如何学习射频集成电路设计

射频微电子 也是就是通信微电子啦

先要有通信电路系统的概念

你先看 拉扎维 写的 的射频微电子，这个主要讲 通信电路系统

你有了系统概念

然后 看lee的 射频集成电路设计 这个讲 RF电路

和清华 池保勇的 coms射频集成电路分析与设计

多看几遍 ，把习题全做了 就差不多 能入门了吧

接着，学习下电磁场，结合半导体物理特性知识

高频layout 电磁效用很关键，这个也能搞懂的话，即使搞设计的也会有很大帮助，就是高手了。。。。

远川 科技 评论近日从产业链人士处独家获悉，北纬三十八度集成电路制造有限公司（以下简称“北纬公司”）为国内芯片设计商深圳新声半导体（以下简称“新声”）代工的声表面波滤波器产品（以下简称SAW滤波器），已投入量产且达到发货水准。双方合作的SAW滤波器主打难度较高的射频模组。

这标志着，北纬公司成为国内极少数具备滤波器制造能力的射频芯片代工厂。结合我们此前发布的BAW滤波器量产消息，可以说，中国芯片产业界的射频短板已悉数补齐，向全自主射频模组又迈出了一大步。

梳理最近国内射频芯片界的动作，不难发现，纯晶圆代工+独立芯片设计商，在当下的时点，成为一个越来越具代表性的产业路线。回顾全球范围内的射频芯片产业发展史就会发现，这一路线响应了当下中国 科技 产业的需要。无论是突破关键芯片卡脖子，还是在商业上可持续发展，都是一个大胆且值得称道的尝试。

本文从全球射频芯片发展史出发，试图梳理前后三代的发展路径：

1. 第一代：买、买、买

2. 第二代：代工，还是IDM？

3. 第三代：组合式创新

射频领域的国际巨头，都是通过并购成长而来。

首先是博通。博通前身安华高（Avago）脱胎于惠普的半导体部门，2008年收购英飞凌BAW滤波器业务，为其在高端滤波器市场的垄断地位打下坚实的基础。2015年，安华高“小鱼吃大鱼”，以370亿美元代价收购体量比自己更大的旧博通，这场“入赘”式的收购完成后，安华高索性把公司更名为“博通”。

然后是思佳讯（Skyworks）。2006年，思佳讯分拆基带业务专注射频，之后接连并购两家PA厂商，成为全球第一大PA供应商。2014年，思佳讯与松下合资成立FilterCo涉足BAW滤波器业务，其后收购松下剩余股权，至此填上了最后一块业务短板。

至于科沃（Qorvo），其本身就是龙头联姻的结果。2008年后，PA和天线开关大厂RFMD业务接连受挫，先是2G市场增长乏力，然后是PA市场被思佳讯超越。到了2014年，RFMD与擅长SAW和BAW滤波器的TriQuint合并。如此，Qorvo诞生之初，便打通了全产业链。

最后是村田（Murata）。村田本来主营被动元器件，2012年4G爆发之际重金加注SAW滤波器，并在这一市场中高端产品占据统治地位。即便到了BAW滤波器占优的高频领域，村田也率先研发出TC-SAW（温度补偿型）滤波器与之对抗。为了补足PA短板，村田之后并购了瑞萨PA部门和美国Peregrine半导体。

总结国际射频巨头的并购之路，可以发现三条规律：

其一，并购发起者多有一个特别长的长板，在优势领域并购有利于保证产品竞争力，迅速扩大市场占有率。思佳讯收购两家PA公司成为全球第一个PA供应商，是一个典型的案例。

其二，射频前端模组化要求不能有短板。思佳讯收购BAW滤波器公司，村田收购PA公司，是同样的道理。如果射频模组中有一类关键器件需要外购，成本端就是不可控的，不利于做高毛利率。

其三，移动通信制式升级换代是射频行业洗牌的关键节点。思佳讯在3G前夜切入PA，村田在4G发展初期重金加注SAW滤波器，都为后来分别占据细分射频市场头把交椅奠定了基础。

在跨国巨头纷纷通过并购手段，自建大而全的IDM的时候，中国射频公司早早开始了 探索 。三家公司最具代表性，一家是中国台湾地区的稳懋，纯代工模式；另外两家是中国大陆地区的好达和三安，分别为IDM和代工。

