中国粉体网讯 8月29日午间，在毫无征兆的情况下，华为突然推出“HUAWEI Mate 60 Pro先锋计划”，还未发布的旗舰机Mate 60 Pro低调上架开售，共有雅川青、南糯紫、雅丹黑、白沙银四种颜色可选，售价6999元起。
图片来源：华为
最近一周以来，在全球范围内掀起一股“拆解Mate 60 Pro”热潮。不少专业人士买到华为新手机的第一件事，二话不说就是拆拆拆，他们观察、分析、制作各种各样的拆解报告，不放过任何一个细节。不仅国内拆解，美国人也拆，据环球时报援引彭博社报道称，彭博社通过与美国科技咨询机构TechInsight合作，经由后者对华为Mate 60 Pro手机进行拆机检测后，确认了该手机的芯片是中国自己的芯片产业制造出来的。
“中国政府正在构建本土的芯片生态系统上取得进展”，这家美国媒体在报道中写道。
图片来源：环球时报
据北京邮电大学教授中国信息经济学会常务副理事长吕廷杰介绍：从目前国内外各机构对华为新手机的拆解来看，其麒麟9000s芯片，包括其他10000多种部件，已基本实现国产化。华为Mate60 Pro搭载的芯片距离最先进的技术仍有3到5年的差距，尽管我们必须承认它距离最先进技术还有很大差距，我们终究完成了0到1的进步，终于解决了5G智能手机先进的5G芯片问题。
除了麒麟9000，滤波器曾是华为重归5G的一大阻力
同时，随着华为手机Mate 60 Pro的发布，很多人都在关心是不是5G。据了解，众多测试达人实测的结果是手机的下载速度已经达到了5G的水准。登录某些软件的话，也是显示5G在线。Mate 60 Pro到底是不是5G，华为没明说，从官方的技术规格上来讲，Mate 60 Pro 是没有显示支持5G的，在华为Mate 60 Pro在外包装上显示的是卫星移动终端。
但通过网络测速软件测试可以看到，华为Mate 60 Pro的平均下行速度达到了436.66Mbps，上行速度则是70.26Mbps。按照中国信通院《全国移动网络质量监测报告》数据，全国5G网络下行和上行均值接入速率分别为352.09Mbps和76.98Mbps。Mate 60 Pro的网速下行速度超过、上行速度接近上述数据。
很多人认为这意味着华为5G实际上已正式回归。
为什么这么关注是不是5G呢？因为之前华为拥有技术领先的5G技术，却只能生产4G手机。说到底，5G手机缺的不仅仅是麒麟9000，芯片制程是能拉近手机性能的差距，但是5G信号却不是芯片制程的问题，实际问题就出现在了射频模块，具体来说是在射频前端中的滤波器受到了限制。
射频滤波器在基站以及手机终端场景中的应用
如今，5G智能手机的关键应用涉及激增的流视频和相关流服务，例如游戏、AR/VR和视频直播，所有这些都取决于设备的高带宽。为了显着提升无线宽带的容量和速度，需要更广泛的频谱范围以及可用频谱聚合。
手机等设备的无线通信模块主要分为天线、射频前端模块、射频收发模块、以及基带信号处理器四部分。其中射频前端是将数字信号向无线射频信号转化的基础部分，是无线通信系统的核心组件。其中的滤波器是射频前端里最重要的分立器件，它由电容、电感和电阻组成的滤波电路，可以对电源电线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，最终得到一个特定频率的电源信号或消除一个特定频率后的电源信号。是一种可以将带外干扰和噪声滤除，以满足射频系统和通讯协议对于信噪比需求的器件。
声表面滤波器（SAW）、体声波滤波器（BAW）是目前手机应用的主流滤波器。SAW滤波器比较适合2GHz左右及以下频段，而BAW滤波器由于具备更小的插入损耗、更高的带外抑制等优势，在中高频段性能表现更佳。FBAR是BAW的薄膜化和微机电系统（MEMS）化技术分支，是利用在频率元件晶体腔体内部传播的声波来实现滤波的一类滤波器。
FBAR滤波器，诺思（天津）
全球SAW和BAW滤波器市场均被国际巨头垄断，国产化率很低。在SAW滤波器市场，前五大厂商，美国的思佳讯（Skyworks）、博通（Broadcom）、威讯联合半导体（Qorvo）、高通（Qualcomm）和日本的村田（Murata）五家厂商占据了超过80%的全球市场份额；国内布局SAW滤波器的企业有卓胜微、麦捷科技、瑞宏科技、信维通信、中电德清华莹、华远微电、好达电子、开元通信等，其中，麦捷科技与中电26所生产的SAW滤波器已进入华为、TCL等手机供应链，好达电子的SAW滤波器已进入中兴、魅族等手机供应链。
