射頻前端作為國(guó)內(nèi)手機(jī)產(chǎn)業(yè)之痛,這點(diǎn)想必業(yè)界人士都無法否認(rèn),至今依然記得2018年1月份,OPPO、vivo、小米等與高通簽訂的20億美元的射頻前端的采購訂單意向書,雖然只是意向書,但依然無法掩飾國(guó)內(nèi)手機(jī)射頻領(lǐng)域的那種無奈——無法自給自足!
2018年3月23日,國(guó)內(nèi)射頻前端廠商蘇州卓勝微電子股份有限公司終于申請(qǐng)了IPO,無疑值得慶幸,這對(duì)于國(guó)產(chǎn)射頻產(chǎn)業(yè)而言,無疑將新增一名強(qiáng)兵,但是從卓勝微電子業(yè)務(wù)來看,其主要營(yíng)收來源于射頻開關(guān),而從射頻產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)來看,卻在于濾波器市場(chǎng),遺憾的是,在濾波器市場(chǎng),國(guó)內(nèi)不但只有少數(shù)廠商從事,更嚴(yán)重的是盤旋在低端市場(chǎng)且無法大批量生產(chǎn),同時(shí)在高端市場(chǎng),更是遭遇海外廠商的強(qiáng)力壓制!
射頻前端廠商卓勝微IPO募資12億擬上市 三星營(yíng)收占比高達(dá)近70%
據(jù)卓勝微電子招股書顯示,公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為射頻前端芯片的研究、開發(fā)與銷售,主要向市場(chǎng)提供射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器等射頻前端芯片產(chǎn)品,并提供 IP 授權(quán),應(yīng)用于智能手機(jī)等移動(dòng)智能終端。值得一提的是,其芯片代工主要是以色列芯片制造廠TowerJazz和臺(tái)積電、ST,封裝廠則是日月光、嘉盛以及通富微電!
公司主要向市場(chǎng)提供射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器等射頻前端芯片產(chǎn)品,應(yīng)用于智能手機(jī)等移動(dòng)智能終端,因此目標(biāo)終端客戶主要為智能手機(jī)廠商。2014年度、2015年度、2016年度和2017年1-9月,射頻開關(guān)和射頻低噪聲放大器收入占公司營(yíng)業(yè)收入的比重分別為 72.58%、 88.52%、 97.09%和 97.73%。由此可見,卓勝微電子主營(yíng)產(chǎn)品其實(shí)就是射頻前端中的射頻開關(guān)和射頻低噪聲放大器,通過下面圖表可知,其實(shí)卓勝微電子主要營(yíng)收還是來自于射頻開關(guān)業(yè)務(wù)!
據(jù)了解,射頻開關(guān)的作用是將多路射頻信號(hào)中的任一路或幾路通過控制邏輯連通, 以實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)路徑的切換,包括接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換等,以達(dá)到共用天線、節(jié)省終端產(chǎn)品成本的目的。射頻開關(guān)的主要產(chǎn)品種類有移動(dòng)通信傳導(dǎo)開關(guān)、WiFi開關(guān)、天線開關(guān)等,廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)等移動(dòng)智能終端。
射頻低噪聲放大器的功能是把天線接收到的微弱射頻信號(hào)放大, 盡量減少噪聲的引入,在移動(dòng)智能終端上實(shí)現(xiàn)信號(hào)更好、通話質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸率更高的效果。公司的射頻低噪聲放大器產(chǎn)品,根據(jù)適用頻率的不同,分為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)射頻低噪聲放大器、移動(dòng)通信信號(hào)射頻低噪聲放大器、電視信號(hào)射頻低噪聲放大器、調(diào)頻信號(hào)射頻低噪聲放大器。上述四類射頻低噪聲放大器產(chǎn)品均應(yīng)用于智能手機(jī)等移動(dòng)智能終端。
