在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,當(dāng)前形成 “IDM、Fabless、Foundry” 三類主體協(xié)同發(fā)展的格局,其中,Fabless + Foundry與IDM分庭抗禮。Fabless + Foundry 主要由兩方合作,Fabless模式的公司則專注于芯片設(shè)計,將制造交由代工廠完成。IDM模式的公司擁有完整的生產(chǎn)鏈條,從設(shè)計到制造再到封裝測試都由內(nèi)部完成,例如英特爾、三星等巨頭。
而在射頻領(lǐng)域,村田制造所(Murata)則被譽為濾波器領(lǐng)域的“三星”,以典型的IDM模式見長,拿下全球超30%的市場。2024年,村田實現(xiàn)營收超過1.7萬億日元(接近950億人民幣)。
國產(chǎn)濾波器自主化進行時
當(dāng)前,隨著5G商用化和WiFi7的發(fā)展,通信設(shè)備對射頻前端器件的性能要求不斷攀升,核心器件所需的創(chuàng)新發(fā)展加速。
以濾波器為例,它是射頻前端中的核心器件,在無線通信系統(tǒng)中,濾波器負(fù)責(zé)在信號發(fā)射(TX)和接收(RX)鏈路中過濾特定頻段的信號,同時抑制非目標(biāo)頻率的雜波和干擾。移動通信射頻前端濾波器多為聲學(xué)濾波器,聲學(xué)濾波器主要分為聲表面波濾波器(SAW Filter)和體聲波濾波器(BAW Filter)。
在消費者日常通信中,高端4G手機通常支持20-30個頻段,5G手機則需支持超50個頻段,每新增頻段都需對應(yīng)濾波器,4G手機濾波器用量一般不超40顆,而5G手機單機用量已超70顆。
伴隨著全球5G商業(yè)化催生巨大的市場需求,Yole Development 數(shù)據(jù)指出,全球2025年移動終端濾波器市場規(guī)模達(dá)到92.04億美元,其中 BAW濾波器占比35.09%達(dá)到32.3億美元。
在萬物互聯(lián)的時代,濾波器的地位舉足輕重,是通信工業(yè)重要的技術(shù)制霸點,直接影響到5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；逃?、RedCap 技術(shù)的部署、車載V2X的逐步覆蓋以及衛(wèi)星直連通信的落地的發(fā)展進程。工信部也發(fā)布了《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2021-2023 年)》,將射頻濾波器列為技術(shù)創(chuàng)新突破的重點元器件。
可惜的是,目前濾波器領(lǐng)域主要仍由美國的博通(Broadcom)、Qorvo、Murata、TDK等多家日美企業(yè)占據(jù)市場主導(dǎo)地位。盡管國內(nèi)個別濾波器設(shè)計企業(yè),通過自建產(chǎn)線或通過 SAW 濾波器代工廠,實現(xiàn)了中低端濾波器產(chǎn)品的量產(chǎn)出貨。但在高端 SAW 濾波器(POI 襯底 SAW)和高端 BAW 濾波器領(lǐng)域,實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用的國內(nèi)廠商乏善可陳。
“垂直整合”迎來爆發(fā)
中國制造與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)那么強,為什么在通信工業(yè)領(lǐng)域,仍造不出國產(chǎn)高端濾波器?
核心難點在于晶圓制造工藝的迭代與“垂直整合”能力。
回顧村田制作所的發(fā)展,最早追溯到1944年,其見證了“二戰(zhàn)”后日本制造的經(jīng)濟奇跡,也目睹了日本消費電子產(chǎn)品的衰落和家電行業(yè)的崩潰。經(jīng)營至今超過數(shù)十年,其在MLCC領(lǐng)域保持全球霸主的主要原因,除了各階段的技術(shù)突破,還在于村田同時專注“垂直整合”,即通過技術(shù)工藝產(chǎn)品及產(chǎn)業(yè)鏈的不斷升級,來引領(lǐng)“電子工業(yè)的大米”進入更高級、更復(fù)雜的應(yīng)用場景和領(lǐng)域。
爆發(fā)點始于2006年,村田在多領(lǐng)域進行多次并購,從基礎(chǔ)電子元件開始,進行橫向業(yè)務(wù)擴張,先后進入了無線射頻、電池電源、傳感器、通信模塊、功率半導(dǎo)體和材料等業(yè)務(wù)領(lǐng)域,由原先單一的元器件產(chǎn)品線,轉(zhuǎn)為元器件和模塊產(chǎn)品齊頭并進的模式。
2006年,村田收購美國得克薩斯州的SyChip公司,進入無線射頻領(lǐng)域,共同開發(fā)藍(lán)牙模塊、GPS模塊、WiFi、WiMax模塊等產(chǎn)品。2007年村田的模塊業(yè)務(wù)快速增長,同比增長率33%。通過此類整合,村田逐步減小了對單一下游領(lǐng)域的依賴,積極布局汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等新業(yè)務(wù)板塊。
