5G時(shí)代PCB集成電路行業(yè)報(bào)告

1、5G時(shí)代PCB集成電路行業(yè)報(bào)告技術(shù)創(chuàng)新，變革未來505G建設(shè)提速，2020年大規(guī)模上量5G基站相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈投資機(jī)會(huì)乘5G浪潮，通信板將迎來高速增長(zhǎng)期PCB：5G時(shí)代加速到來，通訊PCB迎來高速 成長(zhǎng)期5G建設(shè)提速，2020年大規(guī)模上量1海外5G建設(shè)規(guī)劃三大運(yùn)營(yíng)商建站規(guī)劃各地政府發(fā)布5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃5G基站建設(shè)投資額及數(shù)量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來源：工信部, C114, Wind, 國(guó)泰君安證券研究512020年開始上量2019年設(shè)備商出貨量、訂單量逐月顯著增加1數(shù)據(jù)來源：IHS Markit, C114, 國(guó)泰君安證券研究 52主設(shè)備商5G基站合同數(shù)量（個(gè)）主設(shè)備商5G基站出貨量（萬站）2018年通信基站出貨

2、量市場(chǎng)份額Top5設(shè)備商近日最新進(jìn)展25G基站射頻前端技術(shù)變化數(shù)據(jù)來源：國(guó)泰君安證券研究53每一代通訊技術(shù)的升級(jí)都將帶來革命性的變化，與4G相 比，5G連接數(shù)密度、端到端時(shí)延等將全面提升，峰值速率約 是10Gbps20Gbps，這都對(duì)射頻等部分提出了更改的要求。射頻前端器件能支持更多的頻段：引進(jìn)了5G NR的標(biāo)準(zhǔn)， 會(huì)有3.5GHz、4.8GHz等頻段出現(xiàn)，以及不斷重耕的LTE頻 段，或者原來4G頻譜的設(shè)備件必須要支持5G標(biāo)準(zhǔn)。需要新型射頻半導(dǎo)體：5G引入新的CF-OFDM波形，相比 4G有更大的峰均比，有更寬的子載波間隔，以及可動(dòng)態(tài)調(diào) 節(jié)的功率頻率范圍，這就需要設(shè)計(jì)新射頻半導(dǎo)體（PA等）。5

3、G需要更多的MIMO：在4G LTE時(shí)代，已經(jīng)做到了44 的MIMO。5G的44下行MIMO或是210的上行MIMO 可能會(huì)成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，屆時(shí)需支持四個(gè)下行鏈路的和兩個(gè) 上行鏈路。簡(jiǎn)單的雙工器或?qū)⑷∠弘p工信號(hào)雖常見（例如，低頻段 和中頻段 / 高頻段信號(hào)），但5G新要求將對(duì)信號(hào)路由至天 線的方式做出實(shí)質(zhì)性改變。高性能天線轉(zhuǎn)換開關(guān)能最大化 信號(hào)連接的數(shù)量，并符合嚴(yán)格的 CA 抑制要求，維持低插 入損耗，因此也將取代簡(jiǎn)單的雙工器。5G射頻前端部分變化25G采用“宏站+小站”模式，基站射頻前端增長(zhǎng)空間巨大基站射頻前端市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來源：Qorvo, 國(guó)泰君安證券研究 54從5G建設(shè)來看，將會(huì)采用

4、“宏站+小站”組網(wǎng)覆蓋的模式，基 站的升級(jí)將會(huì)帶來一輪原有基站改造和新基站建設(shè)的浪潮。宏 站數(shù)量方面：隨著5G頻率的提高，原本的單站因?yàn)楦采w范圍 較小無法跟上。為了滿足信號(hào)需求，宏基站的建設(shè)數(shù)量將迅速 上升；小站數(shù)量方面：小站是一種從產(chǎn)品形態(tài)、發(fā)射功率、覆 蓋范圍等方面，都相比傳統(tǒng)宏站小得多的基站設(shè)備。在5G建 網(wǎng)的初期階段，基站主要以宏基站為主。在實(shí)現(xiàn)5G基礎(chǔ)廣泛 覆蓋后，隨著超密集組網(wǎng)即小基站的密集部署，小基站的需求 將大幅增加總之，基站數(shù)量相對(duì)4G時(shí)代將會(huì)有巨大提升，因?yàn)榛旧漕l 前端器件需求量也會(huì)大幅增長(zhǎng)。由于單個(gè)5G基站對(duì)于功率放 大器、濾波器等射頻器件的數(shù)量提升并且性能有了更高要求

