濾波器是射頻前端產(chǎn)業(yè)的重中之重，但不是主導者。

　　未來5年，射頻前端產(chǎn)業(yè)的領導者將是5G PA模組。

　　無源跟著有源走，被動跟著主動走。濾波器將跟著5G PA模組和RX FEM走。

　　但是，隨著5G的到來，射頻前端產(chǎn)業(yè)最大的受益者將是濾波器。濾波器產(chǎn)值占比從3G終端的33%提升到全網(wǎng)通LTE終端的54%，預計到2023年將提升至66%；SAW在4G和5G時代都是最主要的濾波器。目前70%-80%的市場是SAW濾波器，20%-30%的市場是BAW濾波器和LTCC/IPD；5G疊加更多頻段，濾波器數(shù)量和高端化需求更高。5G時代，濾波器不僅數(shù)量大幅增加，而且會進一步集成化和小型化。

　　濾波器現(xiàn)有格局

　　美日巨頭壟斷射頻前端市場，并占據(jù)絕大部分高利潤市場。根據(jù)Yole Development數(shù)據(jù)，2019年，前五大射頻器件提供商占據(jù)了射頻前端市場份額的79%，其中，Murata 23%，Skyworks18%，Broadcom 14%，Qorvo 13%，Qualcomm 11%。

　　資料來源：Yole，中國半導體行業(yè)協(xié)會

　　前五大射頻廠商均有功放和濾波器。頭部廠商濾波器均為IDM模式，Skyworks、Qorvo的功放是IDM模式，均有高集成度射頻前端模組設計能力。日本企業(yè)的優(yōu)勢在于TC-SAW濾波器，美國企業(yè)在BAW濾波器、PA、開關(guān)及LNA市場占據(jù)明顯優(yōu)勢。

　　資料來源：Yole，中國半導體行業(yè)協(xié)會

　　全球射頻前端細分市場競爭格局的形成，是一個并購的過程。射頻PA公司做濾波器不是從零開始的，而是通過并購。

　　2015年博通與安華高并購重組后一家獨大，占據(jù)了全球BAW濾波器87%的市場份額。目前博通擁有最具有競爭力的產(chǎn)品組合，其推出的BAW濾波器在高端智能手機應用市場中亦占據(jù)統(tǒng)治地位。另外，博通也收購了英飛凌的體聲波業(yè)務，擴大體聲波濾波器市場份額。

　　Qorvo由TriQuint Semiconductor 和RF Micro Devices（RFMD）于2015 年合并成立。TriQuint和RFMD公司均以并購方式提升濾波器產(chǎn)能。TriQuint在2001年Sawtek合并，而2004年收購了擅長于Baw技術(shù)的TFRTechnologies公司，通過連續(xù)并購Qorvo強化其射頻濾波器技術(shù)能力。

　　2014年，美國模擬芯片廠商Skyworks與松下宣布組建合資公司，共同設計、開發(fā)并提供高性能濾波器，包括表面聲波（SAW）及溫度補償SAW元件方案，聯(lián)手進軍高性能濾波器市場。雙方在高頻體聲波（BAW）濾波器市場的策略投資互補，能夠針對高、中、低頻各頻段的組合提供定制化方案。其中，Skyworks占有66%的股份，松下占比34%，合資公司總部位于日本大阪。2016年Skyworks宣布以7.65億美金收購合資公司旗下松下的34%股權(quán)，實現(xiàn)全資控股，包括濾波器相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人才、領先的產(chǎn)品設計，以及412項濾波器的基礎專利和SAW、溫度補償SAW器件相關(guān)的應用專利。

　　2016年高通和日本電子元器件廠商TDK宣布，雙方將組建一家合資公司RF360 Holdings，為移動設備和其它產(chǎn)品開發(fā)無線組件。因此，高通斥資30億美元與TDK合資正式挺進濾波器市場。

　　濾波器未來變化

　　從市場規(guī)模來看：物聯(lián)網(wǎng)大趨勢下，射頻前端是成長最快、最確定的方向。當前正處于5G手機加速滲透期，射頻前端行業(yè)新一輪高速增長趨勢明確。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2019年射頻前端市場規(guī)模152億美元，到2025年有望達254億美元，2020-25年CAGR達11%。

