Mercado de sensores de ondas acústicas em massa da América do Norte – Tendências do setor e previsão para 2029

Análise e tamanho do mercado de sensores de ondas acústicas em massa da América do Norte

As partículas transportadas pelo ar com um tamanho micrométrico podem ser detetadas utilizando dispositivos de ondas acústicas em massa (BAW). Uma substância piezoelétrica comprimida entre dois elétrodos constitui o ressonador de um dispositivo BAW. Para criar uma onda mecânica no ressonador, é aplicado um campo elétrico alternado à camada piezoelétrica utilizando os dois elétrodos. O ressonador exibe uma frequência de ressonância que, entre outras coisas, é influenciada pela carga mássica. Um circuito sensível à frequência pode identificar a alteração da frequência ressonante que resulta do contacto das partículas com o ressonador, medindo a alteração da carga mássica.

A Data Bridge Market Research analisa que o mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas em massa deverá atingir o valor de 2.724,96 milhões de dólares até 2029, com um CAGR de 12,8% durante o período de previsão. O relatório do mercado de sensores de ondas acústicas em massa também abrange a análise de preços, a análise de patentes e os avanços tecnológicos em profundidade.     

Definição de mercado

Sabe-se que uma onda acústica estacionária é produzida por um sinal elétrico na massa de um material piezoelétrico num dispositivo eletromecânico conhecido como sensor de onda acústica em massa. Este dispositivo encontra-se na sua forma mais básica, composto por dois elétrodos metálicos e uma substância piezoelétrica. A espessura e a frequência natural do material são utilizadas como critérios de projeto para atingir a frequência de operação desejada. Projetos mais complexos empregarão uma topologia em escada ou treliça para um melhor controlo sobre as frequências de operação. A arquitetura ladder ou treliça será utilizada em sistemas mais complicados para controlar melhor as frequências de funcionamento.

Dinâmica do mercado de sensores de ondas acústicas em massa da América do Norte

Esta secção trata da compreensão dos impulsionadores do mercado, vantagens, oportunidades, restrições e desafios. Tudo isto é discutido em detalhe abaixo:

Motoristas

• Proliferação de dispositivos inteligentes, como telemóveis, em toda a região

À medida que o mundo se digitaliza, a penetração dos smartphones e dos telemóveis aumenta rapidamente. A comunicação tornou-se mais simples com a presença de telemóveis e outros gadgets inteligentes no mercado. A rede móvel simplificou a ligação a qualquer pessoa em todo o mundo através das redes de telecomunicações. Estas indústrias de telecomunicações estão a melhorar a sua rede de comunicação com a adoção da tecnologia de ondas acústicas em massa, que deverá impulsionar significativamente a procura pelo mercado de sensores de ondas acústicas em massa.

• Adoção de sensores acústicos em massa em indústrias automóveis e outras indústrias comerciais

Os dispositivos de ondas acústicas em massa já estão em uso comercial há muitos anos. Isto inclui aplicações automóveis (sensores de binário e pressão dos pneus), aplicações médicas (sensores químicos) e aplicações industriais e comerciais (sensores de vapor, humidade, temperatura e massa). Os ressonadores e filtros Bulk Acoustic Wave (BAW) são amplamente utilizados na filtragem front-end de radiofrequência (RF) em frequências UHF. O seu pequeno tamanho, boa capacidade de gestão de energia e fatores de alta qualidade tornam-nos ideais para aplicações como duplexadores para WCDMA e PCS1900 e filtros front-end para DCS1800 e muitos padrões de bandas ISM de 2,4 GHz.

À medida que os sectores automóveis começaram a adquirir mais capacidades digitais, passaram a depender de um número crescente de tecnologias sem fios para comunicar com o exterior. Além disso, muitos veículos implementaram o suporte de ligações de dados LTE e operam como pequenos hotspots Wi-Fi. Nos próximos anos, espera-se que o objetivo há muito planeado das comunicações veículo-veículo (V2V) e veículo-infraestrutura (V2X) se torne realidade com a utilização de bandas de RF de frequência mais elevada.