5、， 造成射頻器件成本上漲，我們預(yù)計(jì)單個(gè)5G基站的成本相比于 4G也會(huì)增加5G基站時(shí)代將會(huì)迎來基站數(shù)量和單個(gè)基站成本的雙雙上漲， 因而5G時(shí)代的基站市場(chǎng)空間將會(huì)有巨大的增幅。根據(jù)Qorvo 的報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)2022年基站射頻前端市場(chǎng)將由2018年的約5 億美元，增長(zhǎng)至16億美元，增幅達(dá)220%。552GaN PA有望成為5G通訊基站首選方案5G基站功放將采用GaN：相較于基于Si的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體和GaAs，GaN 可以達(dá)到LDMOS原始功率密度的4倍，每單位面積可將功率提高4到6倍，也就是說，相同發(fā)射功率規(guī)格下，GaN裸片尺寸為L(zhǎng)DMOS裸片尺寸的1/6至1/4。因此，在基 站端GaN

6、射頻器件更能有效滿足5G的高功率、高通信頻段和高效率等要求，同時(shí)能 夠?qū)崿F(xiàn)更小器件封裝，確保Massive MIMO 和AAU 技術(shù)下射頻前端的高度集成化。GaN市場(chǎng)規(guī)模將迎來高速增長(zhǎng)：根據(jù)Yole預(yù)測(cè)，整個(gè)GaN RF器件市場(chǎng)規(guī)模將從2018 年的6.32億美元增長(zhǎng)到2024年的20.20億美元，迎來復(fù)合年增長(zhǎng)率21%的高速發(fā)展。5G對(duì)功放要求的變化2018-2024年GaN RF器件市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來源：Qorvo, Yole, 國(guó)泰君安證券研究2外資企業(yè)占據(jù)PA市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)替代初現(xiàn)曙光數(shù)據(jù)來源：公司公告, 國(guó)泰君安證券研究56目前，全球PA市場(chǎng)絕大部分份額被Skyworks、Qorvo、

7、Broadcom、Murata占據(jù)。領(lǐng)導(dǎo)廠商Skyworks、Qorvo和Broadcom采用 IDM模式。晶圓代工模式也在興起，主要有臺(tái)灣穩(wěn)懋等。國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司有近20家，主要有漢天下、唯捷創(chuàng)芯、紫光展銳等。國(guó)內(nèi)晶圓代工廠商主要有三安光電、海特高新。內(nèi)資企業(yè)具有生產(chǎn)5G基站用GaN PA的能力：中國(guó)GaN器件IDM企業(yè)有蘇州能訊、英諾賽科，大連芯冠科技正在布局，海威華芯和 三安集成可提供GaN器件代工服務(wù)，其中海威華芯主要為軍工服務(wù)。中電科13所、55所同樣擁有GaN器件制造能力。功率放大器市場(chǎng)格局國(guó)內(nèi)部分PA廠商5725G基站濾波器由金屬轉(zhuǎn)向介質(zhì)數(shù)據(jù)來源：Wind, 國(guó)泰君安證券研究在3G/

8、4G 時(shí)代，金屬同軸腔體憑借著較低的成本，較成熟的工藝，受到市場(chǎng)追捧，但隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，商用的無線 頻段變的非常密集，導(dǎo)致了普通金屬腔體濾波器不能實(shí)現(xiàn)高抑制的系統(tǒng)兼容問題，5G時(shí)代更是對(duì)濾波器提出了更高的要求， 受限于Massive MIMO 對(duì)大規(guī)模天線集成化的要求，濾波器需更加小型化和集成化。陶瓷介質(zhì)濾波器具有Q 值高、選頻特性好、工作頻率穩(wěn)定性好、插入損耗小等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)腔體濾波器相比，介質(zhì)濾波器在 產(chǎn)品性能上更加優(yōu)異，尺寸更小，功耗也更低，并且一旦實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)其成本也會(huì)更低。因此，陶瓷介質(zhì)濾波器有望在5G 時(shí)期 中低頻段繼續(xù)成為主流選擇。由金屬轉(zhuǎn)向陶瓷濾波器的優(yōu)點(diǎn)國(guó)內(nèi)陶瓷介質(zhì)濾波器