在垂直領(lǐng)域,村田不斷推陳出新,打造出全面產(chǎn)品矩陣的邏輯。早年村田的產(chǎn)品用于收音機、電視機,后來用于智能手機,現(xiàn)在則用于5G以及智能汽車。在射頻領(lǐng)域,村田通過持續(xù)的垂直整合,將自身優(yōu)勢的濾波器產(chǎn)品與低噪聲放大器(LNA)、開關(guān)(Switch)結(jié)合,強化在射頻前端結(jié)構(gòu)的整體布局能力,同時擴展全頻段產(chǎn)品。
截至目前,村田制作所的市值已達(dá)到4.09萬億日元(約2000億人民幣),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國Qorvo、Skyworks、兩位競爭對手。同期,Skyworks市值為107.48億美元(約773億人民幣),美國Qorvo市值為73.10億美元(約525.56億人民幣)。而當(dāng)前國科微的市值大約為186億元與國際龍頭有明顯差距,整合中芯寧波后的國科微市值想象空間巨大。
“中國版村田”進行時
近年來隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國際博弈,國內(nèi)的龍頭公司們開始逐漸意識到“垂直整合”的重要性。在攻克技術(shù)難關(guān)的同時,晶圓制造工藝迭代與垂直整合需要并行。
由于,濾波器生產(chǎn)需要芯片設(shè)計與制造工藝深度融合,依賴制造工藝精準(zhǔn)實現(xiàn)設(shè)計參數(shù),因此,濾波器領(lǐng)域國際頂尖廠商多采用 IDM 模式,較少采用Fabless+Foundry代工生產(chǎn)。
當(dāng)前,國際優(yōu)質(zhì)濾波器晶圓制造工廠稀缺,制造工藝封閉。國內(nèi)企業(yè)即使完成芯片設(shè)計,但由于缺乏特種工藝晶圓代工廠,較難實現(xiàn)產(chǎn)品穩(wěn)定量產(chǎn),國產(chǎn)濾波器的創(chuàng)新發(fā)展難題亟待解決。
2025年6月6日,創(chuàng)業(yè)板芯片公司國科微(300672.SH)披露重大資產(chǎn)重組交易預(yù)案,公司擬通過發(fā)行股份及支付現(xiàn)金等方式購買中芯集成電路(寧波)有限公司(下簡稱“中芯寧波”)94.366%股權(quán)。國科微希望通過本次交易,延伸產(chǎn)業(yè)鏈布局,介入射頻前端高價值核心部件領(lǐng)域。
標(biāo)的公司中芯寧波,采用專業(yè)化晶圓制造代工模式,主要從事射頻前端、MEMS 和高壓模擬器件等領(lǐng)域的晶圓代工及封裝測試業(yè)務(wù),是國內(nèi)少數(shù)實現(xiàn)量產(chǎn)制造BAW濾波器的廠商。同時,中芯寧波的濾波器制造工藝平臺布局完整,覆蓋SAW、BAW各品類濾波器產(chǎn)品,在SAW濾波器制造良率超過90%,在國內(nèi)處于先進地位,其制造工藝水平已經(jīng)可以對標(biāo)村田等國際領(lǐng)先企業(yè)。
這是國內(nèi)通信工業(yè)一次歷史性的結(jié)合,一如2006年尋求突圍的村田。
在濾波器領(lǐng)域,中芯寧波是國內(nèi)少數(shù)可以提供覆蓋 SUB 6G 全頻段、全工藝濾波器的晶圓制造企業(yè),掌握高端BAW濾波器制造技術(shù)。目前,中芯寧波濾波器制造工藝平臺布局完整,覆蓋上述各品類濾波器產(chǎn)品。在 SAW濾波器制造方面,制造良率超過 90%。在 SMR BAW 方面,通過工藝改良,顯著降低 BAW 濾波器制造成本,同時提高器件性能。
可以說,在濾波器領(lǐng)域,中芯寧波已形成關(guān)鍵技術(shù)突破,具備了村田級別的制造能力。
因此,對于國科微而言,垂直整合后,技術(shù)迭代從手機進入到汽車等更多場景和領(lǐng)域,實現(xiàn)村田式爆發(fā)。
國科微是傳統(tǒng)的芯片設(shè)計大廠。近年來,國科微以強勢板塊視頻解碼芯片為基石,逐步開發(fā)了AI芯片、WIFI通信芯片,積累起孵化團隊進入新芯片設(shè)計領(lǐng)域的成功經(jīng)驗。同時,國科微的下游應(yīng)用豐富,覆蓋消費電子、工業(yè)電子、汽車電子等領(lǐng)域。
可以說,國科微的“大廠”經(jīng)驗,將在客戶需求了解與挖掘、定義產(chǎn)品上發(fā)揮很大的支持與創(chuàng)新效果。
而技術(shù)上,國科微“攬入”中芯寧波的制造能力,在此基礎(chǔ)上,國科微將具有以IDM模式開發(fā)射頻、MEMS芯片的能力,未來一旦將特種工藝IDM制造的芯片(如:MEMS、濾波器)和邏輯制程工藝芯片進行整合,為市場提供基于自家IDM芯片和外部晶圓代工廠數(shù)字芯片集成封裝的的高集成度芯片和模組產(chǎn)品,國科微將奠定“射頻前端研發(fā)制造”的龍頭地位。
通過這場垂直整合,行業(yè)內(nèi),可以進一步保證在高端通信領(lǐng)域核心功能性能可控,同時,在技術(shù)革新層面,芯片設(shè)計結(jié)合晶圓代工生產(chǎn)能力,開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化工藝,將有望降低成本,形成極強的產(chǎn)品競爭力。