Oportunidades

• Aumento da procura de tecnologia de ondas acústicas em massa (BAW) em infraestruturas 5G em rápido crescimento

A tecnologia de ondas acústicas de massa (BAW) está a ser utilizada para criar uma nova geração de filtros de radiofrequência (filtros RF) devido às frequências mais elevadas e às larguras de banda mais amplas associadas ao 5G. Os filtros BAW são ressonadores acústicos piezoelétricos em que as características de um material piezoelétrico de película fina controlam a frequência e a largura de banda do filtro. A espessura do filme, a geometria do elemento piezoelétrico e as características dos elétrodos que o acompanham desempenham um papel na determinação da frequência passa-banda do filtro de RF em dispositivos BAW. Devido à dependência da frequência passa-banda com a espessura do filme, os dispositivos BAW podem filtrar frequências mais elevadas do que os filtros RF de ondas acústicas de superfície convencionais (SAW). Os filtros BAW são, portanto, amplamente empregados em frequências entre 2,2 e 6,0 GHz, onde a tecnologia de filtros SAW é severamente limitada.

A implementação global do 5G e a rápida expansão da Internet das Coisas estão a criar desafios significativos nas tecnologias de filtragem de RF. Muitos participantes do mercado introduziram recentemente filtros BAW para módulos front-end habilitados para 5G para um melhor desempenho e maior fiabilidade.

Restrições/Desafios

• Maior custo dos sensores de ondas acústicas em massa no mercado

Com o grande boom do 4G LTE e das redes sem fios em todo o mundo, o novo espectro de ondas é necessário para lidar com o enorme tráfego sem fios. Os sensores BAW oferecem frequentemente um desempenho superior com menor perda de inserção a níveis de frequência mais elevados. No entanto, o custo dos sensores BAW é muito mais elevado em comparação com outros sensores acústicos, como o SAW (surface acoustic sensor). E a natureza dispendiosa dos sensores BAW está a impedir, até certo ponto, o crescimento do mercado.

• Desafios técnicos relacionados com os dispositivos BAW

O desenvolvimento do 5G apresenta inúmeros desafios em termos de velocidade de dados, cobertura e minimização de tamanho. Em primeiro lugar, as fases 5G utilizam frequências de rádio mais elevadas, mas a frequência de trabalho dos filtros BAW provoca aumentos significativos nas perdas acústicas e óhmicas. Em segundo lugar, as bandas de frequência 5G NR N78, N79 e N77 requerem 500, 600 e 900 MHz de largura de banda, respetivamente, enquanto a obtenção de uma largura de banda relativamente grande, até 10%, é também um problema difícil para um filtro BAW baseado em nitreto de alumínio (AlN). Em terceiro lugar, considerando o sistema RF completo, o futuro verá, sem dúvida, um aumento da potência de entrada e uma diminuição do tamanho do módulo. Assim sendo, a miniaturização de módulos tornar-se-á um desafio técnico num futuro próximo.

Impacto pós-COVID-19 no mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas de massa

O COVID-19 impactou negativamente o mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas em massa devido às regulamentações de bloqueio e ao encerramento de instalações de fabrico.

A pandemia COVID-19 impactou o mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas em massa de forma negativa. No entanto, a crescente adoção da tecnologia 5G em todo o mundo ajudou o mercado a crescer após a pandemia. Além disso, o crescimento tem sido elevado desde a abertura do mercado após a COVID-19, e prevê-se que haja um crescimento considerável no setor devido à maior procura de biossensores na área médica.

Os fornecedores de soluções estão a tomar várias decisões estratégicas para recuperarem após a COVID-19. Os participantes estão a conduzir diversas atividades de investigação e desenvolvimento para melhorar a tecnologia envolvida nos sensores de ondas acústicas em massa. Com isto, as empresas trarão tecnologias avançadas para o mercado. Além disso, as iniciativas governamentais para a utilização da tecnologia de automação levaram ao crescimento do mercado

Desenvolvimento recente

• Em fevereiro de 2022, a TAIYO YUDEN (EUA) INC., uma subsidiária da japonesa TAIYO YUDEN CO., LTD., anunciou a parceria com a TTI., Inc., um distribuidor global de componentes eletrónicos. Esta parceria permitirá à TAIYO YUDEN (USA) INC. Este desenvolvimento aumentará o alcance global da empresa ao cliente
• Em outubro de 2021, a Akoustis Technologies, Inc. anunciou a aquisição de 51% das ações maioritárias da RFM Integrated Device, Inc. (RFMi) com opção de compra dos restantes 49% em 2022. Ao adicionar novos canais de vendas e clientes no setor automóvel, nas indústrias médica e IoT, a aquisição da RFM pela Akoustis irá aumentar o seu stock atual de soluções móveis 5G, infraestruturas de rede 5G e Wi-Fi. Além disso, a Akoustis planeia fazer uso da linha de produtos de controlo de temporização da RFMi, melhorando consideravelmente as capacidades dos seus sistemas de temporização e de referência de frequência recentemente desenvolvidos.

