5G风口下的半导体行业将迎来巨大的发展潜力。究竟5G大发展将会给射频前段芯片领域带来哪些技术革新与市场机遇,这是很多业界人士关注的话题。下面重点分析射频前端芯片细分领域在全球相关的产业链。
全球射频滤波器产业链分析
滤波器在射频前端芯片中的应用范围十分广泛,除Filter外,双工器(Duplexer)和多工器(Multiplexer)内部的核心器件也是SAW/BAW Filter,随着移动通信模式和频段的增加,数量增长最快的射频前端器件不是功率放大器,而是滤波器。
滤波器使用RF-MEMS工艺制造,具有极高的技术门槛,在保证高度一致性和高质量的条件下实现大规模量产难度极大,目前SAW/BAW滤波器的核心技术基本都掌握在日本、美国企业手中,SAW滤波器主要的企业有Murata和TDK,更先进的BAW滤波器技术则主要被Qorvo和Broadcom垄断。
5G大发展带给射频前端芯片领域的新变革
国内方面,滤波器产品的国产替代化同样取得一定进展,利用2016年手机元器件整体缺货的机会,无锡好达电子的SAW滤波器产品成功进入中兴、金立、魅族等手机供应链。另一方面,国内功率放大器设计厂商如紫光展锐等,也认识到了滤波器技术在未来射频前端芯片中的重要性,成立MEMS研发团队,力争在滤波器、双工器等领域取得突破。
上市公司方面,麦捷科技2016年1月公告拟定向增发募集资金不超过10亿元,其中投向基于 LTCC 基板的终端射频声表滤波器(SAW)封装工艺开发与生产项目4.5亿元,预计项目建成后,年产滤波器 9.4亿只。建设期2年,达产后预计年均实现销售收入 3.87亿元,年均实现净利润 5806万元。这一方案已于2016年12月得到批准,目前项目进展顺利。
射频前端芯片市场的两个方向
射频前端芯片市场主要分为两个方向:一是移动终端市场,尽管智能手机渗透率接近饱和,增长率逐渐放缓,但5G的发展推动单个移动终端内部射频前端芯片的数量和价值持续提高,加之物联网产业借助5G落地,成为驱动射频前端芯片市场发展的另一引擎。预计至2019年,市场总规模将超过200亿美元,年复合增长率超过15%;二是以基站为代表的通信基础设施建设市场,相比终端市场,此领域市场规模较小,2015年约6亿美元,但5G核心技术Massive MIMO、微基站、毫米波将会首先在这一市场得到应用,预计先于终端市场进入产业化阶段,率先收益。
重点关注的技术创新主要有两方面:设计领域重点关注BAW滤波器和毫米波功率放大器。5G标准将会推动更多高频率频谱资源的应用,并使用更多数量的载波聚合。因此具备更好高频性能和带外抑制性能的BAW滤波器替代传统SAW滤波器将成为大势所趋。毫米波的应用则会使通信频谱带宽有10倍至20倍的提升,是实现5G最高数据传输速率达到20Gbps的重要技术手段。
工艺领域重点关注GaN(氮化镓)。GaN具有更强的耐压能力、更高的能量密度、更好的散热特性、可以工作在更高的频率,在3.5GHz至6GHz以及毫米波频段,均具备明显优势。在基站射频前端市场上,GaN工艺取代LDMOS已成定局,随着低电压GaN工艺的技术突破,在终端上的全面应用同样指日可待。此外,GaN工艺在军事雷达、汽车电子方面都有广泛的应用,战略意义巨大。