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楼主: 青山绿水
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半导体行业124页专题报告:射频前端千亿蓝海,国产化东风渐起

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 楼主| 发表于 2021-9-14 12:36:29 | 只看该作者
2)基带向射频前端延伸,致力于提供一站式射频解决方案
随着智能手机销量接近天花板,手机基带的市场空间增长有限,而竞争日益激烈。从产品定位来看,高通定位于中高端手机,联发科定位于中端手机,紫光展锐定位低端机。近年来基带厂商竞争趋于激烈,高通与联发科在中端市 场混战,同时联发科也谋求进入高端市场。
相比之下,射频前端、天线市场持续增长,于是基带厂商开始向射频前端、天线领域延伸,致力于提供一体化射频 解决方案。基带厂与射频前端厂商展开跨界合作,借助与 SoC 芯片的协同营销优势切入射频前端市场:高通与射频 前端厂商 TDK 合作,通过 SoC 芯片与前端绑定营销,快速提升市场份额;联发科收购大陆 PA 厂商唯捷创芯,通过 SoC 与 PA 绑定打折的方式提升市场份额;展讯与射频前端厂商锐迪科合并,在低端安卓领域提升竞争力。2019 年 2 月,高通在推出其第二代 5G 基带芯片骁龙 X55 同时,还率先推出了一套完整的 5G 射频前端解决方案,其中包括 与骁龙 X55 配合的 QTM525 毫米波天线模组、全球首款宣布的 5G 包络追踪解决方案 QET6100、集成式 5G/4G 功 率放大器(PA)和分集模组系列,以及 QAT3555 5G 自适应天线调谐解决方案。
与 Skyworks、Qorvo 等射频巨头相比,高通等基带厂商拥有自己的调制解调器,这是相比第三方射频元器件厂商 的核心差异化优势。在 2018 年 1 月举行的高通技术峰会上,高通与小米、vivo、OPPO、联想四家手机厂商签订了 射频前端解决方案跨年度采购订单,在未来三年内(即 2019 年-2021 年),四家手机厂商将采购价值总额不低于 20 亿美元的射频前端部件,这也为高通发展射频业务提供了良好的助力和窗口。
3)高通:第三方 SOC 龙头,射频前端业务发展顺利
高通公司(Qualcomm Inc.)成立于 1985 年,总部设于加州圣地牙哥,是行业领先的无线电通信技术公司。业务包 括芯片硬件(QCT,Qualcomm CDMA Technologies)、专利授权(QTL,Qualcomm Technology Licensing)两部 分。其中芯片硬件业务包括移动设备 SoC 芯片、基带芯片、射频前端芯片等。从收入结构看来看,2020 年芯片硬 件业务收入占比为 69%,专利授权收入占比 31%;但是由于 QTL 专利授权业务毛利率更高,QTL 占 EBT 的 54%。 手机制造商必须与高通签订交叉授权协议,并按出厂价格交纳 3%-5%的专利费。手机品牌即使采用其他厂家芯片, 仍需与高通签订专利授权协议,对相关通信专利池和授权协议付费。
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高通近年来面临全球多个地区的反垄断诉讼。例如 2015 年因违反中国反垄断法被罚款 61 亿人民币,同时修改在中 国销售的设备的专利授权费——基于 65%的出厂价来计算专利授权费。2017 年开始,高通与苹果开始长达两年的诉 讼。苹果虽然自己设计处理器芯片,但基带芯片全部外购。假设每一部 iPhone 都要向高通缴纳 20 美元的专利授权, 苹果每年须付出 40 亿美元以上的费用。苹果认为高通以出厂价格来衡量专利授权不合理,会征收其他先进技术带来 的附加价值,因此必须降低专利费用。另一方面,苹果试图摆脱高通基带芯片的垄断,从 iPhone7 开始,部分采用 英特尔的基带芯片;在 iPhoneXs 系列,甚至让英特尔成为独家供应商。2019 年 4 月,因苹果供应商英特尔的 5G 芯片迟迟未能推出,苹果与高通达成和解。
