不可否認(rèn),近些年來(lái)國(guó)內(nèi)手機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展并在很多領(lǐng)域崛起,尤其是在智能手機(jī)終端市場(chǎng),
華為、OPPO、vivo、
小米等巨頭僅次于
三星和蘋(píng)果,從全球整個(gè)手機(jī)市場(chǎng)大環(huán)境來(lái)看,就終端而言,國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商早已經(jīng)成為主角!但就智能手機(jī)整體的BOM成本而言,國(guó)內(nèi)
供應(yīng)鏈盡管近些年來(lái)在終端的支持下已經(jīng)取得了不菲的成就,然后與海外廠商尤其是芯片與屏幕等領(lǐng)域,依然有很大的差距!
而前段時(shí)間網(wǎng)絡(luò)有一篇講述國(guó)內(nèi)手機(jī)供應(yīng)鏈從蘋(píng)果賺了多少價(jià)值的文章,這是一個(gè)很有趣的問(wèn)題,殊不知蘋(píng)果每年在中國(guó)又賺取了多少價(jià)值?殊不知海外供應(yīng)鏈又從國(guó)產(chǎn)手機(jī)中賺錢了多少價(jià)值?光就美日韓三個(gè)國(guó)家的供應(yīng)鏈廠商就從國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商中賺取了多少價(jià)值?而國(guó)內(nèi)手機(jī)在美日韓市場(chǎng)又出售了多少部手機(jī)?
僅就2017年來(lái)看,內(nèi)存與電容瘋狂漲價(jià),國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商又得多付出多少采購(gòu)成本?再如2016年高通起訴
魅族,迫使華為、OPPO、vivo、小米、金立等絕大部分國(guó)內(nèi)
手機(jī)品牌不得不與其重新簽訂專利協(xié)議,又從國(guó)內(nèi)手機(jī)品牌中賺了多少價(jià)值??jī)?nèi)存、處理器、射頻、
面板,又哪一個(gè)在智能手機(jī)中所占成本不是很高?
2017年11月,高通與OPPO、vivo、小米簽訂120億美元的高額訂單(三年內(nèi)),2018年1月25日,高通再次與OPPO、vivo、小米、聯(lián)想簽訂20億美元的高額訂單,主要采購(gòu)產(chǎn)品為射頻前端,并且不在120億美元的訂單內(nèi)!
5G時(shí)代射頻前端迎來(lái)新增長(zhǎng) 濾波器為重中之重
通常而言,射頻前端模塊由功率放大器(PA)、濾波器、雙工器、射頻開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器、接收機(jī)/發(fā)射機(jī)等組成。其中功率放大器以及射頻開(kāi)關(guān)屬于半導(dǎo)體工藝,而聲表面波濾波器(SAW)與體聲波濾波器(BAW)屬于MEMS工藝濾波器。
其中濾波器負(fù)責(zé)發(fā)射及接收信號(hào)的濾波,最大的業(yè)務(wù)板塊,驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于新型天線對(duì)額外濾波的需求,以及多載波聚合(CA)對(duì)更多的體聲波(BAW)濾波器的需求。功率放大器負(fù)責(zé)發(fā)射通道的射頻信號(hào)放大,第二大業(yè)務(wù)板塊,預(yù)測(cè)高端LTE功率放大器市場(chǎng)的增長(zhǎng)將被2G和3G市場(chǎng)的萎縮所平衡。
低噪聲放大器接收通道中的小信號(hào)放大;第二大業(yè)務(wù)板塊,市場(chǎng)規(guī)模因新型天線的出現(xiàn)與增長(zhǎng)將穩(wěn)步前行。射頻開(kāi)關(guān)接收、發(fā)射通道之間的切換;第三大業(yè)務(wù)板塊,市場(chǎng)由天線開(kāi)關(guān)業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)而增長(zhǎng)。天線調(diào)諧器驅(qū)動(dòng)力來(lái)自調(diào)諧功能被添加到主天線和分集天線中;雙工器負(fù)責(zé)FDD系統(tǒng)雙工切換及接收/發(fā)送通道的信號(hào)濾波;接收機(jī)/發(fā)射機(jī)負(fù)責(zé)射頻信號(hào)的變頻、信道選擇。
據(jù)了解,一部4G智能手機(jī)中射頻前端的成本在8-15美元,包含10顆射頻芯片,其中PA 2-3顆,射頻開(kāi)關(guān)2-4顆,濾波器顆數(shù)在40-100多顆不等!2016年濾波器在射頻前端模塊中的價(jià)值量占比是50%,但是到了2022年,該比例更是有望增長(zhǎng)到70%。由此可見(jiàn),在射頻前段模塊中,濾波器的價(jià)值占比十分高!以蘋(píng)果iPhone 7為例,手機(jī)配置中共有3顆PA 芯片(高、中、低頻段),2顆濾波器組,2顆RF開(kāi)關(guān),2顆PA、濾波器一體化模組,合計(jì)成本在30美元以上!
