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kira1122: 【建投电子】LCP专题报告—不仅仅是天线革命 iPhone X推动LCP浪潮20...



2017年苹果在旗舰机iPhone X上首度规模应用LCP(液晶聚合物)天线和LCP软板,用于提高天线的高频性能并减小空间占用。其中LCP天线单机价值约为8-10美元,而iPhone 7的独立PI天线单机价值约为0.4美元,从PI天线到LCP天线单机价值提升约20倍。此外iPhone X还在中继线和摄像头中使用LCP软板。我们认为,iPhone X首度规模使用LCP软板意义重大,可解读为苹果为5G提前布局与验证;对于消费电子行业层面,LCP软板正成为高频高速和小型化趋势下新的软板技术浪潮。

存量替代、品类扩张、架构升级奠定LCP行业成长逻辑

1)存量替代:软板的柔性是其小型化的关键,而LCP软板兼有良好的柔性能力和高频高速性能,我们看好小型化趋势下LCP软板对PI软板的替代,以及LCP软板对天线传输线和传统高速接口传输线的替代;2)品类扩张:预计2018三款新iPhone均配置LCP天线,且未来有望应用到MacBook、iPad、Apple Watch等全线产品,同时安卓高端机型有望逐步跟进;3)架构升级:随着MIMO普及及其阶数增加,天线数量增多且设计更复杂。仅考虑手机天线的部份,我们预计2017-2021年LCP天线市场有望从3.72亿美元增长到42.42亿美元,CAGR高达84%。

集成天线和射频前端等元器件的LCP封装将为长期趋势

伴随手机、可穿戴产品等对小型化的极致追求,将元器件埋置在多层电路板中是行业技术长期发展趋势。5G时代天线和射频前端中的元器件数量都将急剧增加,将毫米波电路埋置封装到多层电路板内的需求日益迫切。多层结构的LCP可实现天线和射频前端等高频电路的模组化封装,其功能属性和产品价值均得到质的提升。

产业链日趋完善,大陆公司迎来切入机会,首推立讯精密

在iPhone X量产初期,村田凭借多年的积累,成为全产业链的独家供应商。但由于良率和产能爬坡不及预期,因此苹果紧急引入嘉联益(软板)和安费诺(模组)以确保供应稳定。据产业调研我们了解到村田已转售模组段设备,未来将聚焦基材和软板。而大陆公司中,立讯已率先切入iPhone LCP天线供应链,成为模组段主力之一,有望获得2018年30%-50%份额,并将长期受益于LCP传输线等各类新应用。我们首推立讯,同时看好产业链公司信维通信(目标垂直一体化)、生益科技(LCP FCCL)等。

传统终端天线主要采用基于PI(聚酰亚胺)基材的软板工艺(简称PI软板),通过对PI软板进一步加工得到天线模组(简称PI天线);而新兴的终端天线采用基于LCP基材的软板工艺(简称LCP软板),通过对LCP软板进一步加工得到天线模组(简称LCP天线)。据产业界的拆解,iPhone X首度使用2个LCP天线,iPhone 8/8Plus亦使用1个局部基于LCP软板的天线模组,均用于提高终端天线的高频高速性能,减小组件的空间占用。此外,iPhone X的单根LCP天线价值约为4-5美元,两根合计8-10美元,而iPhone 7的独立PI天线单机价值约为0.4美元,从PI天线到LCP天线单机价值提升约20倍。

iPhone X共使用4个LCP软板,分别用于天线、中继线和摄像头模组。其中,两个LCP天线位于顶部和底部,用于将信号从主板末端传递到上部和下部天线;中继线卡在主板上,用于中继电路板两侧的电话信号;此外,3D sensing摄像头由于高速大容量数据传输要求,也采用了村田制作所的MetroCirc(一种LCP软板)。传统方案使用同轴电缆进行数据传输,而MetroCirc可在单片软板内容纳三个同轴电缆等效功能,大大减小了空间占用。

MetroCirc是由村田多层层压技术和高性能树脂材料LCP联合制造的新型软板,具有优异的高频特性以及轻薄和可用自由形状进行电路设计的特点,被称为折纸般的电路。MetroCirc可在基板内加入电容或通信模块,具有功能模组属性;在此基础上,还能维持弯曲形状,因此可有效利用手机内部狭窄缝隙。产品应用方面,MetroCirc不仅用于生产刚性、柔性、刚柔性等各种类型的基板,还用于高频及数字信号的传输线路、天线等,有望在可穿戴设备及IoT设备等新兴市场大规模应用。例如,iPhone X 3D sensing摄像头模组的MetroCirc基板厚度约为传统基板的五分之一,虽然具有12层的多层结构,但仍可以自由弯曲和成型。

除天线传输线之外,LCP软板还将替代高速接口传输线。随着终端应用和网络速度的不断提高,设备间的数据传输速率已从几百Mbps提升到几Gbps,例如USB3.0和SATA3.0具有5-6Gbps的传输速率,USB3.1支持10Gbps,USB3.2支持20Gbps。通常情况下,主板和高速接口用体积肥厚的同轴电缆连接,而笔记本电脑或者平板电脑等设备中的数据接口布线长度可达30cm,因此随着新标准的数据速率越来越高,传输损耗问题也日益严重。为了进一步提高数据接口的传输速度,并减小空间占用,可使用具有良好高频特性的LCP软板替代传统接口电缆。我们认为,在数据接口高速化趋势下,终端天线、高速接口传输线、服务器内部传输线等应用对LCP软板的替代需求日益增加,构成对传统传输线的替代逻辑。

2018年3款新iPhone均有望配置2-3个LCP天线,LCP天线渗透率有望提升。目前2017款的iPhone 8/8Plus仅配置了局部使用LCP的天线结构(替代同轴电缆部份),只有iPhone X配置了2个LCP天线。我们认为,在新iPhone继续提高射频性能以实现更高蜂窝网速的预期下,iPhone LCP天线渗透率有望继续提升,即2018年3款新iPhone均有望配置2-3个LCP天线。此外,在苹果示范效应下,安卓阵营转向LCP天线的需求亦有望逐步释放。
MacBook和Apple Watch亦将导入LCP软板,进一步打开LCP软板市场空间。MacBook产品线方面,我们认为,苹果通过整合具有更好柔性性能和低传输损耗的LCP软板,可提高内部空间利用率和数据传输速率,并确保数据接口平稳过渡到传输速度更快的下一代接口(USB 3.2或Thunderbolt)。Apple Watch产品线方面,目前Apple Watch的LTE天线采用嘉联益供应的PI软板。为提高抗热、防潮能力,并改善高频信号表现,我们认为苹果与嘉联益可能正在Apple Watch的LTE天线方面合作,未来有望实现从PI到LCP的天线升级。

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