國產(chǎn)濾波器芯片不再缺席！頻岢微構建射頻前端模組共贏(yíng)新生態(tài)

市場(chǎng)研究機構Counterpoint最新數據顯示，2022年第一季度，全球智能手機射頻前端市場(chǎng)的收入接近44億美元，其中中國供應商拿下了10%的份額，并正在通過(guò)L-PAMiF等模組的出貨來(lái)擴大市場(chǎng)份額。然而，一個(gè)不爭的事實(shí)是，盡管?chē)鴥壬漕l前端廠(chǎng)商及模組能力正在崛起，小型化可集成的高性能濾波器資源仍然是模組設計的稀缺資源，國內可供貨的模組產(chǎn)品中的國產(chǎn)濾波器更是稀少。

自中美貿易戰以來(lái)，美國一直試圖扼住中國5G技術(shù)發(fā)展的“咽喉”，作為35項關(guān)鍵核心技術(shù)之一，射頻前端領(lǐng)域尤其濾波器領(lǐng)域的突破是保證中國在5G領(lǐng)域參與國際化競爭的重中之重。在此背景下，成都頻岢微電子近日重磅發(fā)布了用于射頻前端模組封裝的高集成度、小型化濾波器芯片以及四款相應的模組產(chǎn)品，或標志著(zhù)嚴重依賴(lài)進(jìn)口濾波器的國產(chǎn)射頻前端模組迎來(lái)發(fā)展分水嶺。

國產(chǎn)射頻前端模組濾波器仍是最大短板，頻岢微新品如何破圈？

5G智能手機中的射頻前端模組方案，經(jīng)過(guò)兩年多迭代，基本形成了Phase7L系列方案及Phase5N兩種方案，根據集成方式的不同，分集天線(xiàn)射頻鏈路主要有DiFEM(集成射頻開(kāi)關(guān)和濾波器)、LFEM(集成射頻開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器和濾波器)等；主集天線(xiàn)射頻鏈路駐足于有FEMiD(集成射頻開(kāi)關(guān)和雙工器)、PAMiD(集成多模式多頻帶PA和FEMiD)、LPAMiD(集成LNA、多模式多頻帶PA和FEMiD) 等。

當前國內射頻前端廠(chǎng)商在LNA、PA、開(kāi)關(guān)、天線(xiàn)等分立器件領(lǐng)域發(fā)展已初具成效，在模組化趨勢下，部分廠(chǎng)商開(kāi)始升級賽道，先后推出接收端模組產(chǎn)品，主要集中在DiFEM、LFEM、LNA BANK、LDiFEM等，但是在模組核心器件高性能濾波器上，大多數仍然依靠外采進(jìn)口產(chǎn)品進(jìn)行集成封裝，要想真正實(shí)現產(chǎn)業(yè)升級，國產(chǎn)高性能濾波器的“破圈”迫在眉睫。

眾所周知，目前國內射頻前端模組關(guān)鍵短板是缺乏高性能、小型化的濾波器資源，特別是低成本的4G LTE的高頻段MB、HB的SAW及BAW濾波器，性能指標上要求帶內插損低、帶外抑制高，并且能承受比較高的功率；同時(shí)在小型化、薄型化的模組封裝內需要集成眾多SMT電感、電容、封成高集成度的模組芯片等，對模組廠(chǎng)商的小型化濾波器資源、系統設計能力、工藝能力都提出了巨大的挑戰。因此截止目前國產(chǎn)模組在自研濾波器方面一直沒(méi)取得大的突破，不外乎品質(zhì)、專(zhuān)利、良率等多方面的問(wèn)題沒(méi)有解決。

成立于2018年的頻岢微，立足于強大的自主研發(fā)能力以及業(yè)內多年行業(yè)經(jīng)驗，成立短短四年來(lái)迅速開(kāi)發(fā)出從4G到5G（sub-6G）移動(dòng)通訊中的主流聲波濾波器產(chǎn)品。目前已有四十余款基于SAW和BAW技術(shù)的聲學(xué)濾波器、雙工器、多工器以及射頻模組產(chǎn)品；并且自2020年批量出貨至今其產(chǎn)品在數十家標桿客戶(hù)獲得一致好評，客戶(hù)群體遍布智能手機、物聯(lián)網(wǎng)、平板、CPE，車(chē)載以及智能家居等領(lǐng)域。

