8．5 麥捷科技

麥捷科技是國內被動器件龍頭廠商， 積極布局Saw濾波器。公司在電子元器件產業(yè)深耕多年，是我國片式電感、片式LTCC射頻元器件、濾波器等細分行業(yè)的領導企業(yè)。公司具有領先的技術創(chuàng)新和工藝創(chuàng)新優(yōu)勢，截至2019年，公司已獲授權的專利共158項，且公司“高世代聲表面材料與濾波器產業(yè)化技術”項目獲得了2018年國家科學技術進步二等獎。公司早期參與射頻濾波器產業(yè)，客戶包括國際知名手機品牌廠商，如華為、小米、中興等，多次被授予“優(yōu)秀供應商”和“商業(yè)合作伙伴”等榮譽稱號。

麥捷科技在2016年底募集了8．5億元左右的募集資金，用于發(fā)展“基于LTCC基板的終端射頻聲表濾波器（Saw）封裝工藝開發(fā)與生產項目”和“MPIM 小尺寸系列電感生產項目”。在5G換機潮下，公司一方面推動Saw濾波器量產出貨，另一方面正在努力推進面向5G的LTCC、TC－Saw和Fbar濾波器的研發(fā)和產業(yè)化，并計劃于2020年推向市場。公司對疊層電感小型化和高頻化的創(chuàng)新也進行了戰(zhàn)略布局，并開發(fā)了整合濾波器、PA以及電感器等射頻前端期間的PAMiD模塊。

目前公司 Saw濾波器已實現(xiàn)量產出貨，且于 2018 年開始貢獻利潤，未來隨著設備的到位和技術的進步，產能將進一步擴張，當前公司具備5000萬只／月的Saw 濾波器產能，2020年有望擴張至1億只／月。

我們看好公司在射頻器件產業(yè)鏈濾波器封裝環(huán)節(jié)卡位和未來Saw濾波器的國產替代。在5G快速發(fā)展帶動射頻器件需求上升和巨大國產替代空間的背景下，Saw濾波器產品將有望給公司帶來很好的業(yè)績增長。

8．6 華天科技

華天科技為國產封測技術領導者，不斷提升產能。華天科技成立于2003年，是半導體封測龍頭企業(yè)，為客戶提供封裝設計、物流配送、引線框封裝、封裝仿真、晶圓級封裝、基板封裝、晶圓測試及功能測試等一站式服務。華天科技不斷擴展版圖，于2018年收購Unisem，并投資80億元在南京建設封測基地。為布局車用晶圓級先進封裝業(yè)務，華天科技再次投資20億元于舟山建設生產線。2019年，華天科技在西安新增投入約8億元設備以緩解封裝產品產能緊張的局勢。2019年，公司共完成集成電路封裝量331．88億只，同比上升24．19％，晶圓級集成電路封裝量85．15萬片，同比增長50．98％。公司是國內少有的封測技術龍頭，2019年度共獲得發(fā)明專利17項，公司客戶包括國際知名濾波器廠商Skyworks以及Sony等，且在2019年繼續(xù)發(fā)揮銷售龍頭作用，本年新開發(fā)客戶146家，臺灣地區(qū)前十大IC企業(yè)已有8家公司成為華天科技的客戶。

華天科技領先行業(yè)的核心技術為扇出型封裝技術，其扇出技術被稱為eSiFO。在eSiFO技術中，需要先把晶圓蝕刻出一個縫隙，然后利用抓取－放置系統(tǒng)將裸片放置在這一縫隙中，最后密封。

華天科技今年營業(yè)收入及銷售毛利率、凈利率均穩(wěn)步增長。盈利能力的增長與其產能擴充息息相關。從2015年開始，華天科技就耗資近20億元，分別在天水、西安以及昆山進行投資布局，擴大生產規(guī)模。華天科技收購的馬來西亞封測企業(yè)Unisem也將為其帶來產能增長。

