在全球半導體產業鏈,當前形成 “IDM、Fabless、Foundry” 三類主體協同發展的格局,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計,將制造交由代工廠完成。IDM模式的公司擁有完整的生產鏈條,從設計到制造再到封裝測試都由內部完成,例如英特爾、三星等巨頭。

而在射頻領域,村田制造所(Murata)則被譽為濾波器領域的“三星”,以典型的IDM模式見長,拿下全球超30%的市場。2024年,村田實現營收超過1.7萬億日元(接近950億人民幣)。

國產濾波器自主化進行時

當前,隨著5G商用化和WiFi7的發展,通信設備對射頻前端器件的性能要求不斷攀升,核心器件所需的創新發展加速。

以濾波器為例,它是射頻前端中的核心器件,在無線通信系統中,濾波器負責在信號發射(TX)和接收(RX)鏈路中過濾特定頻段的信號,同時抑制非目標頻率的雜波和干擾。移動通信射頻前端濾波器多為聲學濾波器,聲學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商業化催生巨大的市場需求,Yole Development 數據指出,全球2025年移動終端濾波器市場規模達到92.04億美元,其中 BAW濾波器占比35.09%達到32.3億美元。

在萬物互聯的時代,濾波器的地位舉足輕重,是通信工業重要的技術制霸點,直接影響到5G網絡的規模化商用、RedCap 技術的部署、車載V2X的逐步覆蓋以及衛星直連通信的落地的發展進程。工信部也發布了《基礎電子元器件產業發展行動計劃(2021-2023 年)》,將射頻濾波器列為技術創新突破的重點元器件。

可惜的是,目前濾波器領域主要仍由美國的博通(Broadcom)、Qorvo、Murata、TDK等多家日美企業占據市場主導地位。盡管國內個別濾波器設計企業,通過自建產線或通過 SAW 濾波器代工廠,實現了中低端濾波器產品的量產出貨。但在高端 SAW 濾波器(POI 襯底 SAW)和高端 BAW 濾波器領域,實現量產應用的國內廠商乏善可陳。

“垂直整合”迎來爆發

中國制造與物聯網建設那么強,為什么在通信工業領域,仍造不出國產高端濾波器?

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展,最早追溯到1944年,其見證了“二戰”后日本制造的經濟奇跡,也目睹了日本消費電子產品的衰落和家電行業的崩潰。經營至今超過數十年,其在MLCC領域保持全球霸主的主要原因,除了各階段的技術突破,還在于村田同時專注“垂直整合”,即通過技術工藝產品及產業鏈的不斷升級,來引領“電子工業的大米”進入更高級、更復雜的應用場景和領域。

爆發點始于2006年,村田在多領域進行多次并購,從基礎電子元件開始,進行橫向業務擴張,先后進入了無線射頻、電池電源、傳感器、通信模塊、功率半導體和材料等業務領域,由原先單一的元器件產品線,轉為元器件和模塊產品齊頭并進的模式。

2006年,村田收購美國得克薩斯州的SyChip公司,進入無線射頻領域,共同開發藍牙模塊、GPS模塊、WiFi、WiMax模塊等產品。2007年村田的模塊業務快速增長,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域的依賴,積極布局汽車電子、物聯網等新業務板塊。

在垂直領域,村田不斷推陳出新,打造出全面產品矩陣的邏輯。早年村田的產品用于收音機、電視機,后來用于智能手機,現在則用于5G以及智能汽車。在射頻領域,村田通過持續的垂直整合,將自身優勢的濾波器產品與低噪聲放大器(LNA)、開關(Switch)結合,強化在射頻前端結構的整體布局能力,同時擴展全頻段產品。

截至目前,村田制作所的市值已達到4.09萬億日元(約2000億人民幣),遠遠超過美國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

近年來隨著半導體產業的國際博弈,國內的龍頭公司們開始逐漸意識到“垂直整合”的重要性。在攻克技術難關的同時,晶圓制造工藝迭代與垂直整合需要并行。

由于,濾波器生產需要芯片設計與制造工藝深度融合,依賴制造工藝精準實現設計參數,因此,濾波器領域國際頂尖廠商多采用 IDM 模式,較少采用Fabless+Foundry代工生產。

當前,國際優質濾波器晶圓制造工廠稀缺,制造工藝封閉。國內企業即使完成芯片設計,但由于缺乏特種工藝晶圓代工廠,較難實現產品穩定量產,國產濾波器的創新發展難題亟待解決。

2025年6月6日,創業板芯片公司國科微(300672.SH)披露重大資產重組交易預案,公司擬通過發行股份及支付現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。國科微希望通過本次交易,延伸產業鏈布局,介入射頻前端高價值核心部件領域。

標的公司中芯寧波,采用專業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域的晶圓代工及封裝測試業務,是國內少數實現量產制造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各品類濾波器產品,在SAW濾波器制造良率超過90%,在國內處于先進地位,其制造工藝水平已經可以對標村田等國際領先企業。

這是國內通信工業一次歷史性的結合,一如2006年尋求突圍的村田。

在濾波器領域,中芯寧波是國內少數可以提供覆蓋 SUB 6G 全頻段、全工藝濾波器的晶圓制造企業,掌握高端BAW濾波器制造技術。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,在濾波器領域,中芯寧波已形成關鍵技術突破,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,技術迭代從手機進入到汽車等更多場景和領域,實現村田式爆發。

國科微是傳統的芯片設計大廠。近年來,國科微以強勢板塊視頻解碼芯片為基石,逐步開發了AI芯片、WIFI通信芯片,積累起孵化團隊進入新芯片設計領域的成功經驗。同時,國科微的下游應用豐富,覆蓋消費電子、工業電子、汽車電子等領域。

可以說,國科微的“大廠”經驗,將在客戶需求了解與挖掘、定義產品上發揮很大的支持與創新效果。

而技術上,國科微“攬入”中芯寧波的制造能力,在此基礎上,國科微將具有以IDM模式開發射頻、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字芯片集成封裝的的高集成度芯片和模組產品,國科微將奠定“射頻前端研發制造”的龍頭地位。

通過這場垂直整合,行業內,可以進一步保證在高端通信領域核心功能性能可控,同時,在技術革新層面,芯片設計結合晶圓代工生產能力,開發標準化工藝,將有望降低成本,形成極強的產品競爭力。

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