全球專利3.6萬項 FBAR成熱點 射頻芯片成專利新寵 中國企業尚處弱勢

王雷

目前，對智能手機產品性能的宣傳中，主要集中在架構、CPU、GPU、基帶、ISP（圖形信號處理）等方面，其實手機的射頻芯片才是影響智能手機性能的關鍵部件。

智能手機使用感受很重要的兩點，都決定于射頻芯片的性能：一個就是手機的信號好壞，射頻是直接負責信號的收發；另一個是手機的待機時間，手機上耗電最大的部件就是功率放大器（PA），其效率將直接影響智能手機的待機情況。

隱藏的藍海市場

手機的射頻部分中的關鍵元件主要包括：RF收發信機、功率放大器 （PA）、天線開關模塊（ASM）、前端模塊（FEM）、雙工器、RF SAW濾波器等。4G手機的快速發展拉動了射頻芯片市場的發展，一臺標準2G手機的射頻芯片部分只有大約0.55美元的成本，3G手機達2.75美元，4G手機達8美元，全球標準的4G手機達13美元以上。

2014年射頻芯片市場規模大約75.16億美元，2015年市場規模則達到100.80億美元，比2014年增長34.1%。預計到2016年仍然能夠保持17.3%的增幅。據INTERNATIONAL BUSINESS STRATEGIES分析，預計到2020年，射頻芯片產品的市場份額達到466億美元，收發信機和功率放大器將占有射頻芯片市場的51%。

截止到2015年，全球移動智能終端射頻芯片相關專利申請共3.6萬余項。針對電路設計做出的專利申請3.2萬項，涉及器件工藝的4000余項。這同目前行業內設計公司數量眾多，而代工廠家較少的現狀吻合。

無論在總申請量排名還是近十年、近五年申請量排名中，村田、三星和博通三家企業均處于前五名，是目前行業內專利實力最為雄厚的企業；華為、太陽誘電和RFMD三家企業盡管在總申請量排名中沒有進入前十位，不過在近十年、近五年這三家公司的申請量較為可觀，分別位列第六、第七、第十和第四、第八、第六；NEC、東芝、京瓷、三菱、LG在專利申請量排名中均進入了前十位，但反觀近十年和近五年的申請量排名，這幾家公司已經不見蹤影。

這里要特別關注一家企業美國Skyworks公司。這是一家從事射頻技術研發和模擬半導體的公司，于2010年成立。Skyworks公司是蘋果公司的主要射頻芯片提供商，其主要產品有功率放大器、濾波器、振蕩器等射頻前端模塊以及集成的射頻前端。Skyworks公司的客戶除了蘋果以外，還有三星、華為、LG、中興等廠商。

中國的智能手機市場非常巨大，Skyworks的主要營收來源于中國，因此，作為除本土外最大的目標市場，該公司對中國進行了明確的專利布局。

崛起的FBAR勢力

目前智能手機產品的設計要求可在全球多個頻段工作，在射頻前端電路的相同空間內加入更多的濾波器藉助Microcap微型封裝技術，FBAR濾波器可以通過芯片級封裝滿足絕大多數的空間受限應用。同時FBAR濾波器可以支持高挑戰性頻段分配的陡峭濾波曲線以及具有非常好的帶外抑制能力。

業界普遍認為未來幾年無線通信技術的發展是圍繞LTE-A和4.5G技術的，而最早在2020年，將迎來5G技術的時代，移動通信頻帶將達到驚人的6GHz～60GHz，在如此高頻，如此寬帶的頻帶上，現有的技術中最有可能被采用的濾波器件就是FBAR器件，現有實驗室中制造的FBAR濾波器已經可以在20GHz以上的頻帶實現高性能的濾波。

可以預計在未來的幾年內，將有大量的人力物力投入到相關的研究和產品開發工作中去，也一定會再一次掀起FBAR的熱潮。

對于FBAR技術的專利要特別關注Avago公司，Avago作為FBAR技術的原創者，在這一領域一直處于世界領先地位，Avago在中國共有涉及FBAR的專利申請29篇。這29篇申請中有5篇待審，其余24篇全部授權，有2件專利在2015年因費用終止，22件專利申請仍在保護期內；這29件申請全部享有美國優先權。

Avago的這些申請質量非常高，進入中國的申請幾乎每一件都是重要專利。重要專利如“CN01142499制造薄膜體聲諧振器的改進方法和以該法實現的薄膜體聲諧振器結構空氣隙結構”、“CN01122139聲波諧振器基于空氣隙結構”、“CN03825078無晶體振蕩器的收發器基于FBAR振蕩器的RF收發器”、“CN200480029947具有可控制通帶寬的解耦層疊體聲諧振器帶通濾波器疊層FBAR，疊層間形成聲解耦器”、“CN200480029992穩固安裝的層疊體聲諧振器Bragg反射器”等。

同時要看到的是國內企業目前在FBAR的市場產品和專利儲備同時比較薄弱。我國尚沒有一家企業可以提供商業化的FBAR諧振器、濾波器或者雙工器。

移動智能終端射頻芯片領域技術發展迅速，市場前景巨大，競爭格局多變。芯片市場屬于技術高度密集產業，國內申請人可以結合專利信息和產業信息，通過收購、合作等方式來提升研發實力。不斷關注重點領域的技術分布、技術路線演進、研發團隊形成模式，繼續攻堅，積極布局，在跟隨中謀求發展。