國產濾波器的“救世主幻想”與現(xiàn)實迷思

　　濾波器是無線通信的核心組件，在數(shù)據(jù)洪流高速貫穿的數(shù)字智能時代，其扮演的角色將愈發(fā)關鍵。由此也導致過去幾年中，國內資本的爭相進入，以及近兩年同業(yè)的相互廝殺。

　　對于當下國產濾波器的迷局，近日一家名為流深資本的非知名機構在公眾號“鐘林談芯”發(fā)表題為“糾結的國產濾波器：低國產化率與紅海競爭”的文章時，在重申紅海市場、內卷嚴重和專利風險之余，同時宣揚以TF SAW (薄膜聲表面波)為代表的新技術路線是中國真正實現(xiàn)國產化突破的“最好抓手”，假以時日便有望實現(xiàn)彎道超車。

　　究竟TF SAW能否擔此大任，還需從技術、成本、市場以及專利等多個維度來評判，尤其近期Skyworks、Qorvo等國外射頻大廠的產品，TF SAW占比寥寥，反而TC SAW及BAW居多，個中緣由引發(fā)深思。

　　TF SAW技術及其三大誤區(qū)

　　TF SAW類的第一顆產品，是國際濾波器龍頭廠村田制作所于2016年為了與BAW技術對抗推出Wi-Fi濾波器，村田稱其為IHP SAW(超高性能SAW)技術。

　　村田IHP SAW基本結構

　　通過引入溫度補償層和超薄的壓電層，同時具備了Q值高、頻率溫度系數(shù)低和散熱性好等優(yōu)點，足以媲美部分頻段BAW產品。兩年后，高通也發(fā)布了自己的TF SAW濾波器產品，高通稱之為Ultra SAW，并宣稱部分頻段TF SAW濾波器能力已勝過自己的BAW濾波器，與村田組成TF SAW細分領域唯二的核心玩家，兩相競爭。

　　看似前景無限，僅展露冰山一角的TF SAW，很容易讓人產生此乃國產濾波器“救世主”技術的錯覺。然而國內外多家濾波器技術專家告訴集微網(wǎng)，目前外界對TF SAW還存在三大誤區(qū)。

　　誤區(qū)一：TF SAW高度依賴襯底材料，而非濾波器設計研發(fā)與制造工藝。(技術與成本角度)

　　目前國內外所謂的TF SAW產線實際與Normal SAW廠并無差異，因為TF SAW真正依賴的是襯底材料的革新，難度并不在于工藝和設計層面。傳統(tǒng)的普通SAW器件采用LT (鉭酸鋰LiTaO3)晶圓襯底制備，實現(xiàn)的器件品質因數(shù)Q值較低，帶寬k2也不高。若采用高成本的POI(Piezo on Insulator)襯底，便能解決這些問題，所以襯底材料其實才是Thin-Film SAW的創(chuàng)新根源。

　　然而，POI襯底的制備卻并非易事，合適的壓電單晶薄膜厚度，表面平整度，壓電薄膜與襯底的鍵合工藝，氧化層和硅之間Trap-Rich層的制備等難題需要一一解決。目前TF SAW的兩大主流玩家中，村田的襯底來自與日本NGK公司的聯(lián)合開發(fā)，后者獨供村田;高通的襯底則來自法國Soitec公司，NGK和Soitec的襯底均有自己獨特的Know-How，來保證襯底的大規(guī)模生產制造，但也帶來了相應的技術壁壘和高昂成本。

　　以Soitec為例，為保證POI結構各層的高均勻度和高質量的批量生產能力，該公司采用鍵合剝離(Smart-Cut)技術用于制備超薄的單晶壓電薄膜，這大幅提高了襯底材料的良率，但其采用的特殊設備幾乎每一臺都在數(shù)千萬元，也因此其襯底成本十分昂貴，單片成本在420-800美元不等，給下游的TF SAW濾波器企業(yè)造成不小壓力。

　　誤區(qū)二：TF SAW更容易造成同質化內卷，并非潛在的藍海市場。(市場角度)

　　POI襯底重要性凸顯，則削弱了TF SAW對產品設計和工藝加工的需求，這也一定程度上降低了TF SAW的入局門檻。換言之，TF SAW的技術內核在襯底，若無法在POI襯底這種核心技術上形成差異，TF SAW能做的只有同質化內卷。反觀BAW、TC SAW等其他高端濾波器，則能更在工藝和設計層面展現(xiàn)濾波器研發(fā)團隊的核心競爭力。

　　至于其他濾波器是紅海，TF SAW是藍海的設想，從村田的視角觀察便不難看出，其僅在少部分高端應用領域使用TF SAW方案以保證盈利。這也意味著，受限于超高的襯底成本，TF SAW濾波器廠商很難在正毛利區(qū)間開拓多頻段區(qū)間市場，因此所謂的藍海市場很難成為現(xiàn)實。

