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射频前端产业逻辑依然供不应求


  1、需求增长:5G新增需求,国产化率提升
  手机射频前端主要包括功率放大器(Power Amplifier)、开关(Switch)/调谐器(Tunner)、滤波器(Filter)/双工器(Duplexer)、低噪声放大器(LNA)等器件。
  1.1、5G新增需求
  在4G LTE时代,射频前端市场的增长来自于载波聚合和MIMO技术。5G时代要求增加频段,实现双重连接,下行方向过渡到4 x 4 MIMO,上行方向发展到2 x 2 MIMO,这将促进射频前端市场增长。根据Yole数据,2018年射频前端市场为150亿美元,预计到2025年达到258亿美元,2018~2025年的复合年增长率为8%。
  5G采用4 x 4 MIMO天线方案将驱动LNA与天线开关需求增长,Yole预计分立的开关和LNA市场规模将从2018年的9亿美金增长到2025年的17亿美金,复合年增长率为9%。此外,为实现LNA与开关的集成,RF SOI工艺将成为主流。
  1.1、国产化率提升
  射频前端市场集中度高,Skyworks、Qorvo、Broadcom和Murata四家巨头占据全球85%以上的市场份额。国产厂商加速追赶,基本覆盖所有领域。国际射频前端龙头主要采取IDM模式,国内厂商通过Fabless模式快速切入各个领域。
  考虑到供应链安全,下游终端厂商开始逐渐将供应链转向国内,加速对国产供应商的验证进展,扶持国产零部件厂商发展,国内射频产业链相关公司在国产手机厂商中的份额有望持续提升。
  除了手机之外,其他消费电子也开始逐渐导入国产射频供应商,比如小米Mi watch采用了卓胜微的射频开关。
  2、供给受限:SOI衬底寡头垄断,代际切换紧张
  目前,90%以上的射频开关 unner采用RF-SOI工艺;高端LNA采用锗硅工艺,低端LNA采用RF-SOI工艺,未来随着RF-SOI技术逐渐进步,特别是5G毫米波集成度提升,RF-SOI LNA占比有望持续提升。
  RF-SOI是专门用于制造智能手机和其他产品中的特定射频芯片(如开关和天线调谐器)的专用工艺。RF-SOI是绝缘体上硅(SOI)技术的RF版本,与用于数字芯片的全耗尽型绝缘体上硅(FD-SOI)不同。
  2.1、SOI衬底寡头垄断
  Soitec是RF-SOI衬底的最大供应商,拥有全球70%以上的市场份额,而其他供应商Shin-Etsu、GlobalWafers、Simgui也基于Soitec的技术授权生产RF-SOI晶圆衬底。
  由于5G带来的开关和LNA需求增加快速,而全球RF-SOI衬底技术主要来自于Soitec独家;同时,在全球晶圆代工全面吃紧的情况下,代工产能也扩产缓慢,我们预计RF-SOI衬底以及代工产能都将处于供给紧张状态。
  2.1、代际切换紧张
  类比于2016年2D NAND向3D NAND的代际转换,产能存在逐渐释放的过程,在智能手机和SSD需求旺盛下,NAND供不应求,开启涨价周期。
  尽管射频器件不如存储器周期性明显,但是代际切换过程中导致的供需失衡依然值得参考。
  4G时代,RF-SOI主要需求来源于8英寸晶圆,8英寸主要是用来做单个开关或者LNA;随着5G时代到来,产业链开始积极向12英寸演进,希望能微缩制程,提升单晶圆产能,以及更好地集成开关和LNA。
  在代际切换过程中,非常容易出现供需失衡的情况。一方面,衬底厂商和代工厂商积极布局12寸产能,对8寸产能扩产保守;另一方面,射频器件的制程微缩和集成难度非常高,涉及到工艺的方方面面。
  ①中低端供给减少。设计公司将原有产能向高端产品转移,可能会出现中低端产品供不应求的状态。
  ②高端产能释放不足。设计公司将原有产能向高端产品转移,但由于工艺切换、产品认证、量产爬坡等因素影响,高端产品可能出现产能释放不足,从而导供不应求。
  3、投资建议
  需求端,5G对射频前端器件用量及性能提升,同时下游终端厂商不断提升国产化率,对于国产射频厂商而言,需求非常旺盛。
  供给端,RF-SOI衬底寡头垄断,晶圆代工扩产缓慢;国际大厂开始向高端转移,中低端产能或出现紧缺,而代际切换又可能导致高端产能释放不足。
  因此,尽管短期内供需双方都受到疫情扰动,但我们认为疫情影响只是暂时的,且不改变总体行业供需紧张的大逻辑。
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