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[导读]5G与物联网的发展带来了射频前端器件需求不断上升。然而,在全球半导体产能紧缺和中美贸易摩擦背景下,“缺芯涨价”状况愈演愈烈,如何在艰难时期保证企业正常运转、维持产品供给,是中国企业不得不思考的问题。对关键器件自主可控日益重视的国内终端厂商与本土射频器件供应商的合作意愿日渐强烈。

近日,在2021ELEXCON深圳国际电子展暨嵌入式系统展上,已深度布局射频前端器件领域多年的左蓝微电子向与会观众展示了滤波器、双工器和模组等系列产品,作为研发并销售全类别射频滤波器的本土厂商。左蓝微电子等国内厂商通过坚持创新,晒出了通过真抓实干奋斗出来的“成绩单”,体现出更具竞争力的产品和优化方案。

图:左蓝微电子展台

从SAW滤波器切入 提升本土化供货量

滤波器是射频前端模组的关键器件,是限制国内厂商从当前的低端分离器件走向中高端模组的关键。SAW滤波器主要应用于2.5GHZ以下的2G/3G/4G/5G频段,是模块化的关键一环。SAW滤波器(含TC-SAW)所占滤波器市场份额大约为70%-80%,但国内厂商份额仅占约3%,供货量严重不足。当前国产手机缺的不只是基带芯片,由于在高端射频芯片方面的采购限制,导致华为新推出的P50系列手机全部只支持4G,这种尴尬局面暴露出中高端国产射频器件还有极大的探索和发展空间,尤其是国内厂商在5G射频前端器件的成熟技术方面几乎为零,需要国内厂商“耐心”沉淀,不仅做到产品全,更需要技术过硬。

面对中国市场受制于人的现状和全球“缺芯涨价”危机,左蓝微电子认为,只有实现技术、性能突破,才能真正解决芯片的供应缺口问题。射频前端器件国产化替代的前提是性能可比,而不是价格便宜。国内厂商亟待解决的问题就是找准产品定位,并集中一切资源完成技术攻关。左蓝微电子定位中高端滤波器研发,先以SAW滤波器研发为入口,再通过TC-SAW、FBAR等滤波器的技术突破,走向高端。

此次展会上展示了左蓝微电子的多款SAW滤波器、双工器产品,产品已经实现量产出货。左蓝微电子SAW滤波器、双工器产品具备体积小、低插损、高抑制度等卓越性能,不仅受到市场认可,也受到了资本的认可,公司在近期顺利完成了近亿元A轮融资,产品也在持续获得订单并已批量交付,目前出货量近亿颗。

图:左蓝微电子SAW滤波器/双工器

此外,为了弥补常规SAW滤波器的不足,左蓝微电子研发的TC-SAW产品取得了一定突破,这是推动国产滤波器走向高端化重要的一步。常规SAW能覆盖Rx(接收端)的全频段和Tx(发射端)的部分频段,TC-SAW则能覆盖Tx的高中低频段,可解决常规SAW滤波器温度特性不佳、频漂严重等问题。左蓝微电子属于中国最早正式开始进行TC-SAW量产的厂商之一。

图:左蓝微电子TC-SAW滤波器

面向5G带来更多高端产品和射频模组

到5G发展成熟时期,射频前端市场将达到400亿美元,手机单机射频器件价值超过30美元,其中滤波器市场将是射频前端市场的最大部分,占比将达到60%左右,需求增速也最快。而4G和5G时代的滤波器对功率和器件的品质要求有所不同。4G需要30多个频段,5G则有70-80频段,对滤波器的数量需求大幅增加,同时由于5G的射频构架更加复杂,射频链路基本翻倍,滤波器的市场需求也跟着翻倍。

随着4G到5G通信技术升级,模组化是必然趋势。市场上手机品牌定位越高,手机射频前端模组集成度越高,高端模组价值量也更高。左蓝微电子凭借滤波器方面的技术优势为客户提供多种高性能、高集成度的射频模组方案,例如DivFEM、FEMiD、PAiD、PAMiD等,为5G终端带来了更高的性能和更节省的PCB面积。

图:左蓝微电子射频前端模组

左蓝微电子利用创新的设计和封装技术,推动滤波器与其他器件的适配以达到模块化集成,在提高集成度的同时,针对5G对射频滤波器带来的技术挑战进行了深入的技术研究,例如通过改善器件结构、采用多层合金膜电极等方法,对器件的功率耐受性、高频选择性降低、器件散热等问题提出多方面的解决方案。

图:通过优化设计(红色)抑制SAW谐振器的横向模式

由于5G对以滤波器为代表的射频前端器件需求成倍增长,以及未来毫米波技术的继续演进,不排除未来有更多新的滤波器技术及技术创新融合的涌现。目前国产滤波器市场需求迫切,尤其是在高端滤波器市场,这是一个需要中国厂商稳扎稳打的过程,随着上下游企业在设计和工艺方面共同的突破,形成产业化优势之后才能逐步扩增市场占有率。

现在国内的产业链都在重视国产化口碑,随着产业生态的逐渐成熟,预计未来几年内会逐步形成整合后的头部效应,并与海外巨头可有一定的竞争力,这也是国内产业界都在努力的目标。

形成供应链完整能力 推动产品量质提升

滤波器具有极高的技术和工艺壁垒,国外龙头厂商不仅有能力研发,还有生产和封装测试的能力,而国内大多数企业只有设计研发能力。要想追赶国外厂商差距,国内厂商不仅需要深度了解设计与工艺的Know-How,还需要进行供应链资源积累,以加速高性能产品的量产能力。

目前,左蓝微产品已经通过了超百个客户项目的性能验证,正在积极扩充出货中。左蓝微电子通过精选全球供应链,打通国内建模仿真设计、全球实验室制作样品、国内外代工生产与封装测试的全过程,可实现大量可靠地生产供货。左蓝微电子表示,已与业界头部供应商形成了紧密的战略合作关系、确保企业对核心技术的控制力。这不仅能保障产能,也能确保产品的品质可控。

产品的多样化和系列化可以增强企业的综合市场竞争力,左蓝微电子深耕分立器件新技术和小型化的同时,也积极推出分集模组系列产品。随着左蓝微电子的技术积累和业务发展,其产品将会突破百款。

左蓝微电子坚信只有一流的研发,一流的设备,再加上一流的生产制造,才能把产品做好,为客户所用。当前手机厂商更加看重成本的控制,射频前端占整机物料成本约10%,且射频前端是5G手机物料成本增加的核心,因此性能相当、低成本的国产射频前端对终端厂商具备吸引力。

2021-2023年国内滤波器行业被认为处于技术发展期,有望突破高端SAW滤波器研发,实现对终端大客户大规模量产。随着国内射频芯片厂商产品在多个5G智能手机机型中的应用被曝光,今年下半年有望是国内射频前端芯片全面起飞的起点,走向高端。当前国内射频产业在设计、工艺、代工、材料等环节仍然薄弱,供应链需要相互扶持成长。左蓝微电子期望与更多合作伙伴共同打造射频前端器件生态链,针对不同应用领域提供更丰富的解决方案。相信通过抱团合作,不仅能解决“缺芯涨价”的困境,甚至面对新技术变化,国内厂商在一些领域有机会能超过国外厂商。

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