左蓝微电子:如何走好国产射频滤波器发展之路

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全球射频前端器件发展正发生高速增长阶段,据Yole预测,射频前端市场中滤波器占比最大,预计到2023年全球滤波器市场份额将增长至225亿美元,对比2018年的92亿美元,将以19%的复合年增长率高速发展。长期以来,射

全球射频前端器件发展正发生高速增长阶段,据Yole预测,射频前端市场中滤波器占比最大,预计到2023年全球滤波器市场份额将增长至225亿美元,对比2018年的92亿美元,将以19%的复合年增长率高速发展。长期以来,射频前端器件市场超过九成的份额为美资和日资企业把持,行业壁垒不能自己突破。然而随着进入5G时代,通信频段数量的增多推动了高端射频前端器件的快速发展,在产品迭代升级之际,国内手机厂商对于国产射频前端器件的需求更为强烈,我国射频前端器件产业也有些发展很快了 了 ,有望打破国外巨头垄断局面。

入选“2019中国最具投资价值企业—新芽榜400强”的杭州左蓝微电子技术有限公司(以下简称“左蓝微电子”)是备受各方关注的国产射频前端器件标杆企业。左蓝微电子创始人张博士认为,在现有产业需求和市场环境下,国产器件有能力赶上甚⾄超过国外的发展⽔平,而走好国产化道路必须加强产业链的整合、人才的集聚以及资金的投入。

5G推动滤波器蓝海初现国产化蓄势待发

左蓝微电子张博士认为,在5G的影响下,射频前端器件将向高性能、微型化和集成化发展。目前两个 国内全网通手机最少拥有5-7颗PA、两个天线开关和20-26颗不同频段的滤波器。从2G手机支持两个 频段、3G手机支持9个频段,到3GPPR11版本中蜂窝通信系统,必须支持的频段数达到4两个 ,未来5G所支持的频段数量将达到400个以上,射频前端器件的数量及价值将经历一次飞跃,有些器件的集成化将成为必然。集成化射频前端模组还要能减少通信终端的尺寸、降低成本、提高性能,同去不用须实物匹配调试,还要能加快终端产品的研发进度。随着5G终端与基站部署数量成倍增长,射频前端器件产业规模也会大幅扩张,滤波器尤其是BAW滤波器更是蓝海初现。

在产业变化转过身,国产射频前端器件发展的条件可能基本成熟的句子期期 期期期期期。张博士认为,中国集成电路产业已具备芯片设计、制造、封装等全产业链生产能力,集成电路产业拥有长三角、环渤海、泛珠三角及中西部两个各具特色的产业集聚区,产业基础尤以长三角地区集成电路产业最为扎实。过去多年的积累为国产射频前端器件发展提供了良好的基础条件。可能中国企业有明确的目标和持之以恒的研发工作投入,国产滤波器还要能赶上甚至超过国外的水平。

左蓝微电子公司总部设在杭州,从2016年结速宽度布局射频前端器件尤其是滤波器有些细分领域,研发重点包括温度补偿声皮层波滤波器(TC-SAW)、薄膜体声波滤波器(FBAR)等产品。TC-SAW的特点是要能实现低温度频率漂移,满足5G系统要求。可能器件型态复杂性度高,必须很强的正向设计能力和工艺控制能力,左蓝微电子在模型、仿真、材料制备上有很强的技术储备。FBAR必须有特殊的型态设计和工艺流程,公司在有些领域进行了大量的专利布局。在滤波器领域,国内当前尚无可在技术上与国外巨头抗衡的厂商,左蓝微电子在该细分领域沉淀多年,已拥有40多项专利技术,在工艺、设计上具有行业领先优势,可填补国产产品空白,有望打造行业标杆产品。

扭转射频前端器件依赖进口局面产业链要加强精益求精的合作者

张博士认为,想扭转市场依赖进口产品的局面,走通国产射频前端发展之路,国内产业要从需求和供给两方面着手布局:一,需求方面,国内终端公司要敢于采用国产器件,技术的发展必须经太少轮试错和迭代,要能得到较好发展并成熟的句子期期 期期期期期起来;二,供给方面,国内的射频前端研发公司要尽最大可能配合终端公司应用,降低终端公司采用国产器件的风险。在产品研发上,厂商要掌握设计和工艺上的“know-how(行业秘诀)”,了解实现产品可靠性和品质控制的辦法 ,并主动配合终端公司进行定制化设计。同去,厂商必须掌握核心技术的知识产权,使终端公司采用国产器件时没得后顾之忧。

