為進一步推動我國電子元器件的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進新型電子元器件的技術(shù)進步與應用水平提高，在 5G 商用爆發(fā)前夕，2019 中國 5G 新型電子元器件創(chuàng)新發(fā)展論壇在展會期間如期舉辦，論壇圍繞 5G 產(chǎn)業(yè)重點展示關(guān)鍵元器件及設備，旨在助力電子元器件行業(yè)把握發(fā)展機遇，實現(xiàn)跨越發(fā)展。

中國電子元件行業(yè)協(xié)會秘書長古群介紹了 5G 時代下電子元器件產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)。古群認為，在當前不穩(wěn)定的國際貿(mào)易關(guān)系局勢下，分析 2018—2019 年中國電子元件行業(yè)發(fā)展情況可以看到，被美國加征關(guān)稅的電子元件產(chǎn)品的出口額占電子元件出口總額的比重僅為 10%，中美貿(mào)易對電子元件產(chǎn)業(yè)影響有限。

“回顧過去一年國內(nèi)電子元器件產(chǎn)業(yè)運行情況，上半年市場低迷、部分外資企業(yè)產(chǎn)線轉(zhuǎn)移、中小企業(yè)經(jīng)營困難，開工不足等都是顯而易見的消極影響。但隨著電子元器件產(chǎn)業(yè)受到政府高度重視、下游企業(yè)與元器件產(chǎn)業(yè)的黏性增強、下游 5G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景明朗等利好因素的驅(qū)使下，我國電子元器件行業(yè)下半年形勢逐漸好轉(zhuǎn)，骨干企業(yè)發(fā)展平衡、產(chǎn)線轉(zhuǎn)移步伐減緩以及行業(yè)集中度提高，進一步倒逼企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。”對于 2018—2019 年國內(nèi)電子元器件產(chǎn)業(yè)運營情況，古群總結(jié)道。

面對 5G 大規(guī)模商用，中高頻器件的國產(chǎn)化之路在何方？

不難理解，中高頻器件即應用于 5G 中頻（Sub-6GHz）和高頻（毫米波 mmWave）頻段的射頻器件，包含功率放大器（PA）、濾波器、天線、低噪聲放大器（LNA）、射頻開關(guān)、射頻收發(fā)器等器件。

隨著 5G 通信的發(fā)展，5G 基站、載波聚合、Sub-6GHz 以及毫米波頻段的發(fā)展和成熟，將大幅度拉動功率放大器（PA）、濾波器、低噪聲放大器（LNA）、開關(guān)、天線等中高頻器件的市場需求。

“當前國內(nèi)芯片行業(yè)發(fā)展迅速，我國 5G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展已走在世界前列，但在整體產(chǎn)業(yè)鏈布局方面，我國企業(yè)主要處于產(chǎn)業(yè)鏈的中下游。在產(chǎn)業(yè)鏈上游，尤其是中高頻芯片和器件等核心環(huán)節(jié)，技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平遠遠落后于國外。尤其是射頻芯片、模組仍嚴重依賴進口，射頻前端市場被 Qorvo、Skyworks、博通等企業(yè)壟斷。”廣東省未來通信高端器件創(chuàng)新中心首席架構(gòu)師樊永輝在論壇上表示。

從上圖可以看到，通信射頻前端市場規(guī)模不斷擴大，發(fā)展趨勢良好，但此類器件技術(shù)和市場目前被國外大廠掌控和壟斷。中高頻核心器件是實現(xiàn) 5G 通信網(wǎng)絡的核心與關(guān)鍵之一，面對我國 5G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約瓶頸，實現(xiàn)國產(chǎn)射頻器件技術(shù)與市場的突破成為 5G 時代下的重要任務和目標。

