從內(nèi)卷到創(chuàng)新，國(guó)產(chǎn)射頻芯片將走出自主之路

射頻芯片被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、WiFi路由器、基站等無(wú)線通信領(lǐng)域，從需求來(lái)看，全球手機(jī)市場(chǎng)和WiFi路由器市場(chǎng)需求近幾年均有不同程度下滑，但基站受技術(shù)升級(jí)和政策影響，或有增長(zhǎng)。例如，Yole曾指出應(yīng)用于宏基站的射頻組件市場(chǎng)在2022年達(dá)到32億美元，預(yù)計(jì)到2028年將增長(zhǎng)到38億美元。

一方面市場(chǎng)需求前景不明，另一方面供給側(cè)又呈現(xiàn)復(fù)雜格局，國(guó)內(nèi)射頻芯片企業(yè)數(shù)量頗多并集中于中下游產(chǎn)品，射頻芯片高端產(chǎn)品仍被國(guó)外巨頭壟斷，國(guó)內(nèi)企業(yè)依然是追趕姿態(tài)且處于市場(chǎng)多變環(huán)境中。

但國(guó)內(nèi)射頻芯片也逐漸出現(xiàn)突破創(chuàng)新，如今年8月31日，中國(guó)移動(dòng)發(fā)布國(guó)內(nèi)首款商用可重構(gòu)5G射頻收發(fā)芯片“破風(fēng)8676”，有效提升我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備的自主可控度。國(guó)內(nèi)在半導(dǎo)體、基站等領(lǐng)域也具備相當(dāng)?shù)恼咄寥?，靜待企業(yè)、產(chǎn)品逐漸成長(zhǎng)。

由業(yè)界領(lǐng)先的半導(dǎo)體電子信息媒體芯師爺舉辦的第五屆“芯師爺-硬核芯年度活動(dòng)”，匯聚了百余家中國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)。本文特別邀請(qǐng)射頻芯片領(lǐng)域的四家企業(yè)，就射頻芯片的應(yīng)用與技術(shù)發(fā)展等內(nèi)容展開交流。

以下為企業(yè)名單（排名不分先后）：

●蘇州漢天下電子有限公司（簡(jiǎn)稱“漢天下”）

●深圳市杰盛微半導(dǎo)體有限公司（簡(jiǎn)稱“杰盛微”）

●常州千米電子科技有限公司（簡(jiǎn)稱“千米電子”）

●芯百特微電子（無(wú)錫）有限公司（簡(jiǎn)稱“芯百特”）

賴志國(guó) | 首席技術(shù)官蘇州漢天下電子有限公司

蘇州漢天下電子有限公司的研發(fā)立項(xiàng)始于2012年的貴州中科漢天下電子有限公司，專注于射頻前端芯片及模組的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，核心團(tuán)隊(duì)均來(lái)自國(guó)內(nèi)外著名高校，在國(guó)內(nèi)率先全面掌握體聲波濾波器量產(chǎn)技術(shù)，并致力于解決高端體聲波濾波器芯片長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷的現(xiàn)狀，是國(guó)內(nèi)首家以體聲波濾波器為核心，并自有產(chǎn)線的射頻前端芯片及模組公司。

楊靜璇 | 總經(jīng)理深圳市杰盛微半導(dǎo)體有限公司

深圳市杰盛微半導(dǎo)體有限公司是由海歸博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立的高科技公司，總部位于西安，是業(yè)內(nèi)能提供最全面的產(chǎn)品與解決方案的企業(yè)之一。產(chǎn)品種類覆蓋50多種封裝形式和10000多種型號(hào)。公司擁有完整的自主研發(fā)體系并掌握多項(xiàng)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的關(guān)鍵核心技術(shù)，研制開發(fā)了各類磁開關(guān)系列芯片，磁速度、方向傳感器芯片，線性傳感器芯片和磁編碼器芯片等產(chǎn)品。