數(shù)據(jù)顯示,2011年及之前智能手機(jī)支持的頻段數(shù)不超過10個(gè),而隨著4G通訊技術(shù)的普及,至2016年智能手機(jī)支持的頻段數(shù)已經(jīng)接近40個(gè);因此,移動(dòng)智能終端中需要不斷增加射頻開關(guān)的數(shù)量以滿足對(duì)不同頻段信號(hào)接收、發(fā)射的需求。與此同時(shí),智能手機(jī)外殼現(xiàn)多采用手感、外觀更好的金屬外殼,一定程度上會(huì)造成對(duì)射頻信號(hào)的屏蔽,需要天線調(diào)諧開關(guān)提高天線對(duì)不同頻段信號(hào)的接收能力。
此外,數(shù)據(jù)表明,2010年以來全球射頻開關(guān)市場(chǎng)經(jīng)歷了持續(xù)的快速增長(zhǎng),2016年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到12.57億美元,2017年及之后增速放緩,但預(yù)計(jì)到2020年期間仍保有10%的年化增長(zhǎng)率,預(yù)計(jì)到2020年達(dá)到18.79億美元。
同時(shí),隨著移動(dòng)通訊技術(shù)的變革,移動(dòng)智能終端對(duì)信號(hào)接收質(zhì)量提出更高要求,需要對(duì)天線接收的信號(hào)放大以進(jìn)行后續(xù)處理。一般的放大器在放大信號(hào)的同時(shí)會(huì)引入噪聲,而射頻低噪聲放大器能極大限度地抑制噪聲,因此得到廣泛的應(yīng)用。
2016年全球射頻低噪聲放大器收入為12.80億美元,而隨著4G逐漸普及,智能手機(jī)中天線和射頻通路的數(shù)量增多,對(duì)射頻低噪聲放大器的數(shù)量需求迅速增加,因此預(yù)計(jì)在未來幾年將持續(xù)增長(zhǎng),到2020年達(dá)到14.75億美元。
從售價(jià)方面來看,2014年度、2015年度、2016年度和2017年1-9月,本公司主要產(chǎn)品射頻開關(guān)平均單價(jià)分別為0.2595元/顆、0.4089元/顆、0.4619元/顆和0.3494元/顆;射頻低噪聲放大器的平均單價(jià)分別為0.2967元/顆、0.2519元/顆、0.3474元/顆和0.2915元/顆。
據(jù)其招股書顯示,公司擬募集資本12.05億元,主要用于射頻濾波器芯片以及模組研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、射頻功率放大器芯片及模組研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、射頻開關(guān)和LNA技術(shù)升級(jí)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、面向IOT方向的Connectivity MCU研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、研發(fā)中心建設(shè)項(xiàng)目,其中射頻濾波器芯片以及模組研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目投資額更是高達(dá)4.66億元,這也體現(xiàn)了濾波器的重要性!
從其營(yíng)收角度來看,2014年度、2015年度、2016年度和2017年1-9月其營(yíng)收分別為0.43億元、1.10億元、3.85億元、4.80億元,相對(duì)應(yīng)的凈利潤(rùn)則分別為-16.58萬元、1125.22萬元、8415.94萬元、1.43億元,2015 年度、2016年度的收入增速分別為153.85%、247.25%!顯然可見,其2014年仍處于虧損狀態(tài),但截至2017年,其凈利潤(rùn)已經(jīng)過億,增長(zhǎng)之快令人乍舌!
