在全球半导体产业链,当前形成 “IDM、Fabless、Foundry” 三类主体协同发展的格局,其中,Fabless + Foundry与IDM分庭抗礼。Fabless + Foundry 主要由两方合作,Fabless模式的公司则专注于芯片设计,将制造交由代工厂完成。IDM模式的公司拥有完整的生产链条,从设计到制造再到封装测试都由内部完成,例如英特尔、三星等巨头。
而在射频领域,村田制造所(Murata)则被誉为滤波器领域的“三星”,以典型的IDM模式见长,拿下全球超30%的市场。2024年,村田实现营收超过1.7万亿日元(接近950亿人民币)。
国产滤波器自主化进行时
当前,随着5G商用化和WiFi7的发展,通信设备对射频前端器件的性能要求不断攀升,核心器件所需的创新发展加速。
以滤波器为例,它是射频前端中的核心器件,在无线通信系统中,滤波器负责在信号发射(TX)和接收(RX)链路中过滤特定频段的信号,同时抑制非目标频率的杂波和干扰。移动通信射频前端滤波器多为声学滤波器,声学滤波器主要分为声表面波滤波器(SAW Filter)和体声波滤波器(BAW Filter)。
在消费者日常通信中,高端4G手机通常支持20-30个频段,5G手机则需支持超50个频段,每新增频段都需对应滤波器,4G手机滤波器用量一般不超40颗,而5G手机单机用量已超70颗。
伴随着全球5G商业化催生巨大的市场需求,Yole Development 数据指出,全球2025年移动终端滤波器市场规模达到92.04亿美元,其中 BAW滤波器占比35.09%达到32.3亿美元。
在万物互联的时代,滤波器的地位举足轻重,是通信工业重要的技术制霸点,直接影响到5G网络的规模化商用、RedCap 技术的部署、车载V2X的逐步覆盖以及卫星直连通信的落地的发展进程。工信部也发布了《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023 年)》,将射频滤波器列为技术创新突破的重点元器件。
可惜的是,目前滤波器领域主要仍由美国的博通(Broadcom)、Qorvo、Murata、TDK等多家日美企业占据市场主导地位。尽管国内个别滤波器设计企业,通过自建产线或通过 SAW 滤波器代工厂,实现了中低端滤波器产品的量产出货。但在高端 SAW 滤波器(POI 衬底 SAW)和高端 BAW 滤波器领域,实现量产应用的国内厂商乏善可陈。
“垂直整合”迎来爆发
中国制造与物联网建设那么强,为什么在通信工业领域,仍造不出国产高端滤波器?
核心难点在于晶圆制造工艺的迭代与“垂直整合”能力。
回顾村田制作所的发展,最早追溯到1944年,其见证了“二战”后日本制造的经济奇迹,也目睹了日本消费电子产品的衰落和家电行业的崩溃。经营至今超过数十年,其在MLCC领域保持全球霸主的主要原因,除了各阶段的技术突破,还在于村田同时专注“垂直整合”,即通过技术工艺产品及产业链的不断升级,来引领“电子工业的大米”进入更高级、更复杂的应用场景和领域。
爆发点始于2006年,村田在多领域进行多次并购,从基础电子元件开始,进行横向业务扩张,先后进入了无线射频、电池电源、传感器、通信模块、功率半导体和材料等业务领域,由原先单一的元器件产品线,转为元器件和模块产品齐头并进的模式。
2006年,村田收购美国得克萨斯州的SyChip公司,进入无线射频领域,共同开发蓝牙模块、GPS模块、WiFi、WiMax模块等产品。2007年村田的模块业务快速增长,同比增长率33%。通过此类整合,村田逐步减小了对单一下游领域的依赖,积极布局汽车电子、物联网等新业务板块。