戴? ?湧 | 聯(lián)合創(chuàng)始人常州千米電子科技有限公司

千米電子由一群在集成電路和通訊領(lǐng)域的有著超過(guò)十五年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的資深工程師們于2015年9月共同創(chuàng)建，2016年完成核心團(tuán)隊(duì)的搭建，自此以后千米核心團(tuán)隊(duì)一心想要解決物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的最大痛點(diǎn)，即大量物聯(lián)網(wǎng)需求由于投資回報(bào)不佳而無(wú)法轉(zhuǎn)化成有效需求，并成功研發(fā)能夠同時(shí)滿足廣覆蓋、低功耗和低時(shí)延的無(wú)線技術(shù)LaKi。

張海濤 |?CEO&CTO芯百特微電子（無(wú)錫）有限公司

芯百特微電子（無(wú)錫）有限公司成立于2018年10月，是一家由海外歸國(guó)人才創(chuàng)立的專業(yè)從事高性能射頻前端芯片設(shè)計(jì)、研發(fā)和銷售的民營(yíng)高科技專精特新企業(yè)，主要產(chǎn)品線包括WiFi、5G通訊、AIoT、UWB、V2X等。公司總部位于無(wú)錫市惠山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，在上海、深圳、西安、成都、香港均設(shè)有分部，致力于將國(guó)際領(lǐng)先的高性能射頻芯片技術(shù)推廣到中國(guó)，為國(guó)人提供中國(guó)芯。

1公司目前在射頻芯片領(lǐng)域有哪些尖端產(chǎn)品，具備何種產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)？

賴志國(guó)，漢天下? 首席技術(shù)官

公司目前最核心的產(chǎn)品是體聲波濾波器以及射頻前端模組芯片。公司最核心競(jìng)爭(zhēng)力一是公司自成立以來(lái)在體聲波濾波器設(shè)計(jì)及量產(chǎn)工藝方面的積累，另一方面是自有晶圓廠。大家可能都知道，目前全球體聲波濾波器市占率最高的兩家射頻廠商Broadcom和Qorvo均采用 IDM模式封鎖設(shè)計(jì)和工藝，毛利率遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司。而國(guó)內(nèi)體聲波濾波器廠商在量產(chǎn)環(huán)節(jié)基本仍以代工為主，而且國(guó)內(nèi)代工企業(yè)在體聲波先進(jìn)工藝上并不成熟，這也導(dǎo)致國(guó)內(nèi)高端濾波器遲遲無(wú)法取得重大突破。漢天下自建晶圓廠，從而形成了從體聲波濾波器研發(fā)，設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和制造為一體的商業(yè)模式，這極大地縮短了研發(fā)和量產(chǎn)周期，有利于產(chǎn)品的研發(fā)和快速迭代，快速推出符合下游市場(chǎng)要求的新產(chǎn)品，從而保障產(chǎn)品質(zhì)量和供應(yīng)鏈安全。

楊靜璇，杰盛微 總經(jīng)理

公司目前的射頻芯片（產(chǎn)品）主要是可替代NXP（恩智浦）的RC 522、RC 523、CV 520和PN 512，包括杰盛微的663，其應(yīng)用領(lǐng)域有智能家居、門禁、刷卡機(jī)，還有包括POS機(jī)等等。

相對(duì)來(lái)講，杰盛微的技術(shù)核心是從芯片前端的開發(fā)到后期客戶的應(yīng)用、軟硬件的應(yīng)用，全程有工程人員去協(xié)助落地，同時(shí)公司會(huì)提供全面的技術(shù)配套服務(wù)。公司產(chǎn)品目前已經(jīng)是達(dá)到了多元化，在轉(zhuǎn)硬件上已經(jīng)達(dá)到了高端化，而且性價(jià)比也相對(duì)比較高，目前都沒有進(jìn)口（產(chǎn)品）的價(jià)格的2分之一。

