電子發(fā)燒友綜合報(bào)道（文/程文智）要說(shuō)科技產(chǎn)業(yè)今年什么最熱門(mén)，非“5G”莫屬，截至到7月底，全球已經(jīng)有126個(gè)國(guó)家，將近400家運(yùn)營(yíng)商在開(kāi)展5G部署的研究，而我國(guó)目前走在世界前列，截至到今年6月份，我國(guó)的5G入網(wǎng)用戶已經(jīng)上億，5G終端連接數(shù)超過(guò)了6600萬(wàn)。從5G的產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，它的應(yīng)用、運(yùn)營(yíng)商、終端、上游的模組、器件，芯片，以及更加上游的設(shè)備材料來(lái)看，它涉及的產(chǎn)業(yè)鏈非常長(zhǎng)。

本文主要談一談5G射頻前端的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)，以及國(guó)內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置和貢獻(xiàn)。射頻前端模塊（RF Front End）主要包括濾波器、功率放大器（PA）、低噪聲放大器（Low Noise Amplifier，LNA）、射頻開(kāi)關(guān)、天線調(diào)諧器、雙工器，以及接收機(jī)/發(fā)射機(jī)等幾部分。

其中在射頻濾波器方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)最近有不少動(dòng)作，比如開(kāi)元通信近期推出了其最新的射頻發(fā)射模組（FEMiD）芯片品牌“鴻雁”系列產(chǎn)品；天津諾思獲得經(jīng)緯輝開(kāi)1.27億元投資后，終于在近期解決了南昌3億元的借款問(wèn)題，其BAW濾波器產(chǎn)線進(jìn)入量產(chǎn)倒計(jì)時(shí)，預(yù)計(jì)十月份可以達(dá)到全面投產(chǎn)狀態(tài)。

全球射頻前端發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)Resnant的預(yù)測(cè)，2020年全球射頻前端市場(chǎng)將超過(guò)1500億元，其中濾波器市場(chǎng)超過(guò)1000億元。進(jìn)入5G時(shí)代，手機(jī)終端新增了N77/N78/N79等高頻頻段，射頻濾波器用量大幅增加。

Qorvo曾在公開(kāi)場(chǎng)合表示，4G手機(jī)濾波器用量約為40個(gè)，而5G手機(jī)將提高到70個(gè)，另外在3GHz以上的頻段，BAW濾波器是主流方案，隨著5G的持續(xù)滲透，BAW濾波器市場(chǎng)的產(chǎn)值占比持續(xù)提升。

根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)，4G時(shí)代單部手機(jī)的射頻濾波器價(jià)值量在4-7美元之間，到5G時(shí)代，這個(gè)數(shù)字會(huì)變成10美元以上。在芯片封裝端，射頻前端模塊逐步從CSP封裝形式轉(zhuǎn)為WLP封裝形式。

從濾波器方面來(lái)看，基站跟終端都略有不同。基站側(cè)主要是以金屬濾波器和陶瓷介質(zhì)濾波器為主，在這個(gè)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)跟國(guó)外有一些企業(yè)都在布局。國(guó)內(nèi)主要有大富科技和武漢凡谷等企業(yè)；國(guó)外有村田、TDK、京瓷、凱瑟琳（愛(ài)立信）、康普和CTS等企業(yè)。手機(jī)側(cè)，4G時(shí)代主要以聲表面波濾波器（SAW）和體聲波濾波器（BAW）為主；到5G時(shí)代，LTCC和IDP將會(huì)迎來(lái)發(fā)展契機(jī)。另外，薄膜體聲波諧振器（FBAR）也會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大其市場(chǎng)份額。由于技術(shù)和專利上的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前濾波器市場(chǎng)主要以國(guó)外的企業(yè)為主，其中，SAW濾波器主要供應(yīng)商為村田、TDK、太陽(yáng)誘電、Skyworks、RF360等幾家廠商，體聲波濾波器為Broadcom、Qorvo、太陽(yáng)誘電和RF360等幾家主導(dǎo)；LTCC和IDP濾波器主要供應(yīng)商為村田、太陽(yáng)誘電和RF360等。手機(jī)端射頻濾波器國(guó)產(chǎn)化率僅為個(gè)位數(shù)。

在功率放大器方面，基站側(cè)在2G/3G時(shí)代基本全部使用LDMOS工藝，4G時(shí)代開(kāi)始使用氮化鎵工藝，預(yù)計(jì)5G時(shí)代，氮化鎵工藝將成為主流。LDMOS產(chǎn)品市場(chǎng)份額主要被NXP、Ampleon、Wolfspeed等占據(jù)。超過(guò)70%的氮化鎵PA市場(chǎng)被住友電工、Wolfspeed和Qorvo占據(jù)。手機(jī)側(cè)PA在4G時(shí)代主要采用砷化鎵工藝，全球4G PA約90%市場(chǎng)份額被Skyworks、Qorvo、博通、高通和村田占據(jù)。5G時(shí)代，還是會(huì)延續(xù)砷化鎵工藝的發(fā)展。

