射频前端芯片系列报告之一：5G商用冲刺之际，射频前端芯片国产化正当其时

投资要点

一、射频前端芯片是通信核心，消费需求和技术创新带来新机会

射频前端是通信终端核心，也是半导体行业增长最快的子市场。目前典型智能机射频前端单机价值超20美元，其中滤波器、PA、射频开关占90%，天线调谐、LNA、包络芯片占10%。随着通信技术升级，前端创新持续推进，单机价值不断提高。需求方面，除终端设备之外，物联网的渗透亦将提升射频前端需求。在前端技术创新和联网设备增长趋势下，2017-2023年射频前端市场有望从160亿美元增长到353亿美元，年均复合增长高达14%。

二、5G升级加速射频前端创新，模组化进一步推高前端市场

5G服务场景下，射频前端须满足高频、高集成、低延迟等特点。而三大通信技术CA、MIMO、QAM更对其构成直接影响：CA的提升将同步增加前端需求，MIMO的提升将增加下行链路前端需求，QAM的提升则对前端线性度有更高要求。高频趋势下，滤波器、射频开关、PA、LNA工艺将会改变，给国产厂商的追赶创造了极佳契机。另外，频带激增、空间压缩、复杂度增加等因素促使前端模组化，并显著提升了射频前端单机价值。我们认为，可实现极高模组化的LCP封装有望受益前端模组化趋势。

三、前端主力市场暂由海外巨头占据，而5G有望重构前端市场格局

2010-2017年半导体并购潮后，美日寡头合占前端市场9成份额。其中，美系厂商Broadcom(Avago)、Qorvo、Skyworks以及日系厂商Murata、TDK、Taiyo Yuden等占据中高端市场，韩台陆厂则主攻中低端市场。射频前端作为技术密集型制造业，具有极高壁垒，产线齐全度、基带能力、fab能力、模组能力共同构建了前端厂商4大核心竞争力。我们认为，5G到来前，前端市场格局仍将稳固，美厂继续保持头号地位，Qualcomm以其完整射频方案快速上升。5G到来后，Sub-6GHz频段可能延续当前格局，而毫米波频段的市场格局可能被基带厂商重构，这也给国产厂商带来突破机会。

四、投资建议 

射频前端国产替代需求强烈，政策支持意志坚定。产业升级之际，国产厂商有望顺势突破。我们认为，5G到来后，部分国产厂商将利用成本优势进军传统中高端市场。我们看好化合物半导体制造龙头三安光电、射频方案平台厂商信维通信，以及射频器件厂商韦尔股份、天通股份、麦捷科技，非上市公司建议关注展锐、汉天下、飞骧科技、唯捷创芯、卓胜微、好达、26所、55所等。

相关公司盈利预测与估值表（取20180919日收盘价）

目录

一、射频前端是通信核心，消费需求和技术创新带来新机会

1.1 射频前端是通信设备核心，包括分立器件和前端模组

智能手机是当今世界上使用最广泛、最通用的电子设备。根据IHS统计，2017年全球智能手机年出货量超过15亿部。当前市场上用户更关注手机的功能，如屏幕、相机、内存、处理器等，射频前端由于远离用户直观感受因此通常被用户忽视，但它实际上是智能手机的关键。作为无线通讯的技术关键，射频前端的技术创新是推动无线连接发展的核心引擎。在联网设备大规模增长趋势下，射频前端是成长最快、最确定的方向之一。

射频前端是通信设备核心，具有收发射频信号的重要作用，并决定了通信质量、信号功率、信号带宽、网络连接速度等诸多通信指标。以典型智能手机为代表，其包含的Cellular（蜂窝网络）、BT（蓝牙）、Wi-Fi、GPS、NFC等射频前端模块使得文字／语音／视频通信、上网、高清音视频、定位、文件传输、刷卡等应用得以实现。对于智能手机等通信终端设备，位于天线和射频收发器之间的所有组件统称为射频前端。尽管基带、射频收发器、天线也是通信系统关键组件，但不属于射频前端。

射频前端可按形态分为分立器件和射频前端模组，也可按功能分为不同功能组件。按功能不同，分立器件可分为滤波器、功率放大器(PA)、射频开关、天线调谐、低噪放(LNA)、包络芯片等。其中滤波器负责发射及接收信号的滤波；PA负责发射路径的射频信号放大；射频开关负责接收、发射路径之间的切换；天线调谐用于匹配阻抗以提升传输功率；LNA用于接收路径中的小信号放大；包络芯片用于控制电压以最小化功耗。按集成度不同射频前端模组可以分为低、中、高集成度模组。低度模组有ASM、FEM，中度模组包括Div FEM 、FEMiD、PAiD、SMMB PA、MMMB PA、TX Module、RX Module，高度模组包括PAMiD、LNA Div FEM等。

