進入2022年,全球芯片短缺仍在持續,汽車、智能手機、消費電子等眾多行業產能受到影響,同時5G提速帶動全球射頻市場高速增長。在國際巨頭把持的射頻前端市場,濾波器、雙工器和多工器等在射頻前端芯片占比最大的部分,成為射頻器件國產化能力較弱的短板。為了滿足國內市場需求,以左藍微電子為代表的國內射頻器件廠商通過技術提升和產能擴展,加速實現中高端射頻器件規模化量產。在5G窗口時期,左藍微電子乘風破浪,在中高端產品定位的基礎上成為國產射頻器件突圍樣本。
應對集成小型化趨勢 提供高性能產品
國內廠商在射頻前端模組化上的關鍵短板是缺乏高性能、高品質的中高端濾波器資源。在更多的頻段集成、更多的載波聚合需求以及5G(Sub-6G)頻率高的大背景下,智能手機內部空間更加緊張,芯片需要逐步實現更小型化、功能復雜化等特點,使得射頻濾波器在設計和制造上面臨更高的挑戰。適應高頻通信、熱穩定性好、體積小、集成度高的濾波器將是未來的主要發展方向和市場增長點,也是研發的技術難點。
左藍微電子是國內少數可以研發并銷售全類別高品質射頻濾波器的本土廠商。左藍研發團隊秉承創新突破、高品質、小型化和集成化產品開發理念,針對自主設計平臺和產品開發項目流程進行打磨和優化,不斷提高產品性能和開發效率。在小型化方面,左藍不僅正陸續突破封裝尺寸諸如0907 SAW濾波器和1612雙工器等小型化產品,還在器件的厚度方面進行超薄化研究,力爭多維角度解決小型化問題。
在集成化方面,左藍微電子布局的四工器/多工器產品和正在導入量產的模組產品都進展順利,通過研究特殊組合方式的SAW濾波器,可大大提高不同類別產品的附加值。在產品研發過程中,左藍微電子與國內外領先代工廠戰略合作、豐富完善研發數據庫,從而形成了“平臺-->產品-->數據-->平臺”的正向良性循環。
圖:左藍微電子小型化濾波器與常規器件的尺寸對比
依托于高質量的自主設計平臺,在一些新設計結構和先進建模技術的加持下,左藍微電子完成了常規SAW全系列產品以及部分頻段TC-SAW產品的開發,并批量出貨。左藍微電子SAW濾波器、雙工器產品具備體積小、低插損、高抑制度等卓越性能。在TC-SAW研發上,左藍微電子不斷推進高頻段技術研發,采用特殊工藝手段,滿足不同頻段產品的多樣化需求。尤其是高頻段TC-SAW技術與常規SAW技術相比,除了溫度系數更小,高Q值等優勢,還擁有良好的散熱特性、更優秀的功率耐受能力和≥55dB的高隔離度,這些特性有利于促進產品的小尺寸設計,并且已處于國內領先、接近國際廠商的產品性能水平。
圖:左藍微電子四工器性能曲線(含封裝基板)
圖:左藍濾波器/雙工器等產品在客戶端項目的應用
目前國內終端客戶對下游濾波器廠商的知識產權非常關注,在濾波器國產替代空間巨大的背景下,左藍微電子把產品性能和客戶需求擺在首位的同時,實現專利先行。針對高功率、大帶寬、高頻率、小型化等技術難點進行重點突破,形成了70多項專利技術。
圖:左藍微電子所獲專利
應對模組化趨勢 實現分集模組產品量產
從2G到5G,智能手機越來越輕薄、電池容量越來越大,智能手機中集成的射頻前端器件越來越多,使得手機內部留給射頻前端PCB的空間越來越有限,射頻前端模組化成為長期趨勢,設計難度指數化提升。
為了滿足國內市場的模組產品需求,左藍微電子基于豐富的濾波器產品線于2021年跨入模組化賽道,推出了兩款集成射頻開關和濾波器的分集天線射頻鏈路DiFEM模組產品:SPDM001和SPDM003。SPDM001分集接收模組采用LGA封裝,封裝尺寸3.2mm*3.0mm。SPDM003分集接收模組同樣采用LGA封裝,封裝尺寸3.7mm*3.2mm。