而從客戶群體來看的話,報(bào)告期內(nèi)三星作為卓勝微電子第一大客戶,2014年度、2015年度、2016年度和2017年1-9月份貢獻(xiàn)了公司整體收入的31.25%、40.01%、76.23%和68.01%。由此可見,其對(duì)三星的業(yè)務(wù)依賴相當(dāng)之重!其射頻前端芯片產(chǎn)品應(yīng)用于三星(直銷)、小米(直銷)、華為、聯(lián)想、魅族、TCL等終端廠商的產(chǎn)品。
報(bào)告期內(nèi),2017 年1-9 月與2016 年度相比,公司前五名客戶中新增小米:小米是國(guó)內(nèi)知名的移動(dòng)智能設(shè)備生產(chǎn)商,主要產(chǎn)品為小米手機(jī),公司于2015 年開始向其銷售射頻開關(guān)產(chǎn)品,銷量于2017 年開始大幅增長(zhǎng)。
2016年度與2015 年度相比,公司前五名客戶中新增WiPAM 與睿智科技及其關(guān)聯(lián)公司:公司2015 年開始向WiPAM 銷售定制產(chǎn)品,其銷售量2016 年大幅增加;睿智科技及其關(guān)聯(lián)公司在移動(dòng)智能終端領(lǐng)域有較多資源,其下游客戶與公司的目標(biāo)客戶匹配度高,因此公司在拓展移動(dòng)智能終端客戶領(lǐng)域的布局時(shí)加大了對(duì)其的銷售額。
射頻前端板塊:濾波器市場(chǎng)規(guī)模遙遙領(lǐng)先
眾所周知,射頻前端芯片包括射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等芯片。射頻開關(guān)用于實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換;射頻低噪聲放大器用于實(shí)現(xiàn)接收通道的射頻信號(hào)放大;射頻功率放大器用于實(shí)現(xiàn)發(fā)射通道的射頻信號(hào)放大;射頻濾波器用于保留特定頻段內(nèi)的信號(hào),而將特定頻段外的信號(hào)濾除;雙工器用于將發(fā)射和接收信號(hào)的隔離,保證接收和發(fā)射在共用同一天線的情況下能正常工作。
其中濾波器負(fù)責(zé)發(fā)射及接收信號(hào)的濾波,驅(qū)動(dòng)力來自于新型天線對(duì)額外濾波的需求,以及多載波聚合(CA)對(duì)更多的體聲波(BAW)濾波器的需求。功率放大器負(fù)責(zé)發(fā)射通道的射頻信號(hào)放大,第二大業(yè)務(wù)板塊,預(yù)測(cè)高端LTE功率放大器市場(chǎng)的增長(zhǎng)將被2G和3G市場(chǎng)的萎縮所平衡。
低噪聲放大器接收通道中的小信號(hào)放大;第二大業(yè)務(wù)板塊,市場(chǎng)規(guī)模因新型天線的出現(xiàn)與增長(zhǎng)將穩(wěn)步前行。射頻開關(guān)接收、發(fā)射通道之間的切換;第三大業(yè)務(wù)板塊,市場(chǎng)由天線開關(guān)業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)而增長(zhǎng)。天線調(diào)諧器驅(qū)動(dòng)力來自調(diào)諧功能被添加到主天線和分集天線中;雙工器負(fù)責(zé)FDD系統(tǒng)雙工切換及接收/發(fā)送通道的信號(hào)濾波;接收機(jī)/發(fā)射機(jī)負(fù)責(zé)射頻信號(hào)的變頻、信道選擇。
據(jù)了解,一部4G智能手機(jī)中射頻前端的成本在8-15美元,包含10顆射頻芯片,其中PA 2-3顆,射頻開關(guān)2-4顆,濾波器顆數(shù)在40-100多顆不等!2016年濾波器在射頻前端模塊中的價(jià)值量占比是50%,但是到了2022年,該比例更是有望增長(zhǎng)到70%。由此可見,在射頻前段模塊中,濾波器的價(jià)值占比十分高!以蘋果iPhone 7為例,手機(jī)配置中共有3顆PA 芯片(高、中、低頻段),2顆濾波器組,2顆RF開關(guān),2顆PA、濾波器一體化模組,合計(jì)成本在30美元以上!
