルである。そのため、このような水晶発振器は、民生用電子機器や通信・ネットワーク用途で多く使用されている。

スルーホールは、予測期間中に8億8,000万米ドルの売上が見込まれている。 この山型は、部品と基板を強力に接着するため、高電力、高電圧、機械的ストレスを受ける重要な部品に最適である。スルーホールは基板を貫通するため信頼性が向上し、部品の接続性が向上する。したがって、この種の技術に対する需要は、防衛や航空宇宙など、極度の加速度や環境ストレスにさらされ、堅牢性が要求される産業から見込まれる。

エンドユーザー別

市場は、家電、自動車、通信・ネットワーク、航空宇宙・防衛、産業、研究・計測、その他に区分される。このうち、通信・ネットワーク分野と民生用電子機器分野の売上が最も高く、通信・ネットワーク分野では予測期間中に9億9800万米ドルの売上が見込まれている。

水晶発振器を使用する通信インフラ機器には、基地局、データセンター、光ファイバー、スモールセル、近距離無線モジュール、アンテナモジュール、BLE SoCなどが含まれる。電気通信およびネットワーキング用途の市場では、ベンダーの活発な活動が見られる。同市場で機能する複数のベンダーは、電気通信およびネットワーキング業界をターゲットとした製品ポートフォリオと開発イニシアチブを有している。5Gの商用化も市場を押し上げると予想される。

コンシューマーエレクトロニクスは、2030年までに年平均成長率2%で5億3,200万米ドルのシェアを占めると予想される。新しい民生用電子機器の着実な発売が、水晶発振器市場の成長を後押しすると見られている。発振器は、ケーブルテレビシステム、ウェアラブル、パソコン、デジタルカメラ、無線システム、スマートフォンなどに応用されている。

地域分析

北米支配的な地域

北米地域は、2030年までに年平均成長率2%で6億6700万米ドルのシェアを占めると予想されている。この成長は、米国やカナダといった国々の貢献によるところが大きく、米国は水晶発振器の主要消費国である。米国は、水晶発振器の主要な消費国である。同国には様々な産業が存在し、高い需要につながっている。さらに、多くの大手水晶発振器メーカーが米国で事業を展開しており、業界における影響力をさらに強固なものにしている。

また、米国は技術の進歩と革新の中心地でもあり、市場にプラスの影響を与えている。政府は、特に半導体分野の研究開発に多額の投資を行い、重要な役割を果たしている。こうした投資は、技術の進歩を促進し、世界市場における同国の地位を高めることを目的としている。官民両部門からの継続的な支援により、北米の水晶発振器市場は今後数年間、安定した成長が見込まれる。

アジア太平洋：成長地域

アジア太平洋地域の水晶発振器市場規模は8億8,200万米ドルで、予測期間中の年平均成長率は3％と推定される。 同地域の中国は、民生用電子機器、半導体、その他の通信機器・装置の製造において確固たる地位を築いており、世界的に著名な水晶発振器市場の一つである。中国は、世界的に主要な半導体・電子製品メーカーのひとつである。世界のエレクトロニクス生産能力の60～70％を占めている。また、ファーウェイのような最大手のスマートフォン・メーカーの本拠地でもある。このことは、同国の水晶発振器の消費に大きく貢献している。

韓国は、アジア太平洋地域におけるもう1つの重要なエンドユーザー市場であり、これは同国の産業による大規模な技術導入によるものである。民生用電子機器、半導体、通信機器、5Gなど、同国の産業は水晶発振器の重要な採用先であり、同地域の市場成長を後押ししている。

欧州 自動化技術の採用が進み、産業、医療、通信、防衛産業からのニーズが高まっているため、欧州は今後数年間一貫した成長を遂げると予測されている。利便性の需要拡大が市場の期待拡大を完全に支えている。

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水晶発振器市場のトップ競合他社

• Murata Manufacturing Co. Ltd
• Seiko Epson Corp.
• Kyocera Corporation
• Rakon Ltd
• Siward Crystal Technology Co. Ltd
• Hosonic Electronic Co. Ltd
• Nihon Dempa Kogyo (NDK) Co. Ltd
• Vectron International Inc.
• TXC Corporation
• SiTime Corporation
• Daishinku Corp.

最近の開発状況

• 2022年12月、村田製作所はチップフェライトビーズのラインナップにBLM15PX SH1およびBLM15PX BH1シリーズを追加しました。 1005 mm（0402インチ）の小型で頑丈なこれらのデバイスは、車載用途に非常に適しています。
• 2022年11月には、GaNゲートドライブアプリケーションが村田製作所の新しいDC-DCコンバータ向けに最適化されます。
• 2022年12月には、エプソンが高熱伝導率セラミック材料を製造するスタートアップ企業U-MAPに投資します。
• 2022年11月には、Rakonが20年以上にわたり100ppbの安定性を誇るHi-Rel宇宙マスター基準発振器向け機器を提供しました。
• 2022年11月には、京セラがシリコンを動作基板として使用し、世界で最も小型の量産GaNレーザーチップを開発しました。
• 3月2022年、Rakonは業界をリードする超低位相ノイズVCXOを発表しました。