射频芯片三代争雄

远川 科技 评论近日从产业链人士处独家获悉，北纬三十八度集成电路制造有限公司（以下简称“北纬公司”）为国内芯片设计商深圳新声半导体（以下简称“新声”）代工的声表面波滤波器产品（以下简称SAW滤波器），已投入量产且达到发货水准。双方合作的SAW滤波器主打难度较高的射频模组。

这标志着，北纬公司成为国内极少数具备滤波器制造能力的射频芯片代工厂。结合我们此前发布的BAW滤波器量产消息，可以说，中国芯片产业界的射频短板已悉数补齐，向全自主射频模组又迈出了一大步。

梳理最近国内射频芯片界的动作，不难发现，纯晶圆代工+独立芯片设计商，在当下的时点，成为一个越来越具代表性的产业路线。回顾全球范围内的射频芯片产业发展史就会发现，这一路线响应了当下中国 科技 产业的需要。无论是突破关键芯片卡脖子，还是在商业上可持续发展，都是一个大胆且值得称道的尝试。

本文从全球射频芯片发展史出发，试图梳理前后三代的发展路径：

1. 第一代：买、买、买

2. 第二代：代工，还是IDM？

3. 第三代：组合式创新

射频领域的国际巨头，都是通过并购成长而来。

首先是博通。博通前身安华高（Avago）脱胎于惠普的半导体部门，2008年收购英飞凌BAW滤波器业务，为其在高端滤波器市场的垄断地位打下坚实的基础。2015年，安华高“小鱼吃大鱼”，以370亿美元代价收购体量比自己更大的旧博通，这场“入赘”式的收购完成后，安华高索性把公司更名为“博通”。

然后是思佳讯（Skyworks）。2006年，思佳讯分拆基带业务专注射频，之后接连并购两家PA厂商，成为全球第一大PA供应商。2014年，思佳讯与松下合资成立FilterCo涉足BAW滤波器业务，其后收购松下剩余股权，至此填上了最后一块业务短板。

至于科沃（Qorvo），其本身就是龙头联姻的结果。2008年后，PA和天线开关大厂RFMD业务接连受挫，先是2G市场增长乏力，然后是PA市场被思佳讯超越。到了2014年，RFMD与擅长SAW和BAW滤波器的TriQuint合并。如此，Qorvo诞生之初，便打通了全产业链。

最后是村田（Murata）。村田本来主营被动元器件，2012年4G爆发之际重金加注SAW滤波器，并在这一市场中高端产品占据统治地位。即便到了BAW滤波器占优的高频领域，村田也率先研发出TC-SAW（温度补偿型）滤波器与之对抗。为了补足PA短板，村田之后并购了瑞萨PA部门和美国Peregrine半导体。

总结国际射频巨头的并购之路，可以发现三条规律：

其一，并购发起者多有一个特别长的长板，在优势领域并购有利于保证产品竞争力，迅速扩大市场占有率。思佳讯收购两家PA公司成为全球第一个PA供应商，是一个典型的案例。

其二，射频前端模组化要求不能有短板。思佳讯收购BAW滤波器公司，村田收购PA公司，是同样的道理。如果射频模组中有一类关键器件需要外购，成本端就是不可控的，不利于做高毛利率。

其三，移动通信制式升级换代是射频行业洗牌的关键节点。思佳讯在3G前夜切入PA，村田在4G发展初期重金加注SAW滤波器，都为后来分别占据细分射频市场头把交椅奠定了基础。

在跨国巨头纷纷通过并购手段，自建大而全的IDM的时候，中国射频公司早早开始了 探索 。三家公司最具代表性，一家是中国台湾地区的稳懋，纯代工模式；另外两家是中国大陆地区的好达和三安，分别为IDM和代工。

先看稳懋。

稳懋1999年成立，一开始跨过4英寸砷化镓产线直接建6英寸，但彼时工艺极不成熟，破片率高达10% 20%，稳定量产难度极大。在外部股东输血支持下，稳懋坚持技术攻关，终于在2006年攻克PHEMT、HBT等关键技术，产线生产效率提高同时，破片率也大大降低到0.5%以下。2007年，稳懋扭亏为盈。目前，稳懋在砷化镓晶圆代工领域占据了接近八成的市占率。

