射频前端从分立器件走向模组化,分集模组DiFEM的发展历程中,最关键的拐点有两个:一是5G UHB频段(N77/N79)商用带来的LFEM模组需求,二是SiP封装技术的成熟让异质器件集成成为可能。从分立LNA/开关到LFEM再到DiFEM,行业经历了由SOI技术主导向滤波器技术主导的演进,这一路径清晰勾勒出射频前端集成化的技术脉络。
从分立到模组:三级难度体系划分技术阶段
分集模组只接收信号而不发送,因此不需要集成PA,难度相对较低。按照技术难度从低到高,分集模组可以分为三个等级,这一分级体系本身就是行业演进阶段的标志。
第一级是5G LFEM模组,适用于5G UHB频段(N77/N79),集成了LNA、射频开关(Switch)和LTCC滤波器,核心是SOI工艺的开关和LNA。这一阶段以SOI技术为主导,滤波器仅使用技术壁垒较低的LTCC,参考单价为0.3美元/颗。
第二级和第三级则以SAW滤波器作为主导,适用于4G/5G的MHB和LB频段。其中第二级采用DIFEM+LNA Bank的模组形态,参考单价超过0.7美元/颗;第三级为LFEM,参考单价在1.3至1.8美元/颗区间。这两级模组的核心挑战已从开关和LNA转移到滤波器技术,标志着行业从SOI技术主导转向滤波器技术主导。
5G UHB频段商用:模组化的直接推手
5G UHB频段(N77/N79)的商用是分集模组发展的重要转折点。该频段对射频前端的集成度和性能提出了更高要求,直接催生了LFEM这一模组形态的出现。LFEM将LNA、开关和LTCC滤波器集成在一个封装内,相比分立器件方案在面积和性能上都有显著优势。
值得注意的是,分集模组的竞争格局也印证了滤波器能力的重要性。在接收端模组市场,村田和Skyworks凭借出色的SAW滤波器能力占据了主要市场份额。这也解释了为何行业演进的方向是从SOI技术主导向滤波器技术主导转变——模组化程度越高,滤波器在其中的价值占比越大。
SiP封装:异质集成的技术基石
射频前端各器件采用不同的基底材料——PA在低频段使用硅片、高频段使用砷化镓,滤波器则使用压电材料——因此无法像SoC那样直接制作在一块芯片上。SiP封装技术将不同材料的器件集成在一个外壳内,是射频模组得以实现的技术前提。
SiP封装的成熟使得DiFEM这类分集模组能够将开关、LNA与SAW滤波器集成于一体,在保持性能的同时提升集成度。从分立器件到LFEM再到DiFEM,每一次模组形态的升级,都建立在封装技术对更多器件类型、更复杂互联结构的支撑能力之上。
常见问题
DiFEM和LFEM有什么区别?
DiFEM与LFEM的主要区别在于是否集成LNA。根据分集模组三级难度体系,第一级LFEM集成了LNA、开关和LTCC滤波器;而第二级的DIFEM+LNA Bank形态中,DIFEM本身不含LNA,需要配合外置的LNA Bank使用。两者适用的频段也不同,LFEM主要面向5G UHB频段,DIFEM则用于4G/5G的MHB和LB频段。
为什么说滤波器是高端分集模组的核心?
在分集模组的三级难度体系中,第一级以SOI技术主导,滤波器仅使用技术壁垒较低的LTCC;而第二、三级模组则以SAW滤波器为主导,难度显著提升。随着模组向中低频段延伸,滤波器性能直接决定了模组的整体表现,因此滤波器技术成为高端分集模组的核心壁垒。
国内厂商在分集模组领域的进展如何?
国内厂商在低难度分集模组领域已有突破。LFEM以SOI材料的射频开关和LNA为核心,国内射频开关和LNA龙头卓胜微的LFEM模组已大规模量产,并在安卓主要品牌中占据了30%以上的份额。但在以SAW滤波器为主导的第二、三级分集模组领域,国内厂商仍面临滤波器能力的制约。