1.2 射频前端单机价值超20美元，未来还将持续增长

1.2.1 iPhone 8/8Plus/X射频前端拆解

2017年9月13日，苹果发布第11代手机iPhone 8/8 Plus /X。根据iFixit的拆机报告，iPhone 8 Plus(A1864)使用了比历代iPhone都多的射频前端元器件，包括滤波器组、PA模组、射频开关、射频收发器、Wi-Fi/BT/FM模组等，该机型射频前端单机价值达24.6美元。由于不同基带对应不同射频前端设计和器件需求，另一机型iPhone 8 Plus (A1897)使用了价值更高的射频前端。根据TechInsights拆机报告，使用Intel射频收发器PMB5757的iPhone 8 Plus(A1897)，其射频前端包括ET IC Qorvo 81004、高频PAMiD模组Broadcom(Avago) 8066LC005、高频PAMiD模组Broadcom 8056LE003、低频PAMiD模组Qorvo 76041、USI 339S00397 Wi-Fi/BT/FM模块。iPhone 8 Plus (A1897)射频前端单机价值高达28.5美元，相比iPhone 8 Plus(A1864)提升15.9%。

iPhone X使用6-7个前端模组实现高中低频全覆盖，模组化程度空前提高。iPhone X A1865 & A1902中的Broadcom AFEM-8072 PAMiD作为中高频发射模组，集成了3个射频开关、4个模拟IC和双工器、FBAR滤波器等；Skyworks SKY78140 PAMiD作为低频发射模组，集成了2个射频开关、2个模拟IC和双工器等。高度模组化的射频前端不仅有助减小面积占比，更能有效减小射频系统设计复杂度，提高供应链效率，成为未来趋势。

1.2.2 iPhone射频前端ASP已达30美元，未来还将持续增长

根据TechInsights和YOLE数据，2013-2018年iPhone射频前端ASP从14.7美元增长到30.2美元，年复合增长达15.5%；此外2018年新机iPhone XS/Max射频前端ASP预估达35美元，继续向上突破。我们认为，射频前端ASP的增长主要来自数据需求提升和网络升级，5G创新趋势下，射频前端ASP还将持续保持增长。

1.2.3 射频前端价值分布不均，滤波器、射频开关、PA合占9成

典型智能手机包含6到数十个射频前端模组或器件，但由于模组内集成有大量器件，实际单机器件数可能多达50-100多个。平均而言，中高端智能手机射频前端ASP在14-28美元，其中滤波器、PA、射频开关价值最大，合占前端单机价值9成。随着MIMO升级和5G射频前端重构，频带拥挤对前端线性度要求的提高，以及高发射功率对功耗要求的提高，天线调谐、LNA、包络芯片的需求也迎来增长，单机价值合计达2-3美元。

1.3 终端和物联网双轮驱动，无线连接增长扩大前端需求

射频前端作为移动设备的通信核心应用广泛，下游市场主要分为语音市场和非语音市场。语音市场主要是数量和价值量最大的智能手机市场，其次也包括功能机和固话市场。非语音市场包括平板、笔电、智能手表、电子书，以及含有Wi-Fi、蓝牙模组的网卡、适配器等市场。2014年全球通信网络连接数量首超世界人口总量；2016年全球通信网络连接数量达160亿个；预计到2022年底，全球通信网络连接量将接近300亿个，2016-2022复合年均增长达10%，成为射频前端需求的直接驱动力。根据Gartner数据，2017年全球手机销售量达18.41亿只，其中智能手机销售量达15.37亿只。未来以智能手机为代表的智能终端仍将是射频前端主要市场。

随着物联网建设兴起，智慧城市、辅助驾驶、无人驾驶、智能电网、移动医疗等新兴领域将进一步扩大射频前端市场。物联网可实现智能设备和管理平台的互连，使我们周围的“智慧世界”融合在一起。尽管目前手机仍是最大的无线连接设备，但由于物联网将纳入汽车、机器、电力仪表、可穿戴设备和其他消费电子等，2018年物联网设备将超越手机成为数量最大的联网设备。根据5G Americas数据，2016年底全球约有4亿个具有蜂窝网络连接的广域物联网设备；2022年预计增长至15亿，占整个广域物联网连接的70%。在新应用驱动下，2016-2022年物联网设备数量将以21%的复合增长率高速增长，这些应用将成为射频前端增长的长期驱动力。而在物联网领域，射频前端的主要要求是低功耗、低延迟、高集成度、可定制化，标准化程度低于智能手机市场，因此物联网领域的射频前端市场竞争相对较小，国产厂商在此领域有较大成长空间。

1.4 消费需求和技术创新下，2017-2023年前端市场翻倍

数据需求爆发、通信技术升级、终端设计创新等因素正推动射频前端需求和价值的快速提升。根据IHS无线半导体竞争报告数据，过去7年手机射频前端市场已从2010年的43亿美元增长到2017年的134亿美元，复合年均增长超过17.7%，增速是整个半导体市场的5倍。根据YOLE数据，2017年手机射频前端市场为160亿美元，预计到2023年增长到352亿美元，未来6年复合增长率达14%，仍是半导体行业增长最快的子市场。

我们认为，2017-2023年射频前端的增长主要分为两个阶段：早期增长来自4G LTE对射频前端的创新需求，但最主要的增长来自中期的5G NSA（非独立组网）。2017年底3GPP R15中定义的5G NSA将5G NR（新频谱）纳入LTE网络，从而构建5G过渡网络，因此其建设的双网络连接将更大程度地推动射频前端构架创新。此外，随着5G部署加速，通信频段将分阶段从LTE网络频段提高到Sub-6GHz，未来还将提升至毫米波频段，因此射频前端市场将在原有基础上新增毫米波射频前端细分品类。根据YOLE预测，2023年用于毫米波段的射频前端模组市场空间将达4.23亿美元。而这一领域也将成为Qualcomm、Intel等基带平台厂商的战略重心。

二、5G浪潮加速射频前端创新，模组化进一步推高前端市场

2.1 三大服务加速通信技术创新，射频前端面临新挑战

2.1.1 从智能手机到智能万物，5G将成为多样化应用和服务的中心平台

随着物联网和机对机通信的发展，蜂窝网络正从连接人转变为连接物的中心平台。为应对日益增长的移动数据流量和网络连接数量需求，同时保持单用户成本相对不变，蜂窝网络必须致密化，提供高附加值服务，并最大限度地减少运营成本和资本支出。在此需求下，5G通信网络应运而生。