此外還有數(shù)據(jù)顯示,其2016年的市場(chǎng)規(guī)模在100億美元左右,但是到了2022年將突破200億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率更是超過(guò)了14%。同時(shí),據(jù)Mobile Experts和高通預(yù)測(cè),射頻濾波器市場(chǎng)將由現(xiàn)在的50 億美金的市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)到2020 年的120-130 億美金,甚至到2022年成長(zhǎng)到150億-160億美金。這也可以看出濾波器在射頻前端的價(jià)值占比!
而隨著5G的推進(jìn),頻段增加需要更多射頻元件,射頻前端器件的數(shù)量增加導(dǎo)致手機(jī)內(nèi)PCB空間緊張,工藝難度提升。此外,因輕薄化趨勢(shì)、5G天線需要凈空保證信號(hào)、未來(lái)全面屏對(duì)于空間的擠占等,未來(lái)射頻前端中PA、濾波器、雙工器、天線開(kāi)關(guān)、LNA等幾大模塊的高度集成是未來(lái)趨勢(shì)。
村田PAMiD模組
同時(shí),PA芯片的性能直接決定了手機(jī)等無(wú)線終端的通訊距離、通話質(zhì)量、信號(hào)接收能力、電池續(xù)航能力和待機(jī)時(shí)間,是整個(gè)通訊系統(tǒng)芯片組中除基帶主芯片之外最重要的組成部分。由于無(wú)線通訊協(xié)議的復(fù)雜化及射頻前端芯片設(shè)計(jì)需求提升,PA設(shè)計(jì)廠商往往會(huì)視系統(tǒng)需求,將多功能器件集成在一個(gè)芯片封裝中,形成多種功能組合。
隨著頻段增多及載波聚合的應(yīng)用,分離式多模多頻已無(wú)法滿足要求,射頻模組(PAMiD)漸成主流,也就是說(shuō)將PA和濾波器封裝到一個(gè)模組里,這樣可以降低頻段之間的相互干擾。這要求PA供應(yīng)商加深同濾波器供應(yīng)商的合作,因此同時(shí)具備PA和濾波器產(chǎn)線廠商具備優(yōu)勢(shì)。
終端功率放大器市場(chǎng)總體呈現(xiàn)以Qorvo、Skyworks和Broadcom( Avago)三家IDM公司為主的寡頭競(jìng)爭(zhēng)格局。在移動(dòng)通信射頻前端市場(chǎng),三家企業(yè)合計(jì)占據(jù)了90%以上的市場(chǎng)份額,毛利率均高于40%,最高可以達(dá)到50%,凈利率約30%。目前三家企業(yè)都完成了PA、Switch、Filter、Duplexer的全產(chǎn)品線布局,積極開(kāi)發(fā)面向未來(lái)的先進(jìn)工藝,并擁有專用的制造廠和封裝廠也有利于加快高集成度產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)度。
據(jù)高通在此次峰會(huì)上信息顯示,其中OPPO與高通那個(gè)已經(jīng)在天線方案和包絡(luò)跟蹤模塊領(lǐng)域有合作,并且高通的功率放大器和射頻集成模塊也已經(jīng)進(jìn)行測(cè)試與驗(yàn)證;vivo與高通在包絡(luò)跟蹤、平均功率追蹤、QLN低噪放、聲表面濾波器等領(lǐng)域有合作,并計(jì)劃在天線調(diào)諧器、分集接收開(kāi)關(guān)模塊、功率放大器模塊、功率放大器+濾波器模塊展開(kāi)合作,下一代產(chǎn)品(XPlay、X、Y系列)進(jìn)行深入合作!
國(guó)產(chǎn)射頻前端之痛:以SAW濾波器為主且尚未代替進(jìn)口
通過(guò)上述數(shù)據(jù)我們可以清晰的看到,對(duì)于射頻前端模塊而言,濾波器實(shí)乃重地,但是就濾波器市場(chǎng)而言,目前基本上完全為海外市場(chǎng)所霸占,而從射頻前端的濾波器來(lái)看,主要有SAW濾波器和BAW濾波器兩者,前者主要為2G、3G時(shí)代所使用,后者為4G、5G時(shí)代的主力!隨著5G時(shí)代的到來(lái),國(guó)內(nèi)濾波器依然還沒(méi)能達(dá)到代替進(jìn)口的程度,當(dāng)然,目前麥捷科技與信維通信已經(jīng)在SAW濾波器市場(chǎng)布局,并有望實(shí)現(xiàn)代替進(jìn)口,尤其是麥捷科技,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化!