據(jù)工信部調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，濾波器和天線具有國產(chǎn)化供應鏈基本能力，但功率放大器供應鏈弱小，中高頻核心器件是我國 5G 領(lǐng)域主要短板。因此，面對“關(guān)鍵核心技術(shù)缺失”、“產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)同不足”的行業(yè)現(xiàn)狀以及“sub-6G 中材料和工藝不足”、“毫米波領(lǐng)域設計能力分散、制造產(chǎn)能稀缺”的技術(shù)現(xiàn)狀，緊扣 5G 中高頻核心器件設計、制造、測試和應用等各環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)，以器件設計為核心，垂直應用為引擎，整合產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢資源，彌補通信產(chǎn)業(yè)鏈缺失環(huán)節(jié)，實現(xiàn)中高頻核心器件前沿和共性技術(shù)研發(fā)供給、轉(zhuǎn)移擴散和首次商用化等眾多舉措成為我國爭奪未來通信技術(shù)國際制高點提供有力支撐，也為打破國外技術(shù)壁壘提供了新的可能和機遇。

此外，對于中高頻器件未來的發(fā)展與技術(shù)路線，樊永輝總結(jié)道：“以 SiC 為襯底的 GaN 的功率放大器將是宏基站的主要技術(shù)。

Si 基 GaN 功率放大器有望被應用于微小基站以及高頻段的手機中，取決于 8 寸硅工藝能力以滿足大規(guī)模市場需求及降低成本；

基站濾波器的主要技術(shù)仍將是陶瓷介質(zhì)濾波器；在手機中，在 sub-6G 頻率范圍內(nèi)將以 FBAR 為主，在高的頻率，需要開發(fā)基于電磁波的濾波器技術(shù)；

5G 時代，中高頻器件總的趨勢是小型化、模塊化、高的頻率與集成化。”

5G 時代，國產(chǎn)濾波器面臨的機遇和挑戰(zhàn)？

對于濾波器部分，北京航天微電科技有限公司南京分公司副總經(jīng)理林樹超在論壇上進行了分享。

林樹超表示，隨著 5G 時代的到來，波器在通信終端中的應用方面：濾波器在單個終端的使用數(shù)量從 2007 年的 5 個到如今超過 90 個；成本從 3G 終端的 1.25 美元到如今超過 15 美元。可以看到，在 5G 時代，濾波器的使用數(shù)量和成本都有了較大提升。

據(jù) Yole Development 數(shù)據(jù)顯示，預計 2023 手機射頻前端市場規(guī)模年將達到 352 億美元，年復合增速達 14%。其中，濾波器市場規(guī)模大，2023 年 225 億美元，年復合增速達 19%。

在濾波器的應用方面，5G 基站中，功率超過 5W 的主要采用介質(zhì)濾波器替代腔體濾波器（功率容量高）；5G 基站中，功率 5W 以內(nèi)的主要采用 SAW/BAW 濾波器（選擇性好）。此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)的成熟，預計到 2022 年，全球?qū)⒂?1,000 億（中國 200 億）個無線物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點，每個節(jié)點至少用濾波器 10 顆，將達到 10,000 億顆的市場規(guī)模；在國防領(lǐng)域，軍用通信器材、衛(wèi)星導航、電子對抗系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)等領(lǐng)域?qū)V波器需求旺盛；領(lǐng)先國家限制我國進口半導體核心器件，國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)生產(chǎn)廠家面臨我國軍用裝備市場的廣闊機遇。

縱觀濾波器產(chǎn)業(yè)全球市場格局，可以看到 SAW/BAW 濾波器市場均被美日等國外大廠占據(jù)，國內(nèi)企業(yè)占比極低，甚至為零。

面對差距，要加強在關(guān)鍵技術(shù)（諸如“仿真設計軟件（FEM/BEM、COM、EM）、微納米加工技術(shù)（0.25 微米工藝）、封裝技術(shù)（SMD-CSP-WLP-Film）、設備（光刻、鍍膜、濺射）、人才（聲學、射頻）等”）方面的投入和重視。除此之外，我國濾波器產(chǎn)業(yè)還面臨著來自于交叉學科、壁壘、重資產(chǎn)投資、技術(shù)快速迭代以及人才稀缺等近乎全方面的壓力和挑戰(zhàn)。

困難依舊，仍當發(fā)展。在全方位的包圍和壟斷之下，尋找突破口才是國產(chǎn)廠商突圍的關(guān)鍵所在。
“5G 技術(shù)的發(fā)展、消費產(chǎn)品需求帶動、供應鏈危機”成為了如今擺在國產(chǎn)企業(yè)面前，可遇不可求的機遇。