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这两天,黑马看到一个消息,华为Mate 50还有, 搭载的是骁龙898 ,最重要的是支持5G。
据菊厂影业fans爆料称, 这个消息的准确性高达90%。
如果这个消息是真的,那黑马真的得感叹一声: 华为牛逼。
搭载骁龙处理器,很习以为常,支持5G也很习以为常,不习以为常的是 华为手机再一次支持5G。
前段时间,发布的华为P50,大家也都知道了,因为美国的原因,全系都是4G手机。
所以,如果华为Mate 50支持5G了,无非就两种可能:
一:美国放过华为
二:华为自己取得突破
花了那么大力气打击,要美国放过华为,可能性并不大。那有可能的就是华为自己取得进展。
为什么黑马说,华为手机搭载5G很牛逼,因为这个“进展”很难。
在此之前,先来说说,为什么华为P50全系都没有5G版本。
主要是因为 5G射频 这一元器件被限制了。
什么是射频?
大家都知道,手机之所以能够和基站进行通信,靠的就是互相接收和发射无线电磁波。
手机里专门负责接收和发射无线电磁波的一系列电路、芯片、元器件等,都是属于射频系统的一部分。
所以,没了射频,手机就不能通信,没了5G射频,就不能使用5G信号。
可是,华为在5G上,不是有丰富的技术储备吗?5G射频难道自己搞不定?
像基带、电源管理这些,华为自己没有多大问题,问题就出在射频系统是一个相当复杂的东西。
包括天线、功率放大器 (PAs)、低噪声放大器 (LNAs)、开关、双工器、滤波器和其他被动设备组成。
(图自:PCBA板交流与学习)
这里呢,除了滤波器外,其他部件问题都不大,国内厂商基本能够自给自足。
像 5G 射频开关、PA 和 LNA 等部件,国内厂商卓胜微、慧智微等都可以量产。
只是滤波器这块,我们被卡得死死的。
滤波器主要分为有声表面波(Surface Acoustic Wave,简称SAW)和声体波(Bulk Acoustic Waves,简称BAW)两种。
由于性能、技术等各方面原因, 声体波滤波器(BAW)成为5G手机首选。
无论是SAW滤波器还是BAW滤波器,我们都没有掌握。
其中,SAW滤波器掌握在日系厂商中,主要是村田(Murata)占和TDK 东电化这两家。
BAW滤波器则是美国博通一家独大,占据了 87% 的市场份额,另一家美国半导体企业Qorvo也占据8%的市场份额。
(图自:解析投资)
这关键的一步,也让华为5G射频供应被美国卡住了脖子,也是华为P50没有5G的主要原因。
看到这,大家应该都明白了, 为什么黑马说如果华为Mate 50支持5G的话,那将很牛逼。
无论是华为自己取得突破,还是国内厂商取得进展,那都标志着 我们在5G射频上能够独立自主。
不过,我们也还是谨慎看待,虽然华为海思一直在进行 SAW滤波器 的研发,但要想突破美日的重重封锁,不是一件易事。
华为Mate 50是否真的如爆料所言支持5G,从 情感 上来说,黑马希望是真的,但如果最终没有5G,黑马也希望大家能够 理性看待 。
毕竟,在美国的多重封锁之下,能够生存已经来之不易。而华为没有苟且偷生,仍在困境之中,努力寻得一丝突破。
黑马期待着华为的重生,也更加期待着我们的半导体产业,终有一天能够不再任人宰割。
或许这条路很难,但就像华为所言:
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。
姓名:刘轩 学号:19020100412 学院:电子工程学院
转自:https://blog.csdn.net/wusuowei1010/article/details/102914239?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromMachineLearnPai2%7Edefault-1.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromMachineLearnPai2%7Edefault-1.control
【嵌牛导读】滤波器是射频前端中最重要的一个部件,其价值占据射频前端价值总量的50%
【嵌牛鼻子】射频前端 滤波器
【嵌牛提问】射频滤波器向高频化、模组化方向发展的优势和劣势?