5G是以4G为基础的下一代无线通信技术，网络性能相比4G提升了若干数量级。从通信技术演进角度看，5G与4G不是替代关系，而是通过增加4G无法完成的功能，使得网络功能进一步完善和多样化。而4G则将更多的作为支持日常工作的网络，继续与5G并行发展。

2.1.2 5G三大服务对射频前端提出新挑战

5G将在4G基础上新增支持三大类应用和服务，即大规模物联网、关键任务服务、增强型移动宽带，而这三大服务所涉及的通信技术将对射频前端提出更多挑战。

• 大规模物联网服务对射频前端的要求

大规模物联网将使用新的蜂窝网络标准和较窄的信道带宽。射频前端设计方面，由于物联网设备对低成本、低功耗和高密度射频组件的要求，因此需使用Si或GaAs工艺，PA、滤波器、开关等器件都必须采用小型化封装。此外，物联网应用的射频前端还需支持多模多频和多标准。

• 关键任务服务对射频前端的要求

关键任务服务需要极低延迟和极高可靠性的无线通信网络。射频前端设计方面，为实现低延迟的端到端连接，超可靠低延迟网络需使用具有Si、GaAs、GaN等工艺的高频器件。其他5G关键技术massive MIMO、载波聚合、毫米波技术、波束成形等也将持续推动射频前端的需求量。

• 增强型带宽服务对射频前端的要求

增强型带宽服务从LTE Advanced、LTE Advanced Pro、LAA技术、毫米波技术、载波聚合、MIMO、高阶调制、微基站、波束成形、FWA等无线技术影响射频前端的设计。

2.2 三大技术CA、MIMO、QAM对射频前端提出新需求

随着频谱资源的高度开发和碎片化，直接增加带宽不再是可持续的扩展途径。未来网络容量的提升将由网络致密化、更多频谱资源和更高链路效率推动。为满足更高网络容量、更低网络延迟、更多元网络连接、更好的网络覆盖性能等，4G和5G无线通信网络演进包括众多重要技术创新，包括CA、MIMO、QAM等核心通信技术，这些技术创新将改变直接射频前端的设计与需求。

2.2.1 载波聚合从2CC到5CC，射频前端需求同比例提升

4G LTE频谱由36.101文件中定义的52个频段组成，其中FDD/SDL为35个，TDD为17个。该频谱支持六个信道带宽，包括1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz。随着6GHz以下的连续频段越来越少，为了通过增加频谱带宽来扩展网络容量，新的无线通信网络引入了载波聚合（CA）技术。

载波聚合是用于将多个载波分量（CC）跨越连续频谱进行组合的技术，可以聚合信道带宽，提高数据速率，改善网络性能。载波聚合允许在下行链路、上行链路或两者同时增加数据速率，还允许一个FDD载波和另一个TDD载波，以及许可和非许可频谱的组合。目前，3GPP已在版本14中批准了多达32 CC的载波聚合；同时运营商标准也达到最多支持5 CC的载波聚合，可以将5个20MHz CC聚合为高达100 MHz信道带宽的单个载波。每个20MHz信道由100个资源块组成，所以聚合信道将会增加数据速率。

载波聚合可以有三种不同方式实现，即带内连续聚合、带内非连续聚合、带间聚合。带内连续CA通过带内连续载波聚合把相同频段中的多个邻近CC聚合起来，是最简单的载波聚合部署场景。带内非连续CA通过把相同工作频段中的带内非连续的多个独立CC聚合起来。在频谱分配更碎片化的地区如北美，带内非连续载波聚合是一种常见的部署场景。带间CA则把不同工作频段中的多个CC聚合起来，各个频段中聚合的CC可以是连续的，也可是非连续的。

2013年，韩国首次实现载波聚合在LTE Advanced网络的首次商用。此后，载波聚合在世界各地的LTE网络中部署，包括英国、北美和中国。最新的LTE网络正从下行链路2CC向3CC过渡。Skyworks预测，2018年下行链路2CC将会普及，而高级网络则会向4CC或5CC下行CA迈进。

CC数量提升带来更快的移动连接，但也增加了射频前端的设计难度。射频前端器件的性能受到载波带宽的影响，而射频前端器件的数量则受到载波数量的影响。以PA为例，在相同平均功率情况下，处理20MHz带宽信号的PA相比5MHz带宽信号需要使用更大的电流。另一方面，多个不连续载波会影响射频前端器件数量；因此，从2CC到5CC意味着滤波器、射频开关、PA、LNA需求量将同比例增长。

2.2.2 从2x2 MIMO到4x4 MIMO，射频前端下行链路器件数量翻倍

MIMO是通过使用多个发射和接收天线在单个无线信道上同时发送和接收多个数据流的多天线技术，用于提高移动设备带宽、增加数据吞吐。MIMO阶数代表可以发送或接收的独立信息流数量，它直接等同于所涉及天线的数量；阶数越高，链路支持的数据速率也越高。MIMO系统通常涉及基站发射天线数量以及用户设备接收天线数量。例如，2x2 MIMO意味着同一时刻在基站有两个发射天线，在手机上有两个接收天线。