先看稳懋。

稳懋1999年成立，一开始跨过4英寸砷化镓产线直接建6英寸，但彼时工艺极不成熟，破片率高达10% 20%，稳定量产难度极大。在外部股东输血支持下，稳懋坚持技术攻关，终于在2006年攻克PHEMT、HBT等关键技术，产线生产效率提高同时，破片率也大大降低到0.5%以下。2007年，稳懋扭亏为盈。目前，稳懋在砷化镓晶圆代工领域占据了接近八成的市占率。

因在砷化镓代工领域的绝对优势，稳懋赢得了两类客户的支持。一类是大陆的PA公司，另一类则是博通和苹果等业务规模庞大、有射频芯片委外制造需求的美国公司。这些客户支撑了稳懋高达上千亿新台币的建厂计划。

既然是代工，有一条还格外重要，那就是严守中立，诚信可靠。2017年，博通旗下的安华高入股稳懋，却同意不进入董事会，就是为了保证其独立可靠。没有这一点，苹果恐怕也很难选择稳懋为自研射频元件的代工商。

从稳懋的案例可见，射频代工也是一个可持续的大生意。要做好，关键在于两点，一个是要在研发上死磕，制造技术要有一个很长的长板，能够提供先进的、全方位的服务；另一个就是在经营上不抢客户的生意，让客户放心。长此以往，便能形成正循环。

相比于稳懋，大陆地区的两个玩家则分别有着明显的短板。

好达成立于1999年，是大陆 历史 最为悠久的射频IDM。2005年，好达研发出手机滤波器。但直到2015年，村田SAW滤波器缺货，好达才迎来一波发展机遇。

相比于好达，三安是射频芯片业界的新生，2014年才切入射频业务，但发展迅速。2021年，三安的SAW滤波器客户已达数十家，产量也从原先的季产1000万跃升至最近的月产1000万颗，由此成为好达在中低端市场的强大对手。

在一些业内人士看来，三安的问题和好达有些类似——在中高端射频产品领域表现乏力，比如没有BAW滤波器。这会衍生一个较大的问题，即模组化的时候面临掣肘，向别人外购成本较高。

总结好达和三安的经验，有两条规律值得注意：

其一，射频工厂一定要有一个特别长的长板，如果没有做到一条产品线的中高端，往下走会比较吃力。在自身禀赋不足的条件下投资很多设计公司，可能限制未来的发展。

其二，模组化是终局，无论是自身的制造能力，还是投资布局，一定要能拼起来射频模组。面向射频模组的器件技术壁垒高、利润率高、竞争不那么激烈，谁在射频模组领域领先，谁就站在了有利的战略位置上。

在吸取了第一代和第二代射频芯片公司的发展经验后，2018年，北纬三十八度集成电路制造有限公司（以下简称“北纬公司”）落户忻州半导体产业园，定位为SAW滤波器和PA晶圆代工厂。

2021年6月份，北纬公司4英寸SAW滤波器产线投产，迅速吸引了国内领先的滤波器设计公司——新声与之深度合作。双方合作的产品为面向射频模组的SAW滤波器。

北纬公司的合作方和产品都经过深思熟虑。

就合作方，新声是国内少数能够同时正向设计SAW和BAW滤波器的设计公司，创始人科班毕业，拥有在博通的丰富工作经验。优秀的设计公司能够很好牵引制造端，帮助工厂打磨工艺。而且，新声设计的BAW滤波器已经出货，与其绑定有利于将来在中高端射频模组的布局。

就产品选择，射频模组化的趋势已经十分明显，北纬公司选择了一开始就做能够放进模组中的滤波器。从产品定义开始，模组化对器件提出一系列更高的要求，在国内的射频芯片业是一个很好的占位。北纬公司聚集了一批来自日本、新加坡的资深专家，团队老中青结合，有能力接住。

经过短时间的磨合，新声在北纬公司代工的SAW滤波器迅速完成产品定型。双方的合作进展如此迅速，源于北纬公司的两点优势：

其一，北纬公司团队自身掌握大量的know-how。虽然是一个新公司，但是以尾藤为首的日本专家曾在NEC等大厂工作，有二十多年的芯片从业经验。SAW滤波器一个很大的难点在于一致性要求高，不能说这一次做出来的产品符合要求，下一次再做参数都变了。尾藤的解决办法是“反复看数据，让数据说话”，可见芯片老师傅的功底。