手机行业的繁荣是 3G/4G 时代高通业绩增长的重要原因。3G/4G 快速渗透期(2005-2014 财年),高通收入从 458 亿元增长到 1629 亿元,复合增速达到 15%,同期全球手机出货量复合增速为 9%,ASP 也乘智能手机东风快速增 长。2014-2017 财年,由于手机出货量接近瓶颈、行业竞争日益激烈,通过公司面临与苹果的反垄断诉讼纠纷,苹 果拒绝支付专利授权费,高通的专利授权业务收入萎缩。
5G 驱动高通业绩重回增长。随着 5G 渗透率提升、苹果业务恢复,2019 财年公司实现收入 1716 亿元,同比增长 7.4%;实现净利润 310 亿元,同比扭亏。FY2020~2021Q3 公司业绩受到全球疫情影响,随着智能手机行业而现疲 软。
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高通通过与 TDK 合作进军射频前端市场,产品线丰富。2014 年高通就曾推出射频前端解决方案——RF360,2017 年 2 月高通与 TDK 合资成立 RF360,将高通的射频天线技术与 TDK 的射频前端技术结合,合资公司拥有完整的滤 波器产品线,拥有体声波(BAW)、表面声波(SAW)、温度补偿表面声波(TC-SAW)以及薄膜式表面声波(Thin Film SAW)滤波器技术,并于 2017 年推出 GaAs PA。2019 年高通以 31 亿美元收购 RF360 全部股份。
与 SoC 芯片协同营销,市场份额快速提升。高通 SoC 极具市场竞争力,小米、OPPO、VIVO 等厂商都会把高通新 款 SoC 芯片作为手机卖点,通过将基带与射频前端的绑定营销,2018 年高通在全球射频前端市场份额快速提升到 14%。高通曾经通过将 AP 与基带打包成 SoC,提升了芯片的价值量;未来也有可能延伸到射频前端、天线领域, 为客户提供一站式解决方案。
目前毫米波 AiP 市场主要由高通占据,未来将主要由基带厂商垄断。目前高通在毫米波 AiP 模块市场占据主导地位, 三星、联发科、紫光展锐、苹果等厂商紧随其后、预计未来份额将逐渐提升。

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 楼主| 发表于 2021-9-14 12:38:53 | 只看该作者
2、国内厂商市占率不足 10%,四大因素驱动射频前端国产化浪潮涌来
(1)国内厂商以单一器件为主,市占率不足 10% 国内射频前端厂商众多,但是以低价值量的单一分立器件或者低集成度模组产品为主不同器件的国产化率由高到低 分别为:开关、低噪声放大器 LNA、功率放大器 PA、SAW 滤波器、BAW 滤波器。
开关/LNA:技术难度低、国产化率相对高,卓胜微目前已经占据了全球射频开关(包含 Switch 和 Tuner,分立 式及模组中的开关)约 15%市场份额,国内唯捷创芯、飞骧科技、韦尔股份、迦美信芯等厂商也具备开关生产 能力,综合国产占比约 20%。LNA 市场规模占比也相对较高,国内厂商份额接近 15%。
PA:采用化合物半导体工艺,国内厂商大多采用 Fabless 模式,厂商众多,但同质化比较严重,盈利能力较差。目前龙头厂商如唯捷创芯、已经开始量产 5G 产品,国内厂商份额约 10%。
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SAW 滤波器:日本龙头厂商采用 IDM 模式封锁工艺壁垒,国内厂商普遍通过自建产线的方式发展,资本投入 高,需要 know-how 积累,国产厂商的进度较慢,国内厂商份额约 3%。
