射頻前端是無線通信系統(tǒng)的核心部件,，是實(shí)現(xiàn)無線模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)互相轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)部件,。射頻前端主要包括RF收發(fā)器、功率放大器（PA）,、濾波器,、低噪聲放大器（LNA）,、射頻開關(guān)（Switch）,、天線調(diào)諧器（Tuner）等,。
5G手機(jī)的普及帶動(dòng)射頻前端市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。5G手機(jī)需要在保留2G／3G／4G射頻芯片的同時(shí),，增加支持5G新頻段的射頻前端,。來自Skyworks公司的數(shù)據(jù)顯示，2G手機(jī)射頻前端價(jià)值3美元,，3G手機(jī)提升到8美元,，高端4G手機(jī)為18美元，而5G手機(jī)射頻前端價(jià)值達(dá)到25－30美元,。濾波器作為射頻前端的核心器件,，其價(jià)值占比最大,，達(dá)53％,。由此推算，2023年全球射頻濾波器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約165億美元,。
移動(dòng)通信中常用的射頻濾波器可分為聲表面波（SAW）和體聲波（BAW）濾波器,。其中,，聲表面波濾波器又可細(xì)分為Normal SAW、TC－SAW（溫度補(bǔ)償聲表面波濾波器）,、TF－SAW（薄膜聲表面波濾波器）,；體聲波濾波器可細(xì)分為BAW－SMR，F(xiàn)BAR和XBAR,。
SAW是一種沿著固體表面?zhèn)鞑サ穆暡?，一個(gè)基本的SAW濾波器由壓電材料和兩個(gè)IDT（interdigital transducer）組成；與SAW濾波器不同,，聲波在BAW濾波器中是垂直傳播的,。BAW濾波器采用石英晶體作為基板，基本結(jié)構(gòu)是兩個(gè)金屬電極夾著壓電薄膜,；FBAR與之前的濾波器不同,，采用硅底板，借助 MEMS 技術(shù)和薄膜技術(shù)制造而來,，包含硅反面刻蝕型（Membrane type）和空氣隙型（Airgap type）,。
SAW方面，TF－SAW是新一代濾波器,，采用了新的結(jié)構(gòu),，使表面聲波的能量聚焦在襯底表面，從而使波在襯底上無損耗傳播,，具有高穩(wěn)定性,、體積小、高Q值,、散熱性好等優(yōu)點(diǎn),。與TC－SAW濾波器相比，其高頻工作性能更佳,，在部分高頻工作環(huán)境中,，TF－SAW濾波器憑借性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，可與BAW濾波器爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額,。
BAW濾波器適用頻率顯著高于SAW濾波器,，其中，XBAR 產(chǎn)品最高適用頻率可達(dá)8GHz,。而由 Murata （村田）率先推出的 IHP－SAW濾波器最高適用頻率達(dá)3．5GHz,，可與常規(guī)BAW濾波器高頻性能媲美。
目前,，市場(chǎng)上SAW的使用率還很高,，隨著以5G為代表的高頻通信的普及，BAW市占率越來越高。另外,，為了實(shí)現(xiàn)5G在EMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）,、URLLC（低時(shí)延高可靠）、MMTC（海量大連接）三大場(chǎng)景的應(yīng)用,，射頻前端器件的需求量也要相應(yīng)提高,，頻段增加和載波聚合技術(shù)的應(yīng)用使得傳統(tǒng)的多模多頻模組已經(jīng)無法滿足要求，射頻模組 PAMID 逐漸成為主流,，天線數(shù)量的增加推動(dòng)對(duì)濾波器需求的增加,，來自Skyworks的數(shù)據(jù)顯示，單部手機(jī)里的濾波器數(shù)量從4G 時(shí)代的40個(gè)上升到5G時(shí)代的70個(gè),。
產(chǎn)業(yè)格局
全球范圍內(nèi),，射頻濾波器市場(chǎng)主要由國(guó)外廠商占據(jù)。Murata,、TDK,、Taiyo Yuden（太陽誘電）、Skyworks四大廠商合計(jì)占據(jù)全球SAW市場(chǎng)95％的份額,，Broadcom,、Qorvo等廠商占據(jù)全球BAW市場(chǎng)95％以上的份額。在中國(guó)射頻濾波器市場(chǎng),，本土產(chǎn)品市占率不足5％,，中國(guó)是全球最大的SAW濾波器市場(chǎng)，但國(guó)產(chǎn)SAW的產(chǎn)量不到需求量的10％,。
