近日，北京賽微電子股份有限公司 控股子公司賽萊克斯微系統(tǒng)科技（北京）有限公司以MEMS工藝為某客戶制造的系列BAW（Bulk Acoustic Wave，帶諧振腔體聲波）濾波器完成了小批量試生產(chǎn)階段。

2023年7月15日，該客戶已與賽萊克斯北京同步簽署《長期采購協(xié)議》， 賽萊克斯北京開始進(jìn)行BAW濾波器的商業(yè)化規(guī)模量產(chǎn)。


什么是BAW濾波器？

提到濾波器，大家肯定不陌生，華為擁有技術(shù)領(lǐng)先的5G技術(shù)，卻只能生產(chǎn)4G手機(jī)，就因?yàn)樵谏漕l前端中的濾波器受到了美國限制。

濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路。它可以對電源線中特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除，最終得到一個(gè)特定頻率的電源信號或消除一個(gè)特定頻率后的電源信號。目前濾波器主要被劃分有金屬腔體濾波器、介質(zhì)濾波器以及聲波濾波器（SAW濾波器，BAW濾波器）四種產(chǎn)品。

SAW主要應(yīng)用于低頻段，BAW主要應(yīng)用于2.5GHz以上的高頻段。5G新增頻段包括Sub6G和毫米波等超高頻頻段，使得BAW將成為5G濾波器應(yīng)用主流。然而，由于BAW濾波器的制造工藝復(fù)雜程度是SAW濾波器的10倍，現(xiàn)階段BAW濾波器全球市場格局均被海外龍頭壟斷。

簡單來說，就是一部手機(jī)要實(shí)現(xiàn)5G功能，就必須有高頻段的BAW濾波器，但是這個(gè)BAW的制造難度非常之大，目前全部被國外壟斷，這也是卡脖子的最核心因素。有BAW，就能實(shí)現(xiàn)5G，沒有BAW，就會一直被卡脖子。

同時(shí)，因?yàn)?G手機(jī)需要支持的頻段數(shù)量不斷上升，所以需要大量的濾波器，目前一部5G手機(jī)需要上百個(gè)BAW濾波器。但是長久以來，國產(chǎn)濾波器的發(fā)展，受限于專利壁壘高、產(chǎn)品類別多、設(shè)計(jì)與制造工藝難度大、供應(yīng)鏈復(fù)雜等原因，遲遲未能取得突破。生產(chǎn)5G手機(jī)需要的BAW濾波器，又主要被美國廠商壟斷，例如美國博通一家就占了近90%的市場份額，導(dǎo)致我們受制于人、非常被動。

同時(shí)，濾波器又是一個(gè)巨大的市場，前景非常廣闊，可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。所以不論是從卡脖子方面，還是市場需求方面，BAW濾波器都必須要盡快實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化才行。


BAW濾波器聯(lián)合產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)全面通線

賽微電子表示：“盡管已在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)MEMS制造技術(shù)的積累和突破，但公司北京FAB3在整體上仍處于運(yùn)營初期，產(chǎn)線的產(chǎn)能爬坡、良率提升是一個(gè)持續(xù)的過程，產(chǎn)能擴(kuò)充及產(chǎn)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)尚需一定時(shí)間。”此次商業(yè)化規(guī)模量產(chǎn)對建立和完善我國射頻濾波器產(chǎn)業(yè)生態(tài)，進(jìn)一步突破國外產(chǎn)品和技術(shù)壟斷，提升射頻濾波器國產(chǎn)化水平，擴(kuò)大國產(chǎn)BAW濾波器市場份額，推動我國5G通信相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

2022年6月12日，賽萊克斯北京“8英寸MEMS國際代工線”（北京FAB3）代工制造的某款BAW（Bulk Acoustic Wave,帶諧振腔體聲波濾波器，包括BAWSMR-固體安裝諧振器和FBAR-薄膜體聲波諧振器）通過了客戶驗(yàn)證。

當(dāng)時(shí)賽微電子就表示，經(jīng)過對該批次BAW濾波器進(jìn)行頻段抑制、帶內(nèi)插損、電壓駐波比等性能測試及高加速溫濕度應(yīng)力、高低溫貯存壽命、機(jī)械及跌落沖擊等可靠性驗(yàn)證，產(chǎn)自北京FAB3濾波器的性能、良率均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，與國際射頻巨頭廠商的同類別產(chǎn)品指標(biāo)相當(dāng)。該客戶已同步簽署試產(chǎn)訂單，北京FAB3啟動首批BAW濾波器8英寸晶圓的小批量試生產(chǎn)。

2022年12月30日，在8英寸BAW濾波器產(chǎn)線潔凈車間內(nèi)，隨著各項(xiàng)工藝設(shè)備啟動，經(jīng)過專家組的專業(yè)評審，在業(yè)界各方的共同見證下，武漢敏聲與賽微電子合作共建的敏聲-賽萊克斯北京8英寸BAW濾波器聯(lián)合產(chǎn)線宣布實(shí)現(xiàn)全面通線。繼完成自有知識產(chǎn)權(quán)BAW濾波器產(chǎn)品的獨(dú)立正向研發(fā)后，武漢敏聲正式邁出高端射頻濾波器國產(chǎn)化自主量產(chǎn)的重要步伐！

隨后在2022年12月30日，賽微電子又宣布，其旗下控股子公司賽萊克斯北京與武漢敏聲新技術(shù)有限公司（以下簡稱“武漢敏聲”）合作共建的8英寸BAW濾波器聯(lián)合產(chǎn)線達(dá)到各項(xiàng)要求和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)通線，具備進(jìn)行下一步產(chǎn)能爬坡、良率提升及大規(guī)模量產(chǎn)的基礎(chǔ)。

