國產濾波器，如何破局！ - asiasworldcity.hk

「香港飛龍」標誌

本文内容：

1國產濾波器突圍戰：三重挑戰下的產業進階之路隨着 5G 網絡的規模化商用、RedCap 技術的加速部署、車載V2X的逐步覆蓋以及衛星直連通信的落地，移動終端對射頻前端（RFFE）的性能要求與數量需求同步攀升。作爲 RFFE 核心無源器件的濾波器，其交付穩定性與技術迭代速度，正深刻影響着終端產品的上市節奏與成本架構。當前，國內企業不僅面臨國際巨頭在技術壁壘、專利佈局上的壓制，還要應對交期博弈與價格競爭的多重壓力，如何在 “技術追趕、合規經營、成本控制” 的三角平衡中破局，成爲產業發展的關鍵命題。戰略地位與產業格局：從市場規模到競爭生態Yole Group 數據顯示，2024 年全球移動終端 RFFE 市場規模預計達 180 億美元，其中濾波器佔據近半壁江山。以旗艦 5G 手機爲例，單設備需集成 60 顆以上濾波器，其單價與用量共同構成射頻物料清單（BOM）的成本核心。國內濾波器產業鏈形成 “IDM、Fabless、Foundry” 三類主體協同發展的格局：好達電子、德清華瑩等 IDM 企業掌控從設計到製造的全流程；唯捷創芯、昂瑞微以 Fabless 模式聚焦設計創新；中芯寧波、穩懋半導體等 Foundry 廠商則提供代工支持。但現階段主流產品仍以 Normal SAW/TC-SAW 爲主，與村田、TDK 等海外龍頭相比，國內產品平均售價及毛利率低 20%-30%，技術代差與品牌溢價差距顯著。專利風險始終是懸在產業頭上的 “達摩克利斯之劍”。2024 年 4 月，日本村田製造所援引五項專利對卓勝微發起惡意訴訟，這一事件爲高速擴張中的國內企業敲響警鐘 —— 規模放量的同時，必須同步構建合規體系與專利護城河，避免陷入 “技術追趕成果被專利壁壘反噬” 的被動局面。2PA 牽頭下的模組化轉型：從產業案例看路徑選擇在射頻前端模組化趨勢中，國際巨頭已率先走出差異化路線：Skyworks 與高通以 PA 設計爲核心，通過併購整合濾波器技術，推出 L-PAMiD、L-DiFEM 等多功能模組，在 “基帶 - 射頻 - 天線” 垂直鏈路中形成閉環生態，顯著增強客戶粘性；博通（Broadcom）則憑藉其收購的Avago的 FBAR 技術優勢與蘋果深度綁定，以高性能濾波器帶動整體模組方案溢價，演繹 “技術壁壘 + 戰略綁定” 的雙輪驅動模式。反觀日本村田的發射模組探索，則爲產業提供了反向參考。2018-2022 年間，村田試圖依託濾波器優勢與 WLP 封裝工藝切入發射模組市場，但因缺乏 PA 設計能力，產品在線性度、散熱性能及成本控制上全面落後於 PA 廠商主導的 L-PAMiD 方案。2023 年起，村田逐步退出發射模組業務，2024 年財報不再單列相關營收，僅保留分立濾波器與接收模組業務。這一案例印證行業共識：在以 PA 爲核心的有源鏈路中，“PA 廠商牽頭 + 濾波器企業協同” 的模式，更能實現性能與成本的最優平衡。目前國內濾波器廠商在中低端 Normal SAW、TC-SAW 產品上已完成充分的技術積累，整體產能相對充裕，部分頻段甚至存在重複建設，導致產能利用率不足、產業內部競爭加劇，帶來了較爲明顯的產能過剩風險。這種背景下，國內唯捷創芯、昂瑞微、飛驤、慧智微等PA設計企業開始採取更加靈活的策略，優先選擇“自研 PA+外採濾波器”的輕資產模組化方案，以避免重資產投入所帶來的財務壓力和產能爬坡風險。其中，昂瑞微 Sub-3GHz L-PAMiD 模組於 2023 年實現批量出貨，2024 年成功進入頭部手機品牌供應鏈，完成規模設計導入（Design Win）；而卓勝微、銳石創芯等 IDM 企業選擇自建產線縱向整合，卻面臨高額資本開支與產能利用率不足的雙重壓力 —— 一條濾波器產線的投資動輒數十億人民幣，且手機終端高頻次迭代對工藝適配速度提出嚴苛考驗。“PA 主導 + 濾波器深耕”：分工協作的效率最優解業界普遍認爲，濾波器作爲無源器件，難以突破 PA 等有源環節已形成的規模效應壁壘，因此 “各司其職、協同創新” 成爲當前最優路徑：濾波器企業聚焦襯底材料（如下一代薄膜異質襯底）、高 Q 值設計及尺寸微型化等核心技術，構建專利護城河；PA 企業則深耕功率密度、線性度與熱管理，推動有源器件性能突破。這種分工模式的優勢體現在多箇維度：1資本效率優先：PA廠商無需重複投資潔淨廠房與特殊SAW/BAW產線，輕資產運營加速現金週轉，適配手機終端的高頻次迭代節奏；2快速量產落地：依託成熟工藝模板，從樣片驗證到規模量產的週期大幅縮短，與整機廠商的射頻開發節奏保持一致；3合規風險可控：濾波器供應商多已完成與海外大廠的專利交叉許可，PA 設計公司只需簽署分授權協議，即可顯著降低訴訟風險；4成本彈性靈活：面對價格競爭，可通過切換二線濾波器供應商或調整封裝規格（如從高成本的WLP轉向低成本的Bare Die）實現成本優化；5規模效應深化：集中採購提升濾波器產線利用率，形成 “量增 - 價優 - 利升” 的正向循環。