8．7 通富微電

通富微電為國產封測企業(yè)領軍企業(yè)，先進技術驅動業(yè)績增長。通富微電子股份有限公司成立于1997年10月，專業(yè)從事集成電路封裝測試，是中國前三大集成電路封測企業(yè)之一。2017年，公司在全球封測企業(yè)中排名第6位。公司在國內封測企業(yè)中技術領先，率先實現(xiàn)12英寸28納米手機處理器芯片后工序全制程大規(guī)模生產，包括Bumping、FC、CP、SLT、FT等，截至2019年12約，公司累計申請專利875件。公司同樣擁有Bumping、FC、WLCSP、SiP、BGA等先進封測技術、傳統(tǒng)封測技術以及汽車電子產品、MEMS等封測技術，目前公司現(xiàn)金封測技術已全部實現(xiàn)產業(yè)化。公司的產品和技術能夠廣泛地應用于存儲器、高端處理器芯片（CPU 、GPU）、物聯(lián)網、信息終端、功率模塊、汽車電子等各個領域，這使得公司能夠成為國產CPU、GPU等產品的國產化替代之一。

通富微電擁有位于江蘇南通崇川的總部工廠、南通通富、合肥通富、TF－AMD蘇州、馬來西亞檳城以及在建的廈門通富六大生產基地。公司先后在南通、合肥、廈門多地布局，以新建或參股的方式建成工廠，并收購了AMD蘇州及AMD檳城各85％的股權。公司生產基地多點開花，產能成倍擴大，對于先進封裝方面的規(guī)模優(yōu)勢提升巨大。

通富微電于2019年積極拓展AMD 7納米封測服務，帶來蘇州、檳城生產基地訂單的大幅增長。因而2019年，公司實現(xiàn)82．67億元總收入，同比增長14．45％。

在全球半導體行業(yè)經歷低谷后，隨著5G進步，終端應用以及封裝測試市場需求旺盛。受到政策福利和技術進步的影響，通富微電在封測領域的訂單規(guī)模將持續(xù)提升，也將繼續(xù)拓展生產線。2020年，通富微電將啟動新一輪40億元的擴產募資項目，于南通蘇通工廠布局面向5G的高端封裝市場。

9、風險提示

（1）全球經濟下滑甚至衰退的風險；（2）疫情控制不當導致手機銷售量不及預期風險；（3）5G網絡建設不及預期風險

附錄

· 橋本研也——Saw濾波器學術泰斗

橋本研也，日本千葉大學教授，IEEEFellow，日本學術振興會弾性波元件技術第150委員會委員長。橋本教授分別于1978年3月和1980年3月獲得日本千葉大學學士和碩士學位，1989年5月獲得東京理工大學博士學位；1980年4月至1989年3月在日本千葉大學任助教，1989年4月至2005年3月在日本千葉大學任副教授，2005年4月至今在日本千葉大學任教授。橋本教授長期從事射頻聲表面波器件研究，取得了一系列杰出成果。

橋本研也于1956年3月2日出生于日本福島。他分別于1978年和1980年在日本千葉大學取得電子工程的理學學士和理學碩士學位，并于1989年畢業(yè)于日本東京工業(yè)大學。他于1980年加入千葉大學，任副教授，現(xiàn)為教授。2013到2015年間，他擔任千葉大學前沿科學中心主任。1998年，任芬蘭赫爾辛基理工大學客座教授。在1998／1999年的冬天，他是法國CNRS的實驗室的訪問科學家。1999年和2001年，他是奧地利林茨的約翰內斯開普勒大學的客座教授。2005／2006年，中國科學院聲學研究所客座科學家。2009－2012年，他在中國成都電子科技大學擔任客座教授。自2015年以來，他一直是上海交通大學的客座教授。