因在砷化镓代工领域的绝对优势，稳懋赢得了两类客户的支持。一类是大陆的PA公司，另一类则是博通和苹果等业务规模庞大、有射频芯片委外制造需求的美国公司。这些客户支撑了稳懋高达上千亿新台币的建厂计划。

既然是代工，有一条还格外重要，那就是严守中立，诚信可靠。2017年，博通旗下的安华高入股稳懋，却同意不进入董事会，就是为了保证其独立可靠。没有这一点，苹果恐怕也很难选择稳懋为自研射频元件的代工商。

从稳懋的案例可见，射频代工也是一个可持续的大生意。要做好，关键在于两点，一个是要在研发上死磕，制造技术要有一个很长的长板，能够提供先进的、全方位的服务；另一个就是在经营上不抢客户的生意，让客户放心。长此以往，便能形成正循环。

相比于稳懋，大陆地区的两个玩家则分别有着明显的短板。

好达成立于1999年，是大陆 历史 最为悠久的射频IDM。2005年，好达研发出手机滤波器。但直到2015年，村田SAW滤波器缺货，好达才迎来一波发展机遇。

相比于好达，三安是射频芯片业界的新生，2014年才切入射频业务，但发展迅速。2021年，三安的SAW滤波器客户已达数十家，产量也从原先的季产1000万跃升至最近的月产1000万颗，由此成为好达在中低端市场的强大对手。

在一些业内人士看来，三安的问题和好达有些类似——在中高端射频产品领域表现乏力，比如没有BAW滤波器。这会衍生一个较大的问题，即模组化的时候面临掣肘，向别人外购成本较高。

总结好达和三安的经验，有两条规律值得注意：

其一，射频工厂一定要有一个特别长的长板，如果没有做到一条产品线的中高端，往下走会比较吃力。在自身禀赋不足的条件下投资很多设计公司，可能限制未来的发展。

其二，模组化是终局，无论是自身的制造能力，还是投资布局，一定要能拼起来射频模组。面向射频模组的器件技术壁垒高、利润率高、竞争不那么激烈，谁在射频模组领域领先，谁就站在了有利的战略位置上。

在吸取了第一代和第二代射频芯片公司的发展经验后，2018年，北纬三十八度集成电路制造有限公司（以下简称“北纬公司”）落户忻州半导体产业园，定位为SAW滤波器和PA晶圆代工厂。

2021年6月份，北纬公司4英寸SAW滤波器产线投产，迅速吸引了国内领先的滤波器设计公司——新声与之深度合作。双方合作的产品为面向射频模组的SAW滤波器。

北纬公司的合作方和产品都经过深思熟虑。

就合作方，新声是国内少数能够同时正向设计SAW和BAW滤波器的设计公司，创始人科班毕业，拥有在博通的丰富工作经验。优秀的设计公司能够很好牵引制造端，帮助工厂打磨工艺。而且，新声设计的BAW滤波器已经出货，与其绑定有利于将来在中高端射频模组的布局。

就产品选择，射频模组化的趋势已经十分明显，北纬公司选择了一开始就做能够放进模组中的滤波器。从产品定义开始，模组化对器件提出一系列更高的要求，在国内的射频芯片业是一个很好的占位。北纬公司聚集了一批来自日本、新加坡的资深专家，团队老中青结合，有能力接住。

经过短时间的磨合，新声在北纬公司代工的SAW滤波器迅速完成产品定型。双方的合作进展如此迅速，源于北纬公司的两点优势：

其一，北纬公司团队自身掌握大量的know-how。虽然是一个新公司，但是以尾藤为首的日本专家曾在NEC等大厂工作，有二十多年的芯片从业经验。SAW滤波器一个很大的难点在于一致性要求高，不能说这一次做出来的产品符合要求，下一次再做参数都变了。尾藤的解决办法是“反复看数据，让数据说话”，可见芯片老师傅的功底。