據(jù)當(dāng)時(shí)的官方介紹，“敏聲-賽萊克斯北京8英寸BAW濾波器聯(lián)合產(chǎn)線是國內(nèi)屈指可數(shù)的BAW濾波器大規(guī)模量產(chǎn)線之一。產(chǎn)線的通線，標(biāo)志著武漢敏聲正式踏入具備濾波器設(shè)計(jì)、制造、銷售全流程實(shí)力的CIDM/IDM廠商行列，可進(jìn)一步發(fā)揮敏聲核心專家團(tuán)隊(duì)平均十年以上的工藝制程經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢，通過對核心工藝的自主掌控，未來敏聲有望在產(chǎn)品性能、產(chǎn)品迭代速度、產(chǎn)品成本控制等方面占據(jù)競爭優(yōu)勢，真正解決國產(chǎn)高端濾波器卡脖子問題。”

武漢敏聲首席技術(shù)官孫博文博士表示，“敏聲BAW濾波器的產(chǎn)品性能已達(dá)到國際先進(jìn)水平，在插損、滾降、遠(yuǎn)端抑制等具體性能指標(biāo)上優(yōu)于目前國外同類產(chǎn)品。”敏聲的濾波器產(chǎn)品，無論在IP設(shè)計(jì)還是工藝路線上均有獨(dú)立自主的知識產(chǎn)權(quán)，公司已經(jīng)申請了200余項(xiàng)發(fā)明專利，授權(quán)了近70項(xiàng)發(fā)明專利。


BAW濾波器國產(chǎn)替代空間廣闊

過去的十年間，通信行業(yè)經(jīng)歷了從2G到3G，再從3G到4G的兩次重大產(chǎn)業(yè)升級，雙4G/全網(wǎng)通、五模/七模、十三頻/十七頻/三十頻、載波聚合、MIMO逐漸成為智能手機(jī)標(biāo)配，這也導(dǎo)致對于包括射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器在內(nèi)的射頻前端器件的要求越來越高，同時(shí)所需的數(shù)量和價(jià)值也在急劇增加。

據(jù)芯智訊2021年時(shí)了解到的信息顯示，2G時(shí)代，手機(jī)頻段數(shù)是4個(gè)，總價(jià)值約0.8美元；3G時(shí)代，手機(jī)頻段數(shù)上升到6個(gè)，總價(jià)值約3.25美元；然而到了4G時(shí)代，千元機(jī)頻段數(shù)就達(dá)到了8-20個(gè)，總價(jià)值也提高到了8-10美元；旗艦機(jī)頻段數(shù)在17-30，需要20-40個(gè)濾波器，10個(gè)開關(guān)，總價(jià)值達(dá)到了16-20美元；而到了5G 手機(jī)，頻段數(shù)將達(dá)到50多個(gè)，需要約80多個(gè)濾波器和約15個(gè)開關(guān)，總價(jià)值達(dá)25-40美元。

從整個(gè)射頻前端市場的供應(yīng)商格局變化來看，隨著通信技術(shù)的持續(xù)迭代，需要的資金和技術(shù)投入越來越大，市場競爭也進(jìn)一步加劇，射頻前端市場的玩家也在不斷的并購當(dāng)中越來越少，市場也越來越集中。目前在整個(gè)射頻前端市場，Skywork、Qorvo、Broadcomm（Avago）和muRata四家國外廠商占據(jù)著全球約85%的市場份額，國產(chǎn)射頻前端廠商市場份額較低。

根據(jù)Yelo數(shù)據(jù)顯示，在移動市場，現(xiàn)在全球93%的PA供應(yīng)集中在 Skyworks、Qorvo 和 Broadcomm（Avago）等頭部幾家廠商手中。濾波器也被Murata、TDK、TAIYO YUDEN、Broadcomm（Avago）和Qorvo等廠商瓜分，其中Murata、TDK和TAIYO YUDEN瓜分了82%的SAW濾波器（聲表面波濾波器）市場，而Broadcomm（Avago）和Qorvo則占據(jù)了95%的BAW濾波器（帶諧振腔體聲波濾波器，包括BAWSMR和FBAR）市場。

其中，SAW 工藝更加類似傳統(tǒng)集成電路，而BAW 工藝則需要MEMS 聲學(xué)結(jié)構(gòu)以及壓電材料的長期積累，所需工藝制造步驟數(shù)倍于SAW，技術(shù)難度較高且單價(jià)更高。這也導(dǎo)致了國產(chǎn)廠商在BAW領(lǐng)域與國外領(lǐng)先廠商之間存在較大差距。國內(nèi)此前也僅有諾思、開元通信、漢天下等少數(shù)廠商有一些產(chǎn)品推出。

武漢敏聲，作為國產(chǎn)射頻前端BAW濾波器行業(yè)知名企業(yè)，由武漢大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究院孫成亮教授聯(lián)合14名國際知名業(yè)內(nèi)專家共同創(chuàng)立。公司以射頻濾波器為拳頭產(chǎn)品，同時(shí)覆蓋壓電式麥克風(fēng)以及壓電超聲傳感器芯片，致力于打造成一家集設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售于一體的企業(yè)。公司具備完整的自主知識產(chǎn)權(quán)，已經(jīng)注冊百余項(xiàng)專利，建立了多維度多層次的專利壁壘。