Nordamerikanischer Markt für Bulk-Acoustic-Wave-Sensoren – Branchentrends und Prognose bis 2029

Marktanalyse und -größe für Bulk-Acoustic-Wave-Sensoren in Nordamerika

Mikrometergroße Partikel in der Luft können mithilfe von Bulk-Acoustic-Wave-Geräten (BAW) erkannt werden. Der Resonator eines BAW-Geräts besteht aus einer piezoelektrischen Substanz zwischen zwei Elektroden. Um eine mechanische Welle im Resonator zu erzeugen, wird mithilfe der beiden Elektroden ein alternierendes elektrisches Feld an die piezoelektrische Schicht angelegt. Der Resonator weist eine Resonanzfrequenz auf, die unter anderem von der Masselast beeinflusst wird. Ein frequenzempfindlicher Schaltkreis kann die Verschiebung der Resonanzfrequenz erkennen, die durch den Kontakt der Partikel mit dem Resonator entsteht, indem er die Änderung der Masselast misst.

Data Bridge Market Research analysiert, dass der nordamerikanische Markt für akustische Massenwellensensoren bis 2029 voraussichtlich einen Wert von 2.724,96 Millionen USD erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 12,8 % während des Prognosezeitraums entspricht. Der Marktbericht für akustische Massenwellensensoren umfasst auch ausführliche Preisanalysen, Patentanalysen und technologische Fortschritte.     

Marktdefinition

Eine stehende Schallwelle wird bekanntermaßen durch ein elektrisches Signal in der Masse eines piezoelektrischen Materials in einem elektromechanischen Gerät erzeugt, das als Volumenschallwellensensor bezeichnet wird. Dieses Gerät besteht in seiner einfachsten Form aus zwei Metallelektroden und einer piezoelektrischen Substanz. Die Dicke und Eigenfrequenz des Materials werden als Konstruktionskriterien verwendet, um die gewünschte Betriebsfrequenz zu erreichen. Komplexere Konstruktionen verwenden eine Leiter- oder Gittertopologie zur besseren Kontrolle der Betriebsfrequenzen. Die Leiter- oder Gitterarchitektur wird in komplizierteren Systemen verwendet, um die Betriebsfrequenzen besser zu kontrollieren.

Marktdynamik für Bulk-Acoustic-Wave-Sensoren in Nordamerika

In diesem Abschnitt geht es um das Verständnis der Markttreiber, Vorteile, Chancen, Einschränkungen und Herausforderungen. All dies wird im Folgenden ausführlich erläutert:

Treiber

• Verbreitung von intelligenten Geräten wie Mobiltelefonen in der gesamten Region

Mit der Digitalisierung der Welt nimmt die Verbreitung von Smartphones und Mobiltelefonen rapide zu. Die Kommunikation ist durch die Präsenz von Mobiltelefonen und anderen intelligenten Geräten auf dem Markt einfacher geworden. Das Mobilfunknetz hat es einfacher gemacht, über Telekommunikationsnetze mit jedem auf der Welt in Verbindung zu treten. Diese Telekommunikationsbranchen verbessern ihr Kommunikationsnetz durch die Einführung der Bulk-Acoustic-Wave-Technologie, was die Nachfrage nach Bulk-Acoustic-Wave-Sensoren voraussichtlich weiter deutlich steigern wird.

• Einsatz von Massenakustiksensoren in der Automobilindustrie und anderen kommerziellen Branchen

Bulk-Acoustic-Wave-Geräte werden bereits seit vielen Jahren kommerziell eingesetzt. Dazu zählen Anwendungen im Automobilbereich (Drehmoment- und Reifendrucksensoren), in der Medizin (chemische Sensoren) sowie in industriellen und kommerziellen Anwendungen (Dampf-, Feuchtigkeits-, Temperatur- und Massensensoren). Bulk-Acoustic-Wave-Resonatoren (BAW) und -Filter werden häufig in der Hochfrequenz-Frontend-Filterung (RF) bei UHF-Frequenzen eingesetzt. Aufgrund ihrer geringen Größe, guten Belastbarkeit und hohen Qualität eignen sie sich ideal für Anwendungen wie Duplexer für WCDMA und PCS1900 sowie Frontend-Filter für DCS1800 und viele 2,4-GHz-ISM-Bandstandards.

