国产射频芯片替代：绕不开的专利，风险十足的衬底外购

【摘要】射频滤波器国产替代的故事正在迎来专利碰撞，弯道超车可能要进入冷静期。

考虑到以村田为代表的海外巨头近年来频频在专利上对国产替代企业动刀，高端替代仍需更多时间。

具体而言，海外巨头扼住国产替代厂商命门的不是设计，而是衬底，当下从SOITEC采购POI衬底的厂商，实际都面临着专利风险。

长远来看，国产射频滤波器想要走入高端产品替代，衬底是个难啃也必须啃的“硬骨头”。与此同时，国内也应该迅速完善专利体系，保护高科技厂商的核心价值。

以下为正文：

五六年前，正值中美贸易战鼎盛时期，国产化替代是当时所有想要拿下半导体领域融资的绝佳故事。

只要细分市场体量够大，天使投资人和知名VC乃至地方政府便会不遗余力地给予支持。

射频滤波器便是这样一个需求够大、替代动力更足的项目。如果一切顺利，这一领域的创业公司们应该已经走过了从0到1的生死期，顺理成章地进入更高端替代领域。

但从市场表现看，今天的射频滤波器行业不仅国产化率仍然较低，竞争却先一步走入了红海化、低端化。据九鼎投资数据，国内目前30家左右国产滤波器厂商中，真正能在竞争中崭露头角的仅有10家左右。在ODM和手机客户端的竞标和竞争中，能见到的国产厂商只有4-5家。

情况似乎比想象中的更加动荡。

SAW滤波器领域，村田今年正凭借着这一传统优势项目在中国频频动刀。

2021年1月，好达电子的科创板IPO正式被受理前夕，村田向福州市中级人民法院起诉无锡好达电子三个型号的滤波器侵犯其专利，后者于2023年2月7日科创板IPO注册终止。

2024年12月，国家知识产权局公告显示村田正在与射频龙头卓胜微发生专利纠纷，卓胜微尚在对相关专利发起无效挑战。

2025年刚开年，专注于BAW滤波器生产的武汉敏声传出卖身消息，而此时距其最后一轮融资仅仅过去半年。按照拟收购方慈星股份此前披露的公开半年报，2024年上半年，武汉敏声实现营收为678.36万元，净利润为-1.31亿元，远未达到盈利水平。

作为滤波器消费的重要市场，中国早几年迎来了一波从SAW到BAW滤波器的声势浩大的替代浪潮，但从当下的事实来看，要想讲好替代的故事，仍需跨过眼前的专利大山。

01

TF-SAW绕不开的村田

滤波器从设计、制造到封装和测试均涉及发明专利。

根据Yole统计，1970年至今，全球与滤波器相关的发明专利超过8000项，其中SAW滤波器专利超过6500个，BAW滤波器专利约1700个，几乎被海外巨头垄断。

而近几年十分火爆、一度被视为超车关键的TF-SAW则早已被国际巨头日本村田建立了森严的专利体系。

据悉，村田在关键的POI衬底结构上，专利涵盖各种各样的材料和压电切型，甚至关于衬底硅的各种切型也有覆盖。

其中，最为关键的专利可能是于2011年申请的专利CN106209007B。

其权利要求1的描述为：

1 .一种弹性波装置，具有压电膜，所述弹性波装置具备：高声速支撑基板；低声速膜，其层叠于所述高声速支撑基板上；

所述压电膜，其层叠于所述低声速膜上；以及IDT电极，其形成于所述压电膜的一面，所述压电膜，以LiTaO3、LiNbO3、ZnO、A1N或PZT的任意一者作为材料；

所述高声速支撑基板，以硅作为材料；

所述低声速膜，以如下任意一者作为材料：氧化硅、玻璃、氮氧化硅、氧化钽、或者在氧化硅添加了氟或碳或硼而成的化合物、或者以这各个材料为主成分的材料，在将以IDT电极的电极周期所确定的弹性波的波长设为λ时，所述低声速膜的膜厚被设为0.1λ～0.5λ的范围。

此专利涉及到制造工艺层面的非常详细的流程，不仅极易被其他公司拿到工艺的关键know-how，而且业内其他公司已有的相关工艺和“惯例”也极有可能落到这份专利的范围内。

据业内高层透露，目前市面上所授TF-SAW无一不落入该专利的保护范围。

此外，值得一提的是，去年底卓胜微与村田涉及纠纷的专利中，明显可见村田在介绍中就通过高声速膜，低声速膜以及压电膜等词把叠层完美保护了起来。

专利原文如下图：本发明的弹性波装置（1）中 ，在支撑基板（2）上层叠有进行传播的体波声速比在压电膜（5）传播的弹性波声速高的高声速膜（3），在高声速膜（3）上，层叠有进行传播的体波声速比在压电膜（5）传播的体波声速低的低声速膜（4），在低声速膜（4）上层叠有上述压电膜（5），且在压电膜（5）的一面层叠有IDT电极（6）。

