為進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)電子元器件的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)新型電子元器件的技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用水平提高，在 5G 商用爆發(fā)前夕，2019 中國(guó) 5G 新型電子元器件創(chuàng)新發(fā)展論壇在展會(huì)期間如期舉辦，論壇圍繞 5G 產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)展示關(guān)鍵元器件及設(shè)備，旨在助力電子元器件行業(yè)把握發(fā)展機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。

中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)古群介紹了 5G 時(shí)代下電子元器件產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。古群認(rèn)為，在當(dāng)前不穩(wěn)定的國(guó)際貿(mào)易關(guān)系局勢(shì)下，分析 2018—2019 年中國(guó)電子元件行業(yè)發(fā)展情況可以看到，被美國(guó)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(duì)電子元件產(chǎn)業(yè)影響有限。

“回顧過(guò)去一年國(guó)內(nèi)電子元器件產(chǎn)業(yè)運(yùn)行情況，上半年市場(chǎng)低迷、部分外資企業(yè)產(chǎn)線轉(zhuǎn)移、中小企業(yè)經(jīng)營(yíng)困難，開(kāi)工不足等都是顯而易見(jiàn)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(qiáng)、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(guó)電子元器件行業(yè)下半年形勢(shì)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(jìn)一步倒逼企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。”對(duì)于 2018—2019 年國(guó)內(nèi)電子元器件產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)情況，古群總結(jié)道。

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

不難理解，中高頻器件即應(yīng)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(kāi)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(dòng)功率放大器（PA）、濾波器、低噪聲放大器（LNA）、開(kāi)關(guān)、天線等中高頻器件的市場(chǎng)需求。

“當(dāng)前國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)發(fā)展迅速，我國(guó) 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(guó)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(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外。尤其是射頻芯片、模組仍嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口，射頻前端市場(chǎng)被 Qorvo、Skyworks、博通等企業(yè)壟斷。”廣東省未來(lái)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(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)展趨勢(shì)良好，但此類(lèi)器件技術(shù)和市場(chǎng)目前被國(guó)外大廠掌控和壟斷。中高頻核心器件是實(shí)現(xiàn) 5G 通信網(wǎng)絡(luò)的核心與關(guān)鍵之一，面對(duì)我國(guó) 5G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約瓶頸，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)射頻器件技術(shù)與市場(chǎng)的突破成為 5G 時(shí)代下的重要任務(wù)和目標(biāo)。

據(jù)工信部調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，濾波器和天線具有國(guó)產(chǎn)化供應(yīng)鏈基本能力，但功率放大器供應(yīng)鏈弱小，中高頻核心器件是我國(guó) 5G 領(lǐng)域主要短板。因此，面對(duì)“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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)、制造、測(cè)試和應(yīng)用等各環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)，以器件設(shè)計(jì)為核心，垂直應(yīng)用為引擎，整合產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)資源，彌補(bǔ)通信產(chǎn)業(yè)鏈缺失環(huán)節(jié)，實(shí)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(kuò)散和首次商用化等眾多舉措成為我國(guó)爭(zhēng)奪未來(lái)通信技術(shù)國(guó)際制高點(diǎn)提供有力支撐，也為打破國(guó)外技術(shù)壁壘提供了新的可能和機(jī)遇。

此外，對(duì)于中高頻器件未來(lái)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(yīng)用于微小基站以及高頻段的手機(jī)中，取決于 8 寸硅工藝能力以滿足大規(guī)模市場(chǎng)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(jī)中，在 sub-6G 頻率范圍內(nèi)將以 FBAR 為主，在高的頻率，需要開(kāi)發(fā)基于電磁波的濾波器技術(shù)；

5G 時(shí)代，中高頻器件總的趨勢(shì)是小型化、模塊化、高的頻率與集成化。”

5G 時(shí)代，國(guó)產(chǎn)濾波器面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)？

對(duì)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(shù)超在論壇上進(jìn)行了分享。

林樹(shù)超表示，隨著 5G 時(shí)代的到來(lái)，波器在通信終端中的應(yīng)用方面：濾波器在單個(gè)終端的使用數(shù)量從 2007 年的 5 個(gè)到如今超過(guò) 90 個(gè)；成本從 3G 終端的 1.25 美元到如今超過(guò) 15 美元。可以看到，在 5G 時(shí)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(yù)計(jì) 2023 手機(jī)射頻前端市場(chǎng)規(guī)模年將達(dá)到 352 億美元，年復(fù)合增速達(dá) 14%。其中，濾波器市場(chǎng)規(guī)模大，2023 年 225 億美元，年復(fù)合增速達(dá) 19%。

在濾波器的應(yīng)用方面，5G 基站中，功率超過(guò) 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?xún)?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(yù)計(jì)到 2022 年，全球?qū)⒂?1,000 億（中國(guó) 200 億）個(gè)無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少用濾波器 10 顆，將達(dá)到 10,000 億顆的市場(chǎng)規(guī)模；在國(guó)防領(lǐng)域，軍用通信器材、衛(wèi)星導(dǎo)航、電子對(duì)抗系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)等領(lǐng)域?qū)V波器需求旺盛；領(lǐng)先國(guó)家限制我國(guó)進(jìn)口半導(dǎo)體核心器件，國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)生產(chǎn)廠家面臨我國(guó)軍用裝備市場(chǎng)的廣闊機(jī)遇。

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

面對(duì)差距，要加強(qiáng)在關(guān)鍵技術(shù)（諸如“仿真設(shè)計(jì)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(shè)備（光刻、鍍膜、濺射）、人才（聲學(xué)、射頻）等”）方面的投入和重視。除此之外，我國(guó)濾波器產(chǎn)業(yè)還面臨著來(lái)自于交叉學(xué)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(dāng)發(fā)展。在全方位的包圍和壟斷之下，尋找突破口才是國(guó)產(chǎn)廠商突圍的關(guān)鍵所在。
“5G 技術(shù)的發(fā)展、消費(fèi)產(chǎn)品需求帶動(dòng)、供應(yīng)鏈危機(jī)”成為了如今擺在國(guó)產(chǎn)企業(yè)面前，可遇不可求的機(jī)遇。