淺析聲學濾波器市場格局及國內外主要廠商

一、聲學濾波器市場分析

隨著全球聯網設備增多，射頻前端系統需求量增多，濾波器的需求量自然增多。千億級設備連接，這是物聯網應用的網絡需求，未來全球移動通信網絡連接的設備總量將達到千億規模。根據IMT-2020 5G推進組預測，到2020年全球移動終端（不含物聯網設備）數量將超過100億，其中中國將超過20億。

射頻頻段增多，濾波器的需求量自然增多。從1G-->2G-->3G-->4G，再到5G，射頻的頻段不斷增多，其射頻器件的應用數量也快速增加。從射頻前端使用濾波器的數量來看，隨著頻段數量的增加，射頻濾波器件的需求量也相應增加。

中國移動要求的5模13頻分為8個FDD頻段和5個TDD頻段。因為FDD是頻分復用的，需要含有接收器、發射器的雙工器，同時接收還需要一個單獨的濾波器，所以一個頻段需要3個濾波器，總共24只。TDD模式5個頻段，每個頻段需要一個發射以及一個接收的濾波器，共10個。再加上手機上的wifi、GPS、藍牙等，濾波器數量達到30-40個。

濾波器需求隨射頻頻段增加而增多，來源：SkyworksEstimation

未來5年濾波器市場增加幅度，來源：MobilityExperts 2016

從射頻前端使用濾波器的價值量來看，隨著頻段增多，濾波器在射頻前端價值量占比越大。根據Qorvo的預測，進入4G時代，單部手機射頻器件價值從3G終端的3.75美金提升至7.5美金，支持全球漫游的終端設備ASP甚至達到了12.75美金。與此同時，濾波器在射頻器件扮演的重要性越來越強，濾波器的價值占比也從3G終端的33%提升到全網通LTE終端的57%。到5G時代，濾波器的應用量將進一步增加（特別是BAW濾波器），單臺手機的濾波器價值將達到10美元以上。濾波器已經超越PA成為整個射頻前端模塊市場中最重要的組成部分。

二、聲學濾波器國際廠商

1、日美企業壟斷聲學濾波器市場

聲波濾波器（SAW/BAW）相對于傳統LC或者陶瓷濾波器來說，制作難度更大，成本更高。在聲波濾波器領域，經歷數次整合并購之后，已經呈現了巨頭壟斷的競爭格局。

聲波濾波器廠商整合并購情況

目前，SAW濾波器主要供應商為Murata、TDK、太陽誘電等幾家日本廠商，而BAW濾波器則為Broadcom（Avago收購Broadcom，改名為新Broadcom）以及Qorvo占據幾乎全球超過95%以上份額。其中Broadcom的BAW濾波器主要為FBAR，而Qorvo的BAW濾波器主要為SMR。2016年，Broadcom 的FBAR產品出貨突破5億顆。

聲學濾波器國際大廠情況

SAW和BAW濾波器全球市場份額，來源：Navian

總體上看，在射頻前端器件廠商中，各家廠商在不同細分領域的優勢不盡相同，Murata在SAW領域優勢明顯，Broadcom在BAW領域優勢明顯。

近年來，國外主流濾波器廠家和射頻元器件企業AVAGO、Murata、TDK和Skyworks為了獲得更多利潤，呈現出兩種技術發展趨勢：一是提高產品技術門檻，保證利潤。面對通訊市場對高選擇性濾波器的技術需求，加大高性能的TC-SAW及FBAR濾波器產品的研發力度，過去幾年中，上述廠家濾波器產品的頻率選擇性大大的提高，解決了單機中通訊頻段增多帶來的抗干擾技術難題，市場份額進一步擴大。同時通過專利壁壘與競爭對手的差距越拉越大。二是大力發展體積更小，成本更低的WLCSP封裝形式濾波器。這種濾波器采用晶圓與晶圓的鍵合，采用成熟的TSV和電鍍工藝和硅工藝結合在一起，是的濾波器的成本和體積都得到了大幅的減少。同時在形式上更大的優勢是將濾波器與PA、開關等射頻器件進行整合，向模塊化，集成化和整體射頻解決方案的方向發展，提高射頻方案的價值。這一趨勢也推動了整個RF行業的整合。

2、市場壟斷背后在于專利的集中

在上世紀90年代，SAW濾波器的專利申請量增長很快，彰顯了RF聲波濾波器市場在2000年代的發展。自2010年起，隨著多家重點廠商的專利申請量增長趨向平穩，專利優勢地位逐漸確立，市場格局也逐漸穩定下來。

RF聲波濾波器專利申請動態

截止2017年7月，全球630多位專利申請人共申請了6550多件RF聲波濾波器發明專利。相關專利申請始于上世紀70年代的日本，當時剛剛興起的聲表濾波器主要用于中頻（IF）電視應用，并迅速成為全球主要專利申請人的申請熱點，例如來自日本的JapanRadio（日本無線）和NEC，以及來自美國的Motorola（摩托羅拉）等。2000年代，隨著智能手機和3G的BAW應用發展，跟BAW相關的專利申請數量迅速上升?，F在，相關專利申請已經逐漸趨于平穩，Murata（村田）和Taiyo Yuden（太陽誘電）等日本廠商在SAW專利申請方面處于領導地位，而Qorvo、Qualcomm（高通）和Broadcom（博通）等美國廠商則在BAW專利領域處于領導地位。

RFBAW濾波器主要廠商的專利領先優勢

三、國內聲學濾波器廠商

我國聲表面波技術的發展從20世紀70年代初開始，大約經歷了三個階段：70年代初到80年代初為第一階段，以基礎研究階段為主，主要是在國家的支持下研究聲表面波技術的基本原理和制作工藝技術，以南京大學、北京聲學所、中電科技26所等為主導力量。80年代中至90年代中為第二階段，。在國家“彩電國產化”項目的支持下，國內聲表面波器件產業得到飛速發展，國內電視機生產廠商采用的聲表面波器件95%來自于國產，并大量出口。90年代中至現在為第三階段，移動通信的發展對聲表面波技術提出了更高要求，聲表面波器件向高頻化、多元化、多層次擴產，產品結構從中低檔向中高檔跨進，國內一些廠商取得了相當的進步，但相對于國外廠商，差距仍非常巨大。

近年，我國從事聲表濾波器的公司近年來不斷涌現，包括有研究所背景的幾家單位，包括德清華瑩（中電55所）、中電26所、北京長峰（航天二院），中訊四方（中科院聲學所背景）、中科飛鴻（中科院聲學所背景）等，其中北京長峰，中訊四方，中科飛鴻等主要偏重于軍工市場；SAW產品公司無錫好達起步較早，另外，射頻芯片設計企業銳迪科最近也涉足SAW產品，還有以晶體材料專長的天通股份在今年也宣布進入下游SAW器件領域；在SAW器件的封裝領域，研究所和上市公司的合作興起，包括信維公告和德清（55所）合作、麥捷科技和26所合作。

在FBAR產品方面，26所、55所、13所及天津大學、及中科漢天下均在研究的基礎上在做產業化的工作。