5G射频芯片解下“卡脖子”的绞索,国产5G射频滤波器已向华为发货
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前不久,华为给广大消费者带来了一款名为“华为Mate40EPro”的5G手机,华为Mate40EPro这款手机采用的是麒麟9000L的芯片,虽然说麒麟9000L这款芯片是麒麟9000E的阉割版,但是好在华为Mate40EPro这款手机是一款5G手机。那么有的小伙伴会问了,国外不是禁止华为采购5G射频芯片吗?那么华为是如何实现新机的5G网络通讯功能的呢?
关于这个问题,就要感谢国内5G射频芯片生产厂商富满微了。根据富满微的官方确认来看,华为已经向该公司订购了5G滤波器。虽然说订单量比较小,但是总归是一个好的开始。所以这一次华为Mate40EPro这款手机能够实现5G通讯功能,富满微助攻不少。
网上一直在说,华为今年发布的众多手机将不支持5G网络,对于这样的观点小芳是不认同的。通过种种现象来看,或许华为已经解决好了5G射频芯片被卡脖子的问题,或许在即将到来的2022年的下半年,华为将给广大消费者带来真正意义上的5G国产手机也是非常有可能的,大家可以期待一下。
日前,上市公司富满微在投资者互动平台回复提问时表示,公司5G射频芯片已经开始批量供货,主要客户包括国内主流手机及ODM厂商,其5G射频芯片(含滤波器)完全基于自主开发,具有完整的自主知识产权,该公司特别强调,其滤波器定位中高端,模组内滤波器可以支持到5G NR频段,且公司一直致力于新产品研发,也努力在为国产芯片替代尽职尽责。
消息一出,富满微5个交易日最大涨幅已达到约30%,在近期大盘走势衬托下,显得异常“惹眼”。
富满微的强势表现,源于资本市场乃至普通公众对5G射频芯片国产替代的迫切期待。
BAW滤波器“正面突围”
除了富满微之外,本月证监会准予科创板IPO注册的唯捷创芯,同样已切入手机5G射频芯片市场,并已实现向主流手机及ODM厂商批量供货,连同已进入上市辅导阶段的慧智微等企业,国内5G射频芯片在技术、商业与资本市场上的突破,似乎已呼之欲出。
5G射频芯片解下“卡脖子”的绞索,离不开其核心部件-滤波器的突围。
滤波器是5G射频前端的核心部件之一,从价值链上也不难看到这一点,据统计,在目前全球150亿美元左右的射频器件市场中,滤波器就占据81亿美元的体量。
目前,中高端滤波器主要可分为声表面波(SAW)与体波(BAW)两种技术路线,SAW滤波器市场主要由日本村田统治,BAW滤波器市场则由博通、Skyworks、Qorvo、高通等美国企业所垄断,中国企业占比微乎其微。
上述滤波器产业格局,除了欧美企业凭借先发优势构造的专利和商务壁垒等原因,很大程度上还源于滤波器微机电器件在结构设计、工艺参数、衬底/薄膜材料等各个环节的技术壁垒,后来者需要突破宽槽牺牲层材料平坦化、超薄片减薄抛光、高精度/高取向度和高均匀性压电薄膜制备等多种MEMS特殊制造技术,掌握有关压电薄膜膜层结构、厚度及应力、掺杂元素及比例等一系列专有工艺参数,否则难以实现大规模量产,或产品批次一致性难以达标。
5G时代的到来,5G基站、移动终端设备需求大幅度提升,催生了一系列5G产业链。5G射频前端是实现5G通信最重要的一部分。射频前端主要由功率放大器、射频收发器、天线开关、双工器、射频滤波器组成,随着5G频段的不断增多,市场对5G射频滤波器的需求也越来越大。
根据Yole Development预计,到2023年全球滤波器市场规模将超于352亿美元(约合227.6千亿人民币),同时射频滤波器单机价格也会有大幅度的上涨。聚焦全球射频滤波器市场,约9成以上的市场份额被美、日两国占据,形成垄断的局面。不久前华为发布的P50不支持5G网络也与5G射频滤波器短缺有关。目前全球主要生产SAW/BAW滤波器的厂商有村田(Murata)、TDK、Taiyo Yuden、Qorvo、Skyworks等厂商,下文中将有介绍。
射频前端是无线连接的核心,是天线和射频模块交互的基础元件。射频前端芯片的工作是在不同频率下实现收发功能,射频滤波器是该芯片的一部分。射频滤波器的作用是保留指定频段内的信号,并且将指定频段外的信号过滤。通过射频滤波器才能实现不同频段内的无线设备之间信息交换,互不干扰。在5G网络应用领域主要使用到的是体声波滤波器(BAW)、声表面波滤波器(SAW)。
声表面滤波器(SAW):通过压电晶体振荡器的压电效应和声表面波传播的物理特性制成的换能式无源带通滤波器。具有体积小、高频稳定、损耗低、耐温范围广等特点,主要应用于移动终端、信号基站等领域。
体声波滤波器(BAW):利用声纵波在下电极、压电薄膜、上电极的三明治结构中反射形成驻波谐振。具有损耗低、受温度影响小等特点,和SAW一样多用于移动终端、信号基站等领域。
追赶中的国产5G射频滤波器
射频滤波器是我国半导体领域的一大短板,我国在射频滤波器领域仍属于起步阶段。5G的商用致使射频滤波器需求增长,国内企业为填补国内技术、市场这一空缺纷纷投入5G射频滤波器的开发中。
卓胜微国内射频前端领域的龙头企业,是三星、小米、华为等手机大厂的低噪音放大器的供应商。近日卓胜微官方回应投资者关于“芯卓半导体产业化建设项目”的问题,回应中提到该项目主要以SAW滤波器为主的晶圆制造和封测产线建设。卓胜微在射频开关、放大器领域已经有着不错的表现,希望能在5G射频滤波器的研制中也取得不错的成绩。
开元通信,今年3月完成A轮融资,加速5G射频滤波器产业化。开元通信时国内首家推出BAW滤波器芯片的公司,2019年推出“矽力豹Sili-BAW”系列BAW射频滤波器,该系列滤波器支持5G n41频段,次年7月,又推出了“鸿雁Sili-ANT”系列滤波器,该系列滤波器涵盖了BAW、SAW、SOI、LTCC等,虽然在不断的突破,但还是未能实现量产。
手机厂商投资入股国内射频厂商,助力国产射频滤波器的发展。据公开信息显示,小米基金和华为子公司哈勃投资入股好达电子。好达电子时一家主营滤波器、双工器谐振器的厂商。SAW业务占全部营收的七成以上,并且该业务在全球占比1%。虽然只是1%,但也是我国射频滤波器的一个重大突破。