射频前端公司如何抉择？IDM或Design House

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近年来，随着半导体行业受到的关注度和注入的资金不断提升，国内射频前端厂商也发展迅速，催生出如卓胜微、唯捷创芯、昂瑞微、飞骧、锐石创芯和慧智微等优秀厂商。这些企业崛起到一定规模后，资金实力逐渐雄厚，如何规划后续的发展路径并建立护城河变得越来越重要。其中，最受关注的问题莫过于——国内射频前端厂商现阶段究竟应该选择走IDM路线还是Design House路线？不同发展路径对应不同量级的资金投入，对于企业来说都是实打实的真金白银，投对了，能够少走弯路并走的更远，投错了，未来的路可能会走得更艰难一点。

先来回顾一下国际头部厂商的发展模式。当今国外主力射频前端厂商主要有Skyworks（思佳讯）、Qorvo（威讯联合）、Murata（村田）、Qualcomm（高通）和Broadcom（博通）。其中，Skyworks、Qorvo均为全球最早从事手机射频功放开发的老牌射频前端公司，早期手机出货量不大，GaAs需求不大，没有专门的GaAs晶圆代工厂，早期的射频前端封装采用LGA方式，也属于非常小众的封装方式，没有专门的代工封装厂。所以两家公司刚成立时均自然而然地采用了IDM模式，自建GaAs工厂制造GaAs HBT功率放大器和GaAs pHEMT开关，自建封装厂进行封装。

Qualcomm和Broadcom在射频前端领域布局轨迹比较一致。这两家从事射频前端芯片研发较晚，此时台湾GaAs的代工已比较成熟，有稳懋半导体、宏捷科等成熟的GaAs代工厂，能提供GaAs HBT功率放大器和GaAs pHEMT开关代工服务。IBM公司在2008年前后开发出SOI工艺并成功批量应用于射频前端开关中，IBM其后又将SOI代工业务出售给Global Foundry。再后来，Tower、UMC、中芯国际、华虹和武汉新芯等公司也陆续开发出SOI工艺并对外提供代工服务。因此，Qualcomm和Broadcom在开发射频前端之初面对的是代工资源丰富的大环境，未选择自建晶圆工厂，而是采用了代工模式，走的是Design House路线。随着射频前端从分立器件发展到模组，两家公司先后布局了滤波器方向，其中，Broadcom的Fbar技术领先，性能卓越；Qualcomm收购TDK滤波器，并发展自己的POI-SAW滤波器。至此，两家公司均有了自己的滤波器工厂，而封装仍然主要采用代工模式。

Murata的射频前端布局开始于滤波器、双工器研发，后来不断开发接收模组和部分发射模组，由于竞争的不断加剧，加之下游对射频前端原厂模组开发的响应速度的要求不断提升，Murata选择逐渐减少在发射模组和接收模组的布局，目前在国产手机市场的接收模组和发射模组市占率都逐渐降低。总的来看，Murata的模式是滤波器自建工厂、开关和功率放大器主要采用代工模式，从这个角度上来说，Murata的模式与Qualcomm和Broadcom比较类似。

上述5家国际上主流的射频前端厂家都有自己的滤波器产线，Qualcomm、Broadcom和Murata对功率放大器、开关等采用晶圆代工模式，因而这3家公司的固定资产折旧压力相对较小。Skyworks和Qorvo除了自有滤波器产线外，还有自己的GaAs工厂和封装厂，由于两家公司在中国手机市场的占比逐渐降低，产能空置越来越严重。在此背景下，Qorvo公司已经将中国的封装厂卖给立讯精密。且据了解，两家公司的GaAs工厂闲置也较为严重，未来出售或者关闭相关工厂的可能性走高。

滤波器方面，国外主流的5家射频前端公司都有自己的滤波器产线。由于滤波器的投资相对较小，且工艺比较独特，是比较适合自建滤波器产线的。不过，目前国内滤波器代工已经进入初步量产阶段，随着国产射频前端厂家的崛起和国产射频前端芯片模组化比例的提高，国产滤波器代工模式也有可能成功，需要国内头部射频前端厂家不断牵引，并探索开展工艺联合开发或者工艺授权。从已披露的公开信息来看，昂瑞微建立了自有的滤波器工艺研发线，有朝着这个方向演进的可能。

国产射频前端厂家中，卓胜微实力雄厚，建立了自有12寸产线和滤波器产线，其中，12寸产线可以生产SOI开关和IPD滤波器，据卓胜微披露，旗下子公司芯卓工厂投资近百亿建设相关产线。由此可以看出，在国产厂家中卓胜微选择走IDM路线的决心相对更大。其他射频前端厂家则或许受限于自身的资金实力并结合对行业的判断，在自建工厂方面仍在摸索前行。据了解，唯捷创芯自建了量产测试厂，昂瑞微自建了一条滤波器工艺试验线，飞骧建设了一个封装厂，锐石则自建了滤波器工厂。