其二，北纬公司坚守代工服务的定位。SAW滤波器的另外一个难点在于射频信号很容易失真，给仿真领域建模带来较大困难。这就要求工厂工艺工程师需要与芯片设计工程师紧密配合，快速解决设计公司的问题。北纬公司最短48小时、平均一周、最长两周更新一版工艺，而国内某大厂一版工艺的更新时间一般是两个月。

绑定优秀的设计公司、选择面向模组的高产品定位、扎扎实实做好代工服务，北纬公司完成了三步走，下线的SAW滤波器产品在带宽、差损等性能指标上优于同业。

工艺难度更高的TC-SAW滤波器，则是已完成工艺研发，其样片品质因数（即Q值，衡量滤波器信号频率识别准确性的一个核心指标）更是数倍于国内同业竞争对手。

SAW和TC-SAW组合销售，有望成为北纬公司的独特竞争优势，也将使北纬公司在高难度射频芯片领域有一个特别长的长板，为之后扩展商业布局打下坚实的基础。

一个难以想象的事实是，本文所叙述的第三代射频芯片产业的代表——北纬公司，生长于山西省忻州市。

忻州是山西的一个特例——煤炭资源相对贫乏，主打农业。几年前，地方政府决心转型，为半导体产业园“量身定制”了一套特殊政策：为外籍人才提供人才公寓，解决职工子女就学问题，补贴高耗能的半导体原材料厂，电费低至不到两毛一度。

北纬公司生长于一个大环境悄然改善的山西，也的确为这片土地做出了自己的贡献：

首先是一个初具雏形的上下游芯片产业链。本地丰富的铝矾土资源，经过园区企业的处理，成为射频芯片所需的砷化镓晶圆。忻州半导体产业园不只是一个芯片工厂，而是一个芯片生态。

然后是一个极为整洁的冷暖水工程，除了服务于芯片制造，冬天还能给周围的居民区供暖，节省了数以亿计的能源成本。

最后是转型的勇气和方法。山西经济素来倚重煤炭，向 科技 产业转型，不可能凭空诞生一个天才的想法。正是北纬公司数十名驻扎在忻州的异国他乡的科学家和工程师，带动了更多富有才智的山西人回乡建设，最终将 科技 产业的梦想和方法灌输进几百万人心。

全文完，感谢您的耐心阅读。

在过去的2021年中，半导体产业当中又发生了很多故事——在全球产业链升级的情况下，作为未来 科技 发展核心的半导体产业并没有摆脱国际贸易局势的影响，为了抢占新时代的先机，半导体企业之间的竞争越发激烈；受疫情影响，远程办公类相关的半导体产品需求量大增，数据中心市场开始加速发展；“碳达峰”、“碳中和”目标的提出，带火了新能源领域，新能源 汽车 前景被看好，拉动了新能源 汽车 半导体产业的发展；缺芯、缺产能的情况笼罩了2021年全年，一封封涨价函从年初一路飘到了年尾；国内优质的半导体企业纷纷登陆科创板；在这种大背景下，国内半导体产业的发展引起了全 社会 的重视。

在国内半导体产业繁荣的同时，本土半导体企业也迎来了丰收。从国内市场来看， 根据芯谋研究的统计显示，中国2021年设计业总营收预计为476亿美元，同比增长7.5%。

进入到新的一年后，政策、疫情等外部情况都进入到平稳、可预测的中期阶段，对于国内半导体产业来说， 2022年半导体产业的增长点和关注点在哪里？ 芯谋研究是一家多年来专注于国内半导体产业发展研究的专业咨询机构，拥有二十余位高级分析师深耕于从产业整体发展以及半导体产业链中的各个环节，涉及市场端、需求端、供应端，已在行业当中形成了很大的影响力。 芯谋研究的分析师们又是怎样看待2022年国内半导体产业的发展？

在本篇文章当中，来自 芯谋研究的分析师们将聚焦于2022年国内半导体产业整体发展情况、国内各地方半导体产业发展情况、国内半导体产业链各环节的发展情况进行分析，希望能够为国内半导体产业的 健康 发展提供帮助。

