隨著 5G 時(shí)代的到來，前端射頻芯片需求大幅增長(zhǎng)，同時(shí)，在國產(chǎn)替代的需求帶動(dòng)下，國內(nèi)前端射頻芯片廠商也迎來了良好的發(fā)展機(jī)遇，而因?yàn)槿鄙?5G 射頻前端芯片只能推出 4G 手機(jī)的華為或許可以迎來轉(zhuǎn)機(jī)。
值得一提的是，國內(nèi)前端射頻芯片廠商主要以設(shè)計(jì)企業(yè)為主，產(chǎn)業(yè)鏈并不完善，代工環(huán)節(jié)較為薄弱，盡管三安集成、立昂東芯、海威華芯、常州承芯、中電科 55 所、賽微電子、中芯寧波、中芯紹興等國內(nèi)射頻芯片代工廠均在加速擴(kuò)產(chǎn)，但仍有部分國內(nèi)領(lǐng)先的射頻企業(yè)開啟了自建或是合建晶圓生產(chǎn)線的道路，逐步向 IDM 模式轉(zhuǎn)型。
國產(chǎn)功率放大器廠商以 Fabless 模式為主
從射頻前端器件的價(jià)值占比來看，濾波器和功率放大器是射頻前端的兩大核心元件，各占射頻前端總市場(chǎng) 47%、32%，而射頻開關(guān)和低噪聲放大器分別占 13%、8%。
目前，在射頻開關(guān)和低噪聲放大器領(lǐng)域，國內(nèi)廠商已經(jīng)完全攻克，卓勝微是該領(lǐng)域當(dāng)之無愧的全球領(lǐng)先企業(yè)。
然而，高端濾波器和功率放大器一直是國內(nèi)在前端射頻器件中的短板，其重要性不言而喻。功率放大器是最為關(guān)鍵的產(chǎn)品，性能直接決定了無線終端的通訊距離、信號(hào)質(zhì)量和待機(jī)時(shí)間，也是射頻前端功耗最大的器件，而濾波器是射頻前端產(chǎn)業(yè)中規(guī)模最大、成長(zhǎng)最快的細(xì)分市場(chǎng)。
因此，國內(nèi)射頻芯片廠商基本都是選擇以濾波器或是功率放大器作為主打產(chǎn)品，從而入局射頻前端產(chǎn)業(yè)。
在芯片制造環(huán)節(jié)，功率放大器主要采用砷化鎵、氮化鎵等工藝技術(shù)，濾波器則采用 RF MEMS 工藝。
集微網(wǎng)從業(yè)內(nèi)了解到，自 2019 下半年起，全球半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入景氣周期，包括砷化鎵、MEMS 代工廠均呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的情況，這導(dǎo)致多數(shù)以 Fabless 模式運(yùn)營的國內(nèi)射頻芯片廠商陷入產(chǎn)能緊缺的困境，在上游供應(yīng)鏈最緊缺時(shí)，部分廠商在代工廠的訂單排期達(dá) 6 個(gè)月以上，嚴(yán)重制約著國內(nèi)前端射頻芯片廠商的發(fā)展。
同時(shí)，由于多數(shù)射頻芯片廠商為 IDM 模式，因此全球范圍內(nèi)的代工資源寥寥無幾。以砷化鎵代工廠為例，業(yè)內(nèi)知名且技術(shù)成熟的廠商均在中國臺(tái)灣，一大一小分別是穩(wěn)懋和宏捷科，其次是環(huán)宇、聯(lián)穎光電、三安集成等，因此如何獲得穩(wěn)定的產(chǎn)能成為國內(nèi)射頻芯片廠商的難題。
在此情況下，國內(nèi)射頻前端廠商出現(xiàn)分化，主打功率放大器的廠商普遍維持 Fabless 模式，但主打?yàn)V波器的廠商卻紛紛開始自建產(chǎn)線，走向 IDM 模式。
對(duì)此，業(yè)內(nèi)人士指出，目前功率放大器在全球的代工資源和產(chǎn)能已經(jīng)較為豐富，且全球領(lǐng)先的功率放大器廠商博通、高通均采用 Fabless 模式，Skyworks、Qorvo 也有產(chǎn)品在穩(wěn)懋生產(chǎn)，已有成功案例，因此，國內(nèi)功率放大器廠商只需借助成熟的代工廠資源就能推出優(yōu)異的產(chǎn)品，暫時(shí)還未曾考慮自建產(chǎn)線。
據(jù)集微網(wǎng)了解，近年來，穩(wěn)懋、宏捷科、環(huán)宇、三安集成、立昂東芯、海威華芯等砷化鎵代工廠均有新產(chǎn)能開出，還規(guī)劃了長(zhǎng)期擴(kuò)產(chǎn)的項(xiàng)目，同時(shí)國內(nèi)多地均傳出建設(shè)砷化鎵生產(chǎn)線的消息，雖然也有南京國芯等部分砷化鎵項(xiàng)目陸續(xù)走向失敗，但整體產(chǎn)能仍呈現(xiàn)出大幅提升的趨勢(shì)。