具體到 L-PAMiD、L-DiFEM 這類較高複雜度射頻模組，這種合作模式帶來了非常關鍵的技術優勢：1模塊體積優化與集成度提升：L-PAMiD 與 L-DiFEM 對尺寸高度敏感，尤其在中低頻段（Sub-3GHz）模組中需同時集成 PA、濾波器、開關等多箇器件。通過濾波器廠商主導的微型化設計（如高頻小型化 SAW/TF-SAW、3D封裝）與PA廠商主導的多通道/高功率密度集成協同開發，可在不犧牲性能的前提下，實現模組級別的最優面積佔比和佈局效率。2性能協同調優，提升系統級線性與隔離：濾波器的帶外抑制能力與PA輸出諧波控制直接相關。例如，在高階調製下（如256QAM），若PA輸出信號雜散大，濾波器必須具備更高Q值和更陡的濾波特性。通過協同設計與聯合仿真，可針對特定頻段做匹配調優，提高模組的系統EVM表現與鄰信道隔離度，滿足運營商更高的頻譜複用和SA指標要求。3熱管理與封裝材料協同設計：L-PAMiD/L-DiFEM等模組中熱通道複雜，PA是主要發熱源，而高Q濾波器對熱漂移敏感。PA廠商主導散熱路徑設計、濾波器廠商優化材料熱穩定性（如選用低熱膨脹係數的POI或優化IDT金屬系統），通過模組級熱耦合建模，可降低頻漂，提高整模可靠性，特別適用於高環境溫差或高功耗場景（如高端5G手機）。IDM 全自研模式的現實困境對比之下，IDM 全產業鏈自研模式雖試圖掌控全流程，但面臨難以逾越的挑戰：數十億元的產線投資推高資產負債率。以卓勝微爲例，其 2024 年固定資產規模同比增長 47%（達 82.38 億元，數據源自公司年報），主要因 6 英寸 SAW 產線、12 英寸 IPD 產線等重資產投入所致。其新產線投產初期面臨較大產能爬坡壓力，據行業經驗估算，2024 年其濾波器產線利用率約65%，顯著低於成熟代工廠 80% 以上的水平。從技術迭代節奏看，濾波器工藝（如 SAW/FBAR/IPD）需經歷 “設計→流片→客戶驗證→量產” 全流程，卓勝微自研的 SAW/IPD 工藝從流片到規模量產需 2-3 年週期（如 2022 年量產的 6 英寸 SAW 工藝，2020 年啓動研發；2 英寸 IPD 產線從 2021 年規劃到 2024 年量產，週期近 3 年），而手機終端每年需 2 次以上新品迭代，導致其高端模組方案（如 L-PAMiD）較 Skyworks、高通等廠商滯後約 1 代。這種 “重資產投入 + 長週期研發，” 的模式，在終端高頻迭代與價格競爭加劇的背景下，利潤空間被嚴重壓縮 ——2024 年公司淨利潤同比下滑 64.2%，四季度單季虧損 1.23 億元（數據源自 2024 年年報），凸顯全自研模式的成本與週期風險；一旦遭遇專利禁令或價格戰，重資產佈局導致成本調節空間極小，利潤端承受直接衝擊。此外，從產品質量的穩定性來看，IDM模式下自建工廠並自產，除了固定資產投入的折舊成本，還存在良率問題導致的隱形成本。新工廠、新產線的穩定運行只是一箇起步，真正的考驗纔剛剛開始。後續持續批量生產對工藝穩定性和產品良率的要求，考驗的是工廠整體管理和質量控制水平，而這種管控水平主要源自於大批量的量產交付過程中的日復一日打磨、日臻完善。根據實證經驗，半導體制造中新工藝從試產到量產需經歷PPM（百萬缺陷率）從數千級降至個位數的迭代，例如12英寸晶圓廠通常需3-5個量產週期才能使良率突破90%。成熟代工廠的工藝穩定性、品質控制和成本管控能力是通過海量訂單實踐、持續試錯優化和系統性改進鍛造而成的。例如臺積電，每年處理超1500萬片晶圓（2024年數據），覆蓋智能手機、HPC、汽車電子等多領域需求。7nm工藝累計生產晶圓超2000萬片，暴露並解決137類缺陷模式；5nm車規芯片通過特斯拉等車企的零缺陷標準驗證，倒逼產線檢測精度提升至0.1nm級。IDM模式下，如果沒有大規模多元化的訂單量、充足的產能利用率作爲支撐，想要形成高品質、穩定、一致的產出恐怕面臨相當挑戰。3未來展望：在協同中構建產業生態當前，國產射頻前端正處於 “從單一器件突破到模組化生態構建” 的關鍵階段。“PA 牽頭 + 濾波器協同” 的模式，既符合產業分工效率原則，又能通過優勢互補化解專利風險與成本壓力。隨着 RedCap 終端在物聯網領域的滲透、車聯網對高可靠性濾波器的需求爆發，以及衛星通信帶來的增量市場，國內企業若能在技術深耕中強化專利佈局，在分工協作中完善生態協同，有望在全球射頻前端競爭格局中佔據更重要的地位 —— 從 “追趕者” 逐步蛻變爲 “規則共建者”。半導體精品公衆號推薦專注半導體領域更多原創內容關注全球半導體產業動向與趨勢*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅爲了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。今天是《半導體行業觀察》爲您分享的第4054期內容，歡迎關注。『半導體第一垂直媒體』實時專業原創深度公衆號ID：icbank喜歡我們的內容就點“在看”分享給小夥伴哦

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