射频前端从分立器件走向 PAMiD 高集成模组,产业演进的关键拐点在于滤波器取代 PA 成为模组技术核心,以及SiP 封装技术让异构器件得以集成。分立器件时代,PA、滤波器、开关各自独立,而模组化将两种及以上器件集成以提高性能与集成度。由于射频器件采用不同基底材料(如 PA 低频用硅片、高频用砷化镓,滤波器用压电材料),无法像 SoC 那样单片集成,必须依靠 SiP 封装完成整合——这正是分立走向模组的技术前提。
模组化演进路径:从低端到金字塔尖
射频模组按功能分为主集与分集两类。分集模组只接收不发送,无需集成 PA,难度较低,主流形态为 DiFEM;主集模组同时负责收发,需集成高端滤波器与 PA,难度显著更高。行业将主集模组进一步细分为五级难度梯度,其中 FEMiD 与 PAMiD 处于金字塔尖,前者集成滤波器、开关等,后者在前者基础上多集成 PA,是难度与价值最高的领域。
从演进路径看,模组化呈现清晰的阶梯式升级:低难度端由 PA 或开关/LNA 主导(如 5G PAMiF、LFEM),而从第二级起,滤波器技术开始主导模组设计。以主集模组为例,低频段(4G/5G LB)的 FEMiD/PAMiD 集成 SAW/TC-SAW 滤波器,高频段(4G/5G MHB)则需升级为高频 SAW 或 BAW 滤波器——滤波器能力直接决定高端模组的成败。
滤波器成为核心:价值与格局的双重拐点
滤波器取代 PA 成为高端模组最核心的器件,是理解产业拐点的关键。低难度主集模组(PAMiF)以 PA 技术为主导,滤波器仅用 LTCC,技术壁垒有限;而二至五级主集模组的共同挑战均来自滤波器。分集模组同样如此:一级 LFEM 以 SOI 工艺的开关和 LNA 为核心,二、三级则以 SAW 滤波器为主导,难度随之抬升。
这一拐点直接反映在市场规模与竞争格局上。2018 年全球主集模组市场规模达 59 亿美元,分集模组仅 26 亿美元,主集的价值主导地位一目了然。竞争层面,接收端模组由村田与 Skyworks 凭借 SAW 滤波器能力占据主要份额;发射端模组因需同时具备滤波器与 PA 能力,壁垒更高,主要被 Skyworks、博通与 Qorvo 三家美企垄断——滤波器与 PA 双强的厂商才能站上高端市场。
5G 加速模组化与国产厂商的破局节点
5G 频段增加进一步加速了模组化需求。国内厂商因 SAW 和 BAW 滤波器能力较弱,过去主要停留在分立器件与低集成度模组,高端市场份额有限。进入 5G 时代,LTCC 滤波器技术壁垒相对不高,国产厂商借此切入低难度模组市场,形成两个重要突破点:
- 低端分集模组(LFEM):以 SOI 开关和 LNA 为核心,卓胜微进展最快,其 LFEM 模组已大规模量产,据招商证券估算,已在安卓主要品牌中占据 30% 以上份额。
- 低端主集模组(LPAMiF/PAMiF):以 PA 为主导,唯捷创芯于 2020 年推出 LPAMiF 模块并实现量产销售,慧智微的 PAMiF 模组也已量产并应用于 OPPO K7x。
国产厂商在低端模组的量产突破,标志着其已具备模组化设计与量产能力,但高端 PAMiD 模组在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;卓胜微在滤波器量产后将重点拓展 PAMiD 模组。能否攻克高端滤波器与 PA 的协同集成,是国产厂商迈向金字塔尖的下一个关键拐点。
常见问题
为什么滤波器是高端模组的核心而非 PA?
低难度模组如 PAMiF 由 PA 主导,但进入 FEMiD/PAMiD 级别后,滤波器技术成为主导。原因是高端模组需在 1GHz 以上频段工作,必须集成高频 SAW 或 BAW 滤波器,其技术难度与价值远超 LTCC 滤波器,直接决定模组性能上限。
主集模组与分集模组最大的区别是什么?
分集模组只接收信号,无需集成 PA,难度较低;主集模组负责收发,必须集成 PA 与高端滤波器,难度和价值都显著更高。2018 年主集模组市场规模 59 亿美元,约为分集模组 26 亿美元的两倍以上。
国产厂商在模组化进程中处于什么阶段?
国产厂商已借助 LTCC 滤波器切入低难度模组并实现量产,如卓胜微 LFEM 在安卓主要品牌占据 30% 以上份额,唯捷创芯、慧智微的 PAMiF 也已量产。但高端 PAMiD 模组尚无国内量产产品,仍处研发攻坚阶段。