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工业和消费级应用“双管齐下”,射频前端芯片“大有可为” | 星科技•芯片半导体

联想之星 2023-10-20


前沿科技

芯片半导体





在整个射频芯片赛道中,射频前端行业规模巨大,市场增速较快。在5G爆发前夜,中国本土厂商纷纷涌入这一大有可为的市场,并迅速成长。在射频前端领域参与竞争的国内企业数量日益增加,但也面临不小的挑战。


01

射频芯片国产化程度提升


电子工程专辑介绍,射频(Radio Frequency,简称RF)就是射频电流,是一种高频交流变化电磁波,表示可以辐射到空间的电磁频率,频率范围在300KHz-300GHz之间。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是一种高频电流。射频技术在无线通信领域中被广泛使用,有线电视系统就是采用射频传输方式。 

 

射频芯片指的就是将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形,并通过天线谐振发送出去的一个电子元器件,它包括功率放大器、低噪声放大器和天线开关。射频芯片架构包括接收通道和发射通道两大部分。


在射频芯片领域,市场还主要被海外巨头所垄断,海外的主要公司有Qrovo,skyworks和Broadcom;国内射频芯片公司主要为Fabless设计类公司,国内企业通过设计、代工、封装环节的协同,形成了“软IDM”的运营模式。 


射频芯片设计方面,国内公司在5G芯片上已经取得一些成绩,具有一定的出货能力。射频芯片设计具有较高的门槛,具备射频开发经验后,可以加速后续高级品类射频芯片的开发。

 

射频芯片代工方面,中国台湾已经成为全球最大的化合物半导体芯片代工厂,此外还有一些公司已在这一领域布局。

 

射频芯片封装方面,5G射频芯片一方面频率升高导致电路中连接线的对电路性能影响更大,封装时需要减小信号连接线的长度;另一方面需要把功率放大器、低噪声放大器、开关和滤波器封装成为一个模块,一方面减小体积另一方面方便下游终端厂商使用。为了减小射频参数的寄生需要采用Flip-Chip、Fan-In和Fan-Out封装技术。 


02

射频前端市场规模快速扩大


根据半导体行业观察的报道,在手机终端中,射频芯片和基带芯片是最重要的两个核心。射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大。基带芯片负责信号处理和协议处理。


在整个射频芯片赛道中,射频前端行业规模巨大,市场增速较快。射频前端(Radio Frequency Front-End)在通讯系统中天线和基带电路之间的部分,包括发射通路和接收通路,一般由射频功率放大器、射频滤波器、双工器、射频开关、射频低噪声放大器等共同组成。


根据Yole的数据,2021年射频前端的市场为190亿美元以上,2022年由于手机市场的下滑,射频前端市场规模与2021年的市场相差无几。而接下来,由于智能手机的温和增长以及5G普及的潜力有限,预计到2028年射频前端的市场年符合增长率约为5.8%,将达到269亿美元



曾经的射频巨头如Skyworks、Qorvo、博通(Avago)已开始瞄准射频之外的其他市场,而且愈发重视射频以外的市场。

当然,并不是射频芯片市场“不香了”。比如高通正在通过一系列WiFi 7前端模块扩展其射频前端,不仅是手机射频前端,还希望拿下汽车和物联网市场。

射频前端行业是我国集成电路行业中对外依存度较高的细分领域之一,特别是在5G、高集成度射频前端模组等前沿市场。

在5G爆发前夜,中国本土厂商嗅到了射频前端这一大有可为的市场,纷纷涌入并迅速成长。在射频前端领域参与竞争的国内企业数量日益增加。不过,目前国内射频芯片出现同质化严重的现象。

对国产射频厂商而言,射频前端的市场机会仍然巨大。5G等新技术将不断推动射频前端技术的创新,创新比以往任何时候都更成为引领射频前端市场的关键。国产射频企业仍需拼搏,当市场沉淀下来,属于国产射频企业的时代才真正到来。

03

覆盖工业和消费两大需求


消费市场原来是手机、平板等产品的天下,而模组是工业产品中的翘楚,但随着NB、Cat.1产品的不断下沉,模块也逐步进入到消费级领域,出现了很多消费级的应用。


Cat.1 市场出货预测(单位: M,以芯片为统计口径)。信息来源:产业界友商、客户等综合研判。另外,出货量预测中不包含Qualcomm、Sequans等国外原厂出货量。

工业领域应用产品形态
消费领域应用产品形态

在多样化的产品形态的丰富下,模组才真正的赋能了千行百业。那么,消费和工业的产品对芯片的要求有什么不同呢?

其实,可以直观地理解,对于芯片最关键的区别是产品形态所对应的环境温度要求不同。


从表格中可以看出,消费和工业的可靠性标准是一致的,都是采用了JESD47的标准,但两者的温度范围不一样。

针对这一情况,芯朴科技在3*3、4*4和4*6.8等产品的使用场景都支持-40到+85℃的温度范围,并且在多种工业形态的产品实现大量持续发货

芯朴科技致力于高性能高品质射频前端芯片模组研发,产品广泛应用于手机、物联网模块、智能终端等多个领域组成的海量市场,公司的使命和愿景是为客户提供简单极致易用的射频前端解决方案。

使用芯朴芯片的工业产品

另外,芯朴科技最新量产的小尺寸3*3产品XP5733-21支持卫星通信,使用温度范围为-40到+85℃,支持B23、n255、n256的NTN频段,为卫星通信产品在工业级和消费级应用中提供更便捷的选择。

芯朴科技产品支持CatM、Cat1、Cat4等4G多种制式、5G和WiFi 5/6/7。目前公司主力产品XP5733(3*3)系列可支持NTN和Cat1等多种模式,已大批量出货,广受市场好评,市场占比逐步攀升。
未来,芯朴科技将持续服务广大客户,为客户提供更多更全的覆盖工业和消费领域的射频前端产品。



参考来源

https://mp.weixin.qq.com/s/VqexOWIt5LOfn0vhFvci2g

https://mp.weixin.qq.com/s/OJU5eBs8_YHz9ezFc-B2bg



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