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射频芯片三代争雄_滤波器_射频

雨夜梧桐 2024-12-20 07:37:49 0

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远川科技评论近日从家当链人士处独家获悉,北纬三十八度集成电路制造有限公司(以下简称“北纬公司”)为海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。
双方互助的SAW滤波器主打难度较高的射频模组。

这标志着,北纬公司成为海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,可以说,中国芯片家当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。

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梳理最近海内射频芯片界的动作,不难创造,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家当路线。
回顾环球范围内的射频芯片家当发展史就会创造,这一起线相应了当下中国科技家当的须要。
无论是打破关键芯片卡脖子,还是在商业上可持续发展,都是一个大胆且值得称道的考试测验。

本文从环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

射频领域的国际巨子,都是通过并购发展而来。

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根本。
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,成为环球第一大PA供应商。
2014年,思佳讯与松下合伙成立FilterCo涉足BAW滤波器业务,其后收购松下剩余股权,至此填上了末了一块业务短板。

至于科沃(Qorvo),其本身便是龙头联姻的结果。
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与善于SAW和BAW滤波器的TriQuint合并。
如此,Qorvo出身之初,便打通了百口当链。

末了是村落田(Murata)。
村落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霸占统治地位。
即便到了BAW滤波器占优的高频领域,村落田也率先研发出TC-SAW(温度补偿型)滤波器与之对抗。
为了补足PA短板,村落田之后并购了瑞萨PA部门和美国Peregrine半导体。

总结国际射频巨子的并购之路,可以创造三条规律:

其一,并购发起者多有一个特殊长的长板,在上风领域并购有利于担保产品竞争力,迅速扩大市场霸占率。
思佳讯收购两家PA公司成为环球第一个PA供应商,是一个范例的案例。

其二,射频前端模组化哀求不能有短板。
思佳讯收购BAW滤波器公司,村落田收购PA公司,是同样的道理。
如果射频模组中有一类关键器件须要外购,本钱端便是不可控的,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,村落田在4G发展初期重金加注SAW滤波器,都为后来分别霸占细分射频市场头把交椅奠定了根本。

在跨国巨子纷纭通过并购手段,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;其余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年景立,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,稳懋坚持技能攻关,终于在2006年占领PHEMT、HBT等关键技能,产线生产效率提高同时,破片率也大大降落到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霸占了靠近八成的市占率。

因在砷化镓代工领域的绝对上风,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弘大、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操持。

既然是代工,有一条还格外主要,那便是严守中立,诚信可靠。
2017年,博通旗下的安华高入股稳懋,却赞许不进入董事会,便是为了担保其独立可靠。
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买卖。
要做好,关键在于两点,一个是要在研发上去世磕,制造技能要有一个很长的长板,能够供应前辈的、全方位的做事;另一个便是在经营上不抢客户的买卖,让客户放心。
长此以往,便能形成正循环。

比较于稳懋,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,好达研发脱手机滤波器。
但直到2015年,村落田SAW滤波器缺货,好达才迎来一波发展机遇。

在主机厂日益重视国产化备份确当下,好达在市场竞争中有一个比较大的劣势:研发投入不敷。
前期,好杀青长思路守旧,产品线偏中低端。
更由于产线早已完成折旧,好达在SAW滤波器采纳价格战策略,这样自然没有多少利润留存。
等到近期报告上市,好达负面新闻集中爆出,如村落田诉专利侵权,产品退换货率上升等等,实在都可视为研发投入不敷的一个结果。

比较于好达,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,产量也从原来的季产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,向别人外购本钱较高。

总结好达和三安的履历,有两条规律值得把稳:

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

其二,模组化是结局,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能壁垒高、利润率高、竞争不那么激烈,谁在射频模组领域领先,谁就站在了有利的计策位置上。

在吸取了第一代和第二代射频芯片公司的发展履历后,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”)落户忻州半导体家当园,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,迅速吸引了海内领先的滤波器设计公司——新声与之深度互助。
双方互助的产品为面向射频模组的SAW滤波器。

北纬公司的互助方和产品都经由寻思熟虑。

就互助方,新声是海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,拥有在博通的丰富事情履历。
精良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哀求,在海内的射频芯片业是一个很好的占位。
北纬公司聚拢了一批来自日本、新加坡的资深专家,团队老中青结合,有能力接住。

经由短韶光的磨合,新声在北纬公司代工的SAW滤波器迅速完成产品定型。
双方的互助进展如此迅速,源于北纬公司的两点上风:

其一,北纬公司团队自身节制大量的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等大厂事情,有二十多年的芯片从业履历。
SAW滤波器一个很大的难点在于同等性哀求高,不能说这一次做出来的产品符合哀求,下一次再做参数都变了。
尾藤的办理办法是“反复看数据,让数据说话”,可见芯片老师傅的功底。

其二,北纬公司坚守代工做事的定位。
SAW滤波器的其余一个难点在于射频旗子暗记很随意马虎失落真,给仿真领域建模带来较大困难。
这就哀求工厂工艺工程师须要与芯片设计工程师紧密合营,快速办理设计公司的问题。
北纬公司最短48小时、均匀一周、最长两周更新一版工艺,而海内某大厂一版工艺的更新韶光一样平常是两个月。

绑定精良的设计公司、选择面向模组的高产品定位、扎踏实实做好代工做事,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行。

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,衡量滤波器旗子暗记频率识别准确性的一个核心指标)更是数倍于海内同行竞争对手。

SAW和TC-SAW组合发卖,有望成为北纬公司的独特竞争上风,也将使北纬公司在高难度射频芯片领域有一个特殊长的长板,为之后扩展商业布局打下坚实的根本。

一个弗成思议的事实是,本文所阐述的第三代射频芯片家当的代表——北纬公司,成长于山西省忻州市。

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,为半导体家当园“量身定制”了一套分外政策:为外籍人才供应人才公寓,办理职工子女就学问题,补贴高耗能的半导体原材料厂,电费低至不到两毛一度。

北纬公司成长于一个大环境悄然改进的山西,也的确为这片地皮做出了自己的贡献:

首先是一个初具雏形的高下游芯片家当链。
本地丰富的铝矾土资源,经由园区企业的处理,成为射频芯片所需的砷化镓晶圆。
忻州半导体家当园不但是一个芯片工厂,而是一个芯片生态。

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

末了是转型的勇气和方法。
山西经济向来倚重煤炭,向科技家当转型,不可能凭空出身一个天才的想法。
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还乡培植,终极将科技家当的梦想和方法贯注灌注进几百万民气。

全文完,感谢您的耐心阅读。

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