4x4 MIMO在基站端需要至少四个发射天线，在移动设备需要四个对应的接收路径。此外，4x4 MIMO还需对移动设备的四个天线信道进行隔离，因此对射频前端产生系统性影响。从2x2 MIMO到4x4 MIMO需要更多的射频前端器件，例如下行链路中天线、调谐、开关、滤波器、LNA等器件的需求将实现翻倍增长。由于下行链路仅与接收路径相连接，而PA仅用于上行链路，因此PA的需求不受影响。

2.2.3 从低阶调制到256QAM，射频前端需满足更高线性度要求

3GPP LTE标准允许使用复杂信号调制方案增加数据密度，256 QAM将进一步提高4G下行链路数据速率。使用16 QAM（正交幅度调制）、64 QAM、256 QAM等高阶调制技术，替代以前的QPSK（正交相移键控）调制技术，在同样信道带宽情况下，可以提高信号传输信噪比，从而提高网络容量（bit/s/Hz）。例如，256 QAM下行调制可将每个载波分量的数据速率提高1.33倍。2015年春季发布的3GPP版本12最早定义了高阶调制技术，对于下行链路支持最高256 QAM；2017年春季发布的3GPP版本14，对于上行链路支持最高256 QAM。

高阶信号调制需要更高的信噪比（SNR），对射频前端线性度要求提高。随着状态密度上升，在存在明显噪声和干扰时确定符号数字特征变得更加困难。因此，终端接收器中的LNA必须具有最低的噪声系数，为了抵抗带内和带外的干扰其线性度也必须最大化。此外，在发射链路中，PA必须具有极低的带内辐射和噪声水平，并且输出功率振幅的高阶失真必须最小化。尽管256QAM下行调制对射频前端的数量需求没有影响，但是更高SNR和更高线性度对射频前端提出了更苛刻的要求。为适应更高阶信号调制，LNA可能转向高级SOI工艺。

2.3 频谱划断全面提升，高频化推动前端工艺演变

 5G频谱分为Sub-6GHz频段和高于6 GHz的毫米波频段，频谱划断全面提升。低于1GHz的频段满足4G物联网的低速率窄带宽，也适用于5G大规模机器通信。1-6GHz频段适用于100MHz带宽的增强型移动带宽服务，其中2.5GHz频段和3.5 GHz频段是首选。28GHz-39GHz的厘米波/毫米波频段适用于5G固定无线连接和增强型移动带宽连接。高频趋势下，射频前端工艺面临挑战。例如声学波滤波器适用于Sub-6GHz频段，而对毫米波段，声学波滤波器不再适用。此外，在高频趋势下，PA、LNA、开关等多个器件可能转向SOI工艺。

2.4 射频前端模组化加速，进一步推高前端市场

2.4.1 射频前端呈现模组化趋势

为满足日益增长的通信终端消费需求，射频前端复杂度越来越高，并出现模组化趋势。射频前端复杂度随支持的频带数量增加而提高，通常与天线数量和所支持数据流数量相关。多模多频网络制式、更多频谱支持、更高射频频段、更多载波聚合CC、更高阶调制、更高阶MIMO，以及越来越拥挤的频谱资源，这些趋势正对终端射频前端构架、设计、制造提出了更大的挑战，因此射频前端厂商需要通过模组化快速响应行业创新需求。

尽管射频前端复杂度显著增加，但随着全面屏、更多功能组件、更大电池容量等设计持续压缩主板空间，主板上留给此功能区的空间却逐渐减少，目前旗舰机仅有10%-15%的主板空间用于射频前端。全面屏并不意味手机有更多的主板空间，虽然手机的长宽都变大了，但厚度继续下降。另一方面，智能手机被集成的功能组件越来越多，比如传感器和摄像头等，这些功能组件挤占了部分主板空间。最后，更大屏幕尺寸和更多功能组件对电量的消耗急剧增加，而电池密度通常每年只增加10%，增加的电能需求使电池体积越来越大。以上三点变化的结果是，尽管智能手机需要更高性能的射频前端，但是射频前端的空间却保持不变，甚至被压缩。因此，设计开发智能手机的难度和成本不断增加，对高集成度射频前端模组的需求也越来越强烈。

射频前端模组较分立器件可以提供更快的通信速度和更高的效率，具有多种优势：

• 通过使用内部紧凑型模组减小组件尺寸。从空间资源的角度讲，前端模组通过高级封装降低了对PCB面积的占用。当前前端模组在保持较低高度的情况下可减小50%面积，对终端厂商具有极大吸引力。

• 简化OEM厂商终端产品的设计难度。尽管支持多模多频的射频前端设计复杂，前端模组可通过内聚设计隐藏这种复杂性，并简化OEM终端厂商的设计难度。

• 降低生产成本并缩短研发周期。从研发生产的效率和成本上讲，由于射频前端模组和射频芯片在其制造商环节已经进行了预测试，因此减小了终端厂商的开发时间和成本，使终端厂商可以更快速和更高效的开发多模多频终端产品。

2.4.2 多样化竞争策略下，射频前端具有灵活的模组解决方案

目前阶段，不同的射频前端构架需要不同模组，根据模组集成度的高低可以将其分为低端模组、中端模组和高端模组。而射频前端模组的终极解决方案将用一组器件（滤波器／双工、PA、LNA、天线、调谐等）覆盖所有目标频带和所有目标蜂窝网络模式（LTE-FDD、LTE-TDD、WCDMA、TD-SCDMA 、GSM等）。