BAW 滤波器:壁垒最高,工艺流程比 SAW 滤波器更加复杂,而且海外龙头 Broadcom、Qorvo 等进行了完善 的专利布局,国内突破的难度大,目前国内厂商份额约等于 0。
从产品线布局来看,目前卓胜微的产品线布局相对领先。卓胜微上市时间领先同行,通过 IPO 及定增募集资金投入 SAW 滤波器、PA 这两个重要产品线的研发,目前前期的投入已经出现成效,目前已经布局了除 BAW 滤波器之外的 全部产品线。除了卓胜微之外,其他厂商主要还局限于主营业务中,比如已披露招股书的 PA 龙头唯捷创芯、滤波器 龙头好达电子。
国内公司的研发投入与海外龙头仍有差距。2020 卓胜微研发投入为 1.82 亿元,研发支出收入占比为 7%。根据海外 龙头年报,2020 年 Skyworks 与 Qorvo 研发支出高达 4.6 亿、5.7 亿美元,收入占比为 13.8%、14.2%,两者皆高 于卓胜微。2018-2020 年卓胜微研发人员数量从 70 人增长到 202 人,研发人员人数占比从 54%提升到 73%。但是 和海外公司相比,公司研发人员数量依然有很大的差距,海外龙头 Skyworks、Qorvo 分别拥有研发人员 10000、 8400 人。
(2)驱动因素 1:终端厂商关注自主可控和成本控制
中美贸易摩擦引起了国内终端厂商对关键器件自制可控的重视,射频前端及存储器最为紧迫。尤其是 H 客户在过去 几年大力扶持国内厂商,从华为 Mate 系列机型可观察到,存储器和射频前端是最受制于人的器件,Mate 30 首发版 用了美企 Skyworks 和 Qorvo 的射频前端模组,虽然后续机型开始部分采用日企 Murata、海思自研的模组,但 5G 射频前端模组依然采用美企高通的产品。
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中美贸易摩擦后国内 H 客户的射频前端国产化意志非常强烈,动作迅速。1)Mate 30 系列换用村田、海思的射频前 端模组;2)自研射频功率放大器,由中国台湾稳懋代工;3)入股国内滤波器厂商无锡好达、德清华莹;4)快速启用国 内卓胜微的开关及 LNA 产品,半年内分立 switch 份额就提升到第一。
除了自主可控的需求,在智能手机市场激烈的竞争下,手机厂亦有低成本需求。射频前端占整机物料成本约 10%, 且射频前端是 5G 手机物料成本增加的核心,因此低成本的国产射频前端对手机品牌厂具备吸引力,例如卓胜微生 产的部分射频开关价格仅为 Qorvo 的 50-75%,极具性价比。
(3)驱动因素 2:晶圆产能短缺,海外巨头将重心投向高端产品
全球晶圆产能紧缺,国内厂商趁机抢占份额。5G 渗透率提升期,射频前端用量提升,海外龙头将重心转向高价值模 组及器件(主集模组如 PAMID、FEMID,高端 SAW/BAW 滤波器等),为国内厂商进军低端器件(如开关,接收模 组如 LFEM、DIFEM)带来好时机。
海外龙头面临产能紧缺,逐渐退出中低端市场。Skyworks 与 Qorvo 在 2021 全年都将面临产能供不应求,Skyworks 的策略是全力保障核心大客户苹果的产品供应,安卓客户如 OPPO、VIVO 面临供应不足,2021 年上半年将部分订 单转向国内厂商卓胜微等;Qorvo 虽然具备齐全的产线,但由于产能紧缺,只能全力保障发射模组,让出部分接收 模组及分立器件市场。
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5G 渗透期国内厂商份额将快速提升,5G 相关产品逐渐量产。5G 接收模组与发射模组是新增市场,且技术难度低 于 4G 模组,对国内厂商来说切入的难度较小,如卓胜微等厂商已在 5G 接收模组 LFEM 市场占据较高份额,慧智微 的 5G 主集收发模组已经用在 OPPO K7x 上。