2001年，他擔任IEEE Transactions on MTT特刊《無線通訊用微波聲波裝置》的客座編輯，并擔任2002年及2015年IEEE國際超聲波研討會的宣傳聯(lián)席主席。他被任命為IEEE MTT協(xié)會演講局的成員。從2005年到2006年，他還擔任國際著名協(xié)會IEEE UFFC的講師。2007年到2009年以及從2014年到2016年，他擔任IEEE UFFC協(xié)會管理委員會（ADCOM）的成員。從2007年到2009年，他擔任IEEE ED學會講師。2011年，他擔任IEEE ED學會合作主席。2018年，他也擔任了IEEE國際超聲學座談會的合作主席。2015年，他獲得了新技術發(fā)展基金會頒發(fā)的“市村工業(yè)獎”，以表彰他為射頻表面聲波設備開發(fā)的最佳基片42－LT。作為IEC TC49／WG10的核心研發(fā)專家，他研究了長達7年時間。作為項目負責人，他對壓電鋸齒和Baw濾波器的三個國際標準的制定做出了重要貢獻。2018年，他的“高性能射頻Saw設備研究”獲得了文部科學大臣對科學技術的表彰。在2019年，他出色的研究、服務、責任感和領導力獲得IEEE 2019 UFFC杰出服務獎，他還在UFFC－學會擔任多個職務，包括兩屆IEEE國際超聲學研討會的主席、國際知名講師、AdCom會員等。

他目前的研究興趣包括各種高性能表面和體聲波器件的仿真和設計、聲波傳感器和執(zhí)行器、壓電材料和射頻電路及系統(tǒng)設計。橋本博士是IEEE的會員，同時也是日本電子、信息和通信工程師學會、日本電氣工程師學會和日本聲學學會的成員。

橋本研也研究了廣泛應用于移動通信設備的頻率范圍內的高性能聲波器件。作為一名Saw濾波器設備的專家，他的各種研究項目正在與世界各地的院校和行業(yè)進行強有力的合作。

· 射頻濾波器的基礎材料

鉭酸鋰（LiTaO3，簡稱 LT）和鈮酸鋰（LiNbO3，簡稱 LN）晶體是十分重要的多功能晶體材料，可以作為壓電晶片材料，具有優(yōu)異的熱電、壓電、光電等性能，廣泛用于制造Saw濾波器和Baw濾波器。鈮酸鋰晶體是一種多功能晶體，能夠實現(xiàn)非臨界相位匹配，具有良好的非線性光學性質，其非線性光學系數(shù)較大。鈮酸鋰晶體作為壓電晶體，可以應用于制作中低頻Saw 濾波器，大功率耐高溫的超聲換能器等。它也是一種電光晶體，也是重要的光波導材料。

鉭酸鋰晶體也是一種具有很高應用價值的多功能材料。LiTaO3晶體居里點高于 600℃，化學性能穩(wěn)定高（不溶與水），不易出現(xiàn)退極化現(xiàn)象，探測率優(yōu)值高，介電損耗低，是熱釋電紅外探測器應用材料的最佳選擇。過拋光的 LT 晶片具有良好的機電耦合、溫度系數(shù)等綜合性能，被廣泛用于濾波器、諧振器、換能器等電子通訊器件的制造，也可以用于制造高頻聲表面波器件，并應用在對講機、手機、航空航天、衛(wèi)星通訊等許多高端通訊領域。

近幾年，LT和LN襯底材料的市場需求量以每年 50％的速度在增長，而目前的供應商基本都集中在日本等國外。

生產規(guī)模較大的企業(yè)包括住友金屬礦山，且住友進行了大舉擴產，公司 2014 年 12 月 18 日宣布將增產使用于智能手機Saw濾波器芯片的 LT／LN 基板。但LT／LN基板需求持續(xù)擴大，Saw濾波器廠商仍紛份提出要該公司進行增產的要求。當時住友金屬礦山計劃投下約 40 億日元，除將進一步擴增旗下子公司“住礦國富電子”的 LT／LN 基板產能之外，也將在上述新設LT／LN 基板生產設備，將LT／LN 基板月產能規(guī)劃中的 21 萬片擴增至 30 萬片的規(guī)模。增產工程于2015 年 4 月動工、并在 2016年10月完工。

