市場概要
世界の水晶発振器市場は、2025年の28.9億米ドルから2030年には36.6億米ドルに成長すると予測され、予測期間(2025~2030年)の年平均成長率は4.8%です。業界を牽引するのは、高度な自動車電子機器の採用拡大です。カーナビゲーションには水晶発振器が使用され、車載用無線通信、リモートキーレスエントリー、アラウンドビューモニター/カメラシステム、計器クラスタ/クロック、ブレーキユニットの電気的安定性制御、エアバッグECU、先進運転支援システム(ADAS)などがあります。このように水晶発振器は、自動車がより複雑化し、電子システムがより統合されるにつれて、自動車の重要な部品となっています。
水晶発振器の設計効率とユーティリティ性能を向上させるために、Alベースの方法論が活用されています。さらに、水晶発振器の機能ユニットのパラメータをより良い性能パラメータにするために、機械学習が活用されています。さらに重要な点として、スマートシティや自律走行車などの通信システムに使用されるAlを含むアプリケーションでは、デバイスからデバイスへの高速データ転送手段として水晶発振器が採用されており、都市インフラや自律走行車などのスペースに制約のあるシステム内にハイエンド技術を設置する機能を提供しています。
DRIVER: 自動車分野での水晶発振器の使用拡大
自動車工学の技術革新はこの分野に大きな革命をもたらしており、水晶発振器は自動車の性能、安全性、信頼性を最大限に高める上で中心的な役割を果たしています。これらの装置は、ナビゲーション、通信、センサー・アプリケーションなどの多くのシステムにおいて、正確なタイミングと周波数制御において重要な役割を果たし、現代の自動車の全体的な性能と信頼性を最大化しています。このような優れたチップは、車載のさまざまなモジュールの効果的な通信と調整のために、正確にクロック信号を生成します。これらの水晶発振器は、エンジン・コントロール・ユニット(ECU)からアンチロック・ブレーキ・システム(ABS)、トラクション・コントロール・システム(TCS)、エレクトロニック・スタビリティ・コントロール(ESC)システム、エアバッグ・システム、クライメート・コントロール・システム、インフォテインメント・システム、先進運転支援システム(ADAS)に至るまで、ハイエンドの自動車システムに使用されており、ドライバーはより多くの機能、より高い精度、全体的な効率の驚異的な向上を享受することができます。
制約: コスト効率が高く、信頼性の高い代替技術の利用可能性
MEMS(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)共振器ベースのクロックおよび発振器は、その安定性と精度がほとんどの水晶回路に匹敵する一方で、より高い信頼性、堅牢性、小型化、低コストを実現する場合に使用されます。IDT Corporation(アメリカ)とSiTime Corporation(アメリカ)は、新しいMEMS発振器を提供しています。MEMS発振器は、従来の半導体製造プロセスを用いて製造され、水晶発振器の製造に用いられる特殊なプロセスよりも安価です。さらに、MEMS発振器は大量生産が可能であり、これもコスト低減につながります。これらの装置には一般的なCMOSシリコン方式が採用されているため、特殊な製造方法やパッケージング方法が必要な水晶発振器よりも安価でシンプルな製造が可能です。水晶発振器技術は、性能、サイズ、信頼性、コストの面で急速に限界に達しつつあります。このような発振器のさらなる進歩や開発は困難です。MEMSのような他の技術も市場スペースを見出しています。このように、発振器技術の絶え間ない進化により、水晶発振器は時代遅れになりつつあります。
可能性:性能が向上した小型電子装置への需要の高まり
電子機器の小型化・軽量化が進み、小型水晶発振器の需要が爆発的に伸びています。小型化、薄型化、多機能化が進み、高機能部品の小型パッケージ化が求められています。電子装置の小型化に対する需要は、通信から家電、自動車、医療機器に至るまで、あらゆる業界で拡大しています。このような進歩が、新規および既存のアプリケーションにおけるCXOの応用を後押ししています。IoT環境は、装置間の正確で同期された通信に基づいています。水晶発振器は、IoTネットワークに一貫した時間基準を提供し、信頼性の高いデータ転送、装置同期、センサーデータ同期を実現します。また、マシン間通信やリアルタイム処理にも正確なタイミングを提供します。