為滿(mǎn)足市場(chǎng)對高性能濾波器以及模組的迫切需求，頻岢微本次推出的濾波器芯片以及模組產(chǎn)品（PMD110/PMD211/PMD307/PMD308）分別覆蓋7個(gè)，8個(gè)，10個(gè)和12個(gè)頻段，全面支持相關(guān)4G/5G需求。該系列基于頻岢微自主創(chuàng )新的設計，可通過(guò)提供更高性能、更小尺寸、更高集成度的全自研濾波器，來(lái)幫助面向5G應用的客戶(hù)打造整體性能指標達到國際先進(jìn)水平的模組化產(chǎn)品。

頻岢微10頻段濾波器主要性能指標及產(chǎn)品實(shí)物圖如下圖所示。

不管是FEMiD，DiFEM或L-PAMiD，頻岢都可以提供全套的、尺寸更小、厚度更薄、集成度更高濾波器產(chǎn)品，解決了模組化趨勢下，高性能小型濾波器資源稀缺的問(wèn)題?？蛻?hù)使用頻岢濾波器，可以實(shí)現尺寸更薄、能耗更低、插損和靈敏度更好的模組，并且支持更多通信頻段，更強的載波聚合，以及更小的封裝尺寸。

據悉，目前頻岢全新濾波器系列已經(jīng)吸引了多家射頻前端、模組廠(chǎng)商洽談合作。

全自主創(chuàng )新的高集成度、小型化濾波器，為模組設計帶來(lái)五大優(yōu)勢。

頻岢全自主創(chuàng )新的高集成度、小型化濾波器，填補了國內射頻前端廠(chǎng)商進(jìn)軍模組所需的接收濾波器空白，并且，隨著(zhù)國產(chǎn)模組逐漸向主集發(fā)射端進(jìn)軍，頻岢已準備好所需的發(fā)射濾波器及雙工器等更多產(chǎn)品，目前分立雙工和發(fā)射濾波器已批量出貨，正同步轉化為PAMiD，FEMiD，(MHB/LB)L-PAMiD模組里面需要的濾波器。具體來(lái)看，使用頻岢濾波器可為DiFEM、LFEM等模組設計帶來(lái)以下五大優(yōu)勢：

第一：通過(guò)3合1、4合1集成的小型化Die設計。不僅減小了模組中濾波器使用數量；而且電感都集成進(jìn)基板中，為匹配電路節省出更寬裕的空間，如此一來(lái)通過(guò)緊湊的布局設計大幅減小了整體模組尺寸、降低封裝工藝難度，進(jìn)而降低模組成本。通常一個(gè)模組規范化定義要支持10個(gè)頻段，需要7~9顆濾波器不等，頻岢采用多合一設計，平均3~4顆就夠了，因此得以大幅降低模組尺寸和成本，并且可以pin-to-pin對標高通等公司的同類(lèi)產(chǎn)品。

第二：支持多頻段載波聚合（Carrier Aggregation）。不僅優(yōu)化了CA性能，且在帶內插損、帶外抑制、損耗等指標上超越了國內廠(chǎng)商，部分指標優(yōu)于國際大廠(chǎng)、總體水平與國際大廠(chǎng)性能基本持平。支持更多的頻段也意味著(zhù)可以適用于多種應用場(chǎng)景，支持面向5G市場(chǎng)。

第三：創(chuàng )新性地提出了一體化、標準化、可通用的濾波器芯片產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式。頻岢微憑借其核心研發(fā)優(yōu)勢以及在超500余次研發(fā)流片、封裝和測試累計的經(jīng)驗，積累了完善的可通用的PDK模型，對pin腳和性能都作了標準化設計，優(yōu)化了帶外抑制，提升了濾波器裸Die芯片集成后的性能。

第四：為合作方布局更先進(jìn)和尺寸更小的LNA Bank和PA預留了足夠的設計余量。當前國產(chǎn)射頻前端模組所需濾波器高度依賴(lài)進(jìn)口，缺乏核心競爭力。頻岢微通過(guò)自研的濾波器為客戶(hù)帶來(lái)了更小的模組尺寸、更低的成本，而節省出來(lái)的基板面積為客戶(hù)將來(lái)進(jìn)一步集成LNA、開(kāi)關(guān)等更多器件留下了足夠的空間。

第五：射頻前端模組對可靠性要求極為苛刻，尤其在極其緊湊的空間中集成了數顆器件的情況下，濾波器良率的影響更會(huì )被顯著(zhù)放大，因此至今仍然鮮見(jiàn)國產(chǎn)濾波器用于可商用的射頻前端模組中。頻岢通過(guò)對襯底和電子材料特性和對多維度參數聯(lián)合控制，減小頻率偏移以及插損來(lái)保障性能，同時(shí)通過(guò)對流片工藝的不斷磨合和掌握，精確控制敏感參數來(lái)保障和提升良率。