　　雖然國產襯底廠商近年來開始發(fā)力，晶正電子和青禾晶元等國產廠商都在POI襯底上進展明顯。不過，國產襯底的崛起也并非造福一兩家濾波器制造商，正如前文所提得到的同質化風險，未來將有一大批國產濾波器廠商因此受惠。

　　“這完全可以實現(xiàn)，因為TF SAW和Normal SAW產線幾乎一模一樣，甚至由于TF SAW襯底中有Si作為支撐層而不易碎片，反而降低了生產難度，”在被問及是否能將Normal SAW產線轉換為TF SAW產線時，一位國產濾波器生產商如是說。

　　誤區(qū)三：TF SAW是村田和高通的彎道，而非國產化超車道。(專利角度)

　　一位國產濾波器高層指出，Skyworks和Qorvo兩家大廠在BAW+TC SAW高端濾波器的組合長期保持市場領先地位。而后由村田和高通組成的TF SAW陣營，正是為了彌補BAW領域的劣勢，試圖打破Skyworks和Qorvo在高端濾波器領域的固有格局。所以，TF SAW是村田和高通正在積極布局的超車機會，國產廠商要在這條彎道上超越這兩輛快車，談何容易。

　　更何況，村田和高通在TF SAW領域有著極其完整專利布局。查閱村田制作所在TF SAW領域的專利族便不難發(fā)現(xiàn)，其包括襯底材料在內的多項關鍵專利最早授權日期在2010左右，且覆蓋范圍極廣，后續(xù)持續(xù)有10年以上布局，遠比其他濾波器產品森嚴。一位知情人士指出，即便是Soitec公司在售的POI襯底也有大量技術落在村田的專利布局范圍內。高通的法務部門在給出風險評估時便指出，該襯底構成對村田專利的侵權，不過因高通是村田的大客戶，村田選擇性不起訴高通。

　　該知情人士還表示，Soitec售出POI襯底并不對IP進行保障，需要濾波器公司自行承擔風險。這好比所有Soitec公司的TF SAW客戶在采購POI襯底時，都額外附贈了一把懸在頭上的達爾摩斯之劍。

　　近年來國產襯底材料開始發(fā)力，晶正電子和青禾晶元等國產廠商都在POI襯底上進展明顯，這將成為國產TF SAW成長的真正技術底色。不過，國產襯底的崛起也并非造福一兩家TF SAW制造商，正如前文所提得到的同質化風險，未來將有一大批國產濾波器廠商因此受惠。

　　以上三個誤區(qū)，足以證明國產濾波器的追趕無法靠押寶單一技術來實現(xiàn)，國內企業(yè)應放棄對單一技術的過度幻想，專注于基礎技術的積累和創(chuàng)新，通過不斷優(yōu)化現(xiàn)有技術，形成具有自身特色的技術體系。

　　國產迷思：單點押寶難突圍，合縱連橫顯勝勢

　　射頻領域的競爭不僅僅是某一種技術的競爭，而是整體技術能力的較量。前述國產濾波器企業(yè)高層強調，濾波器產業(yè)需要產品線“連橫”，產業(yè)鏈“合縱”，方能與海外巨頭形成競爭。

　　據(jù)了解，當前的領先企業(yè)如Broadcom、Qualcomm、Qorvo、Skyworks等，均具備FBAR、BAW、TC-SAW等多種濾波器技術的能力，同步也在研發(fā)TF-SAW技術。因此，國產濾波器公司不應將精力集中在某單一技術上，而應致力于全面掌握各種濾波器技術，以便應對未來市場的多樣化需求。

　　在濾波器行業(yè)中，擁有全頻段產品能力是關鍵。無論是TF-SAW、BAW還是其他技術，最終目標是實現(xiàn)全頻段覆蓋。這將使國產濾波器公司能夠參與PAMiD(全頻段高性能濾波器模塊)項目，與PA(功率放大器)廠商進行深度合作。盡管當前某些頻段的技術水平可能還有所不足，但通過不斷迭代和優(yōu)化，與PA廠商的協(xié)同設計將有助于迅速提升性能，并具備強大的市場競爭力。

　　國產濾波器行業(yè)的發(fā)展不僅僅依賴于技術本身，還需要一個“合縱”的產業(yè)鏈協(xié)同模式。據(jù)知情人士透露，國內目前最大的兩家PA公司唯捷創(chuàng)芯和飛驤科技，正分別與德清華瑩和新聲半導體兩家優(yōu)秀的國產濾波器企業(yè)進行PAMiD項目的深度合作。國產射頻互補結合正在發(fā)生，濾波器公司并不是孤獨作戰(zhàn)，相信國產濾波器能夠在不久的將來走出一條既獨立又不孤單的發(fā)展之路。