其中聲表面波濾波器(SAW)由壓電材料和兩個(gè)IDT組成,IDT由交叉排列的金屬電極組成,兩個(gè)IDT分別完成電信號(hào)-聲波和聲波-電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。體聲波濾波器(BAW)由兩個(gè)金屬電極夾著壓電薄膜,聲波在壓電薄膜里震蕩形成駐波。聲波從頂部表面反彈至底部,在濾波器內(nèi)垂直傳播形成駐波。
BAW的制造工藝步驟是SAW的10倍,成本更高,因此在高頻波段多采用BAW;SAW在低頻波段(2Ghz以下)更適宜;SAW濾波器主要適用于2.1Ghz以下頻段,BAW濾波器適用于2.1Ghz以上頻段。對(duì)于SAW濾波器,頻率越高IDT電極間距越小,高頻波段下間距過(guò)小,電流密度太大會(huì)導(dǎo)致電遷移和發(fā)熱;而B(niǎo)AW濾波器由板坯厚度和電極質(zhì)量決定共振頻率,高頻波段下壓電層厚度約為微米量級(jí),可通過(guò)薄膜沉積和微加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
就濾波器而言,國(guó)內(nèi)基本上依賴進(jìn)口,該市場(chǎng)主要由日美等廠商所霸占,濾波器市場(chǎng)因?yàn)樾枰夹g(shù)積淀和市場(chǎng)空間的原因,競(jìng)爭(zhēng)格局為寡頭局面。SAW濾波器的主要供應(yīng)商是村田和TDK,兩者合計(jì)占有60-70%市場(chǎng)份額;BAW 濾波器的主要供應(yīng)商是Skyworks、博通、Avago 及Qorvo,博通和Qorvo兩者占有95%以上市場(chǎng)份額。
從出貨量來(lái)看,美國(guó)廠商Avago、Qorvo、Skyworks和日本廠商TDK、村田、太陽(yáng)誘電為主要廠商。其中美國(guó)廠商多具備提供前端模塊解決方案和提供BAW濾波器的能力,日本廠商以SAW濾波器為主。
而日美廠商對(duì)于濾波器市場(chǎng)的看重,這點(diǎn)從資本市場(chǎng)就可以看出,早在2016年博通就以370億美元收購(gòu)了安華高科,而在今年年初,高通更是聯(lián)手TDK成立合資公司RF360,早前更有RFMD與TriQuint合并成立Qorvo!但是,通過(guò)市場(chǎng)也能夠看到一個(gè)趨勢(shì),日美廠商主要占據(jù)高端市場(chǎng),對(duì)于低端市場(chǎng)相對(duì)而言有所松懈,這對(duì)于國(guó)內(nèi)廠商而言未嘗不是一個(gè)機(jī)會(huì)!
此外,手機(jī)終端對(duì)于便攜性的要求不斷提高,4G向5G過(guò)渡升級(jí)的過(guò)程中手機(jī)內(nèi)部空間又更加緊張,SAW濾波器將維持小型片式化趨勢(shì)。由于4G、5G通訊所使用濾波器為體聲波濾波器(BAW),與2G、3G使用的表面聲波濾波器(SAW)在技術(shù)上有相當(dāng)程度的差異。若供貨商無(wú)法成功跨進(jìn)BAW市場(chǎng),恐將在SAW市場(chǎng)上面臨更沉重的價(jià)格戰(zhàn)壓力。
而從國(guó)內(nèi)濾波器廠商來(lái)看,主要有麥捷科技以及信維通信,兩者在該市場(chǎng)力度都很大,僅在2017年,信維通信1.1億收購(gòu)德清華瑩19%股權(quán),隨后,麥捷科技2.27億收購(gòu)金之川67.5%股權(quán)。而在此之前,麥捷科技擬募資4.5億投資SAW濾波器封裝項(xiàng)目;其中信維通信與55所合作,而麥捷科技則和26所合作!
據(jù)麥捷科技表示,26所是中電科技集團(tuán)專業(yè)做SAW濾波器的研究所,國(guó)家將SAW濾波器、FBAR濾波器重點(diǎn)項(xiàng)目放在26所,26所已經(jīng)在SAW濾波器耕耘幾十年。與26所合作是看中了26所在SAW濾波器深厚的功底。除了SAW濾波器的設(shè)計(jì)、制造,公司在FBAR濾波器上也會(huì)繼續(xù)和26所合作,為之后5G階段進(jìn)入更高的頻段,建立長(zhǎng)期的合作!