通過(guò)頻岢在濾波器領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)和技術(shù)優(yōu)勢，為模組國產(chǎn)化解決了依賴(lài)進(jìn)口濾波器的困境。如今，為滿(mǎn)足終端客戶(hù)需求以及國產(chǎn)模組不斷走向高端的趨勢，頻岢正著(zhù)力于解決市場(chǎng)上PAMiD、L-PAMiD等主集發(fā)射模組所需的濾波器資源。

發(fā)射模組對于所需的濾波器/雙工器芯片提出了更高的挑戰，與接收模組中的濾波器相比，從設計流片到封裝要求都不一樣，頻岢通過(guò)對WLP封裝工藝的掌握和改進(jìn)，對功率容量、封裝、測試都實(shí)現了突破。以滿(mǎn)足發(fā)射模組中所需雙工器芯片的更高要求。

截止目前，頻岢已推出覆蓋4G/5G通訊頻段的40余款濾波器、雙工器產(chǎn)品、模組產(chǎn)品，在近200家客戶(hù)中得到應用。其中模組產(chǎn)品特別是用于模組的濾波器芯片產(chǎn)品，成功導入客戶(hù)和行業(yè)合作伙伴多個(gè)項目，并得到了一致的好評。為今后與行業(yè)合作伙伴強強聯(lián)手、不斷實(shí)現國產(chǎn)模組的創(chuàng )新與進(jìn)階之路鋪平了道路。

從接收模組到發(fā)射模組中，頻岢將一直致力于提供可穩定量產(chǎn)、經(jīng)市場(chǎng)驗證及自主創(chuàng )新的高性能濾波器資源，為國內模組廠(chǎng)商帶來(lái)可與日、美系廠(chǎng)商競爭的產(chǎn)品、成功及本地化服務(wù)優(yōu)勢，推動(dòng)客戶(hù)的射頻前端模組產(chǎn)品盡快落地，共同實(shí)現受限于高性能濾波器的國產(chǎn)模組突圍。

頻岢微如何打造持續技術(shù)創(chuàng )新的技術(shù)“飛輪”

從4G到5G時(shí)代，濾波器等射頻前端器件的需求得到了刺激性的增長(cháng)，模組化趨勢必將進(jìn)一步重塑射頻前端業(yè)態(tài)，并推動(dòng)著(zhù)射頻前端技術(shù)不斷革新。中國雖然對射頻前端元器件的需求量巨大，但仍然被國外巨頭壟斷，濾波器領(lǐng)域國產(chǎn)比例不足8%，整個(gè)射頻前端模塊市場(chǎng)到2025年接近300億美元，中國目前也沒(méi)有一家完整的射頻前端模塊公司?？上驳氖菄a(chǎn)替代的浪潮引領(lǐng)著(zhù)國內射頻芯片公司進(jìn)入了高速發(fā)展期，頻岢微正是在本輪春風(fēng)中乘勢而來(lái)。

盡管成立不足五年，但是頻岢微已經(jīng)圍繞隨著(zhù)SAW和BAW技術(shù)路線(xiàn)、產(chǎn)品設計、工程工藝、產(chǎn)品測試等六個(gè)維度以及研發(fā)平臺布局建設，進(jìn)行深度專(zhuān)利布局，申請近百余項發(fā)明專(zhuān)利。

據頻岢微介紹，在巨量市場(chǎng)需求和國家芯片國產(chǎn)化戰略的感召下，三名在國外學(xué)習工作的創(chuàng )始人在2016年立志突破美日壟斷，成為國際射頻前端芯片解決方案領(lǐng)跑者，決定回國創(chuàng )業(yè)。2016年第三季度團隊就迅速啟動(dòng)SAW濾波器研發(fā)，2017年底產(chǎn)品定型，2018年3月公司成立，頻岢微迅速進(jìn)入了穩扎穩打的技術(shù)創(chuàng )新正軌，今年已完成B輪融資，不斷朝著(zhù)射頻前端更高價(jià)值鏈挺進(jìn)。

該公司是如何一步步打造出使企業(yè)得以持續實(shí)現技術(shù)創(chuàng )新的“飛輪”的？

完善的人才團隊。頻岢微的核心研發(fā)團隊涵蓋了多位國內外知名射頻前端領(lǐng)域領(lǐng)軍人物，在業(yè)內頂級芯片公司具有多年的研發(fā)設計經(jīng)驗，同時(shí)在工程工藝、供應鏈協(xié)同、市場(chǎng)拓展、內部管理以及對外關(guān)系等多方位協(xié)同完美組合成射頻前端技術(shù)所需的完備架構，是快速進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和實(shí)現市場(chǎng)突破的基石。