在全球范围内，IDM模式比较成功的当属TI（德州仪器）公司。由于TI主力产品线是电源相关产品，可以采用相对成熟的工艺，而且对应的工业、汽车等市场对于电源芯片的迭代速度要求相对较低，部分产品可以卖十到二十年，折旧和均摊成本相对可控，不难看出，在出货量很大的模拟、电源领域，IDM模式被证明是相对有效的模式。另外一个相对失败的IDM模式案例是Intel（英特尔）。作为CPU霸主，Intel在成立早期通过大力投入产线在工艺上建立了一定的领先优势，助力其CPU在一段时间内保持了一定的优势。后来随着TSMC（台积电）的崛起，由于其客户众多，其中不乏有NVIDIA（英伟达）、AMD（超威半导体）和Qualcomm这类有竞争力的客户形成的托举合力，其代工业务盈利能力强劲，因而有能力在工艺迭代持续投入巨额资金，推动整个晶圆厂投入产出进入良性循环，进而工艺迭代更快，工艺水平持续稳定提升，达到国际先进水平。相比之下，Intel由于其自有工艺逐渐落后，采用自有工艺生产的CPU性能因而逐渐失去优势，除此之外，每年还要背负沉重的晶圆厂投资和维护费用，逐渐丧失了该领域的竞争优势。

按照行业经验，对于一个12寸晶圆厂，2万片产能及其利用率是能否实现盈利的分水岭，这是在考虑到工厂净化动力成本、产线运营维护成本、各类均摊折旧等因素并经过实践得出来的一个经验数字。射频前端中的开关采用12寸SOI CMOS工艺，据粗略统计，对于一个射频前端公司，月均SOI晶圆需求量达到12寸8000片时，公司销售额可以达到40亿元左右的规模。如果建设一个2万片产能的SOI CMOS工厂并全部满产，能支撑100亿左右的销售规模。相应地，如果要实现年产值100亿的销售规模，并打算自建6寸GaAs工厂，这个工厂的产能也需要在2万片左右。基于当前的半导体设备价格和建厂成本，对于一个射频前端厂家，如果对于SOI、GaAs、滤波器和封装厂全部选择自建，并且按照年产值100亿销售规模来规划，那么至少需要100亿以上的资金投入，这对于绝大多数国产射频前端公司来说都可谓望尘莫及。

短期来看，采用IDM模式，需要迅速补齐制造短板，且产出稳定需要时间，另外，由于专利积累不足，采用IDM的初期容易受到知识产权诉讼影响。当前国内射频前端公司销售规模还没有任何一家突破50亿元规模，基于当前的营收规模大力投入产线对于企业经营是个不小的压力。此外，移动终端客户为了自身供应链安全，通常会扶持3-5家国产供应商，避免一家独大，影响供应安全，因此行业前三公司的销售额差距不会拉得太大。这就决定了排名第一的射频前端公司销售额快速提升会比较困难，如果采用IDM模式，那么一段时间内还要承受产能利用率不足带来的财务压力。当前情况下，国产SOI、GaAs代工厂逐渐成熟，封装厂产能也非常充足，为Design House公司提供了充裕的代工资源和相对有竞争力的成本优势，与IDM模式公司竞争也能游刃有余，短期内，采用Design House模式的射频前端公司可以利用供应链的优势迅速扩大规模，缩小与头部厂商的差距。

长期看来，采用IDM模式可以通过持续工艺迭代创造出差异化的工艺模式以满足不同客户的需求，而且，随着折旧压力减少，企业财务表现会逐渐改善。但IDM厂商仍然需要维持庞大的工艺研发人员和生产队伍，并且需要持续在工艺上进行迭代升级，加大了管理的难度和成本，一旦短期业绩下滑，依然需要承受产能利用率不足的压力。采用Design House的公司则可以采用联合研发工艺的模式，或者授权专有工艺与代工厂合作，这样也能建立一定技术优势。这方面的成熟案例如Qualcomm、Broadcom与GaAs代工厂之间的合作，这些公司提供自己的外延片给GaAs代工厂并由代工厂生产出最终的产品，借此构建技术领先性优势。

综合看来，采用IDM模式和Design House模式各有利弊，对于射频前端公司而言，还是要基于各自的特点，抓住国产替代带来的市场空间，迅速占据有利位置，紧跟头部客户迭代步伐，解决供应安全的同时做出自身特色。最终孰胜孰负，还是要看企业战略定力和前瞻眼光，需秉承务实心态，一步一个脚印稳步前进。

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