射頻器件是無線連接的核心，凡是需要無線連接的地方必備射頻器件。在物聯(lián)網應用推動下，未來全球無線連接數(shù)量將成倍的增長。下面就隨網絡通信小編一起來了解一下相關內容吧。

　　現(xiàn)在，手機中射頻器件的成本越來越高。手機中的典型的前端射頻模塊(RF Frontend Module，RF FEM)包括天線調諧器Antenna Tuner、天線開關Antenna Switch、多路器Diplexer、收/發(fā)開關T/R Switch、濾波器(如SAW、BAW、FBAR)、功率放大器PA、低噪聲放大器LNA。

　　據(jù)稱，一個4G全網通手機，前端射頻模塊的成本已達到8-15美元，含有10顆以上射頻芯片，包括2-3顆PA、2-4顆開關、6-10顆濾波器，未來在手機中套片的價格甚至會超過主芯片。

　　筆者梳理了一下相關產業(yè)鏈情況。

圖一：前端射頻模塊產業(yè)鏈

　　從圖一可以看出，目前全球射頻前端芯片產業(yè)擁有較為成熟的產業(yè)鏈。歐美日IDM大廠技術領先，規(guī)模優(yōu)勢明顯;臺灣企業(yè)則在晶圓制造、封裝測試等產業(yè)鏈中下游占據(jù)重要地位。

　　IDM公司

　　在終端功率放大器市場，形成了Qorvo、Skyworks和Broadcom三大家巨頭競爭的局面，三家企業(yè)合計占據(jù)了90%以上的市場份額。

　　思佳訊(Skyworks)是一家高可靠性模擬和混合信號半導體公司，設計并生產應用于移動通信領域的射頻及完整半導體系統(tǒng)解決方案，包括放大器、衰減器、檢波器、二極管、定向耦合器、前端模塊等。

　　2015年5月Avago收購Broadcom公司成立新Broadcom，主要聚焦III-V族復合半導體設計和工藝技術，提供廣泛的模擬、混合信號以及光電零組件產品和系統(tǒng)設計、開發(fā)。

　　Qorvo公司則是業(yè)界兩家領先射頻解決方案公司RF Micro Devices和TriQuint Semiconductor在2015年合并后的新公司，合并后的Qorvo有兩個重要的產品線：移動設備產品線、基站和軍工設備產品線。Qorvo是移動、基礎設施和國防應用領域可擴展和動態(tài)RF解決方案的全球領導者。

　　最主要的是三大巨頭都完成了PA、Switch、Duplexer、Filter全產品線布局，同時，擁有專用的制造廠和封裝廠也有利于加快高集成度產品的研發(fā)進度。

　　三大巨頭在移動通信射頻前端市場的毛利率均高于40%，最高可以達到50%，凈利率約30%，說明寡頭公司利用技術優(yōu)勢和規(guī)模效應，具有極強的盈利能力。其次，三大巨頭積極開發(fā)面向未來的先進工藝技術，以繼續(xù)保持自己的競爭力優(yōu)勢。相信短期內三大寡頭公司的優(yōu)勢地位將難以撼動。

　　芯片設計

　　由于建設晶圓廠的費用較高，現(xiàn)在進入射頻前端的公司都采用FABLESS模式。但是FABLESS相較IDM公司在研發(fā)進度上可能不如IDM。

　　漢天下(Huntersun)成立于2012年7月，專注于射頻/模擬集成電路芯片和SOC系統(tǒng)集成芯片的開發(fā)，以及物聯(lián)網核心技術芯片及應用解決方案的研發(fā)和推廣。產品覆蓋2G、3G、4G全系列無線射頻前端/功放系列核心芯片和無線連接芯片，同時擁有大規(guī)模量產的CMOS PA和GaAs PA技術。漢天下通過了三星產品認證，并獲得訂單的RF PA公司!

　　銳迪科微電子(RDA)成立于2004年，致力于射頻及混合信號芯片和系統(tǒng)芯片的設計，是數(shù)字基帶、射頻收發(fā)器、功率放大器、射頻開關、藍牙、無線、調頻收音等全系列數(shù)字及射頻產品的集成電路供應商。被紫光收購后與展訊進行整合，將銳迪科的周邊芯片和展訊的基帶主芯片融合，迅速產生協(xié)同作用。

　　絡達科技(AIROHA)成立于2001年8月， 致力于開發(fā)無線通信的高度集成電路，為客戶提供高性能、低成本的各式射頻/混合信號集成電路元件及完整的藍牙/藍牙低功耗系統(tǒng)單晶片解決方案。產品主要包括手機功率放大器(PA)、射頻開關(T/R Switch)、低噪聲功率放大器(LNA)、數(shù)位電視與機頂盒衛(wèi)星(DVB-S/S2)調諧器，WiFi射頻收發(fā)器和藍牙系統(tǒng)單晶片。作為聯(lián)發(fā)科的投資企業(yè)，2017年初，聯(lián)發(fā)科表示將有計劃收購絡達在外的所有股份，實現(xiàn)全資，將有益于整合聯(lián)發(fā)科集團資源并擴大母公司營運規(guī)模，有助于母公司的運營提升。

　　唯捷創(chuàng)芯(VANCHIP))成立于2010年成立，團隊來自RFMD，以主流的GaAs工藝切入射頻PA市場，主要產品是射頻功率放大器，廣泛應用于2G/3G/4G手機及其它智能移動終端。

　　智慧微電子(SmarterMicro)成立于2012年，團隊成員來自Skyworks，從事微波器件和射頻模擬集成電路芯片設計，其特色是可重構的SOI+GaAs混合工藝。