具體來看,，全球射頻濾波器龍頭是Murata，約占38％的市場(chǎng)份額,。對(duì)于普通的SAW濾波器而言,，有數(shù)家亞洲公司參與該市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，如WISOL和Kyocera,；對(duì)于TC－SAW而言,，市場(chǎng)主要被四家公司占據(jù)，分別是Skyworks,，Qorvo,，Murata和高通；在BAW濾波器領(lǐng)域,，各企業(yè)尚未形成完全的產(chǎn)品分布,，目前，Murata在XBAR技術(shù)上布局較多,。
中國(guó)本土企業(yè)持續(xù)發(fā)力
國(guó)際射頻濾波器大廠擁有大量的專利,、技術(shù),、人才，還有雄厚的資金,，后來的企業(yè)要想趕上很難,。射頻濾波器屬于典型的模擬芯片,，設(shè)計(jì)難度很高,，很吃技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累的功夫。另外,，即便能夠設(shè)計(jì)出來,，制造也是一個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)樯漕l濾波器需要特殊工藝生產(chǎn),，特別是對(duì)于中國(guó)本土晶圓廠而言,，實(shí)力較弱，而國(guó)外的射頻濾波器大廠,，多為IDM,，綜合能力很強(qiáng)。
與國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)相比,，中國(guó)本土廠商在自主研發(fā)能力,、技術(shù)水平、生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)等核心競(jìng)爭(zhēng)力方面明顯落后,，本土廠商提供的產(chǎn)品主要為分立器件,，近些年也在向中高端模組滲透。
這里要特別關(guān)注一下專利,，因?yàn)閷＠趬臼巧漕l濾波器市場(chǎng)被國(guó)外大廠把控的一個(gè)重要原因,。Murata和Taiyo Yuden等日本廠商在SAW專利申請(qǐng)數(shù)量方面處于領(lǐng)先地位，而Qorvo,、高通和 Broadcom等美國(guó)廠商則在體聲波濾波器專利領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,。某領(lǐng)域?qū)＠臄?shù)量標(biāo)志在該領(lǐng)域技術(shù)掌握程度，Murata和Taiyo Yuden的SAW濾波器專利申請(qǐng)數(shù)量領(lǐng)先奠定了其在SAW市場(chǎng)的壟斷地位,，同樣,，Qorvo和Broadcom在體聲波濾波器專利數(shù)量上遙遙領(lǐng)先。
近些年,，受中美貿(mào)易摩擦的影響,，中國(guó)本土射頻芯片去美效應(yīng)凸顯，這為本土射頻濾波器企業(yè)提供了難得的發(fā)展機(jī)遇,。
中國(guó)本土射頻濾波器代表企事業(yè)單位主要包括中電26所,、中電55所、好達(dá)電子,、德清華瑩,、卓勝微、信維通信、麥捷科技,、天津諾思,、漢天下、開元通信等,。
卓勝微是中國(guó)本土最大的射頻芯片F(xiàn)abless企業(yè),，2021年1月，該公司完成定增募集資金30．1億元,，投資22．7億元用于高端射頻濾波器芯片及模組的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,，該項(xiàng)目產(chǎn)線從2022年第二季度開始量產(chǎn)爬坡，并于2022年末將產(chǎn)能提升至1－1．3萬片／月,。今年6月15日,，卓勝微在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示，該公司的SAW濾波器項(xiàng)目已處于工藝通線階段,，即將進(jìn)入小規(guī)模量產(chǎn)階段,。
麥捷科技正與中電科26所旗下公司合作，采用IDM模式,，在SAW,、TC－SAW等產(chǎn)品上進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)并共享供應(yīng)商，已通過客戶認(rèn)證并實(shí)現(xiàn)小批量出貨,。2021年10月,，麥捷科技發(fā)布公告，該公司將設(shè)立深圳市麥捷瑞芯公司,，布局BAW濾波器及其它射頻元器件業(yè)務(wù),，以實(shí)現(xiàn)濾波器的全頻段覆蓋。2022年5月24日,，該公司表示,，BAW產(chǎn)品設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)進(jìn)展順利,。
在BAW／FBAR濾波器領(lǐng)域,，已有中國(guó)本土企業(yè)成功突圍國(guó)外巨頭的技術(shù)封鎖，研制出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的濾波器產(chǎn)品,。例如諾思（天津）微系統(tǒng),、開元通信、華芯,，以及中科漢天下等,。