其二，北纬公司坚守代工服务的定位。SAW滤波器的另外一个难点在于射频信号很容易失真，给仿真领域建模带来较大困难。这就要求工厂工艺工程师需要与芯片设计工程师紧密配合，快速解决设计公司的问题。北纬公司最短48小时、平均一周、最长两周更新一版工艺，而国内某大厂一版工艺的更新时间一般是两个月。

绑定优秀的设计公司、选择面向模组的高产品定位、扎扎实实做好代工服务，北纬公司完成了三步走，下线的SAW滤波器产品在带宽、差损等性能指标上优于同业。

工艺难度更高的TC-SAW滤波器，则是已完成工艺研发，其样片品质因数（即Q值，衡量滤波器信号频率识别准确性的一个核心指标）更是数倍于国内同业竞争对手。

SAW和TC-SAW组合销售，有望成为北纬公司的独特竞争优势，也将使北纬公司在高难度射频芯片领域有一个特别长的长板，为之后扩展商业布局打下坚实的基础。

一个难以想象的事实是，本文所叙述的第三代射频芯片产业的代表——北纬公司，生长于山西省忻州市。

忻州是山西的一个特例——煤炭资源相对贫乏，主打农业。几年前，地方政府决心转型，为半导体产业园“量身定制”了一套特殊政策：为外籍人才提供人才公寓，解决职工子女就学问题，补贴高耗能的半导体原材料厂，电费低至不到两毛一度。

北纬公司生长于一个大环境悄然改善的山西，也的确为这片土地做出了自己的贡献：

首先是一个初具雏形的上下游芯片产业链。本地丰富的铝矾土资源，经过园区企业的处理，成为射频芯片所需的砷化镓晶圆。忻州半导体产业园不只是一个芯片工厂，而是一个芯片生态。

然后是一个极为整洁的冷暖水工程，除了服务于芯片制造，冬天还能给周围的居民区供暖，节省了数以亿计的能源成本。

最后是转型的勇气和方法。山西经济素来倚重煤炭，向 科技 产业转型，不可能凭空诞生一个天才的想法。正是北纬公司数十名驻扎在忻州的异国他乡的科学家和工程师，带动了更多富有才智的山西人回乡建设，最终将 科技 产业的梦想和方法灌输进几百万人心。

全文完，感谢您的耐心阅读。

日本三大产业：

1、70年代以后，汽车业取代了钢铁业成为日本的支柱产业

2、年产值230万亿日元的日本第二大支柱产业：动漫

3、电子产业日本是世界上数字媒体产业最发达的国家之一,成为日本目前三大经济支柱产业之一

瑞萨电子正式宣布收购IDT。根据协议，瑞萨电子将以每股49.00美元的价格，总股权价值约67亿美元全现金交易方式收购IDT。瑞萨方面表示，本次收购是嵌入式处理器和模拟混合信号半导体两大行业领导者的整合，双方通过各自优势产品能够优化高性能计算电子系统的性能和效率。

这是继早两年收购Intersil之后，日本巨头的又一单重磅交易。

但其实回顾过去几年日本芯片企业动态，我们可以看到，日本企业正在通过收购和合作等各种方式，增强芯片产业的实力。在经过一系列的 *** 作之后，他们似乎离其目标也越来越近了。不过在谈这个之前，我们先解一下日本集成电路产业的辉煌史。

曾占全球芯片半壁江山

回顾集成电路产业的发展史，日本是唯一一个曾经有能力与美国分庭抗礼的国家。

1990年到2017年的全球不同地区的IC销售走势

根据ICinsights的数据显示，在1990年，日本IC市场的份额（不包括代工厂）高达49%，远远超过第二的美国的。当时的NEC、东芝、日立、松下等厂商依赖于产品的技术和价格优势，在全球制造了巨大的影响力。

从Gartner的统计中我们可以看到，1990年全球排名前二十的半导体厂商中，有一半厂商是来自日本；如果单统计前十的半导体厂商，更是有六家是来自日本，前两位分别是来自日本的NEC半导体和东芝半导体，与排名第三的摩托罗拉半导体相比，优势明显。