村田并没有描述此叠层结构倒底是几层膜，同样是通过枚举的方式把目前可能涉及到适合声速传播的材料列举出来，就把叠层键合给保护了，只要去用，绕开这个专利描述的概率很小，极易造成侵权。

（图源：村田ZL201610512603.9专利）

此外，膜厚参数范围的设定上，声表滤波器的低声速膜不管在何种材料上实现，传输的波长是有一定的范围，村田在这个专利则通过具体的参数来保护自身，这也意味着，业界目前的材料基本上都会落入这个参数范围内，诉讼争议就很容易产生。

村田的专利布局非常广泛，且申请时间较早，2010年就在频繁构建自家体系，从合法性上看，前述关键专利的到期时间实际为2031年，在此之前，一旦村田发力，便具有足够的威慑力。

这也是Skyworks、 Qorvo等国外射频大厂的产品中TF-SAW占比寥寥的重要原因。

02

专利风险核心：从SOITEC采购的POI衬底

2019年，为了改善射频滤波器的性能，SOITEC公司推出了POI衬底技术，这项声称将成为未来行业标准的技术在此后几年被包括高通和国产厂商在内的多家公司采购。

但值得一提的是，SOITEC本身并不保证IP的独立性，需要滤波器公司自行承担侵权风险，这为后续不少潜在风波埋下了伏笔。

以目前国内火爆的TF-SAW路线为例，其产线实际与Normal SAW厂并无差异，因为TF-SAW真正依赖的是衬底材料的革新，难度并不在于工艺和设计层面。

这也意味着，海外巨头扼住国产替代厂商命门的不是设计，而是衬底。

SOITEC公司对POI的宣传图显示，其POI衬底由三层组成：单晶压电层（Mono-crystal Piezo Layer）、埋入氧化物层（Buried Oxide）和高阻硅层（High Resistivity Silicon），这种结构与村田专利中描述的三层结构（超薄铌酸锂/超薄氧化硅/高声速衬底）相似，尽管材料可能有所不同，但基本结构可能被专利覆盖。

从村田POI的专利族整体覆盖范围来看，其专利中提及包括氧化硅、玻璃、氮氧化硅、氧化钽、以及在氧化硅中添加氟、碳或硼的化合物等多种材料。

SOITEC公司POI结构中的埋入氧化物层至少使用了这些材料中的一种或多种，难免落入广而全的专利保护范围。

高通的法务部门在给出风险评估时曾指出，该衬底构成对村田专利的侵权，不过因高通是村田的大客户，村田选择性不起诉高通。

基于这一逻辑，村田是否拿起专利武器，其实是一个选择性和时间问题。

但对于进展火热的国产替代厂商们，村田显然不会像对待高通那样手软，近几年频繁发动的专利诉讼可见一斑。

除此之外，SAW滤波器龙头企业村田拥有相关专利超过1000个，BAW滤波器龙头企业博通拥有约300个相关专利。

从滤波器的竞争格局来看，整个行业主要被美日韩企业垄断，集中度高，强者恒强。

这也意味着，早几年跑出来的国产滤波器厂商千帆历尽，一转头却发现仍未绕开POI衬底材料的专利风险。

03

尊重正向研发与专利保护

射频滤波器市场，国内厂商普遍成立时间大约是十年前，在中美贸易战打开的口子里找到了机会。

奋起直追的时间则在近五六年，这一点相比于海外大多巨头动辄几十年的技术和市场积累已经有所差距。

产业规律来看，射频企业的追赶实际上远没有那么快。

不仅高端产品研发尚需时间，我国当前专利制度也尚未健全。

尽管《商标法》《著作权法》《专利法》等已颁布，但相对于丰富的知识成果和急剧变化的创新产品而言，仍存在维权成本高、难度大、部分问题界定模糊的现象。

尤其是包括村田、博通在内的一众巨头已经在专利上立起城墙，高端化进程掣肘在下一阶段还会时有发生。

加之一众掣肘于高端化的企业需要生存下去，就产生了包括人才挖角、钻营专利漏洞等类似的事件。

甚至部分已经讲出故事的后发厂商，为了形成名义上的对标，也在专利问题上犯一些错。

好故事终究还是没能敌得过市场规律，在这一历史沿革下，曾经对标海外巨头的诸多公司，都逐渐投向中低端红海竞争中去。

站在这一节点，弯道超车的故事反而需要更多冷静。

长远来看，国产射频滤波器想要走入高端产品替代，衬底是个难啃也必须啃的“硬骨头”。

为了跨越村田等一众巨头早已摆在眼前的专利瓶颈，正向研发必不可少，市场应该给射频厂商更多机会，但更重要的是替代厂商本身具有足够的耐心，近几年弯道超车的故事看似诱惑，实则暗潮汹涌。

与此同时，国内也应该迅速完善专利体系，保护高科技厂商的核心价值。