在天線方面，4G基站就開(kāi)始采用MIMO技術(shù)，不過(guò)當(dāng)時(shí)最多采用8T8R，天線主要是無(wú)源天線。到5G時(shí)代，將會(huì)更多采用Massive MIMO技術(shù)，主要采用64T64R，并且向有源天線演進(jìn)，天線與濾波器集成的一體化解決方案將會(huì)更受歡迎。基站側(cè)天線全球市場(chǎng)超過(guò)40%的份額被中國(guó)企業(yè)占據(jù)。在手機(jī)上，介質(zhì)更低的LCP天線可能會(huì)成為一種主流。

其他的射頻開(kāi)關(guān)、LNA，以及天線調(diào)諧器的發(fā)展勢(shì)頭也很好。從工藝上來(lái)看，RF SOI工藝可能會(huì)取代砷化鎵工藝，逐漸成為射頻開(kāi)關(guān)的主流工藝。LNA目前以SiGe工藝為主，但在毫米波波段，SOI有望成為主流。天線調(diào)諧器目前以SOI工藝為主，RF MEMS工藝的占比逐漸增加，因?yàn)镽F MEMS工藝在品質(zhì)因數(shù)、線性度和插入損耗等方面的性能更好。供應(yīng)商方面，射頻開(kāi)關(guān)的主要供應(yīng)商有Skyworks、Qorvo、村田、博通和卓勝微等；LNA的主要供應(yīng)商則包括博通、安森美、英飛凌、TI和NXP等；

射頻前端市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)量與需求量相差甚遠(yuǎn)
縱觀射頻前端的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，幾乎每個(gè)環(huán)節(jié)都被國(guó)外廠商占據(jù)著主要市場(chǎng)，比如射頻PA市場(chǎng)，Skyworks、Qorvo、博通和村田四家企業(yè)就占據(jù)了超過(guò)90%的市場(chǎng)；在濾波器市場(chǎng)，村田、博通、太陽(yáng)誘電和Qorvo、Skyworks聯(lián)手拿走了95%的市場(chǎng)份額，國(guó)內(nèi)廠商的市場(chǎng)份額僅占個(gè)位數(shù)。

不過(guò)自去年以來(lái)，由于中美貿(mào)易摩擦和美國(guó)對(duì)大陸科技公司的技術(shù)管制，加速了國(guó)產(chǎn)器件的替代步伐，射頻前端產(chǎn)業(yè)也不例外，現(xiàn)在不少下游品牌廠商都在積極尋找能夠國(guó)產(chǎn)替代的射頻芯片廠商。國(guó)內(nèi)射頻企業(yè)迎來(lái)了發(fā)展良機(jī)，而且隨著技術(shù)上不斷的積累和突破，國(guó)內(nèi)有不少射頻前端企業(yè)開(kāi)始嶄露頭角，在全球市場(chǎng)占有一席之地。比如國(guó)內(nèi)射頻開(kāi)關(guān)企業(yè)卓勝微、射頻芯片代工企業(yè)三安光電、封測(cè)企業(yè)長(zhǎng)電科技等。

比如在射頻濾波器方面，國(guó)外企業(yè)將主要精力集中在了高頻段BAW濾波器市場(chǎng)，中低頻SAW濾波器技術(shù)進(jìn)展緩慢，這也成為了國(guó)產(chǎn)替代的重點(diǎn)領(lǐng)域。

在國(guó)內(nèi)的射頻前端領(lǐng)域中，深耕濾波器產(chǎn)業(yè)多年的企業(yè)有好達(dá)電子、中電26所、德清華瑩和中電55所等。企業(yè)方面卓勝微、信維通信和麥捷科技在SAW濾波器領(lǐng)域相對(duì)較快，其中麥捷科技與中電26所合作，信維通信與德清華瑩在合作開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品。在體聲波濾波器領(lǐng)域，漢天下、開(kāi)元通信和天津諾思等廠商進(jìn)展迅速。

好達(dá)電子是濾波器出貨量領(lǐng)先的國(guó)內(nèi)射頻廠商，其主要產(chǎn)品包括中頻SAW濾波器、聲表諧振器、雙工器和其他射頻濾波器產(chǎn)品。