Âmbito do mercado de sensores de ondas acústicas em massa da América do Norte

O mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas de massa está segmentado com base no tipo de produto, matéria-prima, parâmetro de deteção e utilizador final. O crescimento entre estes segmentos irá ajudá-lo a analisar os escassos segmentos de crescimento nas indústrias e fornecer aos utilizadores uma valiosa visão geral do mercado e insights de mercado para os ajudar a tomar decisões estratégicas para identificar as principais aplicações do mercado.

Tipo de produto

• Ressonador acústico em massa de filme (FBAR)
• Onda acústica em massa de cisalhamento (S-BAW)
• Onda acústica longitudinal em massa (L-BAW)
• Onda de Cordeiro

Com base no tipo de produto, o mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas em massa está segmentado em ressonador acústico em massa de filme (FBAR), onda acústica em massa de cisalhamento (S-BAW) e onda acústica em massa longitudinal (L-BAW), onda de cordeiro.

Matéria-prima

• Nitreto de Alumínio (AlN)
• Óxido de Zinco (ZnO)
• Titanato de chumbo e zircónio (PZT)
• SiO2
• Niobato de lítio (LiNbO3)
• Tantalato de Lítio (LiTaO3)
• Carboneto de Silício (SiC)
• Arsenieto de gálio (GaAs)
• Langasita (LGS)
• Fluoreto de polivinilideno (PVDF)
• Outros

Com base na matéria-prima, o mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas de massa foi segmentado em nitreto de alumínio (AlN), óxido de zinco (ZnO), titanato de zircónio e chumbo (PZT), SiO2, niobato de lítio (LiNbO3), tantalato de lítio (LiTaO3 ), carboneto de silício (SiC), arseneto de gálio (GaAs), langasita (LGS), fluoreto de polivinilideno (PVDF), outros.

Parâmetro de deteção

• Temperatura
• Pressão
• Químico
• Humidade
• Outros

Com base nos parâmetros de deteção, o mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas em massa foi segmentado em temperatura, pressão, produtos químicos, humidade, entre outros.

Utilizador final

• Telecomunicações
• Eletrónicos de consumo
• Automotivo
• Assistência médica
• Aeroespacial e Defesa
• Industrial
• Outros

Com base no utilizador final, o mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas em massa está segmentado em telecomunicações, eletrónica de consumo, automóvel, saúde, aeroespacial e defesa, industrial, entre outros.

Análise/perspetivas regionais do mercado de sensores de ondas acústicas de massa da América do Norte

O mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas em massa é analisado, e os insights e tendências do tamanho do mercado são fornecidos por país, tipo de material, processo de fabrico e indústria de utilização final, como mencionado acima.

Os países abordados no relatório sobre o mercado de sensores de ondas acústicas de massa da América do Norte são os EUA, o Canadá e o México na América do Norte. Os EUA dominam a região da América do Norte, uma vez que é o lar de muitos gigantes tecnológicos do mundo e de pesados ​​investimentos em investigação e desenvolvimento de semicondutores.

A secção do país do relatório também fornece fatores individuais de impacto no mercado e alterações na regulamentação do mercado que impactam as tendências atuais e futuras do mercado. Pontos de dados como a análise da cadeia de valor a jusante e a montante, tendências técnicas, análise das cinco forças de Porter e estudos de caso são alguns dos indicadores utilizados para prever o cenário de mercado para países individuais. Além disso, são considerados a presença e disponibilidade de marcas globais e os desafios enfrentados devido à grande ou escassa concorrência de marcas locais e nacionais, o impacto das tarifas nacionais e as rotas comerciais, ao mesmo tempo que se fornece uma análise de previsão dos dados do país.   

Cenário competitivo e análise da quota de mercado de sensores de ondas acústicas em massa da América do Norte

O panorama competitivo do mercado norte-americano de sensores de ondas acústicas em massa fornece detalhes dos concorrentes. Os detalhes incluídos são a visão geral da empresa, finanças da empresa, receitas geradas, potencial de mercado, investimento em investigação e desenvolvimento, novas iniciativas de mercado, presença global, localizações e instalações de produção, capacidades de produção, pontos fortes e fracos da empresa , lançamento de produto, largura e amplitude do produto, aplicação domínio. Os dados fornecidos acima estão apenas relacionados com o foco das empresas relacionado com o mercado de sensores de ondas acústicas em massa.

Alguns dos principais players que operam no mercado global de sensores de ondas acústicas de massa são a 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, Resonant Inc.

SKU-68865