例如，PA需要同时支持多个通信模式和多个频段。因此，支持单模多频的PA构成SMMB PA模组，支持多模多频的PA构成MMMB PA模组。MMMB PA和天线、滤波器、双工进一步集成，构成了高度集成的PAMiD模组。PAMiD从2015年开始商业化，是目前最有价值前端模组。2015年，三星首度在其旗舰机Galaxy S6和Galaxy Note5中使用型号为SM-G9208的PAMiD模组，该模组集成了PA、天线开关、双工器、带通滤波器。为保证载波聚合中的干扰隔离，PAMiD根据频率被分为高频组、中频组和低频组。

而对滤波器而言，目前阶段仍难以集成。可调谐滤波器由于和当前声学波滤波器在性能、尺寸、成本等方面不匹配，目前还未进入研发生产阶段。使用不符合声学波滤波器标准的滤波器会带来更大尺寸、更高成本和更高功耗等负面影响。因此，在可预见的未来，声学波滤波器、开关和多模多频放大器仍是最佳解决方案。

由于目标市场的不同，射频前端模组供应商通常采取差异化的竞争策略，即在分立和模组中寻找平衡点。典型射频前端解决方案如表12所示，每种构架具有不同侧重点，如机型的设计灵活性、性能优化可调谐灵活性、供应链生态系统，以及射频前端占用的面积等。因此，不同OEM厂商将根据不同要求灵活选择构架1-5。

一般而言，专注于入门级、本地化或定制机的OEM厂商会更多地使用分立射频器件；即便如此，其模组化程度也越来越高。例如对于区域性机型，OEM厂商通常采用集成的PA、LNA、开关等，仅滤波器、双工器是分立器件。也正由于射频前端集成的灵活性，Skyworks、Qorvo和高通等射频前端供应商提供了各种集成度级别的器件和模组，对纯分立器件厂商造成较大竞争压力。

在越来越多机型支持全球通的趋势下，高度模组化的射频前端愈加具有市场竞争力。例如，Qorvo的RF Fusion是高度模组化射频前端的典型，其通过低、中、高三个模块支持主要LTE频段。（1）RF Fusion的每个模块包括PA、开关和滤波器等器件，相比分立器件方案可节省30%-35％的PCB面积。（2）RF Fusion通过在各路径集成组件提高性能，从而无需板载匹配，减少损耗高达0.5 dB，并可以降低电流消耗和热负载。（3）该架构有助于射频隔离，例如可将支持特定频带组合的多路复用器并入每个模块，以减小CA聚合频段之间的影响。

2.4.3 具有更高射频前端价值的中高端机型渗透提升，进一步推高射频前端市场

高端机型模组化程度更高，其射频前端具有更高价值含量。随着智能机支持的频带数量急剧增长，并且不同地区对通信模式和频段要求不同，为满足全球不同地区的不同需求，多机型成为终端厂商的产品策略。旗舰机倾向于支持全球频段，因此拥有高度模组化的射频前端；而中端机为了优化成本通常采用区域性机型，相比同世代旗舰机具有较低的模组化程度。即同世代机型中，旗舰机通常拥有更高模组化的射频前端。价值方面，射频前端的价值和其模组化程度成正相关。以三星旗舰机为例，2012款Galaxy S III中用量6%的射频模组占射频前端成本的26%。2017款Galaxy S8 Plus射频模组用量提升到32%，而成本更是提升到87%。

2.4.4 从器件级到封装级，LCP封装有望实现最高程度的模组化

5G时代射频前端器件和天线数量都将急剧增加，射频前端模组化程度急需进一步提高。电路系统的模组化有器件级、封装级和板级三个层次。对于射频前端，器件级是模组化的初级阶段，而封装级则是更高模组化的必须。根据Microwave Journal预测，前端模组化趋势下多个器件可能采用SOI工艺，而滤波器和天线等器件无法使用该工艺。因此，即便未来所有可能采用SOI工艺的器件能集成在一起，也无法实现最高程度的模组化。

为进一步提高射频前端模组化程度，必须采用更先进的封装技术。埋置封装是实现高密度互连的封装技术，通过在封装体内埋置电容、电感等无源器件，MEMS、PMIC等有源器件，甚至射频前端等，可实现更高集成度。例如，0.8 mm厚多层PCB通过埋置0.6 mm的无源元件，可减少传统PCB因贴片增加的0.6mm厚度。

LCP可实现射频前端埋置封装，有望实现最高程度的模组化。LTCC是一种早期的埋层技术，通过在封装体的多层空间埋置无源器件可节省空间，但由于其工艺温度高达850℃，因此无法直接封装裸片。LCP封装由两种不同熔点的LCP材料构成，高熔点温度LCP用作核心层，低熔点温度LCP用作粘合层，多层之间埋置无源和有源器件，并以金属通孔互联构成多层电路。由于LCP具有较低的层压温度，因此可直接将裸片封装在LCP叠层内，并在同一热压工艺中层压，同时保持较好的可靠性和散热性。我们认为，随着射频前端模组化程度的不断提高，LCP封装有望成为5G时代实现整个射频前端模组化的终极方案。

三、前端主力市场暂由海外巨头垄断，而5G可能重构前端格局

3.1 并购整合潮后，美日厂商已形成寡头垄断

IC Insights数据显示，2015年全球半导体产业并购金额创历史记录达1073亿美元，2016年也近千亿美元。尽管密集并购反映了厂商对研发成本增加和激烈竞争下毛利下滑的担心，但是参与并购整合的市场玩家，通过产业链上下游整合或在新兴市场布局，成为全产业链布局的龙头公司。这些并购案包括Avago收购Broadcom并成立新Broadcom，RFMD与TriQuint合并成立Qorvo，Qualcomm和TDK成立合资公司RF360，Murata收购Peregrine等。

