射频前端从分立器件走向模组化,关键拐点在于5G时代LTCC滤波器技术壁垒不高,让国内以PA见长的厂商得以绕过SAW/BAW滤波器的短板,从低难度的LPAMiF主集模组切入并实现量产。这条路径的里程碑,是国内PA龙头唯捷创芯在2020年推出LPAMiF模块并量产销售,标志着国产厂商在主集模组领域迈出实质性一步。

分立器件为何必须走向模组

射频前端中的PA、滤波器、开关、LNA采用不同的基底材料——PA在低频段用硅片、高频段用砷化镓,滤波器则用压电材料,因此无法像SoC那样集成在单颗芯片上,只能通过SiP封装将多种分立器件封装在一个模组内,以提高集成度与性能。

模组分为主集与分集两大类。分集模组只接收不发送,无需集成PA,难度较低;主集模组同时负责收发,需集成高端滤波器与PA,是射频前端中难度最高、价值也最高的金字塔尖领域。也正因如此,发射端模组长期被滤波器与PA能力兼备的Skyworks、博通、Qorvo三家美企主导;村田虽滤波器出色,却因PA能力相对较弱,2018年在发射端市场份额不高。

LTCC成为国产切入的关键转折

国内射频厂商过去受限于SAW和BAW滤波器能力较弱,主要停留在分立器件及集成度不高的模组中,高端模组份额很低。5G时代的到来改变了这一局面:适用于5G UHB频段(N77/N79)的LTCC滤波器技术壁垒不高,使得国内厂商得以借助LTCC切入低难度模组市场。

在主集模组中,第一级的LPAMiF或PAMiF由PA与LTCC滤波器构成,对PA性能要求高、对滤波器要求相对低,技术和成本均由PA主导——这恰好是国产PA厂商的强项所在。因此低端主集模组主要由PA厂商主导推进。

国产主集模组的量产时间线

在这条从分立到模组的国产化路径上,几家代表性厂商的进展清晰可循:

厂商模组类型进展
唯捷创芯LPAMiF2020年推出,已量产并实现销售
慧智微PAMiF已量产,应用于OPPO K7x
卓胜微LPAMiF去年年中送样推广,今年上半年导入一家国内品牌手机客户,逐步出货

与此同时,卓胜微在低端分集模组LFEM(以SOI开关和LNA为核心)领域进展国内最快,已大规模量产。而在更高端的PAMiD模组方面,国内尚无量产产品落地,唯捷创芯已有低频PAMiD工程样品,性能接近国际先进水平。

常见问题

LPAMiF模组为什么是国产厂商率先突破的方向?

LPAMiF属于主集模组中难度最低的第一级,主要由PA和LTCC滤波器构成。由于LTCC滤波器技术壁垒不高,模组的技术和成本由PA主导,正好发挥国产PA厂商的优势,因此成为国产主集模组量产起步的突破口。

高端PAMiD模组国产化进展如何?

高端PAMiD模组核心挑战来自滤波器,需要SAW/TC-SAW或BAW等高性能滤波器能力。目前国内尚无量产产品落地,唯捷创芯研发进度相对领先,已有低频PAMiD工程样品;卓胜微则在推进高端滤波器产线,滤波器量产后将重点拓展PAMiD模组。

滤波器能力在模组化竞争中扮演什么角色?

滤波器是高端模组中最核心的器件,主集模组的二至五级难度等级均以滤波器技术为主导。国际厂商中,村田和Skyworks凭借SAW滤波器能力主导接收端模组;发射端则需滤波器与PA能力兼备,这也是美企三大巨头垄断发射端模组的原因所在。