5G时代射频器件迎百亿美元市场 左蓝微电子先行布局国产化

来源:华强电子网 作者: 时间:2019-08-13 13:46

5G

进入5G时代,随着通信技术的升级与通信频段的不断增加,基于通信信号转换功能的射频前端器件市场被视为一个将大幅增长的重点领域。但这一领域仍然由海外巨头企业占据强势份额,市场正在进入国产替代的转折点。杭州左蓝微电子技术有限公司创始人张博士认为,随着国产厂商逐渐起量,国内目前在滤波器领域的技术力量和产品品质已渐渐接近国外水平,国产替代的态势正在形成。

  5G风口下射频前端器件需要打破国外垄断格局

  射频前端器件是无线通信的核心,5G的发展将让射频前端器件迎来百亿美元市场。据Yole预测,射频滤波器市场规模到2023年将达到225亿美元。滤波器主要是为消除频带间相互干扰,5G更丰富的频段对此将有更多需求,尤其在多载波聚合技术的应用之下,会造成诸多频段同时工作并排列组合,这意味着滤波器的设计将面对更多组合的复杂情形。 3G时单只手机的SAW(声表面波滤波器)需求约为3-6只, 4G时需求约为20-40只,5G时需求至少在50只以上。预计随着5G通信及载波聚合技术的采用,2020年全球将增加到50个频段,对射频滤波器的需求将大幅增加。

  中国在射频前端器件领域的国产化进程已在前几年启动,目前在2G、3G领域,PA(射频功率放大器)国产化水平很高,4G刚启动;开关等产品技术的规格与国际差距不大;但滤波器的国产化非常薄弱,但其恰恰是射频前端中占比最大的部分。Yole预计,到2023年手机终端射频器件整体市场规模中滤波器占比最大,将达60%。

  目前滤波器市场是日美巨头垄断的格局,其中SAW(声表面波滤波器)是2G、3G及4G时代通信技术的“主力军”,由日本村田、TDK和太阳诱电等公司占据市场主要份额;随着5G向高频方向发展,适用于高频率的BAW(体声波滤波器)将能够大显身手,该市场则主要由美国的博通和Qorvo等公司独占鳌头,合计占据超过95%的市场。

  在滤波器的发展进程中,中国基本上空缺了10余年,虽有军工机构一直在研究,但缺少市场竞争,进步也相对缓慢。从SAW滤波器市场来看,中国厂商才刚刚开启国产化进程,占有率很低,而且主要偏重于军工市场。BAW在国产化上几乎处于空白状态,仅一两家厂商具备小型量产能力,与国外厂商差距较大,要实现大批量量产需要比较长的积累。

  但5G的来临也让市场格局的改变拥有可能性。国内厂商已掌握了从晶体基片制造到光刻工艺的全生产流程,低廉的生产成本也有助于实现滤波器的国产替代。5G核心特点包括大带宽、高功率、频率密集,对于滤波器设计而言,未来如何把握好带宽、品质、耐功率性等方面的平衡尤为重要。在现有技术路径上,国际巨头公司不仅垄断了市场更是垄断了绝大部分专利,在5G带来的新技术挑战下,如果国内厂商能开辟新的技术路径并实现自主知识产权将成为射频前端器件国产化的必经之路。

  国内厂商蓄力布局 合作开启国产化突围之路

  面对全球一体化的市场竞争环境,中国必须实现科技自立,提升核心部件和技术的自主创新实力。作为无线通信核心的射频前端器件是中国科技自立的关键领域之一,迫切的需要拥有我国自主知识产权的核心技术与产品,并建立完整的产业。中兴和华为被美国制裁事件中,高性能的射频滤波器就是禁卖的核心芯片之一。

  如何才能尽快缩小中国厂商与欧美的差距?左蓝微电子创始人张博士表示,作为一家专注于MEMS(微机电系统)领域的中国厂商,左蓝微电子的思考与期望是,基于自主核心技术与产业链厂商合作,共同推进射频前端模组生产,一起加速推进射频前端器件的国产化。中国厂商如果能抓住5G带来的新机遇,加快构筑支撑高端产品引领的先发优势,或许有机会能超过国外厂商。左蓝微电子正是不懈推进射频前端器件国产化的先行者之一。

  敢于进行这种挑战,中国厂商应形成专业的技术团队,并拥有核心技术。左蓝微电子公司由半导体和电子工程领域的杰出专家,具有多年经验的成功企业家,海外高层次留学人才创立,核心团队由“千人计划”成员、特聘专家组成。左蓝微电子从2016年开始深度布局,目前已经研发出射频开关、射频滤波器、双工器等众多产品,应用于智能手机、基站、军工领域。公司总部在杭州,在美国马里兰有研发中心,已拥有30多项中美专利,掌握了从设计到工艺到封测的全生产流程技术,尤其是具有国内领先水平的光刻及AlN镀膜服务。

  左蓝微电子也凭借着技术创新能力,在业界获得了众多荣誉:包括2017年荣获第四届浙江省“火炬杯”创新创业大赛三等奖,2018年荣获浙江省科技型中小企业、杭州市高新技术企业、杭州市科技型初创企业培育工程,2019年荣登中国“芯力量”百佳项目榜。2017年,左蓝微电子研发的基于FBAR(薄膜体声波谐振器)的高性能射频滤波器,主要运用在GHz高频段范围,填补了国内高性能射频滤波器的技术空白,一举斩获了第六届全国创新创业大赛优胜奖。

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  图:左蓝微电子荣获第六届全国创新创业大赛优胜奖

  此外,技术的发展必须要依靠产业链的联合,才能真正实现市场化。左蓝微电子已经与中科院、知名手机研发公司、ODM厂商、原厂设计商、RF模组整合商等产业链各方展开了深度合作,将产品迅速推向市场。在生产研发上,左蓝微电子采取了国内外联动开发与生产的模式,即国内进行建模仿真设计,美国研发中心实验室制作样品,国内外代工厂生产。目前产品已经在海外进行试产,在国内已与深圳、上海等地区的ODM厂商签订战略合作协议,推动滤波器在国内市场上的试用。左蓝微电子的阶段性市场目标是先为国内手机ODM厂商提供SAW、TC-SAW产品,再跃升完成向国内、国外主流知名厂商提供TC-SAW/FBAR、射频前端模组量产产品,满足不同市场对于产品的不同需求。

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  图:左蓝微电子双工器器件及性能曲线

  市场研究公司Canalys发布的最新数据显示:2019年第二季度中国智能机出货量为9760万部,华为在中国市场份额占据38.2%,位居第一。受益于当前国产智能手机的高出货量,滤波器的本土化配置的需求持续扩大。同时,5G将带动物联网的发展,2023年,全球物联网蜂窝通信模组出货量将增加到12.5亿件,2G物联网模块被5G和非标替代,未来超过50%的应用将落地在消费类、工业物联网和公共基础设施等。左蓝微电子预测,随着5G与物联网的发展,未来射频前端器件将走向“高功率化、高频化、密集化、宽带化”,公司的产品也将朝着这些方向前进,实现更高品质的产品以及整体设计集成能力。

  国产化并非只是美好想象或是虚幻口号,在中国射频器件需求不断迸发、开启百亿美元市场风口的背景下,左蓝微电子等中国厂商代表正在集中精力、一步一个脚印做好苦功,从提供低价的国产替代品向提供高附加值的产品逐步转变,有望成为市场中“后来居上”的佼佼者。相信中国射频前端器件市场将能逐步培育出有竞争力的企业,顺利开启国产化崛起突围之路。

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