戴? ?湧，千米電子 聯(lián)合創(chuàng)始人

公司用5年多時(shí)間研發(fā)而成了全新無(wú)線通訊技術(shù)LaKi，它的名字來(lái)源于Last Kilometer IoT Coverage，即“物聯(lián)網(wǎng)的最后一公里覆蓋”。該產(chǎn)品完全根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和通訊特點(diǎn)全新研發(fā)，包含了Mac層的LaKiplus的通訊協(xié)議，以及物理層的LK 2400系列射頻Soc芯片。它的性能可用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)說(shuō)明，5.9毫安的發(fā)射電流就可以實(shí)現(xiàn)1.5公里距離以上的通訊，并且空口速率可達(dá)到1M bps，這個(gè)性能應(yīng)該是獨(dú)步全球的。產(chǎn)品目前主要應(yīng)用在兩大方向，一個(gè)是物聯(lián)網(wǎng)方向，在這個(gè)方向中很多領(lǐng)域已經(jīng)有多款應(yīng)用落地，包括智慧畜牧業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流，以及智慧鐵路等等；另外一個(gè)應(yīng)用方向就是長(zhǎng)距離低功耗的語(yǔ)音解決方案。也用實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明，200 毫瓦的發(fā)射電流可以實(shí)現(xiàn)五公里以上全雙工清晰的語(yǔ)音通訊。

因?yàn)長(zhǎng)aKi是全球少有的基于2. 4G赫茲頻段的無(wú)線技術(shù)，所以說(shuō)它有一些得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，首先是在全球都是免費(fèi)頻段，都可通用。第二，LaKi還可以跟藍(lán)牙、 WiFi等在可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)等設(shè)備應(yīng)用的一些技術(shù)進(jìn)行共天線，能夠節(jié)省寶貴的設(shè)備空間。

張海濤，芯百特 CEO & CTO

芯百特在射頻芯片領(lǐng)域現(xiàn)在主要有三款尖端產(chǎn)品:尖端產(chǎn)品一：WiFi 7射頻前端模組產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：擁有更好的DEVM（動(dòng)態(tài)EVM）性能、更低的噪聲，更好的兼容性工藝，體積更小，結(jié)構(gòu)更緊湊。同時(shí)兼容多種供電電壓。尖端產(chǎn)品二：UWB射頻前端模組產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：更好的高頻性能，更好的帶內(nèi)增益平坦度，ch9符合新國(guó)標(biāo)要求；實(shí)現(xiàn)功放、低噪放、開關(guān)三合一的高集成度特性。尖端產(chǎn)品三：C-V2X射頻前端模組產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：滿足車規(guī)級(jí)需求，實(shí)現(xiàn)全國(guó)產(chǎn)化，解決了卡脖子痛點(diǎn)。

2、在技術(shù)突破和工藝方面，射頻芯片的設(shè)計(jì)制造將朝哪些方向發(fā)展？

賴志國(guó)，漢天下? 首席技術(shù)官

高集成化或全集成方案依然是未來(lái)的主流設(shè)計(jì)方向，隨著5G技術(shù)不斷演進(jìn)，為了更好的滿足移動(dòng)智能終端小型化、輕薄化、功能多樣化的需求，從單一器件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向高集成或全集成模組化轉(zhuǎn)變是這個(gè)行業(yè)的必然趨勢(shì)。那么在高集成或全集成方案中，各個(gè)器件之間不是簡(jiǎn)單的疊加關(guān)系，尤其濾波器與射頻前端中的PA、LNA以及開關(guān)設(shè)計(jì)中的GaAs、SOI、CMOS等半導(dǎo)體工藝不兼容。因此，如何在解決高集成或全集成方案中集成化設(shè)計(jì)及多芯片一體化封裝等問題是關(guān)鍵。