在垂直领域,村田不断推陈出新,打造出全面产品矩阵的逻辑。早年村田的产品用于收音机、电视机,后来用于智能手机,现在则用于5G以及智能汽车。在射频领域,村田通过持续的垂直整合,将自身优势的滤波器产品与低噪声放大器(LNA)、开关(Switch)结合,强化在射频前端结构的整体布局能力,同时扩展全频段产品。
截至目前,村田制作所的市值已达到4.09万亿日元(约2000亿人民币),远远超过美国Qorvo、Skyworks、两位竞争对手。同期,Skyworks市值为107.48亿美元(约773亿人民币),美国Qorvo市值为73.10亿美元(约525.56亿人民币)。而当前国科微的市值大约为186亿元与国际龙头有明显差距,整合中芯宁波后的国科微市值想象空间巨大。
“中国版村田”进行时
近年来随着半导体产业的国际博弈,国内的龙头公司们开始逐渐意识到“垂直整合”的重要性。在攻克技术难关的同时,晶圆制造工艺迭代与垂直整合需要并行。
由于,滤波器生产需要芯片设计与制造工艺深度融合,依赖制造工艺精准实现设计参数,因此,滤波器领域国际顶尖厂商多采用 IDM 模式,较少采用Fabless+Foundry代工生产。
当前,国际优质滤波器晶圆制造工厂稀缺,制造工艺封闭。国内企业即使完成芯片设计,但由于缺乏特种工艺晶圆代工厂,较难实现产品稳定量产,国产滤波器的创新发展难题亟待解决。
2025年6月6日,创业板芯片公司国科微(300672.SH)披露重大资产重组交易预案,公司拟通过发行股份及支付现金等方式购买中芯集成电路(宁波)有限公司(下简称“中芯宁波”)94.366%股权。国科微希望通过本次交易,延伸产业链布局,介入射频前端高价值核心部件领域。
标的公司中芯宁波,采用专业化晶圆制造代工模式,主要从事射频前端、MEMS 和高压模拟器件等领域的晶圆代工及封装测试业务,是国内少数实现量产制造BAW滤波器的厂商。同时,中芯宁波的滤波器制造工艺平台布局完整,覆盖SAW、BAW各品类滤波器产品,在SAW滤波器制造良率超过90%,在国内处于先进地位,其制造工艺水平已经可以对标村田等国际领先企业。
这是国内通信工业一次历史性的结合,一如2006年寻求突围的村田。
在滤波器领域,中芯宁波是国内少数可以提供覆盖 SUB 6G 全频段、全工艺滤波器的晶圆制造企业,掌握高端BAW滤波器制造技术。目前,中芯宁波滤波器制造工艺平台布局完整,覆盖上述各品类滤波器产品。在 SAW滤波器制造方面,制造良率超过 90%。在 SMR BAW 方面,通过工艺改良,显著降低 BAW 滤波器制造成本,同时提高器件性能。
可以说,在滤波器领域,中芯宁波已形成关键技术突破,具备了村田级别的制造能力。
因此,对于国科微而言,垂直整合后,技术迭代从手机进入到汽车等更多场景和领域,实现村田式爆发。
国科微是传统的芯片设计大厂。近年来,国科微以强势板块视频解码芯片为基石,逐步开发了AI芯片、WIFI通信芯片,积累起孵化团队进入新芯片设计领域的成功经验。同时,国科微的下游应用丰富,覆盖消费电子、工业电子、汽车电子等领域。
可以说,国科微的“大厂”经验,将在客户需求了解与挖掘、定义产品上发挥很大的支持与创新效果。
而技术上,国科微“揽入”中芯宁波的制造能力,在此基础上,国科微将具有以IDM模式开发射频、MEMS芯片的能力,未来一旦将特种工艺IDM制造的芯片(如:MEMS、滤波器)和逻辑制程工艺芯片进行整合,为市场提供基于自家IDM芯片和外部晶圆代工厂数字芯片集成封装的的高集成度芯片和模组产品,国科微将奠定“射频前端研发制造”的龙头地位。
通过这场垂直整合,行业内,可以进一步保证在高端通信领域核心功能性能可控,同时,在技术革新层面,芯片设计结合晶圆代工生产能力,开发标准化工艺,将有望降低成本,形成极强的产品竞争力。
来源：北国网
