射频前端本质上是难度较高的模拟芯片,对先进制程依赖不高,却会用到 GaAs(砷化镓)、SiGe(硅化锗)等特殊材料。从材料与工艺演进看,功率放大器(PA)路线经历了 Si LDMOS、CMOS、GaAs、RF SOI 到 SiGe 的迭代;天线/开关路线则在 GaAs、RF SOI、RF MEMS 之间切换。需要说明的是,公开资料更多呈现的是材料与工艺的演进脉络和国内厂商的卡位情况,具体到某条材料路线上"哪家厂商份额第一",尚缺乏统一的公开实证口径,读者宜以各公司公告及第三方机构数据为准。

材料路线与器件分工

射频前端包含四类分立器件:滤波器、功率放大器(PA)、射频开关(Switch/Tuner)和低噪声放大器(LNA)。不同器件对应的工艺技术并不相同:

器件主要功能涉及技术
功率放大器(PA)发射通路,放大信号功率以便远距离传输Si-CMOS、GaAs、GaN
低噪声放大器(LNA)接收通路,抑制噪音并放大微弱信号Si-CMOS、Si-SOI
滤波器过滤特定频率信号SAW、TC-SAW、BAW-FBAR、BAW-SMR
开关实现收发通道及频段切换Si-CMOS、Si-SOI、GaAs、GaN

可以看到,PA 与开关是 GaAs、SiGe、RF SOI 等特殊材料集中登场的环节,而滤波器则主要走 SAW/BAW 的压电材料路线,两者并不在同一材料体系内竞争。

国内厂商的卡位分布

从国内参与者看,不同器件的国产化进度差异明显。据招商证券整理,射频开关国产厂商份额约 20%,LNA 约 15%,PA 约 10%,SAW 滤波器约 3%,BAW 滤波器约 0%。对应的国内厂商包括:

  • 开关与 LNA:卓胜微、韦尔股份、迦美信芯、艾为电子、唯捷创芯、紫光展锐、飞骧科技、富满电子等;
  • PA:唯捷创芯、飞骧科技、慧智微、卓胜微、昂瑞微、紫光展锐、锐时创芯、芯百特、芯朴科技等;
  • SAW 滤波器:德清华莹、好达电子、麦捷科技、卓胜微、信维通信、旷达科技、频奇微、左蓝微;
  • BAW 滤波器:开元通信、天津诺思、武汉敏声、信维通信。

上述份额为 2018 年数据。滤波器因技术壁垒较高,替代进度最慢,国产化率长期维持在个位数,而其他器件的替代速度相对更快。

模组化趋势下的关键变量

射频前端从 3G 时代起由分立器件走向模组,模组即将两种以上分立器件通过 SiP 封装集成,以减小面积、降低输出匹配难度。5G 时代器件数量增加、手机轻薄化压缩主板空间,模组化成为必然趋势。而在价值量分布上,滤波器占比约 54%,是价值量最高的分立器件,也是高端射频模组的核心组件。因此,能否掌握滤波器,很大程度上决定了厂商在模组化趋势中的位置。

常见问题

射频前端主要用哪些材料,各自用在哪里?

射频前端属于模拟芯片,对制程要求不高,但会用到 GaAs、SiGe 等特殊材料。其中 PA 路线经历 Si LDMOS、CMOS、GaAs、RF SOI、SiGe 的演进,开关与天线路线则在 GaAs、RF SOI、RF MEMS 之间迭代。

GaAs 和 SiGe 路线分别有哪些代表性厂商?

公开资料更多给出的是材料工艺的演进脉络与国内厂商的器件卡位,例如 PA 环节的唯捷创芯、飞骧科技、慧智微、昂瑞微等,开关与 LNA 环节的卓胜微、韦尔股份等。至于各材料路线上厂商的具体竞争位次,需以公司公告及第三方机构数据为准。

为什么说滤波器是射频前端的关键?

滤波器价值量占比约 54%,是价值量最高的分立器件,同时也是高端射频模组的核心组件。其技术壁垒较高、国产化率长期维持在个位数,替代进度慢于开关、LNA 等器件。