這兩款模組產品兼具了尺寸小、集成度高、高可靠性等優點。這是左藍微電子射頻模組系列產品規劃的第一步,接下來將會在LFEM、PAMiD等更多中高端模組產品方面進行研發、突破,加速相關產品的面市。
目前,左藍微電子DiFEM模組產品已導入客戶端項目測試且獲得好評,今年在進一步提高指標性能的基礎上推進實現模組量產,以適應滿足5G通信帶來的小型化、模組化需求。未來幾年國內射頻廠商在中高頻PAMiD模組上的突破難度仍然較大,但是在低頻PAMiD模組上有更大的可能性空間,左藍微電子將從低頻PAMiD模組所需的濾波器和雙工器入手,這也是左藍微電子根據國內行業現狀選擇的突破點。
應對國產需求 構建產業鏈保證產能與質量
在經歷了中興、華為事件后,產業界都深刻認識到產業鏈安全的重要性。對整個射頻前端產業而言,不僅需要在技術和工藝上取得突破,也需要產業鏈配套的完善。左藍微電子認為,國產射頻前端的差距在于設計人才不足,產業鏈基礎薄弱;在制造工藝管控導致的產品良率、產品一致性等方面都有很大的提升空間。國內射頻器件在模組化的道路上,打通供應鏈并滿足客戶端項目大批量需求是生存和發展的前提條件。
經過長時間的磨合合作,左藍微電子建立了穩定、完整的國內外Foundry和封測供應鏈戰略合作關系,在選擇供應商方面,左藍不僅考慮其產能的充足性和穩定性,在品質保證和產品的一致性等方面亦尤為重視。濾波器代工在國內外歷史并不長,國際射頻巨頭基本都是IDM模式,因此對于如何建立從設計到代工生產,左藍已經成為“Know-How”的先行者,基于這些寶貴的協同經驗,才能實現了系列高品質產品的量產。
圖:左藍合作方擁有完善的管理體系
品質是貫穿整個行業鏈的重要屬性,元器件的產品品質是下游廠商重點控制的環節。左藍微電子建立質量管理體系和專門的質量部門,公司通過了ISO9001:2015質量管理體系認證,從設計到生產,再到客戶服務,全過程進行質量管控。公司通過進行失效分析等先進制造技術手段,預先評估批量生產過程中可能存在的問題,并完善設計,進而有效降低大批量生產過程中可能出現的質量波動,提高了產品的合格率。
圖:左藍微電子通過ISO9001:2015質量管理體系認證
由于國內濾波器封測產能吃緊,左藍濾波器產品又有特殊封裝工藝要求,致使可用的封測代工資源更加稀缺。為了與合作方形成互利合作、穩定產能,左藍微電子已經投入了數千萬元建設后道封測產線。前道則與代工廠以長期合約的形式進行深度綁定,未來也將籌劃建立自己的前道產線,形成更強的IDM模式提升整體競爭力,這些更能適應未來模組定制化的特性。
盡管全球手機整體出貨量增速放緩,但由于疫情防控讓大多數人出行受限,消費者對電子終端產品的消費需求上升。同時隨著5G手機帶來的技術創新和全新用戶體驗,5G將賦能手機行業新的增長點。根據Yole Development預測,2020-2025年5G智能手機的年均復合增長率將高達30%,5G手機出貨量的快速增長以及5G通信帶來的價值量提升將帶動射頻前端市場規模迅速擴大。
數據來源:Yole Development
在中美貿易爭端背景和全球芯片短缺下,射頻器件國產替代需求非常迫切,尚在學習和跟隨的國內廠商需要持續專注和大量的經驗積累。左藍微電子先通過中高端濾波器重點突破,到布局完整產品線,再到模組化,一步步夯實根基,向高端滲透,走出了一條理性的發展道路。2021年底左藍微電子完成億元的新一輪融資,屢屢獲得資本市場垂青。未來,左藍微電子將秉承開放合作的態度,期望整合產業鏈各方優勢,一起打開國內射頻器件的發展天花板,為實現自主科技國產化替代貢獻力量。
審核編輯:符乾江
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