射频芯片市场:射频PA国内厂商集中于中低端,射频滤波器国内缺乏大规模供货企业
射频芯片是移动通信系统的核心组件,主要起到收发射频信号的作用,包括功率放大器(PA)、双工器(Duplexer和Diplexer)、射频开关(Switch)、滤波器(Filter)和低噪放大器(LNA)五个部分。从5大器件的营收占比来看,滤波器占了射频器件营业额的约50%,射频PA占约30%,射频开关和LNA占约10%,其他占约10%。
射频前端构成及其功能
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——Broadcom、Qorvo、Skyworks和Murata四家几乎占据了80%的市场份额,被业内称之为“四足鼎立”,其他海外供应商有Epcos、Peregrine、英飞凌、Semtech、NXP等。
全球射频前端市场结构
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——就中国市场而言,Skyworks拥有大约50%的市占率,Qorvo占据40%左右,中国其他厂商只拥有5%的市场占有率。
在技术上,部分器件如LNA、PA、天线开关等已逐步实现国产化,例如唯捷创芯、汉天下的PA已经能在4G PA上真正打入主流市场;华为海思在LNA、PA、开关天线等领域进展也不错,比如在P30上用的就是华为自研的LNA Hi6H01s芯片。预计国产厂商在这些领域市场占有率将逐步提升。
在滤波器中,尤其是专门用于高频段的BAW滤波器,关键技术均掌握在美国企业Broadcom-Avago手中,如果BAW被禁运,国内企业要么直接放弃2.5GHz-6GHz的频段,要么需要使用加入特别设计的射频SoC配合SAW滤波器去做2.5GHz以上的高频段(技术上很难实现),无论如何都会产生困境。
国内开关和LNA龙头是卓胜微电子,PA的龙头是中科汉天下、唯捷创芯(未上市),SAW滤波器龙头是无锡好达(未上市),国际知名厂商基本采用IDM模式,而国内均为设计+制造模式,国内化合物半导体代工厂商为三安光电等。
射频芯片公司及其产品
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1、射频PA
PA(射频功率放大器):将发射端的小功率信号转换成大功率信号的装置,用于驱动特定负载的天线等。PA是无线通信设备射频前端最核心的组成部分,其性能直接决定了手机等无线终端的通讯距离、信号质量和待机时间。
主要采用GaAs、RF-SOI、CMOS、GaN或SiGe作为材料,GaN的高频特性较好,比较适用于基站,GaAs性价比更高,适用于终端设备。终端设备中,GaAs将仍然是高端PA 的首选技术,随着LTE Pro和5G Sub 6G 的要求的提升,GaAs渗透率也将提升。虽然CMOS PA 越来越成熟并有集成的优势但是因为参数性能的影响,它只适用于低端市场,而毫米波可能会采用SOI PA。
因为GaAs/GaN化合物PA具有独特的工艺和较高的技术门槛,均被国外厂商掌握,因此当前PA市场主要被三大厂商Skyworks、Qorvo、Broadcom垄断,合计占有超过90%的市场份额,此三大厂商均采用IDM模式。
射频PA市场份额情况
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射频PA市场空间
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国内PA产品大多停留在中低端应用,布局高端应用的PA厂商不多,但华为设计的GaAs PA将的应用将提高国内厂商布局高端PA的信心。设计厂商包括华为、中科汉天下、唯捷创芯、紫光展锐、慧智微、中普微等;代工厂商包括三安光电、海特高新等。
主要射频PA公司
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2、射频滤波器
滤波器是射频前端芯片占营收比例最高的部件,包括声表面滤波器(SAW,Surface Acoustic Wave)、体声波滤波器(BAW,Bulk AcousticWave)、MEMS滤波器、IPD(Integrated Passive Devices)等。SAW和BAW滤波器是目前手机应用的主流滤波器,SAW主要应用于低频段,BAW主要应用于2.5GHz-6GHz的高频段。5G新增频段包括Sub6G和毫米波等超高频频段,BAW将成为5G滤波器应用主流。此外还有FBAR滤波器是使用硅底板、借助mems技术以及薄膜技术而制造出来的,现阶段已经具备了略高于普通saw滤波器的特性。
SAW滤波器生产商:村田Murata、TDK、太阳诱电TAIYO YUDEN、Skyworks、Qorvo,五家占据约95%份额;BAW滤波器生产商:Broadcom-Avago,一家独大,占据87%的份额;FBAR滤波器市场基本被Avago、Qorvo等垄断。
SAW滤波器全球市场份额
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BAW滤波器全球市场份额
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不同滤波器占比
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国内企业主要布局SAW滤波器,BAW滤波器涉足的企业很少。布局BAW的厂商有诺思、开元通信和汉天下。2019年8月7日开元通信在深圳宣布推出体声波滤波器品牌“矽力豹”,以及国产首颗应用在5G n41频段的高性能BAW 滤波器产品EP70N41,这是国内芯片厂商在5G BAW滤波器的首次突破。
SAW国产厂商有麦捷科技、瑞宏科技、信维通信、中电德清华莹、华远微电、无锡好达电子等。德清华莹在2018年SAW 滤波器产能约15亿只,对应营收与净利润5.30亿元,对应净利润为0.37亿元。无锡好达电子的SAW滤波器目前成功切入中兴、魅族等手机供应链。宜确半导体在2019年5月,正式发布了基于其EWLAP技术的滤波器模块芯片产品TR963及TR965。
随着国产SAW滤波器市场入局厂商增多,将不可避免的出现价格战;FBAR滤波器在5G时代具备较强的市场潜力,但国产厂商的力量依然薄弱;BAW滤波器市场存在较难突破的瓶颈,不少厂商还停留于研发阶段。
国内射频滤波器生产厂商
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