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 楼主| 发表于 2021-9-14 12:39:21 | 只看该作者
(4)驱动因素 3:迎来密集融资潮,资本优势凸显
科创板的推出为射频前端厂商带来密集融资潮。射频前端的前期投入很大,产线建设、研发投入金额高,且最终成 果的不确定性很高。过去几十年国内射频前端厂商得到的资本支持力度小,发展速度也较慢。2019 年科创板推出后, 卓胜微成为国内射频前端上市第一股,其他规模较小的射频前端企业也在一级市场获得了大量的融资机会,例如小 米旗下基金陆续投资了国内射频前端企业昂瑞微、好达电子、芯百特、深圳国人、翱捷科技、唯捷创芯等,华为旗 下基金陆续投资了德清华莹、昂瑞微、好达电子等 ,OPPO、VIVO 也投资了国内射频前端龙头企业唯捷创芯。
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(5)驱动因素 4:5G 模组难度降低,带来弯道超车机会
根据第三章的论述,滤波器是射频前端的关键器件,是限制国产厂商从低端分立器件走向中高端模组的关键。4G 频 段使用的滤波器壁垒极高,主要使用 SAW 滤波器、BAW 滤波器,主流厂商采用 IDM 模式封锁设计和工艺,因此技 术难度很大,目前仅有 Broadcom、村田、Qorvo、RF360(高通)这少数几家海外厂商具备量产能力 ,国内厂商 和他们的技术差距很大。
5G(Sub 6GHz)主要采用 LTCC/IPD 滤波器,难度低于 4G 频段的 SAW/BAW 滤波器。由于 5G 采用大带宽、时 分系统,5G 主流频段 N77、N78、N79 频谱密集程度低于 4G,不需要 FDD 系统下的极高收发抑制。4G 大多采用 SAW/TC-SAW/BAW 滤波器,而 5G 的 N77、N78、N79 频段滤波器主流工艺将是难度更低的 LTCC/IPD,国内有几 十家厂商具备生产能力。
国内很多厂商目前已具备 5G 模组生产能力。例如卓胜微的 5G 接收端模组 LFEM 已经大规模量产,2021 年中报公 布 5G 主集收发模组 L-PAMiF;2020 年飞骧科技发布完整的 5G 射频前端方案,产品包含接收端模组 LPAMiF、 LFEM、以及主收发模组 PAMiF;芯朴科技具备 N77&N79 PAMiF 生产能力;慧智微的 N77&N79 主收发模组 PAMiD 已量产,用在 OPPO K7x 中。
(6)产品拓展逻辑:单一器件>5G 模组>4G 接收模组>4G 主集模组
未来两三年 5G 模组、WiFi6 模组是国内厂商主要增长点。前文已经叙述过,由于滤波器难度的降低,5G 及 WiFi6 模组的难度大幅低于 4G 模组,国内厂商基于自身优势拓展新产品。
5G 分集接收模组 LFEM:开关龙头卓胜微具备优势。根据第三章对于不同类型模组核心技术的论述,LFEM 模组以 SOI 技术(即射频开关、LNA)为核心,射频开 关龙头卓胜微具备先天优势,前期在射频开关产品上积累的成本、客户、性能优势可以在 5G LFEM 上复制。卓 胜微从 2020 年下半年开始切入 5G LFEM 模组市场,在大客户中份额迅速提升,预计 2021 年就将占据 30%以 上市场份额。
5G 主集收发模组 PAMiF 或 LPAMiF:PA 龙头唯捷创芯、慧智微、飞骧科技、紫光展锐等具备优势 LPAMiF。主要由 PA、LTCC/IPD 滤波器、LNA 组成,PA 是核心器件,因为 PA 龙头具备先天优势。与 4G 相比, 5G 的传输带宽更宽,对 PA 的性能要求更高,国内 PA 厂商大多具备十年左右的研发经验积累,龙头厂商唯捷 创芯、慧智微、飞骧科技、紫光展锐等都已经具备 5G PA 及 5G LPAMiF 的生产能力,例如 2020 年飞骧科技发 布完整的 5G 射频前端方案,产品包含接收端模组 LFEM、以及主收发模组 PAMiF;芯朴科技具备 N77&N79 PAMiF 生产能力;慧智微的 N77&N79 主收发模组 PAMiD 已量产,用在 OPPO K7x 中。
