诺思微系统:国产射频滤波器的崛起、波折与未竟之战

时间: 2025-04-29 22:49:21 |   作者: 屏蔽类电源滤波器

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  【摘要】2015年,诺思微系统联合创始人张浩因“经济间谍罪”在美被捕,揭开了一场长达九年的跨国科技博弈。

  这场争斗直至2024年才达成和解,但诺思微也因此付出了技术让步、团队流失的代价。

  九年波折透露出国产射频滤波器的共性难题:技术追赶与专利陷阱、IDM模式的高门槛、产业链协同难题。

  尽管和解为行业带来喘息机会,但国际巨头已押注下一代技术,国产替代仍需突破“后发者困境”。

  2015年5月,美国洛杉矶国际机场,一位身穿深色夹克的中国学者刚下飞机便被拦下,几名便衣探员出示证件后,以“涉嫌经济间谍罪”将其带走。

  一个号称“男版孟晚舟”的名字出现了——张浩,天津大学教授、诺思微系统联合创始人,也是全球射频滤波器领域的技术先锋。

  此后的诺思微,经历过客户终止合作、国际市场占有率暴跌;也经历过重振产线,反诉专利的博弈。

  以致于2024年7月,当诺思微系统宣布与博通达成全面和解时,外界看到的不仅是双方撤回诉讼、交叉许可专利的结局,更是一段中国芯片企业从技术突围到司法反制的完整叙事。

  而这份叙事背后,更包含一个重要的问题:中国半导体产业,尤其是射频厂商能否、又如何从“被动挨打”走入“正面抗衡”?

  2011年,天津大学一间普通的实验室里,两位回国不久的科学家张浩与庞慰正在调试设备。

  彼时,全球90%的射频滤波器市场被美日巨头垄断,这两位瞄准的FBAR(薄膜体声波谐振器)滤波器技术,是5G通信的核心“咽喉”,也正是当时中国半导体产业最致命的短板之一

  时间很快进入2012年某天,张浩兴奋地向来访的美国安华高(博通前身)高管展示团队研发的FBAR滤波器芯片。对方给出了一个颇有深意的称赞:“与安华高的技术如出一辙”,并提出“合作意向”。

  其二,这场看似寻常的学术交流,在多年后将被证明为后续精心策划的“技术取证”做了铺垫,但彼时正在兴头上的张浩,可能并未注意到风险正在来临。

  无论如何,诺思微初期在正确的方向上还是进展神速。在世界 FBAR市场刚刚起步的时候,天津诺思微就已经在2014年建成了自己的工厂,并开始批量生产。

  2015年,其首款5G n41频段BAW滤波器量产,打破中国自主研发的手机依赖进口的窘境;同年,公司累计出货量突破5亿颗,客户涵盖华为、小米等头部厂商。

  产能方面,从天津首条6英寸BAW产线亿颗)起步,到南昌工厂扩产至12亿颗,再到绵阳投资128亿元建设全球最大FBAR基地(规划年产能110亿颗),诺思微算是基本用十年时间构建起了亚洲最完整的IDM(垂直整合制造)体系。

  2023年,诺思微通过IATF 16949和AEC-Q200车规认证,成为国内首家打入汽车电子赛道的BAW厂商。其车规级滤波器已用于比亚迪、蔚来等车企。

  截至2024年,诺思微累计申请652项全球专利(含316项国内专利、146项PCT国际专利),覆盖滤波器设计、材料、工艺全链条。

  到目前为止,这个关于诺思微的故事看似开头和中场都还不错,但现实并不像纸面成绩那么温和,从2014量产开始直到2024年,诺思微大量的时间和资源都曾因为一场跨国风波而被大量消耗。

  诺思微量产之时,也许没有料到的是,一场横跨太平洋的司法绞杀马上就要来临——2015年,张浩在赴美参会时被FBI以“经济间谍罪”逮捕,技术突围的荣光瞬间蒙上阴影。

  站在当今视角看,这场看似普通的商业纠纷,实则是中美科技博弈的微观战场。一方是估值仅17亿人民币的中国初创企业,另一方是市值6万亿的全球半导体巨头,但后者仍然不遗余力加入其中。

  美方指控的核心在于:张浩曾参与安华高的FBAR研发,回国后“复制”其技术。

  按照判决,张浩被判处18个月监禁,并赔偿47.7万美元。这场司法绞杀一度导致诺思微客户大量流失,生产线几近停摆。

  值得一提的是,2016年,诺思微工程师拆解苹果iPhone发现:博通供应的BAW滤波器涉嫌侵犯诺思微两项核心专利。诺思微随即在天津法院起诉苹果侵权,索赔1.29亿元人民币,并申请禁售令。