此外,為了開(kāi)發(fā)聲表面波濾波器,麥捷科技同時(shí)開(kāi)發(fā)了重要的配套產(chǎn)品,即聲表面波濾波器所用的陶瓷基板,目前配套的陶瓷基板已經(jīng)批量交付。這樣使得濾波器設(shè)計(jì)周期會(huì)縮短很多,很多公司需要和日本的京瓷、NTK配合,基板的設(shè)計(jì)就至少需要1-2個(gè)月,公司3-4周就可以完成基板設(shè)計(jì)和濾波器的匹配,有了射頻陶瓷基板的配合,可以強(qiáng)有力的推動(dòng)公司SAW濾波器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)速度!而三環(huán)集團(tuán)同樣也做射頻陶瓷基板,并已對(duì)外試產(chǎn)!
早在2016年12月,麥捷科技就完成了定增,據(jù)其當(dāng)時(shí)發(fā)布公告表示,公司擬發(fā)行A股21794871股,發(fā)行價(jià)格為39.00元/股,募集資金總額為8.50億元,扣除發(fā)行費(fèi)用后,募集資金凈額為8.28億元,將主要用于三方面:其一,用于基于LTCC基板的終端射頻聲表濾波器(SAW)封裝工藝開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)項(xiàng)目,總投資額為4.5億,擬使用募集資金3.72億;其二,MPIM小尺寸系列電感生產(chǎn)項(xiàng)目你投資3.4億,擬使用募集資金2.88億!
簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),麥捷科技擬4.5 億元投資表面聲波濾波器的封裝藝開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)項(xiàng)目,公司已掌握了終端射頻聲表濾波器(SAW)產(chǎn)品技術(shù)和生產(chǎn)工藝,并開(kāi)始小批量供貨,2017年中旬出貨量達(dá)到50KK/月,年底目標(biāo)是1億顆/月。未來(lái)兩三年內(nèi),麥捷科技將以SAW濾波器為基礎(chǔ)和切入點(diǎn),向更高端的BAW和FBAR濾波器不斷邁進(jìn)。
而在新產(chǎn)品拓展方面,麥捷科技推進(jìn)SAW濾波器和MPIM一體成型小尺寸電感等新產(chǎn)品項(xiàng)目實(shí)施,根據(jù)市場(chǎng)需求有序投入生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn),將二三線目標(biāo)品牌客戶逐步導(dǎo)入,由中低端手機(jī)客戶作為切入點(diǎn),再步入高端品牌客戶,目前新產(chǎn)品主要通過(guò)了聞泰、華勤、TCL、小米等品牌客戶認(rèn)證并開(kāi)始逐步起量。
此外,2017年6月16日,據(jù)信維通信公告表示,公司與中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所簽訂框架協(xié)議,信維通信將投資五十五所所控股公司德清華瑩1.1億元(五十五所持有德清華瑩65.76%股權(quán)),并取得德清華瑩19%左右的股權(quán),后者為國(guó)內(nèi)最早研制生產(chǎn)聲表面波(SAW)濾波器產(chǎn)品企業(yè)。
信維通信對(duì)德清華瑩的全部投資將主要用于擴(kuò)大手機(jī)聲表面波濾波器的產(chǎn)能!據(jù)了解,目前德清華瑩的聲表面波濾波器年產(chǎn)能為3.5億只,增資后的第一期規(guī)劃預(yù)計(jì)將提高產(chǎn)能到10億只!
整體看來(lái),隨著5G時(shí)代的到來(lái),射頻前端市場(chǎng)將保持高速增長(zhǎng),而在這些產(chǎn)業(yè)中,濾波器占據(jù)整個(gè)產(chǎn)業(yè)中的價(jià)值比例十分大,但從目前來(lái)看,國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商大部分都是通過(guò)進(jìn)口采購(gòu),國(guó)內(nèi)廠商暫時(shí)尚且沒(méi)能實(shí)現(xiàn)代替進(jìn)口;尤其是到了5G時(shí)代,BAW濾波器將比SAW濾波器更為重要,所以一些海外廠商將重心轉(zhuǎn)移到BAW濾波器,這對(duì)于國(guó)產(chǎn)濾波器廠商而言,同樣也是一種快速實(shí)現(xiàn)SAW濾波器國(guó)產(chǎn)化的機(jī)會(huì)!正如麥捷科技一樣,在SAW濾波器市場(chǎng)立足以后,進(jìn)一步向更高端的BAW和FBAR濾波器市場(chǎng)進(jìn)軍!
值得一提的是,村田、高通等目前都已經(jīng)推出射頻模組PAMiD,但就國(guó)內(nèi)廠商生產(chǎn)的SAW濾波器而言,由于芯片太后而無(wú)法集成到模塊中,尤其是在一些高端智能手機(jī)中,未來(lái)采用PAMiD的可能性很大,這也折射出國(guó)產(chǎn)濾波器發(fā)展需要加速!尤其是到了5G時(shí)代BAW濾波器將成主流,從整個(gè)射頻前端行業(yè)來(lái)看,其市場(chǎng)空間大,但國(guó)產(chǎn)企業(yè)又能從中分多少羹呢?