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WiFi6 FEM:PA 龙头唯捷创芯、慧智微、飞骧科技、紫光展锐、卓胜微,以及 WiFi FEM 厂商立积电子、康希 通信等具备优势。WiFi FEM 的核心器件是 PA,因此 PA 厂商也纷纷开始拓展 WiFi FEM 业务,例如根据唯捷创芯 2021 年 6 月公 布的招股书,公司 WiFi6 FEM 已经量产;慧智微 2020 年发布 WiFi FEM 产品-S1102 和 S3217 模组。 除了 PA 厂商,传统路由器 WiFi FEM 厂商也往手机 WiFi 业务拓展,例如中国台湾厂商康希通信 2020 年 2 月实现 国内首颗 WiFi6 FEM 芯片客户送样,并多次进行技术迭代,2020 年下半年 WiFi6 FEM 芯片已量产。
4G 分集接收模组 DiFEM:难点是 SAW 滤波器,未来两年卓胜微份额有望提升。DiFEM 主要由 SAW 滤波器、Switch 组成,国内厂商的难点在于 SAW 滤波器,目前国内厂商的 SAW 滤波器与 海外差距较大。目前国内厂商卓胜微已经实现 DiFEM 模组的小规模量产,2022 年随着卓胜微自建 SAW 滤波器 产线量产,DiFEM 份额有望继续提升。
4G 主集收发模组 PAMID 或 FEMID:难点是 SAW/BAW 滤波器及 PA 的融合,长期来看,具备完整产品线的 公司有望切入。4G 收发模组 PAMID 主要由滤波器、Switch、LNA 组成,集成度很高,一部手机一般用到 2 颗 PAMID 模组— 低频、中高频,其中中高频 PAMID 采用 SAW 滤波器,高频 PAMID 还需要用到 BAW 滤波器。 4G PAMID 模组对国内厂商的滤波器、PA 能力提出很高的要求,短期内依然将是海外厂商主导,是国内厂商的 长期成长点
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 楼主| 发表于 2021-9-14 12:40:18 | 只看该作者
3、细分赛道的国产化现状及机遇分析
(1)滤波器:国内 SAW/BAW 滤波器市占率低,大客户支持下有望提升份额
滤波器主要分为表面声波 SAW 系列(普通 SAW/TC-SAW/TF-SAW)、体声波 BAW 系列(BAW/FBAR/XBAW)、 LTCC、IPD 四种。
高端滤波器主要是指 SAW 和 BAW 滤波器,采用半导体工艺,主要应用于 3GHz 以下频段,即 3G/4G/5G 的低频 (LB)和中高频(MHB),是目前智能手机的主流滤波器。LTCC 和 IPD 滤波器的技术难度相对较低,是 5G 主流频 段,即超高频(UHB, N77、N79)的主流滤波器方案。
普通 SAW:接收端(RX)、部分发射端(TX)端的中低频段; BAW:主要应用于 4G 高频段; TC-SAW 和 TF-SAW:覆盖了发射端(TX)高中低频段,但在部分频段性能劣于 BAW;TF-SAW 已经在发射 端(TX)高频段与 BAW 竞争,性能可媲美 BAW; LTCC 和 IPD:应用于 5G 超高频。