臺灣地區(qū)生產LT／LN基板的廠商有兆遠。國內從事鉭酸鋰和鈮酸鋰的公司有中電 26 所、天通股份等。

· Saw濾波器主要工藝過程

制造Saw濾波器首先要選擇的是使用哪種基材。對于基材，首先要對晶體進行取向和切割。傳播方向確保了聲波表面的傳播完全限制在垂直于晶片平面的表面上。同時，可以通過使用金屬或通過蝕刻到晶片中來實現(xiàn)用于形成IDT和鏡面結構。接下來，利用鋁金屬化工藝進行鋁沉積。與其他金屬相比，鋁相對容易蝕刻，價格便宜，并且加工工具校準得很好。在CVC蒸發(fā)器中可以完成鋁蒸發(fā)工藝，該工具將襯底抽真空至約0．4Torr的高真空水平，并使用了鎢籃。為了準確預測金屬厚度對器件操作的影響，金屬的目標厚度應小于IDT間距的1％。因此，鋁層的目標厚度為1500。鋁沉積在晶片的背面，以便為后續(xù)處理期間積累的任何電荷提供接地路徑，而濺射技術等其他沉積技術傾向于將襯底加熱到高溫，這可能會使晶片破碎。在鋁沉積之后，需要光刻步驟以掩蔽晶片以進行蝕刻。這一步首先要將光刻膠進行熱處理，隨后利用CEE旋涂機進行旋涂。為了使晶片曝光以產生期望的圖案，將掩模對準晶片是至關重要的，因此必須對晶片平面進行對準。隨后，對晶片進行曝光和顯影。下一步是將晶片浸入鋁濕法蝕刻溶液中。每個IDT都有很多指對，一處短路會導致設備工作不正常。因此，確保蝕刻完成至關重要。隨后將晶片進行去離子中水級聯(lián)沖洗5分鐘。檢查確認從晶片上去除了光刻膠后，便可以測試設備。

（1）原理

Saw濾波器的基本結構包括具有壓電特性的基片材料拋光面以及兩個聲電換能器——叉指換能器（IDT）。Saw濾波器的制備通常采用半導體集成電路的平面工藝，在壓電基片表面蒸鍍一定厚度的鋁膜，再利用光刻方法把設計兩個IDT的掩膜圖案沉積在基片表面，分別用作輸入換能器和輸出換能器。由此，輸入換能器將電信號變成聲信號，沿晶體表面?zhèn)鞑�，輸出換能器再將接收到的聲信號變成電信號輸出。

Saw濾波器的工藝和主流技術方面有很高的要求，濾波器生產中的主流工藝流程包括清洗、鍍膜、光刻、腐蝕和封裝工藝等。目前日本企業(yè)，如富士通、三洋電器等少數(shù)幾家掌握壓電基片生產技術的制造商壟斷了Saw濾波器市場。Saw濾波器微型化、高可靠、低成本和集成化是大勢所趨，跨越工藝技術門檻是中國企業(yè)實現(xiàn)國產替代化的關鍵所在。

（2）壓電基板材料

壓電（piezoelectricityor piezoelectric effect）一詞來源于希臘語piezein，表示施加壓力，這種效應在1880年由兩位法國物理學家Pierre和Paul－Jacques Curie發(fā)現(xiàn)。壓電效應是指，某些晶體受到外部壓力時會產生電壓，而如果某些晶體兩面存在電壓，晶體形狀會輕微變形。普通晶體的原子或分子在三維空間內排列得很有規(guī)律，而且隔一段距離重復著基本組成單元。大部分晶體的基本組成單元原子排列是對稱的，不管有沒有外部壓力，基本單元里的凈電偶極子始終是零。而壓電晶體則相反，原子排列是不對稱的。