課題:水晶発振器の長期使用による周波数ドリフトの問題
水晶発振器の安定性の低下は「ドリフト」として現れます。この現象は、アプリケーションによっては性能を低下させ、多くの技術的エラーを引き起こす可能性があります。また、回路が長時間動作することによる熱は、インダクタ、抵抗、コンデンサなどの部品の値を変化させるため、安定性に悪影響を及ぼします。その他の要因としては、発振器の動作電圧の変動や機械的な振動などがあります。水晶発振器の安定性を持続させるための大きな課題は、多くの場合、ドリフトの兆候が現れ始める前に発振器が何年も使用されている可能性があり、ドリフトが検出されるまでに長期間使用され続ける可能性があることです。そのため、ドリフトが発生してから検出されるまでの期間は、安定性の問題を引き起こし、発振器が使用されている装置に問題を引き起こす可能性があるため、非常に重要です。
エコシステムでは、水晶発振器に使用される水晶振動子、半導体部品、パッケージ材料などの重要な材料を供給するのが原材料サプライヤーです。水晶発振器サプライヤーは、TCXOS、OCXOS、VCXO、MEMSベースの発振器など、さまざまな形態の水晶発振器を開発・製造しています。セイコーエプソン株式会社、京セラ株式会社、日本電波工業株式会社、株式会社大真空、SiTime株式会社は、水晶発振器システム製造の主要企業の一部です。半導体メーカーも、発振回路を駆動するICや周波数制御部品などの半導体デバイスを供給し、大きく貢献しています。流通業者もまた、発振器や関連製品をエンドユーザーに広めています。水晶発振器はさまざまな市場で使われており、大手各社は自社製品に組み込んでいます。
主要企業・市場シェア
予測期間中、TCXOの周波数帯域が最大市場シェアに
TCXOは温度補償回路を内蔵しているため、広い温度範囲でも問題なく動作します。TCXOには、抵抗やコンデンサにサーミスタを内蔵したタイプと、温度補償回路をLSIに内蔵したタイプがあります。どちらも感温素子として利用されています。TCXOは優れた温度特性を持ち、経済的で低消費電力、小型・軽量、起動時間が短い。エコシステム内の様々なプレーヤーは、市場での地位を維持するために、製品リリースとして有機的な戦略を取っています。日本電波工業株式会社は、高温(+125℃)で動作し、高周波出力(最大100MHz)を実現する世界初の2.0×1.6mm(高さ0.8mm)の車載用TCXOという画期的な製品を発売しました。データセンターや基地局などの通信装置の開発が進むにつれ、TCXOのような信頼性が高く安定したタイミング源の必要性が高まっています。電気通信の継続的な成長と新興技術の出現が、アジア太平洋地域におけるTCXOセグメントの高いCAGRを後押ししています。
予測期間中、自動車分野が最も高いCAGRを占める見込み
予測期間中、水晶発振器市場で最も高い成長率が見込まれるのは自動車分野。水晶発振器は、アダプティブ・クルーズ・コントロール、車線維持支援、衝突回避システムなどの先進運転支援システム(ADAS)に応用されています。これらの技術は、水晶発振器の正確なタイミングに依存しており、さまざまなセンサーからのデータを処理してリアルタイムの意思決定を行い、ドライバーと同乗者の自動車運転の安全性と信頼性を高めています。水晶発振器は、パワートレイン管理、ADAS、シャシー制御、安全機能、マルチメディアなど、多くの自動車アプリケーションで重要な役割を果たしています。また、エンジン管理、タイミング回路、トリップコンピュータ、オーディオ、GPSナビゲーションなど、自動車技術全体で信頼性の高い動作を可能にしています。日本電波工業株式会社は、高温(+125℃)・高周波出力(最大100MHz)に対応した世界初の2.0×1.6mmサイズ(高さ0.8mm)の温度補償水晶発振器(TCXO)として、画期的な車載用製品「NT2016SHC」を2022年7月に発売しました。