SAW 系列滤波器(表面声波,Surface Acoustic Wave):主要运用于 2.5GHz 以下的 2G/3G/4G/5G 低频段。 普通 SAW 滤波器结构上由压电材料和 2 个换能器(Interdigital Transducers,IDT)组成。原理是电信号传输到滤波 器的一端,此端 IDT 将信号转换为声能,并将其作为表面声波发送到基板上,然后声波被另一个 IDT 转换回电信号。 普通 SAW 滤波器的优点是成本低,技术成熟且产品一致性高,不足之处是对温度变化敏感,性能会随着温度升高而 变差,工作频率上限是 2.7GHz。
TC-SAW(TC 为 Temperature Compensated,温度补偿)是改进温度敏感性的方案,在 SAW 滤波器的 IDT 上涂 上特殊涂层改善温度性能,此方案的缺点是成本高。 TF-SAW(TF 为 Low cost &Temperature compensated)是一种新兴的技术,与普通 SAW 相比能提供更大的带 宽、良好的温度补偿性能,同时成本低于 BAW 滤波器。
BAW 系列(体声波,Bulk Acoustic Wave)滤波器:适合 2.5GHz 以上的 4G/5G 高频段。
结构上使用石英晶体作为压电基板,顶部和底部带有金属贴片。原理是顶部和底部的金属片激发声波,和 SAW 滤波 器的区别是声波以垂直方式传播,而 SAW 滤波器则是水平传播。 BAW 适合高频通信,具备对温度敏感性低、低损耗、带外衰减大、工作频率高等特点,体积随频率增大而减小。不足之处在于成本高,制造工艺比 SAW 滤波器复杂很多,量产一致性较低。
FBAR(薄膜腔声谐振,Film Bulk Acoustic Resonator)滤波器的特点是高频性能更好、更易于集成化。基于体声 波的谐振技术,利用压电薄膜的逆压电效应将电信号转换成声波,从而形成谐振。特点在于高频性能更好、适用带 宽更宽,同时是目前唯一可以与 RFIC 和 MMIC 集成的射频滤波器解决方案。
LTCC(低温共烧陶瓷,Low Temperature Co-fired Ceramic)滤波器:适合高频、宽频带,可以满足 Sub-6GHz 及毫米波频段应用,现已成为 Sub-6GHz 手机滤波器的主流解决方案。
主要有两种结构,一种是采用传统的 LC 谐振单元结构,谐振单元由集总参数的电容电感组成;另一种是采用多层耦 合带状线结构。原理是将电容和电感通过 LTCC 多层陶瓷集成在陶瓷基板内部。LTCC 内埋植电容的设计有两种方 式:垂直交指型(VIC)电容和金属-介质-金属(MIM)电容。在相同电容量的情况下,VIC 结构电容相比 MIM 结构 电容能够减小端电极面积,有效减小滤波器尺寸。
优点是成本低、产能足、尺寸小、抗电磁干扰强、不必另加封装,同时还带有优良的高频、高速传输以及宽通带的 特性,可以满足 Sub-6GHz 中的频段 n77、n78、n79 及毫米波频段应用。与 SAW 滤波器相比,LTCC 具备更高的 功率处理能力,正好满足 5G sub-6 标准中 HPUE 的要求。
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IPD(无源集成器件,Integrated Passive Devices)滤波器:适合高频、宽频带,可以满足 Sub-6GHz 及毫米波 频段应用。特点是高度集成化,硅基 IPD 滤波器可以与其他芯片进行 SiP 封装。 根据卓胜微公告,IPD 滤波器具有设计堆叠体积小、调试灵活、成本低、产能充足等多重优势,同时在插入损耗、 带外衰减、温度漂移、功率容量特性等性能方面均有较好表现。
(2)PA:国内龙头盈利能力较弱,拓展 5G 及 WiFi 模组有望提升盈利能力
1)GaAs 代工业逐渐成熟
功率放大器主要工艺有 CMOS、GaAs、GaN,2G 手机 PA 曾采用 CMOS 工艺,3G/4G/5G PA 手机 PA 主要采用 GaAs 工艺,军工或基站端 PA 主要采用 GaN 工艺。