諾思擁有300多項(xiàng)技術(shù)專利，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)始研發(fā)BAW濾波器，技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)的BAW濾波器廠商之一。它擁有自有濾波器Fab，在天津、南昌和綿陽(yáng)三地建有生產(chǎn)線。該公司是國(guó)內(nèi)唯一擁有Fab的BAW濾波器供應(yīng)商。其高功率容量體聲波濾波器在基站領(lǐng)域有應(yīng)用。據(jù)其官網(wǎng)信息，諾思天津工廠濾波器交付能力3億顆/年，南昌工廠的交付能力為12億顆/年。綿陽(yáng)工廠規(guī)劃總投資額為128億元，屆時(shí)將具備110億顆FBAR濾波器產(chǎn)能。

開(kāi)元通信采用的是Fablite經(jīng)營(yíng)模式，它成立于2018年，是一家新興的、專注于射頻前端解決方案的本土芯片公司。公司總部成立于廈門(mén)市海滄區(qū)，目前在上海張江設(shè)有運(yùn)營(yíng)中心，并在深圳設(shè)有銷售及客戶支持中心。公司產(chǎn)品主要基于BAW、SAW、TC-SAW還有LTCC的濾波技術(shù)，覆蓋了分立濾波器、射頻模組還有WLP管芯等產(chǎn)品領(lǐng)域。核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)已申請(qǐng)了50多項(xiàng)發(fā)明專利，其中包括10余項(xiàng)PCT的國(guó)際專利。該公司在2019年就發(fā)布了BAW濾波器品牌“矽力豹”系列產(chǎn)品，隨后又推出了SAW濾波器品牌“蜂鳥(niǎo)”產(chǎn)品系列。今年8月又正式推出了射頻發(fā)射模組（FEMiD）芯片品牌“鴻雁”系列產(chǎn)品。

EM6375是“鴻雁”品牌的首款射頻發(fā)射模組芯片，同時(shí)也是國(guó)內(nèi)首個(gè)量產(chǎn)的FEMiD射頻發(fā)射模組產(chǎn)品，采用了適用于模組的先進(jìn)WLP封裝方式，集成了單頻性能富有競(jìng)爭(zhēng)力的各頻段濾波器管芯，有效減小了射頻前端在手機(jī)板上的占用面積，占用面積僅為分立方案的1/4至1/3。相比于傳統(tǒng)分立濾波器 開(kāi)關(guān)的方案，通過(guò)器件優(yōu)化和集成優(yōu)化，系統(tǒng)功耗也可以得到明顯降低。

具體性能參數(shù)方面，EM6375集成了高性能SOI射頻開(kāi)關(guān)及多個(gè)頻段、不同工藝（BAW、SAW、LTCC）的雙工器和收發(fā)濾波器芯片。同步推出的首發(fā)產(chǎn)品，F(xiàn)EMiD 5G射頻模組濾波器芯片EM6375，將高線性多擲數(shù)mipi控制射頻開(kāi)關(guān)，及多個(gè)基于BAW / SAW / LTCC技術(shù)的雙工器和收發(fā)濾波器集成至一顆發(fā)射模組芯片內(nèi)部，能支持B1/3/5/7/8頻段發(fā)射和接收，B34/39/41頻段接收，GSM850/900/1800/1900發(fā)射通路，支持B1＋B3, B3＋B41 和B39＋B41載波聚合，支持n41及EN-DC，同時(shí)還集成了7個(gè)AUX口，可以擴(kuò)展至更多的頻段。

漢天下是國(guó)內(nèi)率先全面掌握BAW濾波器量產(chǎn)技術(shù)的公司之一，擁有關(guān)于BAW濾波器、諧振器的多項(xiàng)核心技術(shù)。2019年推出了適配5G技術(shù)的一些濾波器產(chǎn)品，包括全頻段N41濾波器在內(nèi)的多款產(chǎn)品。

在PA市場(chǎng)，4G之后，國(guó)內(nèi)PA企業(yè)就已經(jīng)開(kāi)始慢慢的站穩(wěn)了腳跟，有了4G這個(gè)基礎(chǔ)，現(xiàn)在正在向5G方面布局。從未來(lái)看，國(guó)內(nèi)5G基站的建設(shè)會(huì)加速，需求會(huì)增長(zhǎng)，這樣會(huì)極大拉動(dòng)PA市場(chǎng)需求，包括氮化鎵的需求。同時(shí)5G基站的建設(shè)也會(huì)拉動(dòng)5G終端的發(fā)展，而終端的發(fā)展也會(huì)進(jìn)一步帶動(dòng)5G砷化鎵市場(chǎng)的發(fā)展。