　　資料來源：Yole

　　從市場市場構(gòu)成來看：PA模組、分立式濾波器、FEM模組占比較高。射頻前端包含濾波器（Filter）、開關(guān)（Switch）、功率放大器（PA）、低噪聲放大器（LNA）、天線調(diào)諧器等元件。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，19年P(guān)A模組、分立式濾波器、FEM模組規(guī)模分別為54、37、26億美元，占比35%、24%、17%；預計到2025年，市場規(guī)模將提升至89、42、46億美元，CAGR分別為11%、4%、13%。

　　5G時代的射頻前端將以模塊化產(chǎn)品為主。預計2025年FEM模組占比將提升至18%，分立式濾波器占比降至17%。

　　2019年射頻前端市場占比

　　資料來源：Yole

　　2025年射頻前端市場占比預測

　　資料來源：Yole

　　從上面的數(shù)據(jù)可以看到，分立濾波器市場規(guī)模從2019年的37億美金上升到2025年的42億美金，但射頻前端占比從2019年的24.2%下降到2025年的17%。再看另一組數(shù)據(jù)，全球整個濾波器產(chǎn)值在射頻前端器件占比從2017年的54%，上升到2023年的66%。2020年全球濾波器產(chǎn)值約120億美金。

　　2017年濾波器占比54%

　　2023年濾波器占比將提升至66%

　　資料來源：Qorvo

　　這是一個什么樣的現(xiàn)象呢，導致濾波器出現(xiàn)兩種差異很大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果。

　　濾波器市場發(fā)生了很大的變局，未來濾波器產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)新的格局。這個變局將從兩方面發(fā)生變化：

　　1、濾波器客戶結(jié)構(gòu)發(fā)生改變

　　之前濾波器最大的直接客戶是智能手機公司，未來濾波器最大的直接客戶是手機PA模組公司，或者RX FEM公司。因此，濾波器前三大客戶群將變成：

　?。?）    手機PA模組公司

　?。?）    RX FEM公司

　?。?）    智能手機公司

　　2、濾波器產(chǎn)品類型發(fā)生改變

　　5G對濾波器的需求更多，要求也更高，TC-SAW和BAW的需求將越來越多。

　　SAW技術(shù)可以用于不同頻段的濾波器和雙工器整合在單一芯片上，且僅需很少或根本不需額外的工藝步驟。但SAW濾波器有局限性，高于約1GHz時，其選擇性降低；在約2.5GHz，SAW濾波器達到極限使用頻率。

　　SAW器件對溫度變化敏感，性能隨著溫度升高而降低，當工作頻率超過1.5GHz時，SAW的Q值開始下降，溫度升高時，其基片材料的剛度趨于變小、聲速也降低，因此需要TC-SAW濾波器來提高SAW濾波器的散熱性和Q值穩(wěn)定性。

　　BAW濾波器最高頻率可達到20GHz，尺寸還隨頻率升高而縮小，這使它非常適合要求非?？量痰?G和4G應用。此外，即便在高寬帶設計中，BAW濾波器對溫度變化也不敏感，同時它還具有極低的損耗和非常陡峭的濾波器裙邊。

　　濾波器企業(yè)何去何從

　　5G改變世界，5G改變射頻前端。

　　更多的濾波器將集成在5G PA模組和接收模組（RX FEM）。實際上，射頻前端的模組化始于2016年，雙工器、天線開關(guān)等器件開始被集成到射頻前端模組中，模組方案包括ASM、FEMiD、PAMiD等。當前模塊化程度最高的是 PAMiD，主要集成了多模多頻的 PA、RF 開關(guān)及濾波器等元件。

　　根據(jù)集成方式的不同，主集天線射頻鏈路可分為：FEMiD（集成射頻開關(guān)、濾波器和雙工器）、PAMiD（集成多模式多頻帶PA和FEMiD）、LPAMiD（LNA、集成多模式多頻帶PA和FEMiD）。分集天線射頻鏈路可分為：DiFEM（集成射頻開關(guān)和濾波器）、LFEM（集成射頻開關(guān)、低噪聲放大器和濾波器）等。

　　因此，隨著大量的濾波器被集成，濾波器產(chǎn)業(yè)變局引發(fā)了三個思考：

　　1、濾波器企業(yè)產(chǎn)品走向

　　村田（Murata），作為全球最大的SAW濾波器廠家將繼續(xù)堅持SAW濾波器路線，由Murata率先推出的IHP-Saw濾波器最高適用頻率達3.5GHz，可與常規(guī)Baw濾波器高頻性能相當。但Murata也在做一些PA模組和RX FEM，F(xiàn)EM會成為Murata的主力產(chǎn)品方向嗎？需要拭目以待。

