5G是开启工业数字化和物联网新时代的新一代基础生产力。随着全球电子技术水平的不断提升,人工智能、大数据、物联网等新兴应用热潮持续升温,在全球消费升级和工业转型的双重利好带动下,全球的5G通信将于2019年下半年进入实质性商用阶段,逐步渗透进各个行业,构成"万物互联"的泛在网。目前,全球主要国家的5G产业链布局也已进入冲刺阶段。
5G通信是依靠半导体材料和器件,实现无线电磁波远距离传输、收发、处理的通信技术。与传统4G等通信技术相比,5G需满足全频谱接入、高频段乃至毫米波传输、高频谱效率三大基础性能要求,因此对器件和关键性半导体原材料的性能要求也相应提示。
全球5G器件布局和建设主要围绕终端、基站和传输三个领域展开,5G关键性半导体原材料的布局主要围绕晶圆材料、硅基半导体材料、以及化合物半导体材料展开。
射频前端模块是5G终端的关键性器件,也是我国进口依赖度最大的器件,其中放大器和滤波器在射频前端中的占比达95%,是各国布局5G产业链的关键战略领域。
根据 Mobile Experts 预测,全球射频滤波器市场规模到2020年有望达到130亿美元,年复合增长率为21.06%。目前全球市场全部为日、美厂商所主导与垄断,技术壁垒很难打破。博通和Qorvo两家美国厂商所占的市场份额高达90%以上。
滤波器可以筛选出特定频率的频点或者滤除该频点以外的频率,其中毫米波MEMS滤波器和FBAR滤波器,能够匹配5G的高频谱传输性能,是各国的战略聚焦点。
5G终端的放大器能将更多频段 (全频谱通信) 的电磁波放大到更高的频段 (中高频和毫米波技术),同时还能满足更小尺寸 (高集成度) 的要求。全球 GaAs 化合物半导体放大器的设计和制造厂被美国的 skyworks、Qorvo 和 Avago 三家厂商垄断,其中 Avago 是我国台湾的稳懋半导体公司,Skyworks 的代工厂商是中国大陆的宏捷科技公司和台湾的稳懋半导体公司。据Yole 报告预测,全球 RFPA 市场规模预计到2020年将达到25亿美元。GaAs射频功率放大器因其工作频率和工作电压高,并能解决 CMOS 产品击穿电压低、衬底绝缘性差、高频损耗大等先天缺陷,是全球5G射频模块布局的战略聚焦点。