Da die Automobilbranche zunehmend digitale Fähigkeiten entwickelt, verlässt sie sich bei der Kommunikation mit der Außenwelt auf eine wachsende Zahl drahtloser Technologien. Darüber hinaus unterstützen viele Fahrzeuge LTE-Datenverbindungen und fungieren als kleine WLAN-Hotspots. In den nächsten Jahren dürfte das seit langem geplante Ziel der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- (V2V) und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (V2X) durch die Nutzung höherfrequenter HF-Bänder endlich Wirklichkeit werden.

Gelegenheiten

• Steigende Nachfrage nach Bulk-Acoustic-Wave-Technologie (BAW) in der schnell wachsenden 5G-Infrastruktur

Aufgrund der höheren Frequenzen und größeren Bandbreiten, die mit 5G verbunden sind , wird Bulk-Acoustic-Wave-Technologie (BAW) verwendet, um eine neue Generation von Hochfrequenzfiltern (RF-Filter) zu entwickeln. BAW-Filter sind akustische Resonatoren auf piezoelektrischer Basis, bei denen die Eigenschaften eines dünnen piezoelektrischen Filmmaterials die Frequenz und Bandbreite des Filters steuern. Die Dicke des Films, die Geometrie des piezoelektrischen Elements und die Eigenschaften der zugehörigen Elektroden spielen eine Rolle bei der Bestimmung der Bandpassfrequenz des RF-Filters in BAW-Geräten. Da die Bandpassfrequenz von der Filmdicke abhängt, können BAW-Geräte höhere Frequenzen filtern als herkömmliche RF-Filter mit Oberflächenakustikwellen (SAW). BAW-Filter werden daher häufig bei Frequenzen zwischen 2,2 und 6,0 ​​GHz eingesetzt, bei denen die SAW-Filtertechnologie stark eingeschränkt ist.

Die weltweite Einführung von 5G und die rasante Ausbreitung des Internets der Dinge stellen die HF-Filtertechnologien vor große Herausforderungen. Viele Marktteilnehmer haben kürzlich BAW-Filter für 5G-fähige Frontend-Module eingeführt, um eine bessere Leistung und höhere Zuverlässigkeit zu erzielen.

Einschränkungen/Herausforderungen

• Höhere Kosten für Bulk-Acoustic-Wave-Sensoren auf dem Markt

Angesichts des weltweiten Booms von 4G LTE und drahtlosen Netzwerken wird das neue Wellenspektrum benötigt, um den massiven drahtlosen Datenverkehr zu bewältigen. BAW-Sensoren bieten im Allgemeinen eine bessere Leistung mit geringerer Einfügungsdämpfung bei höheren Frequenzen. Allerdings sind die Kosten für BAW-Sensoren im Vergleich zu anderen akustischen Sensoren wie SAW (Surface Acoustic Sensor) viel höher. Und die hohen Kosten der BAW-Sensoren behindern das Marktwachstum in gewissem Maße.

• Technische Herausforderungen im Zusammenhang mit BAW-Geräten

Die Entwicklung von 5G bringt zahlreiche Herausforderungen in Bezug auf Datengeschwindigkeit, Abdeckung und Größenminimierung mit sich. Erstens verwenden 5G-Phasen höhere Funkfrequenzen, aber die Arbeitsfrequenz von BAW-Filtern führt zu einem erheblichen Anstieg der akustischen und ohmschen Verluste. Zweitens erfordern die Frequenzbänder N78, N79 und N77 von 5G NR jeweils 500, 600 und 900 MHz Bandbreite, wobei das Erreichen einer relativ großen Bandbreite von bis zu 10 % auch für einen BAW-Filter auf Basis von Aluminiumnitrid (AlN) ein schwieriges Problem darstellt. Drittens wird es bei Betrachtung des gesamten HF-Systems in Zukunft zweifellos zu einer Erhöhung der Eingangsleistung und einer Verringerung der Modulgröße kommen. Die Miniaturisierung von Modulen wird also in naher Zukunft zu einer technischen Herausforderung werden.

Auswirkungen von COVID-19 auf den nordamerikanischen Markt für Bulk-Acoustic-Wave-Sensoren

COVID-19 hatte aufgrund der Lockdown-Bestimmungen und der Schließung von Produktionsanlagen negative Auswirkungen auf den nordamerikanischen Markt für akustische Volumenwellensensoren.

