在射频前端芯片领域,飞骧科技正以其卓越的技术实力和市场表现,成为国产射频功率放大器(PA)崛起的重要力量。随着 5G、物联网和智能设备的快速发展,射频前端芯片的重要性愈发凸显,而飞骧科技凭借其深厚的技术积累和创新精神,逐渐打破了国际巨头的垄断局面。然而,射频前端模组化的发展仍面临诸多挑战,国产厂商在实现模组化替代的道路上任重道远。
射频前端模组芯片因其高技术含量、广泛应用领域和巨大价值,被誉为模拟芯片皇冠上的明珠。据权威机构 Yole Development 预测,到 2028 年,全球移动终端射频前端市场规模将达到 269 亿美元,年均增长率约为 5.8%。其中,发射端模组、接收端模组、滤波器和功率放大器等细分市场增长潜力显著。智能手机作为射频前端模组的主要应用终端,市场规模庞大。IDC 的报告显示,预计 2024 年全球智能手机出货量将增长 6.2%,达到 12.4 亿部,这将为射频前端模组市场带来巨大的需求。在非手机领域,如 CPE、物联网、智能家居和车联网等,射频前端模组的需求也在持续增长。中国作为全球最大的互联网市场,市场潜力巨大,再加上国产化替代浪潮的加速,国内射频前端厂商迎来了良好的发展机遇。
然而,尽管国产射频芯片厂家在分立 PA、开关、滤波器及 LNA 领域取得了显著进展,但在射频前端模组领域,仍面临诸多挑战。目前,全球射频前端芯片市场主要被美国和日本的几大厂商垄断,Skyworks、Qorvo、Broadcom 和 Murata 四大巨头占据了全球 85% 以上的市场份额。在高集成度模组领域,海外厂商更是占据主导地位。例如,在 5G 重耕频段高集成 L-PAMiD 模组方面,海外厂商占据着主要市场,尽管国内厂商如唯捷创芯和昂瑞微已实现大规模量产,但市场份额仍低于 10%,远远落后于传统外资厂商。这在某种程度上反映出射频前端模组产业化具有相当大的难度。
飞骧科技作为国内射频前端芯片领域的佼佼者,凭借其技术创新和市场布局,逐渐在激烈的竞争中崭露头角。飞骧科技成立于 2015 年,专注于射频前端芯片的研发、设计和销售,其产品涵盖 2G 到 5G 以及物联网等多种通信标准。公司通过收购国民技术的无线射频产品事业部资产,迅速积累了技术基础,并在短时间内实现了从 2G 到 5G 的全频段覆盖。近年来,飞骧科技在 5G 射频前端模组的研发上取得了重要进展,成功推出了 L-PAMiD 模组芯片,并在 Tier1 手机客户的旗舰机型中实现了大规模应用。
在技术创新方面,飞骧科技不断加大研发投入,推出了包括 L-PAMiF、PAMiF 和 L-FEM 在内的高集成度 5G 模组,构建了涵盖完整 5G 频段的射频前端解决方案。这些模组通过创新设计,实现了从 2G 到 5G 的全频段兼容性,展现了飞骧科技在射频前端模块集成和技术创新上的领先地位。此外,飞骧科技在功率放大器(PA)芯片设计方面采用了超低静态电流 PA 设计、包络跟踪(ET)设计和谐波调谐变压器等多项先进技术,极大地提升了芯片的功率效率和线性度。截至 2023 年 12 月 31 日,飞骧科技已取得 206 项专利,包含发明专利 89 项,实用新型专利 117 项,并取得 198 项集成电路分布图设计专有权、37 项软件著作权,这些技术成果不仅体现了飞骧科技在研发领域的强大实力,也为其在激烈的市场竞争中奠定了坚实基础。