CMOS(2G 手机 PA):CMOS 具有功耗低、速度快、抗干扰能力强、集成度高等众多优点,是集成电路芯片 制备的主流技术。CMOS 工艺的优势在于可以将射频、基频与存储器等组件合而为一的高整合度,并同时降低 组件成本。
GaAs(3G/4G/5G 手机 PA):GaAs 的电子迁移速率较好,适合用于长距离、长通信时间的高频电路。GaAs 元件因电子迁移速率比 Si 高很多,目前为 HBT(异质接面双载子晶体管)。GaAs 需要采用磊晶技术制造,这 种磊晶圆的直径通常为 4-6 英寸,比硅晶圆的 12 英寸要小得多。所以磊晶圆需要特殊的机台,同时砷化镓原材 料成本高出硅很多,最终导致 GaAs 成品 IC 成本比较高。
GaAs 在 PA 等射频器件中广泛应用,5G 驱动市场规模持续增长。GaAs 属于第二代化合物半导体,主要应用于射 频 PA、光电子领域。随着 5G 在手机等终端中渗透率提升,射频 GaAs 器件市场规模不断增长,2019 年射频 GaAs 器件市场规模为 100 亿美元,2023 年将增至 175 亿美元。
目前 GaAs PA 行业为 IDM 寡头垄断格局,代工仅占 10%。GaAs 射频器件的 CR3 高达 90%,主要被美国三大射 频前端 IDM 龙头 Skyworks、Qorvo、Broadcom 垄断。除了美系三大巨头,高通、村田、国内厂商大多采用 Fabless 模式,通过代工生产 PA 产品,目前 Fabless 厂商在 PA 市场的占比较低。
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2)国内 PA 厂商竞争激烈,蓄力拓展高毛利的 5G 产品
村田、高通及国产厂商通过 Fabless 模式切入 PA 市场。虽然目前海外射频龙头依旧采取 IDM 模式为主,但随着中国台 湾稳懋等厂商引领的代工业务逐渐成熟,Fabless+Foundry 模式的兴起为其他厂带来机遇。
国内 PA 厂商受到终端客户入股支持。小米系基金投资了 PA 厂商昂瑞微、唯捷创芯、芯百特等,华为旗下基金也投 资了昂瑞微、唯捷创芯,OPPO、VIVO 投资了国内 PA 龙头唯捷创芯。
近两年国产公司向高价值的 5G PA 及模组进军,同时发展 WiFi FEM。随着 5G 渗透,部分龙头厂商已经具备 5G PA、5G 收发模组的生产能力,5G 产品的价值量、竞争格局显著高于 4G 产品,根据唯捷创芯招股书披露,2018- 2020 年公司 PA 模组单价分别为 2.94 元/颗、 2.89 元/颗以及 3.07 元/颗,其中公司 5G PA 模组的定价超过 5 元/颗。 目前国内龙头厂商已经开始量产 5G PA 模组,甚至切入 5G 发射模组。如慧智微生产的 5G L-PAMiF 射频前端模组 S55255,可以实现 5G 新频段 n77/78/79,该产品已经在 OPPO K7x 上应用。由于 PA 是 WiFi FEM 的核心器件, 随着 WiFi5、WiFi6 的逐渐成熟,WiFi FEM 市场空间不断扩大,国内 PA 厂商也开始切入 WiFi FEM 市场。
2021-2023 年国内 PA 龙头的发展重点是实现 5G PA 及模组的大规模量产。长期来看,随着 PA 龙头陆续上市获得 资本实力,未来有望发展滤波器产品,实现滤波器与 PA 产品的融合。

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 楼主| 发表于 2021-9-14 12:40:30 | 只看该作者
(3)开关/LNA:技术壁垒相对较低,国产化率较高
1)开关/LNA 的主流工艺是 SOI,主要采用 Fabless 模式
射频开关分为传导开关(Switch)和天线调谐开关(Tuner)两种,天线调谐开关(Tuner)的技术难度高于传导开 关(Switch),因为 Tuner 有着极高的耐压要求,同时导通电阻和关断电容对性能影响极大,由此对产品提出了更高 的设计和工艺要求。