アジア太平洋地域の水晶発振器市場成長の主な原動力は、同地域における携帯電話インフラの拡大と、中国やインドなどの国々における通信機器の出荷台数の増加です。アジア太平洋地域の水晶発振器市場は、予測期間中に大きく成長する見込みです。アジア太平洋地域の水晶発振器市場の成長に大きく貢献する主なアプリケーションとしては、家電、通信&ネットワーク、自動車が予想されます。アジア太平洋地域は、高水準の投資とビジネス成長の機会を提供する世界的なホットスポットです。The major Asian Pacific-based companies manufacturing crystal oscillators are Seiko Epson Corporation (Japan), NIHON DEMPA KOGYO CO., LTD. (日本)、TXC Corporation(台湾)、京セラ株式会社(日本)、株式会社大真空(日本)。アジア太平洋地域の水晶発振器市場成長のもう1つの原動力は、主に製造コストの低下と低価格の労働力を理由に、同地域で電子装置の生産が増加していることです。さらに、アジア太平洋地域におけるスマートフォン、デジタルテレビ、自動車用電子機器、電気医療機器の需要の増加が、同地域の水晶発振器市場を牽引すると期待されています。
2024年11月、日本電波工業は、次世代データセンターで採用される光通信速度800Gbps、1.6Tbpsの光トランシーバー向けに、高基本波(156MHz~625MHz)、高精度(±20×10.6)、低ジッタ(28fs)にもかかわらず、小型化(2.0×1.6×0.66mm、0.5×2.0×0.74mm)を実現した差動出力水晶発振器を発売。
2024年10月、セイコーエプソン株式会社は、当社従来品「OG1409シリーズ」と比較して消費電力を56%削減した恒温槽付水晶発振器(OCXO)「OG7050CAN」を発売しました。外形寸法は7.0×5.0mm、高さは3.3mm(代表値)で、従来品に比べ体積比で85%の小型化を実現しました。
2024年10月、TXC CorporationはAl-powered TimeLockアルゴリズムを搭載したXternitiプラットフォームを発表しました。TXCのXternitiプラットフォームは、比類のない信頼性と効率性で現代のネットワーク同期に革命をもたらします。
2023年12月、SiTime Corp.はAura Semiconductorのクロック製品とクロックIPのライセンスを買収しました。この買収の背景には、SiTimeの製品に20種類の高品質クロックを導入し、2024年末までにさらに20種類を導入するという意図がありました。この買収により、同社は精密タイミング製品全体と差別化された製品の唯一のサプライヤーになる予定です。
SiTime社は、2023年9月にエポック・プラットフォームを発表しました。これは、電子産業における複雑なタイミング問題に対処し、100年以上にわたる水晶ベースの技術への依存を解消することを目的とした革新的な設計・開発ソリューションです。このプラットフォームは、データセンターやネットワークインフラ装置向けに、非常に安定したクロック信号を発信するMEMSベースのオーブン制御発振器(OCXO)を提供するという新境地を開拓しました。
水晶発振器市場トップリスト
Seiko Epson Corporation (Japan)
NIHON DEMPA KOGYO CO., LTD. (Japan)
TXC Corporation (Taiwan)
KYOCERA Corporation (Japan)
Daishinku Corp. (Japan)
Microchip Technology Inc. (US)
Murata Manufacturing Co., Ltd. (Japan)
SiTime Corp. (US)
Crystal Technology Co., Ltd. (Taiwan)
Rakon Limited (New Zealand)
Vishay Intertechnology, Inc.