Die COVID-19-Pandemie hat sich in gewissem Maße negativ auf den nordamerikanischen Markt für akustische Wellensensoren ausgewirkt. Die zunehmende Verbreitung der 5G-Technologie weltweit hat dem Markt jedoch nach der Pandemie zu Wachstum verholfen. Außerdem war das Wachstum seit der Marktöffnung nach COVID-19 hoch, und es wird erwartet, dass es aufgrund der höheren Nachfrage nach Biosensoren im medizinischen Bereich zu einem erheblichen Wachstum in diesem Sektor kommen wird.

Lösungsanbieter treffen verschiedene strategische Entscheidungen, um nach COVID-19 wieder auf die Beine zu kommen. Die Akteure führen zahlreiche Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten durch, um die Technologie der Bulk-Acoustic-Wave-Sensoren zu verbessern. Damit werden die Unternehmen fortschrittliche Technologien auf den Markt bringen. Darüber hinaus haben staatliche Initiativen zum Einsatz von Automatisierungstechnologie zum Wachstum des Marktes geführt.

Jüngste Entwicklung

• Im Februar 2022 gab TAIYO YUDEN (USA) INC., eine Tochtergesellschaft der japanischen TAIYO YUDEN CO., LTD., die Partnerschaft mit TTI., Inc., einem globalen Distributor elektronischer Komponenten, bekannt. Diese Partnerschaft wird es TAIYO YUDEN (USA) INC. ermöglichen, seine Präsenz zu erweitern und in Branchen wie der Automobil- und Elektrifizierungsindustrie, Kommunikationsinfrastrukturen und mehr Einfluss zu nehmen. Diese Entwicklung wird die globale Kundenreichweite des Unternehmens erhöhen
• Im Oktober 2021 gab Akoustis Technologies, Inc. die Übernahme von 51 % der Mehrheitsanteile an RFM Integrated Device, Inc. (RFMi) mit einer Option zum Kauf der restlichen 49 % im Jahr 2022 bekannt. Durch die Hinzufügung neuer Vertriebskanäle und Kunden in der Automobil-, Medizin- und IoT-Branche wird Akoustis mit der Übernahme von RFM sein aktuelles Angebot an 5G-Mobilfunk-, 5G-Netzwerkinfrastruktur- und Wi-Fi-Lösungen erweitern. Darüber hinaus plant Akoustis, die Produktlinie für Timing-Steuerungen von RFMi zu nutzen und damit die Fähigkeiten seiner neu entwickelten Timing- und Frequenzreferenzsysteme erheblich zu verbessern.

Nordamerika Bulk-Akustikwellensensoren Marktumfang

Der nordamerikanische Markt für akustische Volumenwellensensoren ist nach Produkttyp, Rohmaterial, Sensorparameter und Endbenutzer segmentiert. Das Wachstum dieser Segmente hilft Ihnen bei der Analyse schwacher Wachstumssegmente in den Branchen und bietet den Benutzern einen wertvollen Marktüberblick und Markteinblicke, die ihnen bei der strategischen Entscheidungsfindung zur Identifizierung der wichtigsten Marktanwendungen helfen.

Produkttyp

• Film-Bulk-Akustikresonator (FBAR)
• Scher-Massenschallwelle (S-BAW)
• Longitudinale akustische Volumenwelle (L-BAW)
• Lammwelle

Auf der Grundlage des Produkttyps ist der nordamerikanische Markt für Bulk-Acoustic-Wave-Sensoren in Film-Bulk-Acoustic-Resonator (FBAR), Shear-Bulk-Acoustic-Wave (S-BAW) und Longitudinal-Bulk-Acoustic-Wave (L-BAW) sowie Lamb-Wave segmentiert.