國產(chǎn)濾波器廠商逐漸走向 IDM 模式
反觀濾波器領(lǐng)域，盡管近年來，中芯寧波、中芯紹興、海威華芯、賽微電子等國內(nèi)代工廠均在加大 RF MEMS 代工產(chǎn)能，但全球領(lǐng)先的濾波器廠商 Skyworks、高通(RF360)、 太陽誘電、Qorvo、村田等均為 IDM 模式運(yùn)營。
“從全球領(lǐng)先的濾波器廠商來看，成功的企業(yè)都是采用 IDM 模式，因此，現(xiàn)階段國內(nèi)領(lǐng)先的濾波器廠商都在往 IDM 模式走。”業(yè)內(nèi)人士表示，功率放大器代工已經(jīng)有了成熟的代工廠，且是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的工藝技術(shù)，但包括 TC-SAW、IHP-SAW、BAW 等高端濾波器的工藝技術(shù)，卻掌握在上述以 IDM 為經(jīng)營模式的國際頭部企業(yè)手中，代工模式的制造工藝水平還未發(fā)展到足夠成熟的地步。
事實(shí)上，MEMS 行業(yè)具有一種產(chǎn)品一種加工工藝的特點(diǎn)，生產(chǎn)制造工藝非標(biāo)準(zhǔn)化，即使在晶圓制造廠商已經(jīng)具備成熟制造工藝模塊的情況下，F(xiàn)abless 廠商也需要根據(jù)公司的芯片設(shè)計(jì)路線確定每款芯片的具體工藝流程。
集微網(wǎng)從某國內(nèi)濾波器廠商處了解到，由于部分代工廠不具備成熟的濾波器代工水平，F(xiàn)abless 廠商除了需要完成芯片和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之外，還需要將產(chǎn)品的工藝流程、規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)、專用設(shè)備需求和參數(shù)設(shè)置等全方位導(dǎo)入到代工廠，與代工廠一同開發(fā)工藝技術(shù)。
上述業(yè)內(nèi)人士也表示，濾波器的設(shè)計(jì)需要和工藝技術(shù)相結(jié)合，只有全面掌握晶圓制造技術(shù)和封裝技術(shù)，才能造出推出更高端、穩(wěn)定的產(chǎn)品。
此外，成本因素也是濾波器廠商紛紛自建產(chǎn)線的原因所在，當(dāng)前整個(gè)射頻前端行業(yè)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)非常嚴(yán)重，特別是國產(chǎn)器件，定價(jià)空間非常有限，因此如何進(jìn)行成本控制對(duì)國內(nèi)廠商至關(guān)重要。
“以濾波器分立器件為例，其成本控制主要集中在晶圓和封測(cè)上，尤其是封測(cè)端。”業(yè)內(nèi)人士稱，如果不掌握晶圓制造和封裝技術(shù)始終委外代工，那以 IDM 模式運(yùn)營的濾波器廠商的成本優(yōu)勢(shì)就會(huì)逐步顯現(xiàn)，雙方的差距會(huì)越來越大。
據(jù)集微網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，僅 SAW、BAW 濾波器方面，國內(nèi)就已經(jīng)有好達(dá)電子、德清華瑩、麥捷科技、天津諾思、三安集成等多家廠商建立了生產(chǎn)線，IDM 模式成為眾多濾波器廠商的選擇。
截止目前，濾波器廠商自建生產(chǎn)線的趨勢(shì)還在繼續(xù)。新入局的卓勝微宣布從合建生產(chǎn)線轉(zhuǎn)為自建生產(chǎn)線;曠達(dá)科技通過旗下控股子公司芯投微，并購日本 NSD 公司 SAW 濾波器事業(yè)部后，不但擴(kuò)建日本產(chǎn)能，還在籌備國內(nèi) SAW 濾波器工廠;武漢敏聲與賽微電子達(dá)成戰(zhàn)略合作，宣布共建射頻濾波器芯片生產(chǎn)線;信維通信也曾表示，考慮后續(xù)對(duì)濾波器生產(chǎn)線的建設(shè)投入。