1990年全球排名前二十的半导体厂商

纵观日本半导体的发展，这个成绩主要与他们从八十年代开启一系列推动计划有关。

集成电路是由德州仪器工程师杰克·基尔比在上世纪五五六十年代发明的，并在之后取得了跨越式的发展，而美国也一直处于全球领先的位置。虽然日本也很早就聚焦集成电路产业的研究，但是与美国相比，仍然差距很大。到了上世纪七十年代前期，日本计算机产业还整体落后美国十年以上，为了寻找超越的机会，日本产学研将目光投向了超大规模集成电路（VLSI）。

在20世纪70年代，日本政府与NEC、日立、三菱、富士通和东芝五家日本最大的计算机公司，日本通产省的电气技术实验室，还有CDL（由日立、三菱和富士通联合组建）和NTIS（NEC和东芝联合组建）这两个研究机构联手签订了VLSI研究协会，计划投入3.06亿美元去钻研VLSI。

经过十年的合作，VLSI研究协会共申请了1000多项专利，其中600多项获得了专利权。这些技术让日本在DRAM产业获得了世界领先的地位。后来日本在八九十年代打败美国，成为全球DRAM老大，就是依赖于此时打下的基础。

从某个角度看，VLSI计划奠定了日本整个微电子产业后来发展的基础。

但日本方面也看到，虽然通过VLSI项目的实施，提升了整体的技术水平，但是日本企业仍然需要面对如何进一步提升公司自身在国际市场的竞争力的问题。于是他们选择了通过进攻半导体掌握核心的方式。以NEC为例，这个日本领头羊在上世纪八十年代初期的营收只有38亿美元，但通过与美国惠普和贝尔等诸多公司合作发展半导体技术（仅仅在1987年合作项目就达到100项），让他们在短短八年内，将销售额提升到219亿美元。

按照NEC的说法，合作的意图不是仅仅为了解决某些具体技术，而是定位于技术的入口，为了获取进人新领域的技术能力而进行合作。

正是在这些方针的领导下，日本打造了一个巨大的集成电路航空母舰。

美国回击

根据国君电子的统计显示，1970年～1985年的15年间，日本电子产业产值增长5倍，内需增长3倍，出口则增长了11倍之多。在DRAM市场中，日本企业从20世纪70年代后半期开始快速成长起来，并凭借兼具高质量和成本优势的产品迅速渗透美国乃至全球市场。从64KB时代到1MB时代，全球最大供应商一直被日本企业牢牢占据。

日本电子产业产值、内需、出口值

1986年，日本企业在世界DRAM市场所占的份额接近80%。前文也提到，在九十年代初期，日本在全球半导体产业的巨大号召力。上文的ICinsights统计数据也展现了日本到1990年，芯片的全球占有率依然高企。

作为集成电路发明者的美国，在日本的步步紧逼之下，他们从上世纪八十年中期就开始了回击。

资料显示，1985年美日就开始就半导体问题进行谈判。当时美国向日本的相关负责人表示，要求他们将美国在日本的市场份额提升到20%～30%，并建立价格监督机制，终止第三国倾销。虽然日本人当时极不情愿，但是他们还是接受了这个苛刻的条款。

但到了1987年，美日的贸易逆差进一步拉大，且其半导体产品在日本的份额并没有提升。为此山姆大叔再次旧事重提，与日本开始了第二次谈判。当时的里根政府要求日本必须改善市场准入和停止在第三国倾销。再加上后面的一系列半导体协议，到了1996年，日本的半导体已经今非昔比。全球半导体龙头的位置，也在1992年被美国Intel反超。

市场需求的转变，也是造成日本集成电路产业现状的其中一个原因。

从九十年代开始，以PC为代表的新型通信设备的兴起，掀起了CPU竞争，日本没有设计，后来的智能手机时代，手机SoC和基带等产品，日本也错失。甚至连最近几年大红大紫的DRAM和NAND Flash，日本也被韩国抢了风头。甚至在后面火遍全球的无晶圆设计领域，日本也没有赶上。

自从张忠谋在上世纪八十年代创立了台积电后，集成电路产业从以往的IDM模式进化成Fab和Fabless分立模式，如Marvell 、英伟达、高通和MTK等一众Fabless兴起，并创造了不菲的市值。但在日本方面，出了一个MegaChip之外，似乎找不到第二个知名的Fabless。