9、主要廠商2基站天線市場(chǎng)格局穩(wěn)定數(shù)據(jù)來源：公司公告, ABI Research, 國(guó)泰君安證券研究 58目前，我國(guó)企業(yè)在天線市場(chǎng)領(lǐng)域已經(jīng)取得了不俗的成績(jī)。據(jù)ABI Research發(fā)布的全球基站天線報(bào)告顯示，全球基站天線市場(chǎng)格局趨于穩(wěn)定，全球top3天線廠商華為、凱瑟琳、康普占據(jù)了接近7成無源天線市場(chǎng)份額，其中華為份額34%，已經(jīng)4年蟬聯(lián)全球第一。除了華為天線外，我國(guó)在3G/4G時(shí)期還陸續(xù)培育了諸如京信、國(guó)人、摩比、通宇、虹信等諸多優(yōu)秀天線企業(yè)，國(guó)產(chǎn)天線實(shí)現(xiàn)了對(duì)海外公司 的超越，全面完成了國(guó)產(chǎn)替代。未來，隨著5G時(shí)代到來，我國(guó)通信天線行業(yè)既將迎來將新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)和行業(yè)整合機(jī)遇，那些與系統(tǒng)主 設(shè)

10、備商共同研發(fā)5G天線、掌握5G天線核心部件的供應(yīng)商將有望脫穎而出，分享5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)大市場(chǎng)的盛宴。國(guó)外天線廠商龍頭簡(jiǎn)介2016-2018年基站天線全球市場(chǎng)份額排名593基站用PCB板數(shù)據(jù)來源：深南電路, 國(guó)泰君安證券研究4G基站設(shè)備中RRU和天線系統(tǒng)分離，采用單扇區(qū)或3扇區(qū)的形式，單基站PCB價(jià)格約為4000-8000元。到了5G時(shí)代，AAU將天線系統(tǒng)進(jìn) 行了集成，全新的AAU設(shè)備單元帶來PCB的新變化，如圖3所示，直接采用3扇區(qū)的形式。以sub 6GHz單基站為例，預(yù)測(cè)PCB總價(jià)20000元， 是4G單基站架構(gòu)的2.5-5倍，而28GHz以上超高頻單基站PCB的預(yù)測(cè)總價(jià)高達(dá)40000元。天線

11、板：采用了陣列式排布的形式，將Massive MIMO 集合到 AAU 上，天線和通道數(shù)量達(dá)到64個(gè)、128個(gè)，因此需要更高效的PCB來保證數(shù)據(jù)收發(fā)，同時(shí)PCB的使用面積將大幅增加，層數(shù)增多（26層），天線 AAU 的附加值向PCB 板及覆銅板轉(zhuǎn)移；TRx、數(shù)據(jù)處理用板：面對(duì)龐大的通信數(shù)據(jù)，基站的數(shù)據(jù)處理能力有了更高的要求，需要采用更大面積，層數(shù)約為1016層的 PCB，與此 同時(shí)，為了保證數(shù)據(jù)處理的效率及對(duì)更高頻率的適用性，也需要采用更高速、高頻的材料來制造所需的PCB。5G AAU結(jié)構(gòu)圖試驗(yàn)網(wǎng)PCB拆分603乘5G浪潮，通信板將迎來高速增長(zhǎng)期5G通信板市國(guó)場(chǎng)泰規(guī)君模安預(yù)證測(cè)券（2億02元0）年度投資策略報(bào)告會(huì)數(shù)據(jù)來源：Prismark, 公司公告, 國(guó)泰君安證券研究全球通信PCB市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局國(guó)內(nèi)通信板廠商根據(jù)5G建站速量預(yù)估5G基站用板國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，我們預(yù)測(cè)在2019年，5G基站用板國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模為30億元，2020年上量后，市場(chǎng)規(guī) 模大幅增長(zhǎng)至