　　國民飛驤科(Lansus)成立于2015年，其前身是2010年成立的國民技術無線射頻事業(yè)部，專注于射頻功率放大器、開關及射頻前端等電子元件設計，擁有完整的4G射頻解決方案。

　　中普微電子(CUCT)從事射頻IC設計、研發(fā)及銷售，產品涵蓋GSM、W-CDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及快速演變的TD-LTE，提供2G/3G/4G全面的射頻前端解決方案。中普微電子的的前瞻性TD-LTE射頻功放技術突顯了公司能夠為全球4G市場提供成熟的射頻解決方案。目前公司產品以其高性價比的優(yōu)勢在市場上備受歡迎，得到眾多客戶包括品牌商的肯定。

　　高通(QUALCOMM)是全球最大的手機芯片供應商，也在大力強化射頻芯片技術，2015年收購Silanna半導體的RF業(yè)務;2016年1月和TDK合資成立RF360 Holdings，進一步提升公司的實力。

　　海思半導體(HISILICON)成立于2004年10月，前身是創(chuàng)建于1991年的華為集成電路設計中心，是全球領先的FABLESS公司，致力于構建更好的互聯(lián)世界，并推動高端視頻時代的發(fā)展。公司射頻收發(fā)器(transceiver)可以支持Cat6和Cat12。

　　目前許多射頻器件都轉向SOI工藝，制造工藝相對砷化鎵等制造工藝而言良率更高，成本更低，也更加適合新進入射頻前端芯片的Fabless公司。相信隨著中芯國際、華虹宏力、華潤微的RF SOI工藝的成熟，我國的射頻前端芯片的Fabless公司會加速崛起。

　　晶圓代工

　　穩(wěn)懋半導體(WIN)擁有全球首座6寸GaAs晶圓生產線，目前公司擁有3座6寸GaAs生產線，提供異質接面雙極性電晶體(HBT)和應變式異質接面高遷移率電晶體(pHEMT)工藝。2016年營收達13.6億新臺幣，凈利3.1億新臺幣;2016年公司總產能達35萬片，預計三個廠滿負荷年產能超過56萬片。

　　宏捷科技(AWSC)成立于1998年，獲得SKYWORKS技術支持，可提供HBT和pHEMT工藝，2008年完成6寸GaAs晶圓生產線建設，目前年產能15萬片。

　　環(huán)宇通訊(GCS)主要生產4吋GaAs晶圓，是全球唯一同時擁有射頻和光電組件制造技術的化合物晶圓代工廠商，超過85%的產能用于生產無線射頻晶圓，并透過與三安集成策略聯(lián)盟建置6寸產能。

　　聯(lián)穎光電(Wavetek)是聯(lián)電(UMC)旗下成員，可提供HBT和pHEMT工藝，2014年底自聯(lián)華取得原Fab6A產權，藉由提供GaAs及CMOS Specialities 業(yè)界最廣泛產品組合的150mm晶圓代工服務，以及優(yōu)化的獨特雙軌式晶圓代工商業(yè)模式，希望在全球特色工藝市場躋身領先地位。

　　全訊科技(Transcom)研發(fā)生產微波(功率)放大器及低噪音放大器等微波組件，年產4寸GaAs芯片為1萬5千片。

　　海威華芯(HIWAFER)擁有6寸GaAs代工線，更專注于提供pHEMT集成電路制程技術，技術來源是中電29所。

　　三安集成(SANAN IC)聚焦于微波集成電路及功率器件兩大市場領域的高端技術發(fā)展，將建30萬片/年6寸的GaAs產線和6萬片/年6寸的GaN產線，截止2016年底公司參與的客戶設計案263個，有19個芯片通過性能驗證，部分客戶開始出貨，產品涉及2G/3G/4G-LTEPA，WiFiPA，LNA及光通訊，足以說明公司工藝功能性已符合應用要求。

　　封裝測試

　　前端射頻模塊隨著整體架構復雜度不斷上升，為滿足小型化的要求，需要將功率放大器、濾波器和Switch開關電路集成為一顆芯片，然而，功率放大器通常使用GaAs HBT工藝制造，濾波器使用RF MEMS工藝，Switch使用GaAs pHEMT或SOI工藝，多種工藝技術的應用使得他們的集成嚴重依賴先進封裝技術。

　　濾波器

　　濾波器包括SAW、BAW、FBAR，主要集中在美日公司手中。

　　村田(MURATA)擁有濾波器、雙工器、收發(fā)雙工器、諧振器、頻率控制裝置等高性能的SAW的RF元件，通過一站式服務為RF技術者提供廣泛的基于SAW的RF元件。此外，在移動電話、ISM、GPS/GNSS等頻帶的40MHz～2.7GHz頻率范圍內，擁有非常廣泛的SAW產品組合。

　　TDK為業(yè)界提供SAW和BAW濾波器等，其功能已經超越了智能手機，并支持其他設備和應用，包括平板電腦，可穿戴設備和汽車產品等。

　　中國有公司在進入濾波器領域，如天津的諾思微系統(tǒng)、深圳的麥捷微電子。

　　結語

　　5G對射頻前端芯片的更高要求催生出毫米波PA、GaN PA等新的技術熱點，形成新的產業(yè)驅動力。

　　海思RF芯片專家李偉表示，中國芯片公司未來將在RF芯片領域取得大突破，必將打破由歐美廠商壟斷的局面。

　　期待中國芯片崛起!

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