Switch 和 Tuner 都以 CMOS-SOI 为主流工艺。SOI(Silicon-On-Insulator,绝缘衬底上的硅)属于特殊工艺,指顶 层硅和背衬底之间引入一层埋氧化层。与普通的 Si 基半导体相比,SOI 工艺具有易提升时脉、耗电低、工作温度高 的优点;与化合物半导体工艺相比,SOI 工艺易于集成化。目前在射频开关市场中,CMOS 技术亦占据少量份额, GaAs 技术已经面临淘汰。
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2)壁垒相对较低,国内龙头迅速发展
射频开关与 LNA 的技术壁垒相对低于滤波器和 PA,竞争厂商众多。由于模块化趋势,目前过半 Switch 和 LNA 集 成在模组之中。而分立式的 Switch 和 LNA 则主要应用在中低端手机中,市场玩家众多。
在分立式 Switch 市场,主要由卓胜微和 Qorvo 主导。国内厂商卓胜微的市场份额最高,2018 年已占据全球 33% 份额,2019-2021 年份额仍在快速增长。Qorvo 在 2018 年占据 24%份额,排名第二;国内厂商锐迪科(紫光展锐) 份额也较高,2018 年占据 13%份额,和英飞凌并列排名第三。其他厂商还有立积电子、Skyworks 等,份额较低。
Tuner 全部是分立形式,4G 时代 Qorvo 主导,5G 时代卓胜微等厂商迎头赶上。2018 年属于 4G 时代,全球 Tuner 市场规模较小,Qorvo 占据 Tuner 市场 68%市场份额,产品品类齐全,下游包含高端机到低端机,在 OEM 中机型 占据很高份额;高通占据 16%份额,客户以三星与 LG 为主;其他厂商包括 Skywoks、英飞凌等。进入 5G 时代以 后,随着 Tuner 市场规模的迅速提升,其他厂商也纷纷入局发力,例如 2019 年卓胜微市场份额快速提升,截止 2021 年已经在 Tuner 市场占据较高份额。
五、投资分析:把握布局齐全产品线的国内龙头,关注细分赛道特色厂商
通过上文的研究,我们认为未来五年内射频前端国产化赛道具备巨大机遇:
其一,重要性和市场规模大。作为手机的移动通信核心硬件,射频前端性能影响手机通信质量,Bom 成本占比高。 同时,5G、WiFi 6 等通信技术升级驱动量价齐升,2019~2025 年全球射频前端将从 185 亿增长到 258 亿美元, CAGR +7%。
其二,终端厂商关注自主可控和成本控制。中美贸易摩擦引起了国内终端厂商对关键器件自制可控的重视,国内手 机厂通过投资持股等方式支持国内厂商,可以观察到 2018 年后国内射频前端厂商订单量大幅上涨。
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其三,晶圆产能短缺,海外巨头将重心投向高端产品。5G 渗透期,各类射频前端器件面临供不应求,国内厂商得到 发展机会。
其四,迎来密集融资潮,资本优势凸显。射频前端的前期投入很大,产线建设、研发投入金额高,且最终成果的不 确定性很高。过去几十年国内射频前端厂商得到的资本支持力度小,发展速度也较慢。2019 年以来科创板、国产替 代趋势的确定性吸引了资本涌入,带动行业快速发展。
其五,5G 模组难度降低,带来弯道超车机会。根据第三章的论述,滤波器是射频前端的关键器件,是限制国产厂商 从低端分立器件走向中高端模组的关键。5G(Sub 6GHz)主要采用 LTCC/IPD 滤波器,难度低于 4G 频段的 SAW/BAW 滤波器。同时 5G 模组的频段数量、电路复杂度也低于 4G 模组,国内很多厂商目前已具备 5G 模组生产 能力。

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