戴? ?湧，千米電子 聯(lián)合創(chuàng)始人

射頻芯片設(shè)計(jì)將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展：

物聯(lián)網(wǎng)：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，射頻芯片設(shè)計(jì)將更加注重低功耗、低成本、更高帶寬等方面的性能，集成度也會(huì)越來(lái)越高以降低BOM成本，實(shí)現(xiàn)Chip As A Module，以適應(yīng)各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需求。

5G通信技術(shù)：隨著5G通信技術(shù)的普及和發(fā)展，射頻芯片設(shè)計(jì)將更加注重高頻、高速和大功率等方面的性能，以滿足更高速率、更低延遲和更高穩(wěn)定性的通信需求。

制造工藝：隨著制造工藝的不斷進(jìn)步，射頻芯片設(shè)計(jì)將更加注重集成度、性能和穩(wěn)定性等方面的性能，以滿足更高性能、更低成本和更可靠性的要求。

AI和智能家居：隨著AI和智能家居技術(shù)的不斷發(fā)展，射頻芯片設(shè)計(jì)將更加注重智能控制、低功耗和網(wǎng)絡(luò)管理等方面的性能，以適應(yīng)各種智能家居設(shè)備的需求。

射頻前端集成：射頻前端集成是當(dāng)前射頻芯片設(shè)計(jì)的一個(gè)重要趨勢(shì)，通過(guò)將多種射頻元件集成在一起，可以降低成本、減小尺寸、提高性能和降低功耗等。

總之，射頻芯片設(shè)計(jì)將朝著高頻、高速、低功耗、低成本、小型化、集成化和智能化等方向發(fā)展，以滿足各種通信、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、軍工等領(lǐng)域的需求。

張海濤，芯百特 CEO & CTO

發(fā)展方向：更高功率、更寬的帶寬、更小的噪聲、更低的功耗；更高的集成度、更小的體積；

技術(shù)突破 & 制造工藝：性能要求越來(lái)越高，越來(lái)越接近材料和工藝的極限；不同的技術(shù)路徑，不同的材料工藝的多die組合，兼具性價(jià)比的平衡；

IDM Fablite化的趨勢(shì)，F(xiàn)abless公司的Hybrid IDM or Virtual IDM模式的探索；

先進(jìn)封裝技術(shù)的運(yùn)用：為了散熱更好采用Flip-Chip封裝技術(shù)，為了減小射頻參數(shù)的寄生采用Fan-In和Fan-Out封裝技術(shù)。

3、5G 時(shí)代，射頻芯片的研發(fā)應(yīng)用面臨怎樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)？企業(yè)在這些變數(shù)中如何應(yīng)對(duì)？

賴志國(guó)，漢天下? 首席技術(shù)官

5G已歷經(jīng)四年的商業(yè)化之路，從起初的“能用就好”到如今對(duì)“性能和成本適配”提出了更高要求。那么隨著5G技術(shù)的滲透，通信設(shè)備的頻段數(shù)量不斷增加、頻譜日益復(fù)雜化，導(dǎo)致射頻前端器件需求量劇增，按Yole Development的預(yù)測(cè)到2028年，該市場(chǎng)將達(dá)到269億美元。但目前國(guó)內(nèi)射頻前端的核心器件主要由美日企業(yè)占據(jù)，呈現(xiàn)高度壟斷的市場(chǎng)格局。因此，廣闊的市場(chǎng)需求量和依然被壟斷的市場(chǎng)格局，是進(jìn)行國(guó)產(chǎn)替代的最佳契機(jī)。但是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，射頻前端芯片尤其是濾波器研發(fā)、制造技術(shù)全面落后于美、日發(fā)達(dá)國(guó)家，性能突破是難點(diǎn)也是關(guān)鍵。面對(duì)機(jī)遇與挑戰(zhàn)，漢天下始終堅(jiān)信射頻前端芯片產(chǎn)業(yè)沒有捷徑可走，經(jīng)過(guò)十年的探索，反復(fù)試驗(yàn)，調(diào)整生產(chǎn)制造流程，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和關(guān)鍵工藝上均實(shí)現(xiàn)突破，并打通了極具挑戰(zhàn)的體聲波濾波器芯片的建模、設(shè)計(jì)、制造、封裝及測(cè)試全流程，掌握了全套產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，做到核心技術(shù)完全獨(dú)立自主研發(fā)，并擁有自己的晶圓制造產(chǎn)線，突破國(guó)內(nèi)濾波器工藝和產(chǎn)能的制約。2022年，公司在已有的技術(shù)積累上，已經(jīng)開始射頻前端模組系列產(chǎn)品的開發(fā)，以更好的滿足5G時(shí)代對(duì)產(chǎn)品高性能、小尺寸、低成本的需求。