频前端模组化的发展对厂商的技术实力提出了极高的要求。模组厂商需要掌握 PA、开关、LNA 甚至滤波器等多种基础 IP,以构建各单元设计能力。这就要求厂商在人才储备上要有大量的研发人员配置,在技术上需要对各射频单元进行技术积累,在制程工艺上对 GaAs、SOI、CMOS 等多种半导体工艺都要有所覆盖。同时,模组特有技术如 SiP、共形屏蔽罩、模组内 EMI、模组热传导及应力分析等也需要具备开发能力。多种工艺、多颗器件的集成,需要确保每一个环节都不出问题,才能保证模组产品的最终良率及可靠性,难度较分立器件大大提升。
此外,射频前端模组的供应链管理难度也数倍于射频分立器件。以最复杂的射频前端模组 L-PAMiD 为例,其中囊括了 GaAs、SOI、CMOS、滤波器、被动元器件、基板、封装及测试等上百物料、数十道晶圆及模组加工工艺。不同元器件及工艺由不同生产厂商提供,缺一不可。这就需要射频前端模组厂商从研发、生产、计划备料到不同生产周期管控、市场动态把控等多方面都有相当的专业性。而 Fab-liteless 或 IDM 厂商更是需要从设备端及工艺端着手,覆盖 6 寸、8 寸及 12 寸晶圆所需生产机台及相应工艺开发。若没有数十亿甚至上百亿的资金投入、数百甚至上千人的专业研发、工艺、生产测试人员以及数年的持续工艺投入和研发迭代,是不可能搭建起完整的射频前端模组供应链的。
专利壁垒也是国产射频前端厂商面临的一大挑战。以 L-PAMiD 为例,该模组中包含的滤波器在工艺上有多种类型,如 normal SAW、TC-SAW、POI-SAW、LTCC、IPD、BAW、XBAR、FBAR 等,以适应不同频率、不同应用的要求。各外资厂商利用先发优势,对每种滤波器类型都有大量的专利布局,甚至利用基础技术专利来限制新厂商的进入。射频前端模组封装使用了 WLP、BDMP、Flip Chip、共形屏蔽等多种技术,外资厂商为守住最后的利润高地,不断在模组化专利上设限,试图阻拦国产厂商突破高端模组。这往往导致国产厂商有技术却无法产品化、有产品却无法产业化、客户想用而不敢用的尴尬局面。这些专利问题不仅对国产射频厂商构成限制,甚至在某种程度上也限制了手机等通信终端的产品竞争力。
模组化产品多为客制化、定位偏高端,对客户与市场契合度要求极高。不同于标准化的分立器件,射频前端模组集成程度大大提高,同时也细分出多样化的应用场景。例如,针对不同平台、集成度、区域所衍生出的模组种类各有不同,且各品牌客户针对各自优势市场还会有进一步的差异化定义。这就要求射频前端模组厂商在研发上有充足的资源支持多客户多产品定义的差异化需求,在产品开发上与客户取得互信、共同落地,在体系建设上具备研发、销售、项目管理、产品应用、现场支持、品质、生产交付等全方位与客户对接的能力。因此,非体系完善的厂商无法做到支持产品的研产销多个方面
综上所述,射频前端模组化虽为行业共识,但国内外模组化程度仍有相当差距。模组化对射频厂商的技术实力、专利墙突围能力、供应链管理能力以及客户端契合度等多方面都有极高的要求。国产射频前端厂商在完成分立产品的国产替代后,迈上更高台阶实现模组化替代还有很长的路要走。幸运的是,当前已经有部分国产厂商如飞骧科技开始崭露头角,凭借其强大的技术实力和市场积累,有望在全球射频前端芯片市场中占据更大的份额。
未来,飞骧科技将继续深耕射频前端芯片领域,以高性能、高可靠性的产品助力中国通信产业的全球化发展。随着 5G、物联网和智能设备等新兴技术的不断普及,飞骧科技有望在全球市场中赢得更多话语权,为我国集成电路产业的发展贡献更多力量。
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