重視創(chuàng )新與知識產(chǎn)權，具備正向自主設計能力。自創(chuàng )立以來(lái)，秉承自主正向創(chuàng )新的頻岢微憑借其核心研發(fā)優(yōu)勢以及在封裝和測試領(lǐng)域積累的經(jīng)驗，創(chuàng )新性地提出了一體化、標準化、可通用的濾波器芯片產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式，實(shí)現濾波器芯片在分立、模組的復用，大大降低了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本，提高了研發(fā)效率。成立至今已有三十余款不同尺寸的SAW濾波器和雙工器產(chǎn)品實(shí)現量產(chǎn)出貨，覆蓋了國內外智能手機、物聯(lián)網(wǎng)終端的主流頻段，構建了自身的專(zhuān)利“護城河”。

多維度自研設計與一體化仿真平臺。頻岢微通過(guò)不管的經(jīng)驗累積，提出了一套快速準確提取聲波MEMS諧振器電模型的方法（機電耦合系數/傳播速率等）以及電路、電磁、溫度、功率多物理場(chǎng)相結合的一體化自適應優(yōu)化算法，并開(kāi)發(fā)了完善的良率敏感參數分析方法，對物理和工藝參數統籌分析，提升了量產(chǎn)可靠性和一致性，形成了具有自主知識產(chǎn)權的聲學(xué)濾波器設計軟件。

頭部供應鏈資源。射頻前端器件的性能與制造工藝、封裝測試能力息息相關(guān)，頻岢微2017年就開(kāi)始與全球前三的化合物半導體代工廠(chǎng)合作，經(jīng)過(guò)多年的磨合和改進(jìn)，目前量產(chǎn)產(chǎn)品良率遠高于同行；封測合作伙伴有多年MEMS批量生產(chǎn)經(jīng)驗，測試能力通過(guò)自主開(kāi)發(fā)，形成了一系列自主知識產(chǎn)權的測試方式、測試夾具，為產(chǎn)品品質(zhì)的保障提供了堅實(shí)的基礎。借此在保障交付能力的同時(shí)也提高了成本競爭力。

自主可控的封裝工藝能力。隨著(zhù)射頻濾波器向小型化、集成化、模組化發(fā)展，對封裝工藝提出新的要求，頻岢微在熟練掌握CSP分立器件封裝工藝的同時(shí)，對新一代WLP和SiP封裝技術(shù)進(jìn)行了布局，同時(shí)向上游供應鏈探索制程能力，與國內某上市封裝企業(yè)合作，Consign關(guān)鍵設備，主導建立了專(zhuān)業(yè)射頻濾波器CSP封裝產(chǎn)線(xiàn)。

綜上，頻岢微從自主技術(shù)能力、交付能力和成本優(yōu)勢三方面搭建起了發(fā)展的“飛輪”，在此基礎上能夠以先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和封測能力、領(lǐng)先行業(yè)的良率及產(chǎn)品一致性、穩定的供應保障和客戶(hù)服務(wù)，逐步為國產(chǎn)射頻前端補齊自主高性能濾波器一環(huán)。與此同時(shí)，頻岢微也能夠確保在持續的不確定挑戰中依然保持頑強的生命力和創(chuàng )新活力，為持續發(fā)展奠定強有力的競爭優(yōu)勢。

結語(yǔ)

盡管受新冠肺炎疫情、消費意愿減弱等多種因素影響，手機市場(chǎng)正在經(jīng)受需求下滑的沖擊，但是5G智能手機的快速滲透仍然成為穩健增長(cháng)的細分市場(chǎng)。中國信通院數據顯示，今年上半年國內新上市的5G機型比例已經(jīng)達到55.7%，并且可以預見(jiàn)換機需求長(cháng)期存在，推動(dòng)了5G智能手機中更多的射頻前端市場(chǎng)的逆勢增長(cháng)。

時(shí)至今日，國產(chǎn)濾波器這條鴻溝，由于涉及到設計、工藝、材料、專(zhuān)利等多方面因素，仍然未能及時(shí)得到突破，射頻前端模組也正對國產(chǎn)可用的高性能濾波器這一短板的突破翹首以盼。頻岢微攜其高性能濾波器芯片強勢亮相，是否會(huì )成為產(chǎn)業(yè)開(kāi)啟新篇章的起點(diǎn)？我們拭目以待。