諾思微系統(tǒng)是中國(guó)首家BAW濾波器生產(chǎn)企業(yè)，是專注于FBAR濾波器的IDM廠商,，擁有亞洲首座具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的FBAR晶圓廠,。
開元通信是Fablite企業(yè),，已發(fā)布BAW濾波器系列產(chǎn)品，其中,，應(yīng)用于4G＋／5G的全頻段B41 BAW濾波器為國(guó)產(chǎn)芯片的佼佼者,，已通過行業(yè)內(nèi)全面驗(yàn)證并量產(chǎn)出貨。
中科漢天下是中國(guó)本土率先全面掌握BAW濾波器量產(chǎn)技術(shù)的公司,，擁有關(guān)于BAW濾波器,、諧振器的多項(xiàng)核心技術(shù)，2019年就推出了適配5G技術(shù)的濾波器產(chǎn)品,，包括全頻段N41濾波器,。漢天下是國(guó)內(nèi)首家以BAW濾波器為核心,，并自有產(chǎn)線的射頻前端芯片及模組公司,。
武漢敏聲也是一家中國(guó)本土射頻芯片代表企業(yè)。就在今年6月25日,，該公司宣布完成近6億元B輪融資,，主要用于射頻芯片制造。目前,，該公司已完成多款BAW濾波器的正向研發(fā),，產(chǎn)品性能指標(biāo)經(jīng)多次測(cè)試，已達(dá)到商用標(biāo)準(zhǔn),。同時(shí),，武漢敏聲正在積極布局下一代更高頻段射頻濾波器產(chǎn)品的研發(fā)，覆蓋低,、中,、高全頻段范圍。據(jù)悉,，該公司已申請(qǐng)近160項(xiàng)發(fā)明專利,，已授權(quán)發(fā)明專利51項(xiàng)。同時(shí),，其在高頻大帶寬濾波器技術(shù)領(lǐng)域布局?jǐn)?shù)十項(xiàng)核心專利,，獨(dú)辟蹊徑的PBAR大帶寬技術(shù)在2～8GHz頻率范圍內(nèi)有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
近些年,，華為也在積極布局射頻前端業(yè)務(wù),，除了自研射頻PA、開關(guān)外,，在濾波器領(lǐng)域通過股權(quán)投資方式積極拓展資源,，2020年1月，華為旗下的哈勃科技投資有限公司投資入股了好達(dá)電子,。好達(dá)電子的主要產(chǎn)品包括中頻SAW濾波器,、聲表諧振器,、雙工器及其它射頻濾波器。
下面看一下代工,。
三安光電代工生產(chǎn)的SAW和TC－SAW濾波器已開拓41家客戶,，其中17家為國(guó)內(nèi)手機(jī)和通信模塊客戶，并已成功進(jìn)入國(guó)內(nèi)手機(jī)ODM企業(yè)及國(guó)內(nèi)外智能手機(jī)供應(yīng)鏈,。
賽微電子也是中國(guó)一家重要的射頻芯片代工企業(yè),。近期，其控股子公司賽萊克斯微系統(tǒng)科技（北京）有限公司代工制造的BAW濾波器通過了客戶驗(yàn)證,。據(jù)悉,，該客戶已同步簽署試產(chǎn)訂單，賽萊克斯北京啟動(dòng)首批BAW濾波器8英寸晶圓的小批量試生產(chǎn),。這也意味著,，國(guó)內(nèi)廠商目前逐步切入射頻前端中價(jià)值最高的細(xì)分領(lǐng)域。
據(jù)悉,，賽萊克斯北京試產(chǎn)的BAW濾波器經(jīng)過頻段抑制,、帶內(nèi)插損、電壓駐波比等性能測(cè)試及高加速溫濕度應(yīng)力,、高低溫貯存壽命,、機(jī)械及跌落沖擊等可靠性驗(yàn)證，結(jié)果顯示,，無論性能還是良率均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)要求,，與國(guó)際射頻巨頭廠商的同類產(chǎn)品指標(biāo)相當(dāng)。
賽萊克斯北京去年就在為量產(chǎn)鋪路,。2021年8月,，該公司與怡格敏思、武漢敏聲簽署了《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》,，各方?jīng)Q定在“射頻濾波器芯片”的8英寸晶圓代工領(lǐng)域合作投資,，共同建設(shè)能夠滿足射頻濾波器芯片代工制造需求的定制化專用產(chǎn)線。
綜上,，中國(guó)本土射頻濾波器產(chǎn)業(yè)正在爬升,，需要更多的本土供應(yīng)鏈支持，同時(shí),，加強(qiáng)自主研發(fā)力度,，繞開國(guó)際巨頭技術(shù)和專利壁壘，也是一項(xiàng)重要工程,。同時(shí),，我們也要看到，本土射頻濾波器更多的還是聚焦在3G和4G通信領(lǐng)域,，在5G方面商用的幾乎為0,。要想使產(chǎn)業(yè)更上一層樓,，還有很長(zhǎng)的路要走。
