5G手机和基站对高性能BAW滤波器的需求强劲,然而BAW滤波器专利被少数海外厂商垄断,导致全球供给能力受限,下游终端厂商面临滤波器缺货或价格高企的风险,制约了下游应用需求的满足。

BAW滤波器:5G射频前端的关键器件

在5G的Sub 6GHz频段(450MHz-6GHz),BAW滤波器是首选。相比SAW滤波器,BAW滤波器工作频率范围在1.5GHz-6GHz,具有更低的插入损耗(0.8~1.5dB)、更高的Q值(>2,000),且对温度变化不敏感,尺寸随频率升高而缩小,因此非常适合高频、大带宽的5G通信。此外,Wi-Fi 6E/7等新技术的普及也进一步增加了对高频滤波器的需求。

专利壁垒导致供给瓶颈

BAW滤波器的专利被少数海外厂商高度垄断。在BAW滤波器市场中,Avago(博通)市占率约56%,Qorvo约38%,两家合计份额超过90%。由于BAW滤波器使用了特殊的压电材料,工艺细节难以把控,且专利封锁(尤其是FBAR-BAW)非常严密,短期内很难绕开。这导致全球BAW滤波器的有效供给能力有限,下游手机厂商在采购时面临价格高企和供应紧张的局面。

国产替代与应对方案

国内厂商在SAW滤波器领域已有突破,如德清华莹、好达电子等已实现普通SAW和TC-SAW量产,部分关键性能指标达到国际水平。但在BAW滤波器领域,国内厂商如天津诺思、武汉敏芯等虽有布局,但受专利限制进展缓慢,目前仅处于样品或小规模出货阶段。对于5G频段,SAW滤波器在1.5GHz以上Q值下降,而LTCC滤波器虽有一定应用,但技术壁垒不高,应用场景相对有限。因此,短期内下游终端厂商对BAW滤波器的依赖难以被其他方案完全替代。

常见问题

BAW滤波器为什么比SAW滤波器更贵?

BAW滤波器造价更高,其工艺复杂,需要采用硅晶圆和压电薄膜(如氮化铝),成品率较低,单颗成本超过1美金。相比之下,SAW滤波器成本低于0.1-0.5美金。

国产厂商能否绕开BAW专利壁垒?

目前来看难度较大。BAW滤波器专利被Avago和Qorvo两家美国厂商牢牢把控,尤其是FBAR-BAW的专利封锁最强,短期很难绕开。国内厂商虽有布局,但进展缓慢。

5G手机可以不用BAW滤波器吗?

在5G Sub6GHz频段,BAW滤波器仍是首选。虽然LTCC滤波器会有少量应用,但其性能和成本优势有限。SAW滤波器在1.5GHz以上频段表现不佳,因此BAW滤波器在5G射频前端中难以被完全替代。

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