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Fabless还是IDM?国产射频前端芯片厂商开启建厂潮

来源:爱集微

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09-30 18:02

集微网报道,随着5G时代的到来,前端射频芯片需求大幅增长,同时,在国产替代的需求带动下,国内前端射频芯片厂商也迎来了良好的发展机遇。

值得一提的是,国内前端射频芯片厂商主要以设计企业为主,产业链并不完善,代工环节较为薄弱,尽管三安集成、立昂东芯、海威华芯、常州承芯、中电科55所、赛微电子、中芯宁波、中芯绍兴等国内射频芯片代工厂均在加速扩产,但仍有部分国内领先的射频企业开启了自建或是合建晶圆生产线的道路,逐步向IDM模式转型。

国产功率放大器厂商以Fabless模式为主

从射频前端器件的价值占比来看,滤波器和功率放大器是射频前端的两大核心元件,各占射频前端总市场47%、32%,而射频开关和低噪声放大器分别占 13%、8%。

目前,在射频开关和低噪声放大器领域,国内厂商已经完全攻克,卓胜微是该领域当之无愧的全球领先企业。

然而,高端滤波器和功率放大器一直是国内在前端射频器件中的短板,其重要性不言而喻。功率放大器是最为关键的产品,性能直接决定了无线终端的通讯距离、信号质量和待机时间,也是射频前端功耗最大的器件,而滤波器是射频前端产业中规模最大、成长最快的细分市场。

因此,国内射频芯片厂商基本都是选择以滤波器或是功率放大器作为主打产品,从而入局射频前端产业。

在芯片制造环节,功率放大器主要采用砷化镓、氮化镓等工艺技术,滤波器则采用RF MEMS工艺。

集微网从业内了解到,自2019下半年起,全球半导体行业进入景气周期,包括砷化镓、MEMS代工厂均呈现出供不应求的情况,这导致多数以Fabless模式运营的国内射频芯片厂商陷入产能紧缺的困境,在上游供应链最紧缺时,部分厂商在代工厂的订单排期达6个月以上,严重制约着国内前端射频芯片厂商的发展。

同时,由于多数射频芯片厂商为IDM模式,因此全球范围内的代工资源寥寥无几。以砷化镓代工厂为例,业内知名且技术成熟的厂商均在中国台湾,一大一小分别是稳懋和宏捷科,其次是环宇、联颖光电、三安集成等,因此如何获得稳定的产能成为国内射频芯片厂商的难题。

在此情况下,国内射频前端厂商出现分化,主打功率放大器的厂商普遍维持Fabless模式,但主打滤波器的厂商却纷纷开始自建产线,走向IDM模式。

对此,业内人士指出,目前功率放大器在全球的代工资源和产能已经较为丰富,且全球领先的功率放大器厂商博通、高通均采用Fabless模式,Skyworks、Qorvo也有产品在稳懋生产,已有成功案例,因此,国内功率放大器厂商只需借助成熟的代工厂资源就能推出优异的产品,暂时还未曾考虑自建产线。

据集微网了解,近年来,稳懋、宏捷科、环宇、三安集成、立昂东芯、海威华芯等砷化镓代工厂均有新产能开出,还规划了长期扩产的项目,同时国内多地均传出建设砷化镓生产线的消息,虽然也有南京国芯等部分砷化镓项目陆续走向失败,但整体产能仍呈现出大幅提升的趋势。

国产滤波器厂商逐渐走向IDM模式

反观滤波器领域,尽管近年来,中芯宁波、中芯绍兴、海威华芯、赛微电子等国内代工厂均在加大RF MEMS代工产能,但全球领先的滤波器厂商Skyworks、高通(RF360)、 太阳诱电、Qorvo、村田等均为IDM模式运营。

“从全球领先的滤波器厂商来看,成功的企业都是采用IDM模式,因此,现阶段国内领先的滤波器厂商都在往IDM模式走。”业内人士表示,功率放大器代工已经有了成熟的代工厂,且是一个标准的工艺技术,但包括TC-SAW、IHP-SAW、BAW等高端滤波器的工艺技术,却掌握在上述以IDM为经营模式的国际头部企业手中,代工模式的制造工艺水平还未发展到足够成熟的地步。

事实上,MEMS行业具有一种产品一种加工工艺的特点,生产制造工艺非标准化,即使在晶圆制造厂商已经具备成熟制造工艺模块的情况下,Fabless厂商也需要根据公司的芯片设计路线确定每款芯片的具体工艺流程。

集微网从某国内滤波器厂商处了解到,由于部分代工厂不具备成熟的滤波器代工水平,Fabless厂商除了需要完成芯片和产品结构的设计之外,还需要将产品的工艺流程、规格标准、专用设备需求和参数设置等全方位导入到代工厂,与代工厂一同开发工艺技术。

上述业内人士也表示,滤波器的设计需要和工艺技术相结合,只有全面掌握晶圆制造技术和封装技术,才能造出推出更高端、稳定的产品。

此外,成本因素也是滤波器厂商纷纷自建产线的原因所在,当前整个射频前端行业价格竞争非常严重,特别是国产器件,定价空间非常有限,因此如何进行成本控制对国内厂商至关重要。

“以滤波器分立器件为例,其成本控制主要集中在晶圆和封测上,尤其是封测端。”业内人士称,如果不掌握晶圆制造和封装技术始终委外代工,那以IDM模式运营的滤波器厂商的成本优势就会逐步显现,双方的差距会越来越大。

据集微网不完全统计,仅SAW、BAW滤波器方面,国内就已经有好达电子、德清华莹、麦捷科技、天津诺思、三安集成等多家厂商建立了生产线,IDM模式成为众多滤波器厂商的选择。

截止目前,滤波器厂商自建生产线的趋势还在继续。新入局的卓胜微宣布从合建生产线转为自建生产线;旷达科技通过旗下控股子公司芯投微,并购日本NSD公司SAW滤波器事业部后,不但扩建日本产能,还在筹备国内SAW滤波器工厂;武汉敏声与赛微电子达成战略合作,宣布共建射频滤波器芯片生产线;信维通信也曾表示,考虑后续对滤波器生产线的建设投入。(校对/Arden)

责编: wenbiao

Lee

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