  博通与苹果则迅速在中国发起针对诺思微专利的无效诉讼,甚至将中国国家知识产权局告上法庭,要求撤销诺思专利。双方在中美两地展开十余起诉讼,打成平行战场。

  这场博弈的荒诞性在2018年达到顶峰:苹果律师当庭承认中国法院有权管辖,却坚持要求案件移至美国审理,最终被中国法院驳回。

  历史往往是相似的,今天诸多打响的半导体专利诉讼,不少都有相似的“手段”气息,案件往往是一个不小心就迅速从一场商业竞争升级为政治指控。

  2024年,长达九年的缠斗迎来转折。双方宣布全面和解:撤回所有诉讼,并交叉许可部分中国专利。

  值得一提的是,表面看,诺思微宣称“打成平手”,但其代价远非一纸声明所能概括。

  其一,交叉许可仅覆盖中国专利,诺思微的海外市场仍受博通专利壁垒限制。业内人士推测,诺思可能向博通开放了部分工艺细节,以换取生存空间。

  其二,诉讼期间,创始人张浩退出股东行列,另一核心人物庞慰离职创业,研发团队也流失不少。须知,2016-2023年都可以算作中国自主研发的手机崛起的黄金窗口期,而市场占有率则被卓胜微等后来者拿下不少。

  而对一众国产替代厂商而言,此前数年,由于担心卷入专利战,诸多企业、资本对BAW技术实际是长期避而远之。2024年和解算是为各家吃了定心丸,各类企业才刚开始加速布局。

  此外,从滤波器首次产品化到今天,已有超过25年的历史,国际专利则是20年有效期。可见,国际专利已经逐渐失效,但失效以后的专利大家都能够正常的使用,这对于后发者来说,既是参与竞争的机会,又似乎与同辈间多了更多竞争,可谓喜忧参半。

  尽管2024年的和解为诺思微按下重启键,但其能否重铸高光时刻仍然存疑。诺思微的波折背后,实际折射出国产射频企业的共性难题。

  当前,全球射频滤波器市场仍呈现寡头垄断格局,美日企业占据大部分市场占有率。SAW滤波器领域,Murata、TDK、Taiyo Yuden等企业占据主导地位,而在BAW滤波器领域,Broadcom和Qorvo一马当先。

  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。

  目前,BAW滤波器的核心专利有效期截止年份均在2029-2034年期间,这在某种程度上预示着,普通SAW的核心专利虽然大多已到期,但想要继续冲刺性能,仍可能会存在的风险。

  以BAW滤波器为例,要掌握“薄膜沉积-光刻-晶圆键合”等18道核心工序,各环节工艺参数需与设计深度耦合。

  这是在迫使企业选择IDM(垂直整合制造)模式,但代价极其沉重,一条BAW产线建设成本高昂,且需持续投入研发,即使是国内龙头卓胜微,2024年实现净利润也仅3.8-4.9亿元。这在某种程度上预示着,绝大多数企业是难以承担重资产模式的。

  且滤波器工艺工程师培养周期长达数年,当前国内具备BAW量产经验的工艺工程师并不多,行业需求缺口大。

  这导致行业陷入“不做IDM难突破技术,做IDM难存活”的困境。即便是先行者诺思微,也避免不了受限于资金压力。

  更重要的是,国产滤波器行业的发展不仅仅依赖于技术本身,还需要一个“合纵”的产业链协同模式。

  无论是SAW还是BAW射频器件,复杂的制造工艺、高精度的材料科学要求、对高端设备和高纯度材料的依赖都是重中之重。

  要实现这些射频器件的国产化,材料研发、设备制造和技术积累缺一不可,紧靠一类企业单方面投入远远不够。

  据此前九鼎投资数据,对比国产滤波器厂商,目前SAW滤波器除少数头部企业有正利润外,大多处于负毛利状态;而BAW滤波器厂商则都会存在亏本出货的现象。

  这意味着,这场战役没有速胜之道,博通与诺思微的和解,也仅仅是给“马拉松式”的产业竞争留下了短暂的喘息机会。

  而今日的国产射频滤波器战场,已非诺思微孤军奋战。一条生存法则更加清晰:用自主专利筑墙,以失效专利铺路,在巨头的技术霸权废墟上重建秩序。

  但战争的终局却远未到来。博通、Qorvo等巨头已押注下一代技术,中企面临的核心专利墙仍要到2030年,今日的和解不代表没有新一轮的压制。

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