【嵌牛正文】
摘要 :射频前端是移动通信设备中的核心部件,其细分元器件包括:滤波器(Filter)、功率放大器(PA)、射频开关(Switch)、低噪声放大器(LNA)、天线调谐器等,而滤波器是其中最重要的一个部件,其价值占据射频前端价值总量的50%。
目前,市场上的射频滤波器产品主要包括:SAW(声表面滤波器)、BAW(体声波滤波器)、陶瓷滤波器(LTCC滤波器)、IPD(Integrated Passive
Devices)等。衡量滤波器性能的指标有:Q值和插入损耗,其中SAW、BAW滤波器凭借高Q值、低插入损耗的优良性能已成为射频滤波器的主流选择。
SAW 滤波器在 2.5GHz 以下频段性能更好 SAW滤波器是采用石英晶体、压电陶瓷等压电材料,利用其压电效应和声表面波传播的物理特性而制成的一种滤波专用器件,广泛应用于电视机及录像机中频电路中以取代LC中频滤波器,使图像、声音的质量大大提高。SAW滤波器的主要特点是:设计灵活性大、模拟/数字兼容、群延迟时间偏差和频率选择性优良、输入输出阻抗误差小、传输损耗小、抗电磁干扰性能好、可靠性高、制作的器件体积小、重量轻且能实现多种复杂的功能。
SAW滤波器的特征和优点,符合现代通信对高频化、数字化、高性能、高可靠等方面的要求。其不足之处是:热稳定性较差,高频特性有待改善。但通过使用温度补偿材料生产的TC-SAW滤波器具有更好的热稳定性,更适合移动端使用,可是工艺更复杂、制造成本相对较高日本村田公司改良的I.H.P-SAW滤波器克服了SAW低频的弱点,产品频率在3.5GHz,并兼具BAW的温度特性和高散热性优点,可部分替代BAW滤波器。
BAW 滤波器更适合高频通信要求 BAW滤波器内的声波主要是垂直传播,产品主要有BAW-SMR技术、FBAR技术两种,压电材料与SAW的石英材料不同,常用AlN(氮化铝)、PZT(锆钛酸铅)、ZnO(氧化锌)等材料。BAW与SAW相比性能更好、成本也更高,当频段越来越多,甚至开始使用载波聚合的时候,就必须得用BAW技术才能解决频段间的相互干扰问题。
BAW滤波器的尺寸随频率升高而缩小,适合要求更高的3G和4G通信,对于5G通信依然游刃有余。此外,即便在高宽带设计中,BAW对温度变化并不敏感,同时还具有极低的损耗和非常陡峭的滤波器裙边。
射频滤波器向微型化、高频化、模组化方向发展 滤波器产品主要向着低功耗、低成本、高性能三个目标发展,目前市场上主要呈现出两种技术发展趋势。一种是提高现有产品技术性能,例如改良的TC-SAW及FBAR滤波器产品,解决了产品本身的技术缺陷,提高了热稳定性和多频干扰难题,并通过专利壁垒进一步拉大与竞争对手的差距。另一种发展趋势是研发体积更小、成本更低的整体射频前端芯片。这种滤波器采用晶圆与晶圆的键合,通过成熟的TSV和电镀工艺、硅工艺结合在一起,滤波器的成本和体积都得到了大幅的减少,同时将滤波器与PA、射频开关等器件进行整体封装,向模块化、集成化方向发展,这一趋势未来将推动了整个射频行业的整合。
我国在滤波器技术的发展情况 目前,射频滤波器市场主要被村田、TDK、博通、Qorvo等美日几大巨头垄断,国内自给率较低。我国射频滤波器整体发展处于技术研发、初步量产阶段,产品主要应用在国内手机厂商中低端手机中,不论是产能还是技术水平都与国外厂商差距较大。国内从事滤波器的企业主要有德清华莹、中电26所、北京长峰、中讯四方、中科非鸿等,SAW产品方面主要有无锡好达、锐迪科、天通股份等公司,而适合高频的BAW滤波器国内还没有可以量产的公司。
结语 随着人们对移动通信的要求越来越高,全面屏及手机轻薄化、高频通信、频率资源拥挤化等都对滤波器的性能提出更高的要求,适应高频通信、热稳定性好、体积小、集成度高的滤波器将是未来的主要发展方向。
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