此外還有數(shù)據(jù)顯示,濾波器2016年的市場(chǎng)規(guī)模在100億美元左右,但是到了2022年將突破200億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率更是超過了14%。同時(shí),據(jù)Mobile Experts和高通預(yù)測(cè),射頻濾波器市場(chǎng)將由現(xiàn)在的50 億美金的市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)到2020 年的120-130 億美金,甚至到2022年成長(zhǎng)到150億-160億美金。這也可以看出濾波器在射頻前端的價(jià)值占比,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器!
而隨著5G的推進(jìn),頻段增加需要更多射頻元件,射頻前端器件的數(shù)量增加導(dǎo)致手機(jī)內(nèi)PCB空間緊張,工藝難度提升。此外,因輕薄化趨勢(shì)、5G天線需要凈空保證信號(hào)、未來全面屏對(duì)于空間的擠占等,未來射頻前端中PA、濾波器、雙工器、天線開關(guān)、LNA等幾大模塊的高度集成是未來趨勢(shì)。
同時(shí),PA芯片的性能直接決定了手機(jī)等無線終端的通訊距離、通話質(zhì)量、信號(hào)接收能力、電池續(xù)航能力和待機(jī)時(shí)間,是整個(gè)通訊系統(tǒng)芯片組中除基帶主芯片之外重要的組成部分。由于無線通訊協(xié)議的復(fù)雜化及射頻前端芯片設(shè)計(jì)需求提升,PA設(shè)計(jì)廠商往往會(huì)視系統(tǒng)需求,將多功能器件集成在一個(gè)芯片封裝中,形成多種功能組合。
隨著頻段增多及載波聚合的應(yīng)用,分離式多模多頻已無法滿足要求,射頻模組PAMiD漸成主流,也就是說將PA和濾波器封裝到一個(gè)模組里,這樣可以降低頻段之間的相互干擾。這要求PA供應(yīng)商加深同濾波器供應(yīng)商的合作,因此同時(shí)具備PA和濾波器產(chǎn)線廠商具備優(yōu)勢(shì)。
而終端功率放大器市場(chǎng)總體呈現(xiàn)以Qorvo、Skyworks和Broadcom(Avago)三家IDM公司為主的寡頭競(jìng)爭(zhēng)格局。在移動(dòng)通信射頻前端市場(chǎng),三家企業(yè)合計(jì)占據(jù)了90%以上的市場(chǎng)份額,毛利率均高于40%,凈利率約30%。目前三家企業(yè)都完成了PA、Switch、Filter、Duplexer的全產(chǎn)品線布局,積極開發(fā)面向未來的先進(jìn)工藝,并擁有專用的制造廠和封裝廠也有利于加快高集成度產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)度。
射頻前端之戰(zhàn):核心在于濾波器,未來以模組為主
通過上述數(shù)據(jù)我們可以清晰的看到,對(duì)于射頻前端模塊而言,濾波器實(shí)乃重地,但是就濾波器市場(chǎng)而言,目前基本上完全為海外市場(chǎng)所霸占,而從射頻前端的濾波器來看,主要有SAW濾波器和BAW濾波器兩者,前者主要為2G、3G時(shí)代所使用,后者為4G、5G時(shí)代的主力!隨著5G時(shí)代的到來,國(guó)內(nèi)濾波器依然還沒能達(dá)到代替進(jìn)口的程度,當(dāng)然,目前麥捷科技與信維通信已經(jīng)在SAW濾波器市場(chǎng)布局,并有望實(shí)現(xiàn)代替進(jìn)口,尤其是麥捷科技,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化!此次卓勝微電子也募集資金4.66億元用于濾波器項(xiàng)目!
