射频前端芯片中,滤波器的国产替代进展最为缓慢,其国产化率长期维持在个位数。根据2018年的数据,SAW滤波器的国产份额仅为3%,而BAW滤波器的国产份额为0%,远低于同期射频开关(20%)和低噪声放大器(15%)的国产化水平。这主要是因为滤波器技术壁垒高、专利封锁严密、工艺难度大,且是高端射频模组的核心,海外厂商长期垄断。

为何滤波器国产化率远低于其他器件?

在射频前端的四大分立器件(滤波器、功率放大器、射频开关、低噪声放大器)中,滤波器是价值量最高的器件,其价值占比超过50%(2018年为54%)。然而,它也是技术壁垒最高的环节。

  • 技术壁垒高:滤波器(特别是BAW滤波器)的制造涉及特殊材料和复杂工艺,如压电材料、MEMS(微机电系统)工艺等,与射频开关(多用RF SOI工艺)和LNA(多用Si-CMOS工艺)相比,技术门槛显著更高。
  • 专利封锁严重:海外巨头(如村田、博通等)在SAW和BAW滤波器领域布局了大量核心专利,形成了严密的知识产权壁垒,国内厂商难以绕开。
  • 模组化趋势下的核心地位:随着5G时代手机内部空间压缩,模组化是必然趋势。高端射频模组的核心正是滤波器,掌握滤波器技术的厂商才能在模组化竞争中占据优势。这进一步强化了海外厂商的护城河。

相比之下,射频开关和LNA的技术相对成熟,国内厂商(如卓胜微)已通过RF SOI等工艺实现了较快替代,国产化率分别达到20%和15%。而PA的国产化率也仅为10%,滤波器则是最难啃的“硬骨头”。

当前行业竞争格局

海外厂商:寡头垄断

全球射频前端市场由海外巨头主导,包括Skyworks、Qorvo、村田(Murata)、博通(Broadcom)等。这些企业凭借在滤波器、PA及模组领域的深厚积累,占据了绝大多数市场份额。尤其在BAW滤波器领域,海外厂商几乎形成垄断,国内份额一度为零。

国内厂商:从分立器件切入,滤波器是破局关键

国内厂商在射频开关和LNA领域已取得显著进展,卓胜微是代表性企业。但在滤波器领域,国产替代仍处于起步阶段:

  • SAW滤波器:国内主要参与者包括德清华莹、好达电子、麦捷科技、卓胜微、信维通信等,但整体份额仅3%。
  • BAW滤波器:国内厂商如开元通信、天津诺思、武汉敏声、信维通信等正在布局,但量产能力和市场份额仍有待突破。

得滤波器者得天下——对于国内射频前端行业而言,未来破局的关键就在于滤波器。只有攻克滤波器技术,国内厂商才能在射频模组化的趋势中占据一席之地,缩小与海外巨头的差距。

常见问题

为什么BAW滤波器的国产化率比SAW还低?

BAW滤波器的技术难度和专利壁垒比SAW更高。BAW滤波器适用于更高频段,对工艺精度和材料要求极为苛刻,且海外巨头(如博通)在该领域布局了大量核心专利。截至2018年,国内BAW滤波器的国产份额仍为0%。

国内厂商在射频开关和LNA领域进展较快的原因是什么?

射频开关和LNA主要采用RF SOI和Si-CMOS等相对成熟的工艺,技术门槛低于滤波器。国内厂商(如卓胜微)通过在这些工艺上的快速迭代,实现了较高的国产化率(开关20%、LNA 15%),成为国产替代的先行者。

滤波器国产替代的最大难点是什么?

最大的难点在于技术壁垒和专利封锁。滤波器制造涉及压电材料、MEMS工艺等,且海外巨头通过专利构筑了严密的竞争壁垒。此外,滤波器是高端射频模组的核心,海外厂商在模组化方面的先发优势也加大了国内厂商追赶的难度。

延伸阅读