戴? ?湧，千米電子 聯(lián)合創(chuàng)始人

5G時(shí)代的到來(lái)確實(shí)給射頻芯片的研發(fā)和應(yīng)用帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

以下是一些相關(guān)的問題和應(yīng)對(duì)方法：機(jī)遇：5G通信技術(shù)對(duì)射頻芯片的需求量更，因?yàn)?G要求更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更低的延遲和更高的網(wǎng)絡(luò)密度。此外，5G還采用了更高的頻段和更復(fù)雜的調(diào)制方式，這需要更先進(jìn)、更高效的射頻芯片。因此，射頻芯片企業(yè)可以借助這個(gè)機(jī)遇，擴(kuò)大市場(chǎng)份額，提高銷售額和盈利能力。

挑戰(zhàn)：5G通信技術(shù)對(duì)射頻芯片的要求更高。5G需要更高的頻率、更大的帶寬和更強(qiáng)的信號(hào)處理能力，這需要射頻芯片企業(yè)具備更強(qiáng)的研發(fā)能力和技術(shù)實(shí)力。此外，5G還要求射頻芯片具有更小的尺寸、更低的功耗和更低的成本，這需要射頻芯片企業(yè)不斷改進(jìn)制造工藝和優(yōu)化設(shè)計(jì)。

應(yīng)對(duì)方法：企業(yè)可以采取以下措施來(lái)應(yīng)對(duì)5G時(shí)代的機(jī)遇和挑戰(zhàn)：

(1)加強(qiáng)研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新，提高射頻芯片的性能和可靠性，以滿足5G通信技術(shù)的要求。

(2)優(yōu)化制造工藝和生產(chǎn)流程，降低成本，提高效率，以適應(yīng)5G通信技術(shù)的市場(chǎng)需求。

(3)加強(qiáng)與通信設(shè)備制造商、運(yùn)營(yíng)商等合作伙伴的合作，共同開發(fā)5G產(chǎn)品，以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

(4)積極拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域，如物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、自動(dòng)駕駛等，以擴(kuò)大市場(chǎng)份額和盈利能力。

總之，射頻芯片企業(yè)在5G時(shí)代需要不斷創(chuàng)新、優(yōu)化生產(chǎn)和市場(chǎng)策略，以應(yīng)對(duì)機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

張海濤，芯百特 CEO&CTO

5G時(shí)代對(duì)于射頻芯片的要求越來(lái)越高，主要體現(xiàn)在更高的集成度上面，之前采用的MMMB加上濾波器模組的形式已經(jīng)無(wú)法滿足5G通訊的需求，需要采用L-PAMiD/PAMiD的形態(tài)，這樣就對(duì)射頻模組的性能/散熱提出了更大的挑戰(zhàn)。射頻芯片的研發(fā)公司需要有更加齊備的全產(chǎn)業(yè)鏈認(rèn)知以及相關(guān)的設(shè)計(jì)/制造能力，同時(shí)擁有系統(tǒng)整合能力，這也將是未來(lái)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)核心競(jìng)爭(zhēng)力。