目前氮化鎵工藝的市場(chǎng)還未完全打開(kāi)，國(guó)內(nèi)企業(yè)也主要集中在砷化鎵工藝階段。但從未來(lái)來(lái)看，國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)可能跟國(guó)際差不多，一方面基站側(cè)氮化鎵工藝會(huì)逐步取代CMOS工藝，成為宏基站的主流。但在微基站方面硅基的CMOS方案和砷化鎵還是會(huì)有一定的市場(chǎng)空間。

終端側(cè)，砷化鎵還是主流，不過(guò)，可重構(gòu)的PA是5G PA一種潛在的技術(shù)路線。硅基的氮化鎵有望降低成本，成為手機(jī)PA的一種解決方案。

在毫米波段PA的技術(shù)發(fā)展方面，一方面基站側(cè)的毫米波頻段，硅和砷化鎵具有成本優(yōu)勢(shì)，但是氮化鎵仍然是高功率PA的一個(gè)優(yōu)選方案；手機(jī)側(cè)在毫米波的波段方面，PA仍存在多種可能的技術(shù)路線。

PA 市場(chǎng)主要由國(guó)外廠商主導(dǎo)，市場(chǎng)份額集中在Skyworks、Qorvo 和博通等國(guó)際廠商中。國(guó)內(nèi)PA 廠商基本是Fabless 設(shè)計(jì)公司，主要有海思、卓勝微、昂瑞微、唯捷創(chuàng)芯、紫光展銳、慧智微、飛驤科技、銳石創(chuàng)新等，主要代工廠有三安光電、海特高新。

在天線方面，國(guó)內(nèi)的基礎(chǔ)還是比較好，市場(chǎng)占有率比較高，5G天線發(fā)展會(huì)帶來(lái)量?jī)r(jià)同升的局面。5G技術(shù)的發(fā)展會(huì)推動(dòng)小基站天線的應(yīng)用，對(duì)于終端側(cè)的天線，5G也帶動(dòng)模塊化的發(fā)展，逐步引入了一些新的材料和一些新的技術(shù)。同時(shí)毫米波段天線將會(huì)系統(tǒng)化和集成化，毫米波的5G天線相關(guān)廠商也正在加緊天線、濾波器以及材料的布局。從未來(lái)的趨勢(shì)看，基站側(cè)天線會(huì)從MIMO升級(jí)成Massive MIMO；終端側(cè)，一方面是高階的調(diào)制，載波聚合和MIMO三大技術(shù)提升5G天線帶寬與下載的速率，軟板天線已經(jīng)成為目前的一個(gè)主流。在毫米波段方面，模塊化是一個(gè)趨勢(shì)，同時(shí)AIP的封裝也是未來(lái)的一個(gè)主流。

其他的射頻開(kāi)關(guān)方面，一方面射頻開(kāi)關(guān)和LNA天線調(diào)諧量會(huì)進(jìn)一步提升，射頻開(kāi)關(guān)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)采用設(shè)計(jì)+代工的產(chǎn)業(yè)模式，占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。在射頻開(kāi)關(guān)天線調(diào)諧方面主要采用RF SOI工藝，LNA方面主要采用CMOS硅+氮的工藝。從未來(lái)的趨勢(shì)看，一方面射頻開(kāi)關(guān)未來(lái)會(huì)向雙刀、三刀等多載波聚合的開(kāi)關(guān)演進(jìn)。

射頻開(kāi)關(guān)廠商主要包括Skyworks（33%）、Qorvo（20%）、村田（14%）、博通（10%）等。目前國(guó)內(nèi)主要的射頻開(kāi)關(guān)企業(yè)包括卓勝微、德清華瑩、紫光展銳、唯捷創(chuàng)芯、韋爾股份、迦美信芯等，國(guó)內(nèi)射頻開(kāi)關(guān)封測(cè)廠有嘉盛、日月新和通富微電。

總結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，我們?cè)谏漕l前端產(chǎn)業(yè)還是有非常大的發(fā)展空間的，不過(guò)面臨的挑戰(zhàn)也不少，比如我們的射頻前端相關(guān)的企業(yè)大多是些初創(chuàng)企業(yè)，基本都是以單點(diǎn)突破為主，產(chǎn)品線方面還不完善，整體解決方案不足；高水平專業(yè)人才也比較匱乏，如果互相挖人的話，對(duì)企業(yè)的穩(wěn)定性很不利等等。

我們?nèi)绻胍谏漕l前端產(chǎn)業(yè)中占據(jù)更大的市場(chǎng)，還是需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新，夯實(shí)射頻器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)；還需要加強(qiáng)人才的培養(yǎng)，注重人才的引進(jìn)；更重要的是要合理引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同發(fā)展，避免盲目投資造成行業(yè)資源浪費(fèi)。

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