其中聲表面波濾波器(SAW)由壓電材料和兩個(gè)IDT組成,IDT由交叉排列的金屬電極組成,兩個(gè)IDT分別完成電信號(hào)-聲波和聲波-電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。體聲波濾波器(BAW)由兩個(gè)金屬電極夾著壓電薄膜,聲波在壓電薄膜里震蕩形成駐波。聲波從頂部表面反彈至底部,在濾波器內(nèi)垂直傳播形成駐波。
BAW的制造工藝步驟是SAW的10倍,成本更高,因此在高頻波段多采用BAW;SAW在低頻波段(2Ghz以下)更適宜;SAW濾波器主要適用于2.1Ghz以下頻段,BAW濾波器適用于2.1Ghz以上頻段。對(duì)于SAW濾波器,頻率越高IDT電極間距越小,高頻波段下間距過小,電流密度太大會(huì)導(dǎo)致電遷移和發(fā)熱;而BAW濾波器由板坯厚度和電極質(zhì)量決定共振頻率,高頻波段下壓電層厚度約為微米量級(jí),可通過薄膜沉積和微加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
就濾波器而言,國(guó)內(nèi)基本上依賴進(jìn)口,該市場(chǎng)主要由日美等廠商所霸占,濾波器市場(chǎng)因?yàn)樾枰夹g(shù)積淀和市場(chǎng)空間的原因,競(jìng)爭(zhēng)格局為寡頭局面。SAW濾波器的主要供應(yīng)商是村田和TDK,兩者合計(jì)占有60-70%市場(chǎng)份額;BAW 濾波器的主要供應(yīng)商是Skyworks、博通、Avago 及Qorvo,博通和Qorvo兩者占有95%以上市場(chǎng)份額。
從出貨量來看,美國(guó)廠商Avago、Qorvo、Skyworks和日本廠商TDK、村田、太陽誘電為主要廠商。其中美國(guó)廠商多具備提供前端模塊解決方案和提供BAW濾波器的能力,日本廠商以SAW濾波器為主。
而日美廠商對(duì)于濾波器市場(chǎng)的看重,這點(diǎn)從資本市場(chǎng)就可以看出,早在2016年博通就以370億美元收購了安華高科,而在今年年初,高通更是聯(lián)手TDK成立合資公司RF360,早前更有RFMD與TriQuint合并成立Qorvo!但是,通過市場(chǎng)也能夠看到一個(gè)趨勢(shì),日美廠商主要占據(jù)高端市場(chǎng),對(duì)于低端市場(chǎng)相對(duì)而言有所松懈,這對(duì)于國(guó)內(nèi)廠商而言未嘗不是一個(gè)機(jī)會(huì)!
此外,手機(jī)終端對(duì)于便攜性的要求不斷提高,4G向5G過渡升級(jí)的過程中手機(jī)內(nèi)部空間又更加緊張,SAW濾波器將維持小型片式化趨勢(shì)。由于4G、5G通訊所使用濾波器為體聲波濾波器(BAW),與2G、3G使用的表面聲波濾波器(SAW)在技術(shù)上有相當(dāng)程度的差異。若供貨商無法成功跨進(jìn)BAW市場(chǎng),恐將在SAW市場(chǎng)上面臨更沉重的價(jià)格戰(zhàn)壓力。
而從國(guó)內(nèi)濾波器廠商來看,主要有麥捷科技以及信維通信,兩者在該市場(chǎng)力度都很大,僅在2017年,信維通信1.1億收購德清華瑩19%股權(quán),隨后,麥捷科技2.27億收購金之川67.5%股權(quán)。而在此之前,麥捷科技擬募資4.5億投資SAW濾波器封裝項(xiàng)目;其中信維通信與55所合作,而麥捷科技則和26所合作!
據(jù)麥捷科技表示,26所是中電科技集團(tuán)專業(yè)做SAW濾波器的研究所,國(guó)家將SAW濾波器、FBAR濾波器重點(diǎn)項(xiàng)目放在26所,26所已經(jīng)在SAW濾波器耕耘幾十年。與26所合作是看中了26所在SAW濾波器深厚的功底。除了SAW濾波器的設(shè)計(jì)、制造,公司在FBAR濾波器上也會(huì)繼續(xù)和26所合作,為之后5G階段進(jìn)入更高的頻段,建立長(zhǎng)期的合作!
