射频前端芯片行业投资机会
根据中投产业研究院发布的《2020-2024年中国射频前端芯片行业深度调研及投资前景预测报告》显示,随着通信技术的更迭发展,所需的射频芯片规模更大、数量更多、复杂度更高。
其中,功率放大器的性能决定了通信距离和信号质量,是射频系统中仅次于基带的重要部分。手机射频芯片通常包括数个甚至十余个功率放大器,其主要材料为砷化镓,而性能更好但成本更高的氮化镓功率放大器有望在5G时代称为主流。射频滤波器也是射频芯片的重要组成部分,主要应用的种类有声表面波滤波器(SAW)和体声波滤波器(BAW),SAW滤波器在2G、3G时代占据滤波器市场的主导地位;但SAW滤波器性能不足,在滤波频率高于2GHz时,不能满足苛刻频段的要求。
BAW滤波器本身具有性能优势,而且BAW滤波器的尺寸还随频率升高而缩小,在高于2GHz时成本很低,这使它适合要求非常苛刻的4G、4G+应用(包括载波聚合,VoLTE)及未来应用更高频率(<6GHz)的5G应用,能解决5G时代频段更多与载波聚合时带来的频段干扰问题。同时,5G时代所需的频段数是2G时代的数倍,需要性能更好、数量更多的天线调谐开关以满足对不同频段的信号接收、发射的需求。
射频芯片设计方面,国内公司在5G芯片已经有所成绩,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。目前,具备射频芯片设计的公司有紫光展锐、唯捷创芯、中普微、中兴通讯、雷柏科技、华虹设计、江苏钜芯、爱斯泰克等。
射频芯片代工方面,台湾已经成为全球最大的化合物半导体芯片代工厂,台湾主要的代工厂有稳懋、宏捷科和寰宇,国内仅有三安光电和海威华芯开始涉足化合物半导体代工。三安光电是国内目前国内布局最为完善,具有GaAsHBT/pHEMT和GaNSBD/FET工艺布局,目前在于国内200多家企事业单位进行合作,有10多种芯片通过性能验证,即将量产。海威华芯为海特高新控股的子公司,与中国电科29所合资,目前具有GaAs0.25umPHEMT工艺制程能力。
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。
无论如何,射频芯片厂商将迎来新的窗口期。国内厂商的角色虽以追随为主,但在5G时代,中国在通信协议方面拥有更多的话语权。随着5G手机出货量不断增加,制造成本会进一步拉低,将会有更多手机品牌推出5G千元机,这一市场将成国内5G射频前端芯片的机会所在。
要想更好地发展,国内厂商需要在产品定义、研发进度管控、供应链管理和运营资金储备上下足功夫,确保能够按时、保质、保量地实现交付,并需要做好持久战的准备。
射频芯片国产化投资前景
近年来,随着移动终端的数量及通信频段的急剧增加,射频芯片的需求和价值极大增长。其中,滤波器市场显著增加,功放和低噪声放大器稳定增长,射频开关类产品需求多样化发展。
根据中投产业研究院发布的《2020-2024年中国射频前端芯片行业深度调研及投资前景预测报告》显示,在国产化方面,传统SAW器件制造成本以及难度很高。因此该行业存在着较高进入门槛。目前国内大部分SAW滤波器厂商仍停留在公频波段(较低频率,低于1GHz)的产品生产中。在更高的射频工作频率,国内厂商基本还是空白。在更具有性能优势的BAW领域,由于工艺壁垒更高,国内只有诺思理论上可以供货。在PA领域,PA芯片行业迎来接口标准化及砷化镓晶圆代工向国内转移两大红利。国内有三大射频PA公司,分别是中科汉天下、唯捷创新、国民飞骧。
目前,三家公司的水平是在2G市场有一定的优势,3G市场份额有限,4G市场基本混迹于低端市场略有盈利。未来的5G市场,目前各家的研发都不明朗,大红局势可能出现利空。移动终端的射频滤波器基本被国际巨头垄断,然而射频芯片市场巨大,国产化市场前景依然光明;在众多集成电路种类中,射频芯片投入相对小,是很好的尝试点和突破口,性能提高是关键;国内射频芯片公司小而散,只有联手、整合,放弃内部低端市场的竞争,才有机会挑战国际巨头。