国产SAW用4寸晶圆已实现规模化量产,而BAW滤波器制造所需的核心PVD设备仍高度依赖进口,射频前端压电材料的国产替代正处于“SAW快速突破、BAW攻坚起步”的关键阶段。
SAW滤波器:压电晶圆与滤波器国产化已形成规模
SAW(表面声波)滤波器主要采用铌酸锂(LiNbO₃)或钽酸锂(LiTaO₃)单晶晶圆,4寸晶圆是当前主流衬底。国内已有多家厂商具备SAW滤波器量产能力,其中德清华莹(信维通信参股)和好达电子是代表性企业。
- 德清华莹已能量产普通SAW和TC-SAW(温度补偿型SAW),2020年产能达1亿-2亿颗/月,I.H.P SAW(高性能SAW)也已小批量生产。
- 好达电子同样具备普通SAW和TC-SAW量产能力,2021年产能约每月2亿颗。其产品部分关键性能指标已对标国际领先厂商——例如Band 40接收滤波器插入损耗(IL max)为2.2dB,与村田的2.3dB相当。
- 从市场份额看,好达电子SAW滤波器全球市占率从2018年的0.35%提升至2020年的0.92%,呈现逐年增长态势。
此外,卓胜微自建SAW滤波器产线,已进入规模化量产阶段;麦捷科技与中电26所合作的SAW产品也已进入华为、TCL等客户。
BAW滤波器:压电薄膜设备与材料仍是核心瓶颈
BAW(体声波)滤波器以6寸硅晶圆为主,其关键工艺在于利用PVD(物理气相沉积)或CVD(化学气相沉积)设备制作压电薄膜,核心材料为氮化铝(AlN)。与SAW不同,BAW滤波器由海外厂商主导——Avago(博通)市占率56%,Qorvo市占率38%,两者合计超90%,且专利封锁极为严密,尤其是FBAR型BAW,短期突破难度大。
国内布局BAW的厂商包括天津诺思、武汉敏芯(与东方银星合作)等,但因专利限制,目前进展较慢,仅处于样品或小规模出货阶段。PVD/CVD设备及高纯AlN靶材的国产化,是BAW滤波器实现自主生产必须突破的环节。
常见问题
国产SAW晶圆和滤波器与国际水平的差距主要在哪?
在普通SAW和TC-SAW层面,国内产品关键性能指标(如插入损耗、尺寸)已接近国际领先水平,部分指标持平。主要差距体现在高端产品(如I.H.P SAW)的成熟度、产品一致性、以及大规模量产后的良率控制上。国内厂商市占率仍较低(好达电子2020年仅0.92%),品牌验证周期较长。
BAW滤波器国产化的最大难点是什么?
BAW滤波器的专利壁垒极强,尤其是FBAR结构,海外厂商已将核心专利全面覆盖,国内厂商难以绕过。此外,BAW制造依赖PVD/CVD设备制备高质量的氮化铝(AlN)压电薄膜,这部分高端设备目前仍以进口为主,国产替代尚处于早期阶段。
国内BAW滤波器厂商目前进展如何?
天津诺思、武汉敏芯等厂商在积极布局BAW产品,但受限于专利壁垒和设备依赖,目前主要处于样品或小规模出货阶段,尚未实现大规模量产。相比SAW滤波器,BAW的国产替代仍需较长的技术积累和产业链协同。