经过并购整合，美日厂商形成寡头垄断，合计占据射频前端近9成市场份额。其中，美系厂商Broadcom、Qorvo、Skyworks作为第一阵营瓜分高端市场，日系厂商Murata、TDK、Taiyo Yuden等作为第二阵营占据中端市场，韩台陆厂作为第三阵营目前以低端市场为主，并努力向中高端市场渗透。

在2017年旗舰机中，前2阵营厂商的射频前端占主板面积在10%-25%范围。根据SystemPlus统计，同代旗舰机中美系厂商Broadcom、Qorvo、Skyworks的射频前端主板面积占比最高，其次是日系厂商Murata、TDK。另外，上述5家厂商也持续保持苹果射频前端核心供应商地位。我们认为，由于高端产品的技术壁垒较高，在苹果等旗舰机射频前端领域，供应格局相对稳定，短时间内不会有较大变化。

3.2 四个核心竞争力拉开玩家层次，模组厂商赢家通吃

经过并购整合，射频前端市场重新洗牌。前端厂商依据4个核心竞争力可分为产线齐全和产线单一、有基带话语权和没有基带话语权、IDM和fabless、有模组能力和没有模组能力等几个阵营。

3.2.1 产线齐全构筑前端市场第一层壁垒

射频前端是一个系统工程，因此对于智能手机厂商而言，供应商提供的综合产品方案和服务能力最为关键。齐全产线厂商相比产线单一厂商具有较大优势，其不仅能提高客户服务能力和客户黏性，还有利于布局价值和壁垒更高的前端模组产品。目前Qualcomm是唯一覆盖包括射频前端和基带在内的整个射频系统的厂商，其他国际大厂也已基本实现覆盖多个产线。目前阶段，除紫光展锐等少数厂商外，国内鲜有覆盖多产线的前端厂商。绝大多数国产厂商专注于单品类前端器件，通过销售分立器件或为模组厂商供应器件抢占中低端市场份额。

3.2.2 基带主导前端，构筑第二层壁垒

由于基带与射频前端的协同至关重要，因此基带厂商对前端市场有较大影响力。根据Strategy Analytics数据，2017年全球基带芯片市场达212亿美元，其中Qualcomm以53%份额一家独大。出货量方面，国产厂商紫光展锐占全球27%份额，与Qualcomm、MTK三分天下。由于基带决定射频前端支持的模式、频数等协议，因此从底层对射频前端有全局影响。例如，Qualcomm可通过基带捆绑PA并进行价格补贴抢占部分前端市场。

3.2.3 IDM是现阶段主流，制造和封测能力构筑第三层壁垒

半导体产业可分为设计、代工、封测三大环节，IDM与fabless+foundry两大业态并存。普通硅基集成电路和化合物半导体集成电路制造流程大致类似：先将衬底纯化、拉晶、切片后在衬底上形成外延层，代工厂依设计通过一系列工艺流程完成电路制造，制成的芯片交由封测厂商进行封装与测试，检测合格后交付客户。根据是否掌握设计生产能力，半导体行业主要存在两种垂直商业模式，即IDM和fabless+foundry。IDM指集成设计、制造和封装测试一整条产业链于一体的半导体厂商，如Intel、三星。fabless指专注芯片设计将制造外包的企业，主要公司有Qualcomm、Broadcom等。foundry指专注芯片制造而不做设计的企业，如台积电等。

射频前端作为半导体子行业，业态仍以IDM为主。随着硅基半导体制造流程标准化提高和制程技术进步，半导体企业在剥离生产等重资产环节过程中逐渐分化并流行fabless+foundry（fab）模式。然而在射频前端领域，由于滤波器、PA、LNA、射频开关、天线调谐等均未采用标准化的硅基工艺，而多采用MEMS、化合物半导体、SOI、SiGe等非标准硅基工艺，因此fabless生态并不完善。射频前端产业存在代工壁垒较高，先进产能供给不足等问题。我们认为，在生产环节自有fab或有可靠fab合作伙伴的国产厂商在市场中将更具竞争力。

3.2.4 模组厂商赢家通吃，模组能力构筑第四层壁垒

并购整合使前端市场在分立器件和前端模组两个领域形成新格局，分立器件竞争激烈，模组厂商赢家通吃。分立器件方面，滤波器、射频开关、PA、LNA、天线调谐等细分市场玩家众多且分散。前端模组方面，市场有Broadcom、Qorvo、Skyworks、Murata、TDK等5家实力雄厚的模组厂商，其中Broadcom、Qorvo、Skyworks在分立器件领域也极具竞争力。这3家厂商产线齐全，具有设计、制造、封测全链能力，并占据主要市场份额。

由于前端模组厂商在提供模组产品的同时也提供分立器件，因此射频前端分立器件市场面临激烈竞争。美日厂商在设计领域绝对领先，拥有最好的模组能力和产品，综合实力雄厚。台湾企业在晶圆代工、封装测试等中下游环节占据重要位置。大陆厂商由于和国际巨头在技术、专利、工艺等方面存在差距，因此集中在无晶圆设计领域，主要供应中低端PA、SAW滤波器、SOI开关等产品，面临较大的竞争压力。