对比SAW，BAW滤波器制造工艺步骤是SAW的10倍，需要MEMS声学结构以及压电材料的长期经验积累，工艺复杂、技术难度大，在BAW滤波器市场中，仅博通一家就占据了87%的全球市场份额，加上威信联合，两家美国公司几乎垄断了全球份额。
上面我们说到，之前华为拥有5G技术却只能生产4G手机，是在射频前端中的滤波器受到了限制，更准确地说是BAW滤波器受到了限制。
手机仍是滤波器的消费蓝海，陶瓷基板、压电材料很关键
早期的移动电话使用单块陶瓷滤波器，以满足所需的滤波性能特征。但是，与当今的智能手机（需要多达40至50个滤波器）相比，早期功能手机所需的滤波器很少。单块陶瓷滤波器由于尺寸较大且成本高，目前在智能手机中的使用受到很大限制。
1994年在摩托罗拉（Motorola）手机中使用的单块陶瓷滤波器
当前智能手机仍是滤波器的消费蓝海（约占市场的80%），且由于消费者对高质量通信的依赖，5G手机的消费市场将拥有更广阔的消费前景。据统计，要实现2G+3G+4G+5G全球通，可能需要支持90多个频段，而一个频段通常需要两个滤波器，这也意味着一部5G手机可能需要上百个滤波器。
如今，纵观移动通讯用射频滤波器产业链，上游的关键原材料主要包括两大类，一个是压电晶片（SAW常用的压电材料是钽酸锂、铌酸锂等，FBAR常用的压电材料是氮化铝等），另一类是陶瓷基板。
陶瓷基板
AlN在射频滤波器中有两方面的应用，一方面应用场景是作为一种高温耐热陶瓷用作射频滤波器的基板。
AlN热导率高，较氧化铝陶瓷高5倍以上，同时其膨胀系数低，与硅性能一致。使用氮化铝陶瓷为主要原材料制造而成的基板，具有高热导率、低膨胀系数、高强度、耐腐蚀等特性，是理想的散热基板和封装材料。
射频滤波器用压电材料
（1）钽酸锂晶体
钽酸锂（Lithium tantalate，简称LT）是一种三方晶系的化学晶体，化学式LiTaO3，作为一种非线性光学材料，其应用范围十分广泛。LT以其优良的非线性光学效应、压电效应和光折变效应被广泛用于高频宽带滤波器、二次谐波发生器、电光调Q元件、激光倍频器等，在军事、民用领域有着广泛的用途。
在射频滤波器领域，因其卓越的压电性质而被大量用作SAW滤波器的衬底材料，特别是在制作频率3GHz以下SAW器件衬底中具有绝对的优势，没有其他材料可替代其地位。
（2）铌酸锂晶体
与钽酸锂类似，铌酸锂（Lithium niobate，简称LN）也是三方晶系的化学晶体，属钛铁矿型结构。经过畸化处理的铌酸锂晶体具有压电、铁电、光电、非线性光学、热电等多性能的材料，在军事、民用领域有着广泛的用途，可用于制造调Q开关、光电调制等。
LN也可作为压电衬底在制造SAW滤波器中广泛应用，其用量仅次于LT。
（3）氮化铝
AlN在射频滤波器中另一种应用是作为压电薄膜用于制造薄膜体声波滤波器（FBAR）。
由于AlN沿c轴取向压电效应明显，在电极材料上制备ｃ轴择优取向的AlN薄膜可获得高性能薄膜体声波器件。AlN薄膜通常采用金属化合物气相沉积、脉冲激光沉积、磁控溅射等方法制备。
其他还有多种压电材料也可用于射频滤波器的制造，包括石英、铌酸钾、四硼酸锂、锗酸镓锶和镓镧系列等，随着人们的不断探索，多种优异性能的压电晶体也不断被挖掘开发，但现阶段用于制造SAW滤波器的压电材料中用量最大的仍是钽酸锂和铌酸锂，而用于制造FBAR的压电材料中用量最大的则是氮化铝。其中石英是最早用于制造SAW滤波器的压电晶体，但由于其自身机电耦合系数的限制，难以应用于高频、宽带的射频滤波器，已逐步被淘汰。
参考来源：
[1]美媒拆了华为手机，得出一个结论！.澎湃新闻
[2]5G用滤波器 华为mate60的看点在这里. 招商行业观察
[3]射频滤波器用的压电材料的技术现状.高速射频百花潭
[4]华为5G＋麒麟确定回归！滤波器和芯片一样重要!. 海涵财经
（中国粉体网编辑整理/山川）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除