　　博通（Broadcom），專注于BAW和FBAR濾波器，估計也不會去涉及SAW濾波器，博通有做PAMiD，但沒有聽說做RX FEM。

　　思佳訊（Skyworks），全球最大的FEM提供商之一，在SAW和BAW濾波器上都有發(fā)力。2020年Skyworks為5G移動解決方案交付了超過1.5億個支持體聲波（BAW）濾波器的模塊。為了5G，Skyworks致力于開發(fā)體聲波BAW技術(shù)，包括設計團隊，晶圓廠和專有IP等都進行了長時間的開發(fā)。

　　Qorvo，利用其高級濾波器技術(shù)，例如 NoDrift?和 LowDrift? BAW / SAW，幫助解決業(yè)界最復雜的干擾問題。Qorvo以BAW濾波器為主，SAW為輔；也是最大FEM供應商之一。

　　高通（RF 360），濾波器產(chǎn)品包括體聲波（BAW）、表面聲波（SAW）、溫度補償表面聲波（TC-SAW）以及薄膜式表面聲波（Thin Film SAW）等。同時，也開發(fā)和提供FEM產(chǎn)品。

　　2、濾波器產(chǎn)能全球分布

　　濾波器產(chǎn)能高度集中在日美企業(yè)。

　　SAW濾波器主要供應商是村田、RF360、Skyworks、太陽誘電，他們的產(chǎn)能都在日本。

　　BAW濾波器主要被博通和Qorvo壟斷。產(chǎn)能集中在美國。

　　韓國有兩家SAW濾波器廠家Wisol和Sawnics，產(chǎn)能不大，市場份額占比很小。這兩家公司也在做RX FEM。

　　臺灣地區(qū)也有幾家較小的SAW濾波器廠家，因產(chǎn)能和產(chǎn)品性能有限，不被行業(yè)所關(guān)注。

　　中國大陸涌現(xiàn)了一批從事濾波器設計制造企業(yè)，如好達電子、中電26所、德清華瑩、麥捷科技等。這些企業(yè)在技術(shù)及配套產(chǎn)業(yè)方面與國外IDM廠商之間的差距較大，尚處于早期發(fā)展階段。據(jù)智研咨詢預測，2020年中國Saw濾波器產(chǎn)量僅為8億元人民幣。

　　3、濾波器企業(yè)何去何從

　　濾波器企業(yè)該何去何從？射頻PA公司不僅在做PA模組，也在做RX FEM；射頻開關(guān)公司也轉(zhuǎn)向做FEM，比如卓勝微，已經(jīng)不是一個開關(guān)公司，而是FEM公司。

　　射頻PA模組和RX FEM已經(jīng)成為濾波器最大的應用和市場。濾波器企業(yè)該不該去做FEM？Murata會不會成為最大的RX FEM提供商，在RX FEM里，濾波器是技術(shù)關(guān)鍵和瓶頸，Murata幾乎能提供所有RX FEM所需的濾波器，而在開關(guān)和LNA的研發(fā)上不會成為問題，所以Murata做RX FEM暢通無阻。

　　對于Murata來說，這是一個公司定位和產(chǎn)品定位的問題，Murata是想做一個濾波器公司還是想做一個FEM公司呢？是主力做濾波器，順帶賣FEM；還是主力做FEM，順帶賣濾波器？

　　對于Skyworks、Qorvo和高通RF360，就不存在這個困惑，一定是主力做FEM，順帶賣濾波器。

　　結(jié)語

　　未來十年，合作與競爭，將是射頻前端產(chǎn)業(yè)的一個常態(tài)。PA公司購買濾波器做成PA模組，開關(guān)/LNA公司購買濾波器做成RX FEM，濾波器公司購買開關(guān)/LNA做成RX FEM，形成一種混合的合作與競爭關(guān)系。而最終呢，是濾波器公司自己做了開關(guān)/LNA，還是開關(guān)/LNA公司做了濾波器，或者是PA公司做了濾波器，這是一個動態(tài)發(fā)展的過程，未來一切未知。

　　不管如何做，一個公司一定要有個強大的主體，這個主體要么是PA、要么是濾波器，或者是開關(guān)/LNA。如果沒有一個強大的主體，最后什么都不會有。