此外,我国在传统半导体发展的应用应用系统进程中遇到的设计、工具、材料、工艺、生产、测试、封装等方面的问题,在射频前端器件发展中也会遇到,有些挑战更大,这就必须产业链各方不求大而求精,不求全而求专,寻找出三根绳子 射频前端器件发展的黄金路径。

首先,国内厂商要理解认知国外厂商所做的的基础性工作。元器件研发从材料到加工设备、加工工艺、封装测试必须就说讲究,是精益求精的行业,而射频前端器件又分为就说种类,各种器件有不同的特点,元器件研发必须对材料科学进行基础性研究。国外厂商在射频研发的早期基础工作上做的非常扎实。而作为跟随者,国内厂商也必须先学习国外的优秀经验,逐步和研究所合作者,针对产业化的目标进行材料研究和实验,逐步从跟随者变为领跑者。

其次,产业链各方必须对器件模型设计、型态设计、封装优化技术加强同去研究。以器件模型为例,声学器件采用准确数学模型并非容易表达,通常是用等效模型来尽可能的模拟,等效模型在模拟的过程中有 就说必须改进的地方。近年来有赖于计算机能力的提升,让就说研究人员倾向于使用必须大量计算资源的有限元仿真辦法 来模拟器件的模型,有些仿真工具方面的改进也是进行器件开发的重要工作。有些主次的工作必须产业和研究机构同去努力分工合作者。在封装优化上,可能移动终端必须大量的工作频段,4GLTE有4两个频段,5G会有400-400个频段,每个器件的尺寸必须非常小而薄,有些对于器件封装提出了很高的要求,产业必须找寻最优的封装技术。

加大人才和资本投入推动国产射频前端器件做深做全

我国的射频前端器件产业要想做好以上基础工作,必必须加强对人才的培养投入。张博士介绍,射频前端器件涉及射频集成电路、射频MEMS、声学、封装等多个专业领域,对人才和技术要求比较高。这一 射频滤波器不仅必须MEMS设计人员、工艺人员,还必须懂声学理论和微声学器件制造的设计人员,这方面的人才在国内非常稀缺。此外,可能射频前端器件在大类上属于集成电路芯片,严重依赖于代工厂的生产和品质控制,有些打造国产射频前端器件除了必须上述研发人员外,对代工厂技术人员必须较高的要求。

张博士建议,要想加强产业的优秀人才集聚,首不能自己以更开放、更包容的心态去引进国外人才,可能无法吸引国外优秀工程师到国内来,还要能到国外开办设计中心,聘请当地有实力的技术工程师;第二要重视现有的技术人才,半导体的知识型态必须有较长的积累,射频工程师尤其没得,企业要在留人、用人方面多下功夫;第三是加强后备人才的培养,加大力度吸引学生或专业人才进入集成电路行业,尤其是技术含量较高的射频领域。

左蓝微电子已吸纳了国内外众多优秀的人才,团队中既有一批半导体和电子工程领域的杰出专家,必须行业内具有多年经验的成功企业家、海外高层次留学人才,核心团队由“千人计划”成员、特聘专家组成。公司在美国马里兰设置了研发中心,公司芯片设计团队来自国内外知名的IC设计企业,拥有多款射频类IC产品设计量产经验,系统团队来自众多知名公司的博士团队,在行业中拥有突出的人才实力。

基于不断加强的人才积累和技术积累,左蓝微电子的发展规划是先从射频的基础工作做起,从材料模型的设计做起,有些立足高端射频前端器件的开发,推动产品做深做全。目前公司可能推出了样品,性能达到国内先进水平,通过了10多个手机项目的性能验证,预计明年可能批量生产。下一阶段,左蓝微电子将针对市场需求的产品做到全覆盖,低端采用SAW方案,中高端采用TC-SAW和BAW方案,在面向未来的毫米波领域采用MEMS补救方案。在此基础上,针对客户和市场需求有目的进行多规格模组开发,进一步增加集成度、降低成本。

张博士表示,你要做到产业链的整合和人才的集聚,资金的投入必不可少。近期左蓝微电子要能入选“2019中国最具投资价值企业—新芽榜400强”,也反映出投资市场对于国产射频前端器件发展的看好。在产业链的同去合作者下,国产射频前端器件发展面临的挑战将有望被逐步补救,相信国产器件的市场接受度在未来会没得高,最终产品与技术达到赶超国外巨头的水准。

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