此外,為了開發(fā)聲表面波濾波器,麥捷科技同時(shí)開發(fā)了重要的配套產(chǎn)品,即聲表面波濾波器所用的陶瓷基板,目前配套的陶瓷基板已經(jīng)批量交付。這樣使得濾波器設(shè)計(jì)周期會(huì)縮短很多,很多公司需要和日本的京瓷、NTK配合,基板的設(shè)計(jì)就至少需要1-2個(gè)月,公司3-4周就可以完成基板設(shè)計(jì)和濾波器的匹配,有了射頻陶瓷基板的配合,可以強(qiáng)有力的推動(dòng)公司SAW濾波器的開發(fā)設(shè)計(jì)速度!而三環(huán)集團(tuán)同樣也做射頻陶瓷基板,并已對(duì)外試產(chǎn)!
毫無疑問,隨著5G時(shí)代的到來,射頻前端市場(chǎng)將保持高速增長(zhǎng),而在這些產(chǎn)業(yè)中,濾波器占據(jù)整個(gè)產(chǎn)業(yè)中的價(jià)值比例十分大,但從目前來看,國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商大部分都是通過進(jìn)口采購,國(guó)內(nèi)廠商暫時(shí)尚且沒能實(shí)現(xiàn)代替進(jìn)口;尤其是到了5G代,BAW濾波器將比SAW濾波器更為重要,所以一些海外廠商將重心轉(zhuǎn)移到BAW濾波器,這對(duì)于國(guó)產(chǎn)濾波器廠商而言,同樣也是一種快速實(shí)現(xiàn)SAW濾波器國(guó)產(chǎn)化的機(jī)會(huì)!正如麥捷科技一樣,在SAW濾波器市場(chǎng)立足以后,進(jìn)一步向更高端的BAW和FBAR濾波器市場(chǎng)進(jìn)軍!
值得一提的是,村田、高通等目前都已經(jīng)推出射頻模組PAMiD,但就國(guó)內(nèi)廠商生產(chǎn)的SAW濾波器而言,由于芯片太后而無法集成到模塊中,尤其是在一些高端智能手機(jī)中,未來采用PAMiD的可能性很大,這也折射出國(guó)產(chǎn)濾波器發(fā)展需要加速!尤其是到了5G時(shí)代BAW濾波器將成主流,從整個(gè)射頻前端行業(yè)來看,其市場(chǎng)空間大,但國(guó)產(chǎn)企業(yè)又能從中分多少羹呢?
當(dāng)然,整體看來,卓勝微電子IPO擬上市無疑為國(guó)產(chǎn)射頻產(chǎn)業(yè)又做出了一份貢獻(xiàn),但是就其當(dāng)前的業(yè)務(wù)板塊而言,仍主要是局限于射頻開關(guān)領(lǐng)域,該部分業(yè)務(wù)占據(jù)其主要營(yíng)收,甚至可以說業(yè)務(wù)較為單一,同時(shí)客戶群體也嚴(yán)重依賴于三星!長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看,其未來的主要增長(zhǎng)空間同樣在于濾波器市場(chǎng),諸如信維通信和麥捷科技一樣,在射頻領(lǐng)域未來的主要戰(zhàn)場(chǎng)是在濾波器市場(chǎng)甚至是射頻模組PAMiD,正如卓勝微所言,公司致力于建設(shè)射頻領(lǐng)域全球領(lǐng)先的技術(shù)平臺(tái),未來將推出射頻濾波器、射頻功率放大器產(chǎn)品,拓展應(yīng)用于移動(dòng)智能終端的射頻前端芯片產(chǎn)品線,建立全應(yīng)用平臺(tái)。但是,就濾波器市場(chǎng)而言,當(dāng)前國(guó)內(nèi)廠商一直盤旋在低端市場(chǎng),且相關(guān)的核心設(shè)備均來自于海外,濾波器國(guó)產(chǎn)化之路,只能說路漫漫其修遠(yuǎn)兮!