芯谋首席分析师顾文军：2022年国内芯片制造领域的六大关注焦点

芯谋研究首席分析师顾文军认为，从整体上看，今年国内半导体产业发展还会保持向上的趋势。就目前产业最关心的芯片制造领域上看，8吋芯片产能紧张的局势在2022年仍旧会持续，但12吋部分工艺节点的产能将会逐渐好转，在市场需求的推动下，国内芯片制造产业将会保持10%以上的双位数增长。在这种大趋势之下，以下六点产业变化更值得产业关注：

第一，需要高度关注美国对中国半导体产业的新动作。 中美两国围绕着半导体产业的较量一直在持续。产业需要着重注意的是，在2022年美国中期选举的过程中，美国政客会为了塑造强硬的形象，而将矛头再次指向中国，并向中国的相关企业再次举起制裁的大棒。这其中需要关注两类企业，一类是对于中芯国际这类已经被制裁的企业，美国对于他们的制裁政策是否会继续收紧；另一类是在半导体产业当中声势渐起的国内龙头企业，包括存储领域的企业是否会收到美国“黑名单”警告。

第二，需要高度关注日本在半导体材料、设备方面对中国的限制。 需要警惕的是，在中美围绕着半导体产业进行竞争的过程当中，美国可能会施压及联合他的盟友日本，针对日本的优势领域——半导体材料和设备方面对中国半导体产业发展进行限制，产业要重视这种苗头的出现，未雨绸缪做好相应的准备。

第三，需要关注芯片制造领域的合资企业。 近些年来，芯片制造领域出现了一些以合资模式成立的企业，包括与美国、日本、韩国、中国台湾的境外资本或企业共同创立的合资公司。尤其要关注的是这种类型的合资公司是否会成功上市，如果他们能够实现了这一目标，会为半导体领域的合资公司提供了一个样本，继而将会引得更多的境外公司瞄准上市的机会在大陆投资，与国内地方政府合作成立合资公司。久而久之，则会形成境外做高端、境内做低端的局面，对中国半导体制造企业造成两面夹击的态势。

第四，要关注新主体的发展新动态。 在2021年被爆出了一些烂尾项目引起了产业的重视，由此导致了一些政策的收紧。在这种情况下，新主体开始扩张并受到了产业的注意。新主体的出现，加剧了“抢人才”现象的丛生，为了将挖人才落到产业发展实处，国内已针对“抢人才”热潮做出了相应的指导。因此，在2022年当中，需要关注的是，国内政策对眼下“野蛮生长”的半导体产业做出的进一步指导，在“无序”中建立有序发展。同时，产业也要关注在这个过程当中，是否会催生出更多的新主体。如果由此催生的新主体数量在不断攀升，是否会有新政策的出台。

第五，需要关注国内芯片制造领域的民营企业发展。 2021年国内对芯片制造领域的政策出现了一些收紧，但是由于市场需求不减，使得资本对芯片制造领域的投资热情不灭，尤其是伴随着芯片制造步入由8吋转12吋的阶段，使得与该领域发展相关的民营企业受到了产业的资本关注。故而，在2022年当中，包括浙江富芯、广州增芯、合肥耐威、卓胜微、荣芯半导体在内的国内民营芯片制造企业的发展更需产业的关注。

第六，需要关注国内代工企业在车规级工艺上的突破。 2021年芯片产能紧缺的情况在 汽车 芯片领域爆发，在这个过程中，国内也有不少企业投入到了车规级芯片制造的研究当中，值得重视的是，2022年国内代工企业在车规级芯片工艺上的突破。

芯谋研究总经理景昕：国内各地方半导体产业发展路径逐渐清晰

芯谋研究总经理景昕表示，在多年的 探索 下，包括北京、上海、广东等地区成为了国内半导体产业发展的主要高地，其中，北京已逐渐确立了海淀、大兴亦庄、顺义三大半导体产业空间布局；上海正在加速形成“一体两翼”的半导体产业链发展格局；广东正在努力打造成为半导体产业创新高地和我国半导体产业第三极。从 历史 发展上看，这些省市发展半导体产业继承了环黄渤海、长三角、珠三角的传统优势，而在被列为十四五重大产业布局的规划后，这些地方也在半导体产业方面有了更大的发展空间。

2021年是“十四五”规划的开局之年，2022年则进入到了重要实施和快车道领域内的一年。就半导体领域来说，未来一年，龙头型企业将在扩产的潮流下继续向规模化方向发展，着力推进半导体产业的平台化建设；中小型企业则会向专精特新方向发展，增加对产业链的附加值，对产业链发展形成重要支撑。