按照ICinsights的统计数据显示，2017年，日本在IC市场上的份额（不含晶圆厂）只有7%，曾经领先全球的NEC、日立、三菱和松下已经不再出现在这个榜单之上。按照ICinsights的说法，这主要是以韩国IC供应商在存储方面的竞争有关。他们认为，由于激烈的竞争，导致日本供应商的数量减少，垂直整合业务的六十，错失了为几个大容量的终端应用提供IC的机会，再加上他们转向Fab-lite的商业模式，降低晶圆厂和设备的投资，进一步削弱了其竞争力。

“2017年日本公司仅占半导体行业总资本支出为5％（比去年的IC市场份额低2个百分点），远远低于1990年代表的51％的支出份额。”ICinsights报告里面说。

在这里，我觉得需要特别强调一下，衰落是指日本在集成电路方面，虽然日本现在依然有几家厂商在全球拥有不错的地位，但与他们的巅峰相比，这种差距是不言而喻的。另外，由于日本多年在材料、被动元件和设备方面等产业的研究和积累，在硅片和半导体设备领域的地位也是名列前茅的，但这不在本文讨论范围内。

合作收购

拥有深厚基础的日本，对集成电路市场的渴求自然不止于此。近年来，总部位于日本的村田、瑞萨和TDK等一系列厂商的动作频频，昭示了日本对复兴本土集成电路产业的决心。

首先看一下村田。

根据村田官方的数据显示，过去几年，他们的营收在波动上升中，尤其是在2018财年，得益于MLCC等被动器件的火热，村田扭转了前一年的颓态，业绩继续上升。

村田过去几年的营收走势（按产品划分）

从上图可以看出，虽然村田近半的营收都是由元器件贡献，他们在通信模组方面的营收，还只能在逐步攀升。除了本身的产品研发投入外，收购在其这个业务的营收增长中，占了很大的一部分动能。

回顾过去十年，村田收购了VTI、C&D Technologies、瑞萨电子PA业务、TOKO、 RF Monolithic、Primatec、Perrgrine和IPDiAS等公司。除了进一步补全其被动元器件生产线，村田正在面向未来，拓宽其在多个领域方面的产品线。

村田在2007年到 2016年的营收

我们知道村田在MLCC方面的影响力是巨大的，近年来他们也将MLCC的影响力拓展到汽车领域。除了这块以外，他们进一步加强其汽车方面的影响力。

2017年3月17日，宣布以6200万美元将美国半导体企业Arctic Sand Technologies纳至麾下。后者是由MIT成立的初创企业，主要产品是高效能功率半导体，主要是依靠高性能电容的搭配来强化电流控制能力。村田作为高性能电容大厂，配合Arctic Sand Technologies的功率半导体，可望制成高效能功率元件，甚至结合双方的特长，研发出比现在性能更好的功率模组，为自动驾驶汽车的爆发做好准备。

来到RF方面，村田在2011年收购了瑞萨电子的功率放大器业务，2014年又收购了美国无线IC厂商Peregrine，结合他们在滤波器和功率放大器方面的实力，加强他们在RF前端设计方面的能力。

至于更早前收购VTI，加码投资，扩展MEMS传感器方面的产品线，也是村田的另一个方向。

另一家公司瑞萨，作为全球汽车电子、产业和通用电子方面等多个应用领域的MCU/SoC的领导者，也在继续补全产业版图。

2016年9月，瑞萨宣布以32亿美元收购了美国芯片大厂Intersil，后者作为电源管理/混合信号IC的领导者，在其所在的领域上有很深的积累。而瑞萨方面则在MCU方面有很大的份额。IC Insights的资深分析师Rob Lineback指出，Renesas能因此取得电源管理技术，并扩展在汽车、甚至航天领域的更多业务，特别是在日本以外市场。