3.3 5G到来之前，行业巨头地位依旧稳固

3.3.1 Broadcom：热衷并购的全球领先半导体厂商

Broadcom是产品多元的全球领先半导体厂商，具有50多年创新历史和技术积累，主要经营两大业务单元。宽带和无线连接BU主做室内和手机无线连接，包括Wi-Fi、蓝牙、GPS、小基站等；基础设施和网络BU则包括从基站回传、骨干网、核心网到数据中心。2015年，新加坡公司Avago以370亿美元蛇吞象收购Broadcom，并将母公司改名为Broadcom，从而实现两家公司的巨大双赢。Avago拥有PA、前端模组和光通讯方案，结合Broadcom以太网交换器、实体层等后端网络协定和终端网络IC，合并后新公司掌握了网络架构前后端芯片的解决方案，可提供一站式与整合方案服务，成为Qualcomm、MTK在网络芯片市场的劲敌。

Broadcom拥有丰富的射频经验，通过技术创新和对系统、协议、行业的深度理解确立了其市场领先地位。Broadcom对大客户Apple和三星的大规模供货使得其成为BAW(FBAR)市场龙头，BAW市占率达87%。例如，三星在其旗舰机Galaxy S7中采用了Broadcom的AFEM-9040前端模组方案，并集成了其FBAR滤波器产品。Broadcom具有先进的FBAR制造工艺，可提供基于FBAR的滤波器、双工器、多工器等产品。通过采用Microcap wafer-to-wafer bonding技术，Broadcom滤波器可同时具有高性能、小尺寸、低能耗表现。

3.3.2 Qorvo：具有技术和生产优势的前端精品公司

2014年RFMD和TriQuint平等合并，组建了射频方案公司Qorvo。TriQuint是领先射频厂商，专为全球通信、国防、航空航天应用提供射频方案和代工服务，拥有全面技术阵容、领先研发实力和先进制造能力，其GaAs/GaN PA、BAW、SAW产品极具优势。RFMD是提供高性能射频方案的领先企业，在手机PA和开关领域具有领先地位，其优势在于产品研发速度、生产成本控制和对关键芯片组的渗透能力。由于两家公司在产品技术方面重叠较小且运营方式接近，合并显著提升了公司实力。新公司整合了两家的资源和技术，是移动、基础设施、国防领域射频方案的全球领导者，其GaN/GaAs PA、SAW、BAW、开关、天线等产线齐全，极具竞争力。

Qorvo既可实现高中低频任意频段内的全射频前端集成，也可实现全频段内单类射频器件的纵向集成，产品组合多样且灵活。前者以RF Fusion方案为代表，面向高端市场，具有定制化特点；后者以RF Flex方案为代表，具有灵活可配置的特点。此外，Qorvo具有射频前端全线产品，并不断开发先进工艺和封装技术，提高集成和系统化解决能力，提升自动化生产能力，这些成为Qorvo作为领先射频前端厂商的核心竞争力。

3.3.3 Skyworks：主攻国产机市场的模组玩家

Skyworks以模组能力作为核心竞争力，通过自产SAW和外购BAW提供模组化滤波方案，快速占领市场。2014-2016年，Skyworks通过与Panasonic成立合资公司并最终全资控股成功进入滤波器市场。在此期间，Skyworks获得了专业人才、领先设计、412项滤波器基础专利和应用专利，滤波器实力大幅增强。在此基础上，Skyworks把握好射频前端模组趋势，将滤波器、双工器集成到PAMiD产品中，从而在高端市场占据一席之地。

Skyworks营收主要来自中国市场，是华为、小米、OPPO、vivo的射频前端核心供应商。Skyworks在过去5年保持华为射频前端最大供应商地位。在华为旗舰机P10中，Skyworks提供基于SkyOne®的LTE前端方案，产品包括集成SAW和BAW的低中高频前端模组、天线调谐、射频开关、PA模组等，其单机价值超过8美元。

3.3.4 Qualcomm：处于快速上升期的全能选手

Qualcomm最早通过包络芯片进入射频前端领域，随后在产业链垂直布局，进入PA市场。2017年，Qualcomm通过与TDK合资成立以Qualcomm为主导的前端公司RF360正式进入射频前端核心领域。Qualcomm拥有最强的基带芯片，TDK拥有优秀的滤波器和模组，因而合资公司RF360意如其名，旨在打造全覆盖的射频前端平台。

我们认为，由于Qualcomm可提供完整射频前端方案，并且其产品覆盖支持全球网络和频段的滤波器、PA、LNA、射频开关、天线调谐、包络芯片、前端模组等，因此已具备射频前端一线大厂必要条件。在基带补贴捆绑加成下，合资当年其前端市场份额就从5％提高到15%，因此在5G射频前端升级中有望抢占领先地位。

3.4 5G将重新定义射频前端，并可能重构市场格局

包括Sub-6GHz和毫米波在内的5G新频段将对射频前端行业带来重大挑战，并且可能重构前端市场格局。在Sub-6GHz领域，目前的前端市场领导者Broadcom、Qorvo、Skyworks、Murata已调整战略并适应市场。在毫米波频段，Qualcomm已率先布局毫米波前端方案，其他平台厂商亦开始积极探索。

• Broadcom通过将中高频段融合在一起，为5G超高频段（UHB）做好准备。凭借FBAR BAW滤波器技术，Broadcom还拥有高频（HB）和超高频段的主要前端模组。

• Skyworks的中端产品取得国产OEM HMOV等绝大部分份额，并凭借SkyOne® LTE前端方案在高端模组领域处于领先地位。面向5G，Skyworks以新发布的Sky5TM平台将战略重心定于5G超高频市场。