芯谋研究作为国内中国半导体产业的一份子，以“为芯谋天下”为使命，为全国多地半导体产业的发展提供了支撑，为地方提供了产业规划、招商规划、项目尽调、产业活动等服务。

芯谋研究总监王笑龙：警惕国内半导体产业发展潜在的变数

芯谋研究总监王笑龙认为，在2022年当中，需要关注国内半导体产业上市公司的变化，尤其是科创板上市企业对国内半导体产业潜在的影响。2019年7月正式开市的科创板为国内半导体产业点燃了一把火。至今为止，科创板即将走过三年，手握这些企业股权的核心高管们也迎来了三年股权解禁时刻。随着这个时间节点的到来，核心高管们对这些可变现股权的处理是产业需要关注的。这些解禁资金的流向，或许会成为新一轮国内半导体发展的基础——核心高管们可能会拿着这笔变现的资金进行创业，由此会促进国内半导体产业的新发展高潮。

除此之外，就国内半导体产业大环境而言也存在着一些变数，芯片缺货情况已经得到了一定程度上的缓解，但个别产品以及囤货的市场行为还会使得缺货的现象延续一段时间。

经台积电测算，理论上代工厂对 汽车 芯片的供给量可以满足市场需求，但个别从业人员的囤货炒货行为扰乱了市场的秩序。究其背后的原因是 汽车 芯片使用周期长，尤其在行业景气时，在利益的驱使下，以代理模式为主的 汽车 芯片代理公司中就会出现一些以“利益至上”为信条的员工，这些员工的囤货行为为本就缺货的 汽车 芯片市场增加了风险。而更大的危机是，在Tire 1厂商拿不到货的情况下，车厂减产计划使得芯片需求量降低，在达到某个供需临界点时，这些员工一旦开始抛售 汽车 芯片，就很有可能会冲击芯片原厂的生意。

芯谋研究总监宋长庚：国内芯片设计企业可能出现分化

芯谋研究总监宋长庚表示，2021年中国半导体设计产业取得了非凡的成绩，许多公司业绩翻倍增长，行业总体增长超过50%。这其中既有国产替代大背景下需求的增长推动，也有产能紧张导致的全产业链涨价的因素。2022年，国内芯片设计企业可能出现分化：随着产能紧张的部分缓解，已经取得客户认可的企业和产品乘胜追击，稳固供应链，扩大市场份额；尚未抓住机遇的企业在供应链保障、客户开发等方面则可能面临更大困难。

就芯片设计企业的增长市场来看，存储器、功率器件、MCU等产品将会继续保持高速增长，新能源 汽车 领域主机企业加强与芯片企业的直接合作，会为国产芯片带来新的机会。

芯谋研究总监李国强：2022年功率IC市场保持基本稳定

芯谋研究总监李国强认为，全球半导体产业去库存和市场竞争等多因素影响下，同时市场需求没有明显增长，因此2022年功率IC市场保持基本稳定，不会再出现2021年的高速增幅。

芯谋研究副总监谢瑞峰：国内先进封装和传统封装市场出现两极化发展

芯谋研究副总监谢瑞峰认为，就国内半导体封测产业来看，该产业整体规模将继续上扬，主要是半导体整体景气度较高，国内设计业高速发展带来的增量需求巨大。但2022年半导体封测增速会小于2021年，2022年随着芯片整体供需逐步走向平衡，封测产能供需也将走向平衡，2021年的增速里包含涨价的成分，2022年再涨价的概率较小。

在先进封装领域，先进封装仍然火热，大量资本投入到先进封装中，主要是射频、CIS、存储器等方面封测需求快速增长，整体市场仍然向好。但传统封装可能转向供过于求，传统封装产能形成周期较短，当前已经出现一定程度的产能松动，明年有可能供需形势反转。

另一方面，封测设备材料企业实力持续增强。国产封装基板产业规模及竞争力进一步加强，随着国内诸多项目的量产，叠加本轮缺货中封测大厂对国产材料的支持，国内半导体封测产业的整体生态实力将持续提升。

芯谋研究将在《2022年国内半导体产业展望（下）》中，对国内半导体产业链各个环节的发展进行更细致的探究，包括对国内半导体设备和材料、化合物半导体产业、EDA产业等细分领域发展进行分析展望，敬请关注。

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