加工。2018年全球95%的RFSOI芯片均基于200mm晶圓制造,隨著SOI器件的廣泛應(yīng)用,目前200mmRFSOI產(chǎn)能存在瓶頸。而GlobalFoundries、TowerJazz、臺(tái)積電等也在擴(kuò)產(chǎn)300mmRFSOI產(chǎn)能。
中國(guó)廠商在SOI襯底、設(shè)計(jì)和加工領(lǐng)域都有涉及。我國(guó)襯底廠商新傲科技(Simgui)作為SOI材料的主要供應(yīng)商,通過自主研發(fā)和同F(xiàn)orrotec、Gritek等海外公司的合作,已具備提供5GSOI材料的能力,計(jì)劃到2019年下半年完成年產(chǎn)40萬(wàn)片的產(chǎn)能擴(kuò)展。
加工方面,中芯國(guó)際正在推進(jìn)0.13umRF-SOI平臺(tái)的升級(jí),部分廠商如GlobalFoundry在中國(guó)也有設(shè)廠。
國(guó)內(nèi)的RF-SOI發(fā)展受制于硅片進(jìn)口制約,200mm~300mm的硅片供應(yīng)能力較差。
另外,天線調(diào)諧器和射頻開關(guān)目前也可以選擇RFMEMS技術(shù)路徑,天線調(diào)節(jié)器中已經(jīng)有應(yīng)用。
Cavendish、MenloMicro和AAC子公司W(wǎng)iSpry正在面向移動(dòng)通信開發(fā)RFMEMS器件。據(jù)Cavendish介紹,RFMEMS開關(guān)插損可以做到RFSOI的1/5。
2018年三星GalaxyA8已經(jīng)采用了Cavendish的技術(shù),期望降低射頻系統(tǒng)的耗電等。然而RFMEMS的應(yīng)用需要價(jià)格、封裝和可靠性的進(jìn)一步優(yōu)化。
天線:MIMO應(yīng)用確定,LDS和LCP天線成為趨勢(shì)天線系統(tǒng)是射頻系統(tǒng)中關(guān)鍵的組成部分,目前有被集成至射頻模組中的案例,但未被集成至芯片級(jí),是射頻半導(dǎo)體領(lǐng)域的補(bǔ)充。
5G將推動(dòng)天線數(shù)量從現(xiàn)有的2天線擴(kuò)展至4~8天線以最終支持4×4MIMO。但由于尺寸原因,相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)再進(jìn)一步提升。
另外,由于全面屏等新趨勢(shì)出現(xiàn),手機(jī)內(nèi)部空間受到進(jìn)一步限制,天線的制作工藝也在發(fā)生變化。目前主流的手機(jī)天線制作工藝包括LDS、FPC等。
目前FPC軟板的供應(yīng)商包括:Murata、嘉聯(lián)益、臻鼎、臺(tái)郡科技等。
LCP天線生產(chǎn)商包括:Murata、嘉聯(lián)益、安費(fèi)諾、立訊精密、信維通信、Career等。
基站用射頻器件:處理器自研為主,功放選擇GaN基站處理器以自研為主
5G基站市場(chǎng)整體規(guī)模相對(duì)終端較小。根據(jù)DGTimes預(yù)計(jì),2020年5G基站整體市場(chǎng)規(guī)模為11.43億美元,到2026年增長(zhǎng)至342.86億美元,2012~2026年的復(fù)合增速在50%以上。到2026年市場(chǎng)規(guī)模約為手機(jī)的1/16。
然而5G基站相比手機(jī)功能僅為連接。因此5G基站射頻市場(chǎng)基本等同于整體市場(chǎng)規(guī)模,同手機(jī)射頻市場(chǎng)規(guī)模處在同一量級(jí)。
基站射頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類似手機(jī),但由于強(qiáng)調(diào)覆蓋性,不強(qiáng)調(diào)尺寸、耗電量等指標(biāo),相比手機(jī)射頻系統(tǒng)存在不同。
由于以上不同,基站市場(chǎng)的半導(dǎo)體選型存在差異。
基站基帶半導(dǎo)體芯片一般選擇自主研發(fā)或合作開發(fā),Intel、中興、華為、Nokia、Ericsson、三星等公司均設(shè)有自己的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
早期開發(fā)以DSP和FPGA作為主要控制芯片,一旦技術(shù)成熟,即設(shè)計(jì)為成熟半導(dǎo)體芯片,部分選擇FPGA以增加靈活性。
2017年全球電信設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模372億美元,由于基帶ASIC均為自制,沒有明確比例顯示市場(chǎng)規(guī)模。
ASIC處理芯片目前一般采用10/7nm技術(shù)研發(fā)。一般為Fabless模式,選擇臺(tái)積電等Foundry代工生產(chǎn)。FPGA全球市場(chǎng)規(guī)模約為40億美元,其中Xilinx占比超過50%。
功放發(fā)展趨勢(shì):關(guān)注GaN市場(chǎng)龍頭企業(yè)成長(zhǎng)
GaN已經(jīng)取代LDMOS成為下一代功放的重要材料。
預(yù)計(jì)毫米波頻率功放將采用GaN材料制作,一大好處是提升功放的空間利用率。
GaN功放已經(jīng)在雷達(dá)等軍用市場(chǎng)有了一系列應(yīng)用,2017年市場(chǎng)規(guī)模約為3.84億美元,YOLE預(yù)測(cè)2022年市場(chǎng)規(guī)模因?yàn)橥ㄐ艠I(yè)的加入將達(dá)到11億美元。
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