壓電晶體原子排列雖然不對稱，但正電荷會和附近負電荷相互抵消，所以整體的晶體不帶電。當晶體受到壓力時外形會變化，一些原子間距離會變化，打亂了原來保持的平衡，出現(xiàn)凈電荷，晶體表面出現(xiàn)正電荷或負電荷。這種現(xiàn)象稱為壓電效應。相反地，晶體兩端加電壓時原子受到電壓影響，為了保持電荷的平衡，原子來回震動使壓電晶體形狀輕微變形。這種現(xiàn)象稱為反壓電效應（reverse－piezoelectric effect）。

Saw濾波器應用的壓電襯底是各向異性的晶體結構，其中襯底內部的每個單個晶體都具有自己的極性。在多晶材料中，各個微晶的不同極性可能會相互抵消，但是通過應用鐵電極化過程，即在將材料暴露于強電場的同時加熱材料，可以使材料的單個極性對齊，并且材料整體將顯示壓電效應，就像其單個微晶一樣。

Saw 濾波器常用的壓電材料包括LiTaO3、SiO2、LiNbO3等。在輸入IDT交叉排列的電極之間，交流電壓經過壓電材料產生壓力，并以表面聲波的形式沿著表面?zhèn)鞑ィ�而在垂直方向上Saw幅度快速衰落。右邊的IDT接收表面聲波，輸出電信號。中間部分的屏障可影響輸入端和輸出端之間的耦合。Saw濾波器也可以呈現(xiàn)串并聯(lián)組合。

雖然所有的Saw傳感器都需要壓電晶體材料，不同傳感器的應用場景需要不同的壓電晶體材料。如果該設備對溫度要求高，則需要具有高溫度系數(shù)的材料來增加對溫度變化的敏感性。一般用于手機終端中的Saw濾波器希望使用具有低溫度系數(shù)的材料，以最大程度地減少由于溫度變化引起的不良影響。基板的溫度系數(shù)不僅取決于所使用的材料，還取決于材料的晶體取向或切割。切割和材料也會影響機械形式和電磁形式之間能量轉換效率的基板耦合系數(shù)。

Saw 濾波器的性能通常隨著溫度升高變差。如今室內濾波器所承受的平均溫度為 25 攝氏度，而各種終端設備中的濾波器所承受的平均溫度可達 60 攝氏度或更高，鯊魚鰭或車頂中嵌入的濾波器所承受的溫度甚至更高。濾波器的溫度越高，就越難過濾掉特定頻率，信號因而就越有可能“漂移”至相鄰頻段。5G時代，新分配的很多頻段與現(xiàn)有頻段十分接近，管理溫度漂移便顯得尤為重要。TC（temperaturecompensated）－Saw濾波器能夠有效改善溫度性能，它在IDT上增加了保護涂層。普通的Saw濾波器頻率溫度系數(shù)大約在－45ppm／oC左右，而TC－Saw大約－15到－25ppm／oC。增加涂層的工藝比較復雜，成本也有所增加。

TC－Saw濾波器廣泛應用在手機終端中。三星的美國版Galaxy S7集成了Murata公司生產的RF前端模組FAJ15，該模組主要針對LTE低頻段，由幾顆濾波器芯片組裝在陶瓷基底上。其組裝的Saw濾波器包括STD－Saw（標準Saw）和TC－Saw（熱補償Saw）兩種。TC－Saw技術主要應用在Band8 LTE雙工器上，因為其頻段要求非常低的熱漂移。

從形態(tài)上劃分，Saw濾波器也有較多種類，包括空氣橋狀、指狀組合型等。

（3）叉指換能器材料

用于IDT的金屬的選擇也趨于特定于應用，盡管通常需要低電阻，因為這通常會使轉導過程更有效。金屬與金屬的粘合強度以及金屬的沸點（決定可用沉積工藝的類型）也是重要的因素，而成本也是如此。下表比較了常見IDT材料的這些特性：