在昨日宣布收购IDT之后，瑞萨方面表示，后者在模拟混合信号产品，包括传感器、高性能互联、射频和光纤以及无线电源，与瑞萨电子MCU（微控制器）、SoC（片上系统）和电源管理IC相结合，为客户提供综合全面的解决方案，满足从物联网到大数据处理日益增长的信息处理需求；IDT的内存互联和专用电源管理产品有利于瑞萨电子在不断发展的数据经济领域实现业务增长，并加强其在产业和汽车市场的影响力。

更早之前，也有传出瑞萨收购Maxim的流言，但这个被双方否认了。从瑞萨电子的频频动作，我们可以看到日本厂商的迫切。

TDK，同样作为日本原器件市场一个举足轻重的企业，他们也在加紧布局。

TDK过去几年的营收数据

一方面，TDK通过收购InvenSense、ICsense 和Chirp Microsystems，壮大传感器阵容。其中是一家在2003年成立的新创公司，是加速度计、陀螺仪、电子罗盘及麦克风等MEMS传感器市场领导企业，具有扩展性非常好的CMOS/MEMS平台，并且曾是苹果（Apple）的主要供应商之一。在被TDK收购后，依赖于其CMOS/MEMS平台技术本身，他们将能合作开拓无人机、VR/AR以及自动驾驶汽车等领域的市场。

专攻ASIC开发与供应，以及客制化IC设计服务ICsense总部则位于比利时鲁汶，公司拥有欧洲规模最大的无晶圆厂（Fab-independent）设计团队，核心专业能力包括传感器与MEMS介接、高压IC设计、电源与电池管理等，为汽车、医疗、工业与消费性市场研发并提供客制化的ASIC解决方案，这会是TDK业务的一个很好的补充；

Chirp Microsystems则是高性能超声波3D传感器解决方案的提供者，他们的产品相比现有技术尺寸更小、功耗更低。能为AR/VR（增强现实、虚拟现实），以及智能手机、汽车、工业机械以及其它ICT（信息和通信技术）等市场提供广泛的应用。

另外，TDK还和高通合作成立RF360，布局RF前端市场。

从上文我们可以看到，以以上厂商为代表的日本厂商正在为汽车电子、物联网、传感器和5G等技术和市场蓄势。而我们知道，在经历了PC时代、智能手机时代之后，以上领域正成为全球半导体厂商关注的重点。其他无论是高通企图收购NXP、NXP收购飞思卡尔，还是英飞凌收购IR，软银收购ARM，都是瞄准这些目标而来。而日本集成电路产业正在为了自己的目标在加倍努力。

下面是中英文对照表希望能帮到你：

MAXIM(美信)

TI(德州仪器)

RENESAS(瑞萨)

ST(意法半导体)

SUNPLUS(凌阳)

FREESCALE(飞思卡尔)

FUJI ELECTRIC(富士电机)

FOXCONN ELECTRONICS(富士康)

ECHELON(埃施朗)

HYNIX(韩国现代)

LINEAR(凌特公司)

INFINEON(英飞凌)

INTER(英特尔)

MICRONAS(微开半导体)

NATIONAL INSTRUMENTS(美国国家仪器公司)

OMRON(欧姆龙)

ROHM(罗姆)

SONIX(松翰科技)

SILAN(士兰微)

TEKTRONIX(泰克)

WOLFSON(欧胜)

CHILISIN(奇立新)

MICROCHIP(微芯)

MICRONAS(微开半导体)

HOLTEK(盛群)

AGILENT TECHNOLOGY(安捷伦科技)

SAMSUNG(三星)

PDC(台湾信昌)

MURATA(村田)

KEMET(基*R>DARFON(达方)

TAIYO YUDEN(太阳诱)

KAMAYA(釜屋电机)

TI德州

FAIRCHILD飞兆(仙童)

SIGMATEL矽玛特

SOLOMON晶门

ON安森*R>ELAN义隆

ATMEL艾特梅尔

RICOH理光

EVERLIGHT亿光

SII精工

ALLEGRO急速微

ANPEC茂达

INTERSIL英赛尔

TSMS台积电

Hynix(海力士－现代厂家)

ADI（亚德诺半导体）

MURATA(村田）

NS[National Semiconductor(美国国家半导体）]

NEC(日电电子）

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