Hosonic Technology (Group) Co., Ltd. (Taiwan)
RIVER ELETEC CORPORATION (Japan)
Mercury Inc (Taiwan)
Abracon (US)
Greenray Industries, Inc. (US)
MTI-Milliren Technologies, Inc. (US)
QVS Tech, Inc. (US)
SHENZHEN YANGXING TECHNOLOGY CO., LTD. (China)
Bliley (US)
Fuji Crystal (Hong Kong) Electronics Co., Ltd. (Hong Kong)
Shenzhen Crystal Technology Industrial Co., Ltd. (China)
AXTAL GmbH (Germany)
TAITIEN ELECTRONICS CO.,LTD (Taiwan)
Crystek Corporation (US)
【目次】
はじめに
24
研究方法論
29
要旨
40
プレミアムインサイト
43
市場概要
46
5.1 はじめに
5.2 市場牽引要因 – 航空宇宙・防衛用途での水晶発振器の採用増加 – 自動車分野での水晶発振器の採用増加 – 民生用電子機器での水晶発振器の導入急増 – 5Gおよび6Gネットワークでの水晶発振器の導入増加 制約要因 – コスト効率が高く、信頼性の高い代替技術の利用可能性 機会要因 – 性能を向上させた小型電子機器への需要の増加 – 先進的な自動車用電子機器の採用増加 課題要因 – 長期間の使用による水晶発振器の周波数ドリフト問題
5.3 バリューチェーン分析
5.4 エコシステム分析
5.5 価格分析 一般回路用水晶発振器製品の平均販売価格(主要メーカー別)(2024年 一般回路用水晶発振器の平均販売価格動向(一般回路別)(2021~2024年 オーブン制御水晶発振器の平均販売価格動向(地域別)(2021~2024年
5.6 投資と資金調達のシナリオ
5.7 顧客ビジネスに影響を与えるトレンド/混乱
5.8 AIが水晶発振器市場に与える影響
5.9 技術分析 主要技術- MEMSベース発振器 補完技術- ハイブリッドマイクロ回路技術 隣接技術- グリーンクリスタル技術
5.10 特許分析
5.11 貿易分析 輸入データ(HSコード854160) 輸出データ(HSコード854160)
5.12 関税と規制の状況 関税分析 規制機関、政府機関、その他の組織の基準
5.13 ポーターの5つの力分析 サプライヤーの交渉力 バイヤーの交渉力 新規参入の脅威 代替品の脅威 競合ライバルの激しさ
5.14 主要ステークホルダーと購買基準 購買プロセスにおける主要ステークホルダー 購買基準
5.15 2025 年の主要会議とイベント
水晶発振器の種類別
80
6.1 はじめに
6.2 ピアス水晶発振器
6.3 コルピッツ水晶発振器
6.4 ハートレー水晶発振器
6.5 その他の種類別
水晶発振器市場:実装方式別
82
7.1 導入
7.2 表面実装は単位当たりの部品密度が高く、アセンブリー単価が低いため成長率が高い
7.3 スルーホールは強力な機械的接続と安定性が需要を牽引
水晶発振器市場:水晶カット別
85
8.1 導入
8.2 アットカットの車載用途への展開が市場成長を促進
8.3 高周波アプリケーションにおけるbtカットの採用が市場成長に寄与
8.4 OcxoアプリケーションにおけるScカットのユーティリティが市場成長を後押し
8.5 その他
水晶発振器市場:一般回路別
89
9.1 はじめに
9.2 spxo 最新の小型電子設計への適合性が需要を押し上げる
9.3 tcxo 通信装置や計測器向けの需要増がVCXOの成長を支える 9.3 tcxo 通信装置や計測器向けの需要増がVCXOの成長を支える
9.4 VCXO TCVCXO- 優れた温度安定性により高精度タイミング・アプリケーションでの使用が増加し、セグメント成長を促進 OCVCXO- 最小限のG感度、強化された熱安定性、低消費電力機能が需要を加速
9.5 ファイバーチャネル、HD ビデオシステム、PON 装置でユーティリティが増加し、セグメントの成長に貢献。
9.6 OCXO DOCXO- 高速ウォームアップ時間、低消費電力、長期周波数安定性の利点が需要を加速 EMXO- 宇宙船用水晶発振器の需要拡大が市場成長を支える
9.7 その他一般回路
水晶発振器市場、用途別
118
10.1 はじめに
10.2 5Gネットワーク展開の拡大が市場成長を促進する電気通信&ネットワーキング
10.3 小型電子装置への需要の高まりが市場を牽引する電子機器
10.4 軍用・航空宇宙:高性能ミサイルや兵器への需要の高まりが市場成長を促進
10.5 小型で携帯可能な機器への需要の高まりが市場成長を支える研究・計測分野
10.6 温度安定性に優れた高信頼性水晶発振器へのニーズの高まりが市場成長に寄与
10.7 自動車用先進安全機能の搭載が需要を加速
10.8 ヘルスケア分野 携帯型医療装置への需要の高まりが市場を牽引
…
【本レポートのお問い合わせ先】
レポートコード:SE 3062