一、什么是射頻電源？

      射頻屬于每秒變化大于10000次的高頻交流變化電磁波，射頻電源是可以產(chǎn)生固定頻率的正弦波電壓，頻率在射頻范圍（約3KHz～300GHz）內(nèi)、具有一定功率的電源。

      半導(dǎo)體設(shè)備用的射頻電源工作頻率一般處于2MHz至60MHz之間，其功能主要是通過(guò)產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)，將在低壓或常壓下的氣體進(jìn)行電離，形成等離子體，由于不同氣體產(chǎn)生的等離子體具有不同的化學(xué)性能，從而在腔體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)不同的工藝需求。

       目前射頻電源被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工藝設(shè)備、LED與太陽(yáng)能光伏行業(yè)、科學(xué)研究、射頻感應(yīng)加熱、醫(yī)療美容及常壓等離子體消毒清洗等領(lǐng)域。其中，在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，廣泛用于等離子體刻蝕、PECVD、等離子體清洗、等離子體擴(kuò)散、射頻濺射等工藝領(lǐng)域。

       射頻電源由五部分組成：輸入電路、功率放大電路、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)檢測(cè)電路和控制電路。其中，功率放大和阻抗匹配是技術(shù)突破的重難點(diǎn)，核心技術(shù)壁壘主要在于電源波形、頻率和功率性，以及在腔體中激發(fā)的等離子體濃度、均勻度的精準(zhǔn)控制。 

射頻電源工作原理圖

二、射頻電源產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)分析

      射頻電源處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的上游，是半導(dǎo)體設(shè)備的前端產(chǎn)品。

上游：電阻、電容、電感、二極管、三級(jí)管、變壓器、各種模擬IC、數(shù)字IC、面板和散熱器件等各類電子元器件。

中游：射頻電源整機(jī)，全球市場(chǎng)由主要?dú)W美企業(yè)壟斷，國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)外相比技術(shù)還有差距。

下游：半導(dǎo)體、光伏、通信、醫(yī)療等設(shè)備大廠。

三、射頻電源市場(chǎng)規(guī)模

      射頻電源作為半導(dǎo)體設(shè)備的核心零部件之一，伴隨半導(dǎo)體CVD、刻蝕機(jī)等核心設(shè)備的市場(chǎng)空間同步成長(zhǎng)，未來(lái)主要增長(zhǎng)點(diǎn)在晶圓廠新增擴(kuò)

產(chǎn)+存量替換市場(chǎng)需求。

（1）新增需求：射頻發(fā)生器是射頻電源的重要組成部分，據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)，2022年射頻發(fā)生器在晶圓廠零部件采購(gòu)中占比達(dá)10%，僅次于石英

（11%），受益新增擴(kuò)產(chǎn)需求。

（2）存量替換需求：射頻電源使用壽命約為5~6 年，短于半導(dǎo)體腔體的使用壽命，需要定期進(jìn)行維?；蚋鼡Q，部分晶圓廠有直接備存射頻電

源的需求。

中國(guó)晶圓廠商零部件采購(gòu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

       半導(dǎo)體射頻電源主要應(yīng)用于刻蝕設(shè)備、PVD和CVD設(shè)備。2022年全球半導(dǎo)體射頻電源市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)30億美元，預(yù)計(jì)2025年全球半導(dǎo)體射頻電源市場(chǎng)空間有望達(dá)37億美元，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間達(dá)70億元。未來(lái)伴隨著半導(dǎo)體資本開支的上行、市場(chǎng)空間有望持續(xù)打開。

        全球射頻電源主要被美系廠商壟斷，頭部廠商主要包括MKS（美）、AE（美）、Comdel（日）、DAIHEN（日）和TRUMPF（德）等。2022年美國(guó)MKS和AE合計(jì)市占率達(dá)87%，其余為日德企業(yè)占據(jù)少量份額，國(guó)產(chǎn)化率不足10%。隨著半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的不斷推進(jìn)，國(guó)產(chǎn)零部件廠商逐步嶄露頭角，恒運(yùn)昌、英杰電氣、北廣科技等射頻電源企業(yè)在下游設(shè)備廠商的支持下逐步成長(zhǎng)，在射頻電源產(chǎn)品供應(yīng)方面實(shí)現(xiàn)批量訂單的突破。                        

四、總結(jié)

      射頻電源是技術(shù)壁壘Z高的半導(dǎo)體設(shè)備零部件之一，要實(shí)現(xiàn)高功率和高效率，廠商需要對(duì)內(nèi)部電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較深的技術(shù)積累，如頻率精度、響應(yīng)時(shí)間、匹配精度、匹配時(shí)間，并配合客戶不斷進(jìn)行調(diào)試。此外，制程節(jié)點(diǎn)不斷革新衍生出脈沖輸出、多頻射頻等高端需求，國(guó)內(nèi)廠商要克服較多技術(shù)難題，僅靠仿制開發(fā)無(wú)法做到進(jìn)一步改良適配，達(dá)到客戶要求。單純仿制海外產(chǎn)品不是長(zhǎng)久之計(jì)，正向研發(fā)成熟產(chǎn)品的中國(guó)企業(yè)未來(lái)大有可為。