Rohstoff

• Aluminiumnitrid (AlN)
• Zinkoxid (ZnO)
• Bleizirkoniumtitanat (PZT)
• SiO2
• Lithiumniobat (LiNbO3)
• Lithiumtantalat (LiTaO3)
• Siliziumkarbid (SiC)
• Galliumarsenid (GaAs)
• Langasit (LGS)
• Polyvinylidenfluorid (PVDF)
• Sonstiges

Auf der Grundlage der Rohstoffe wurde der nordamerikanische Markt für akustische Volumenwellensensoren in Aluminiumnitrid (AlN), Zinkoxid (ZnO), Bleizirkoniumtitanat (PZT), SiO2, Lithiumniobat (LiNbO3), Lithiumtantalat (LiTaO3), Siliziumkarbid (SiC), Galliumarsenid (GaAs), Langasit (LGS), Polyvinylidenfluorid (PVDF) und andere unterteilt.

Sensorparameter

• Temperatur
• Druck
• Chemisch
• Luftfeuchtigkeit
• Sonstiges

Auf der Grundlage der Sensorparameter wurde der nordamerikanische Markt für akustische Volumenwellensensoren in die Bereiche Temperatur, Druck, Chemikalien, Feuchtigkeit und Sonstige segmentiert.

Endbenutzer

• Telekommunikation
• Unterhaltungselektronik
• Automobilindustrie
• Gesundheitspflege
• Luft- und Raumfahrt & Verteidigung
• Industrie
• Sonstiges

Auf der Grundlage des Endbenutzers ist der nordamerikanische Markt für akustische Volumenwellensensoren in die Bereiche Telekommunikation, Unterhaltungselektronik, Automobil, Gesundheitswesen, Luft- und Raumfahrt & Verteidigung, Industrie und Sonstige unterteilt.

Nordamerika Bulk Acoustic Wave Sensors Markt Regionale Analyse/Einblicke

Der nordamerikanische Markt für akustische Volumenwellensensoren wird analysiert und es werden Einblicke und Trends in die Marktgröße nach Land, Materialtyp, Herstellungsprozess und Endverbrauchsbranche bereitgestellt, wie oben angegeben.

Die im nordamerikanischen Marktbericht zu akustischen Wellensensoren abgedeckten Länder sind die USA, Kanada und Mexiko in Nordamerika. Die USA dominieren die Region Nordamerika, da hier viele Technologiegiganten der Welt ansässig sind und stark in die Halbleiterforschung und -entwicklung investiert wird.

Der Länderabschnitt des Berichts enthält auch einzelne marktbeeinflussende Faktoren und Änderungen der Marktregulierung, die sich auf die aktuellen und zukünftigen Trends des Marktes auswirken. Datenpunkte wie die Analyse der nachgelagerten und vorgelagerten Wertschöpfungskette, technische Trends, Porters Fünf-Kräfte-Analyse und Fallstudien sind einige der Hinweise, die zur Prognose des Marktszenarios für einzelne Länder verwendet werden. Bei der Bereitstellung von Prognoseanalysen der Länderdaten werden auch die Präsenz und Verfügbarkeit globaler Marken und ihre Herausforderungen aufgrund großer oder geringer Konkurrenz durch lokale und inländische Marken, die Auswirkungen inländischer Zölle und Handelsrouten berücksichtigt.   

Wettbewerbsumfeld und Analyse der Marktanteile von Bulk-Acoustic-Wave-Sensoren in Nordamerika

Die Wettbewerbslandschaft des nordamerikanischen Marktes für akustische Massenwellensensoren liefert Einzelheiten zu den Wettbewerbern. Zu den enthaltenen Einzelheiten gehören Unternehmensübersicht, Unternehmensfinanzen, erzielter Umsatz, Marktpotenzial, Investitionen in Forschung und Entwicklung, neue Marktinitiativen, globale Präsenz, Produktionsstandorte und -anlagen, Produktionskapazitäten, Stärken und Schwächen des Unternehmens, Produkteinführung, Produktbreite und -umfang, Anwendungsdominanz. Die oben angegebenen Datenpunkte beziehen sich nur auf den Fokus der Unternehmen in Bezug auf den Markt für akustische Massenwellensensoren.

Zu den wichtigsten Akteuren auf dem globalen Markt für akustische Volumenwellensensoren zählen unter anderem Sorex, Teledyne Defense Electronics, Broadcom, Taiyo Yuden Co., Ltd., Qorvo, Inc, Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd., quartzpro.com, Fortiming Corporation, Texas Instruments Incorporated, Balluff Gmbh, AKOUSTIS, AWSensors, MACOM, Biolin scientific und Resonant Inc.

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