• Qorvo采用类似方法，分别通过RF FusionTM和RF FlexTM平台提供涵盖高端和低端市场的广泛产品组合，并且其优秀的封装测试能力可以缩短市场反应时间并持续改进产品。在5G布局方面，Qorvo是首个推出超高频前端模组的厂商。

• Murata的前端产品主要涵盖低频段，但非常适合不断增长的多元化的模组市场。

• Qualcomm是前端市场新进入者，其拥有从调制解调器到天线的完整解决方案。通过整合TDK的滤波器技术，并以价格补贴方式捆绑基带和前端，Qualcomm在前端领域快速占领市场。例如，索尼XZ2已采用其完整解决方案。随着5G加速到来，预计Qualcomm的完整射频方案将更具市场竞争力。

Sub-6GHz之外，毫米波前端模组可能更大程度地重构前端行业。毫米波前端可为高速无线连接开辟新途径，并可能拥有与传统射频前端不同的技术路径。目前阶段，除Qualcomm明确定位于5G毫米波射频前端外，其他顶级平台Intel、Samsung、MTK、海思也都在积极探索这一领域。我们认为，从后4G时代到5G Sub-6GHz时代，射频前端市场格局仍将延续；而从5G Sub-6GHz到5G毫米波时代，高端市场格局可能迎来巨变。我们认为，随着巨头纷纷部署下一代射频前端，传统中高频领域面临的国际竞争反而可能降低。例如，在从3G到4G升级阶段，国际巨头纷纷退出中低端PA市场，国产厂商顺势进入，反而保持了较高水平的毛利。因此在产业升级之际，不仅国际大厂将实现利润制高点的开拓，国产厂商亦能在传统中高端领域向上突破。

四、产业升级之际，射频前端国产化正当其时

4.1 射频前端国产需求强烈，政策支持意志坚定

根据前瞻产业研究院的《2017-2022年中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》，尽管中国集成电路市场已成为全球增长引擎，但我国集成电路产业发展与自身市场需求并不匹配，国内集成电路产能全球占比仅为7%，而市场需求却接近全球33%；正因为此，我国集成电路大量依靠进口，进口占比接近80%；其中2017年进口额高达2601亿美元，连续5年进口额超过2000亿美元，超过原油成为最大进口产品。与此同时，集成电路出口金额为669亿美元，贸易逆差高达1932亿美元。

这一现状在射频半导体领域显得更为突出。就半导体器件和芯片实现难度而言，射频难于模拟，模拟难于数字；尽管智能手机大部分器件已实现国产化，但长期以来，位于价值链顶端的射频器件一直被美日厂商把控；全球约95%的射频半导体被美日厂商垄断，我国每年有高达90%的射频前端需要进口，国产替代需求强烈。

为了达到政府在 “十三五”规划中提出的在诸如高科技、研究和开发以及知识产权等领域变得更强的目标，未来十年，中国计划向本土半导体行业投资高达一万亿元人民币，力争成为半导体行业世界大国。根据《国家半导体产业发展指南》和《中国制造2025》计划，中国计划在2020年将集成电路的自给率提高到40%，到2025年则进一步提高到70%，半导体国产化意志坚定。

此外，为改善供需失衡问题，国务院发布《国家集成电路产业发展推进纲要》，募集超过1300亿元资金，改善大陆半导体业在扩充先进制程产能以及国际并购时资金不足的问题。目前已投资包括紫光集团、中芯国际、长电科技、中微半导体、艾派克等半导体公司，后续更颁布了一系列的方针政策，扶持中国半导体的建设。

目前中国在半导体国产化方面已取得一定进展。例如，北京建广资产收购NXP射频功率业务，成立Ampleon公司。上海硅产业投资有限公司收购高质量SOI衬底材料开发和专有工艺生产的Soitec公司14.5%股份。此外， GlobalFoundries宣布成都投资一百亿美元建设工厂，而TSMC、UMC和SMIC也宣布了在中国的扩建计划。

海外并购受阻，半导体国产化还需自力更生。出于安全问题的考虑，美国已经阻止中国公司提出的多项收购请求。2016年2月，在美国对外投资委员会(CFIUS)调查过后，清华紫光放弃了38亿美元购买美国公司Western Digital 15%股份的协议。早些时候，出于对CFIUS调查的担忧，拥有多个美国政府合同的Fairchild Semiconductor拒绝了24.6亿美元的中国收购提议，而选择了报价较低的一家美国公司。类似的，RAM制造商Micron拒绝了清华紫光提供的一项非正式的230亿美元报价，拒绝的原因是也是担心交易将被CFIUS以国家安全为由阻止。

4.2 产业升级之际，国产厂商有望顺势突破

尽管射频前端在高端市场完全被国际厂商垄断，但在中低端市场领域，国产厂商近几年的进步令人瞩目。随着中国消费电子市场和OEM厂商的发展壮大，国内涌现出一批具有竞争力的射频前端厂商，包括处理器厂商华为海思、紫光展锐等，也包括PA、滤波器、射频开关等领域的射频前端器件厂商。这些厂商依靠成本优势切入中低端市场，并在挤出国际大厂后迅速向中高端产品线扩展。

我们认为，5G到来之后，4G时代的中高端市场将降级为中低端市场，国产厂商仍将利用上述策略在这一领域抢占市场份额。此外，另一部分国产厂商则能较好地把握射频前端模组化趋势，通过提供完整的射频系统解决方案，有望晋级成为高端市场玩家，例如可提供基带和射频前端的紫光展锐，以及提供包括天线在内的射频系统解决方案供应商信维通信。这些厂商的产品线具有高度的协调性，大大增强了客户黏性和综合竞争力。