2021年，半導體行業(yè)依然在挑戰(zhàn)中前行。后疫情時代、產能緊張、地緣政治等因素仍深刻地影響著全球半導體產業(yè)鏈及生態(tài)。2022年，全球半導體行業(yè)如何發(fā)展?新的挑戰(zhàn)又會從何而來?為了厘清這些問題，《集微網》特推出【2021-2022專題】，圍繞熱點話題、熱門技術和應用、重大事件等多維度梳理，為上下游企業(yè)提供參考鏡鑒。

2022新年伊始萬象更新，回顧過去的一年，是機遇與挑戰(zhàn)并存的一年。盡管部分地區(qū)疫情形勢依然嚴峻，地緣經濟的影響還在持續(xù)，但蘇州漢天下電子有限公司(以下簡稱漢天下)仍然取得了優(yōu)異成績，BAW濾波器出貨首次超過1億顆。在5G商用及物聯(lián)網應用的爆炸性增長需求下，漢天下繼續(xù)推動國產射頻芯片向更廣泛、更高端應用領域擴展。漢天下認為，隨著射頻前端器件的數(shù)量和復雜度大幅增加，射頻前端模組化已經成為產業(yè)趨勢，國內企業(yè)應整合有利資源，以應對這一挑戰(zhàn)。

面對高端射頻濾波器芯片長期被國外壟斷的困境，漢天下自成立之初，就瞄準了解決這一“卡脖子”難題。漢天下的核心產品是應用于4G/5G移動終端的基于MEMS技術的體聲波(BAW)濾波器芯片及射頻模組。2021年，漢天下BAW濾波器出貨首次超過1億顆，出貨品種豐富度進一步提升，自建工廠穩(wěn)步推進，人才隊伍持續(xù)升級。

2021年，全球產業(yè)鏈上下游企業(yè)經歷了嚴峻考驗，漢天下認為，半導體行業(yè)呈現(xiàn)上半年供應緊張、下半年逐步緩解的趨勢;行業(yè)產能緊張導致代工廠晶圓代工價格上漲，對漢天下來說，也造成了整體制造成本的上升，但通過努力提高設計水平，加大設計研發(fā)力度，提升產品良率，漢天下最大限度地對沖了代工成本上漲的影響。

展望2022年，電動汽車、智能家居等新的增長點對芯片需求持續(xù)增長，國產替代的整體需求仍在穩(wěn)步上升，尤其是射頻芯片市場。漢天下將在雙工器、四工器以及應用于5G頻段的BAW濾波器上持續(xù)發(fā)力，力爭進入更多大客戶供應鏈，實現(xiàn)更多更高端的國產替代。

隨著射頻前端器件的數(shù)量和復雜度大幅增加，射頻前端模組化已經成為產業(yè)趨勢。根據Yole的預測，2025年前端射頻模組市場將達到177億美元，約占射頻前端市場總容量的69%。面對這一發(fā)展趨勢，國內射頻器件供應商須早做應對。漢天下認為，無論是PA公司，還是濾波器公司，大家都應該從自身的優(yōu)勢出發(fā)，整合行業(yè)資源，橫向打通產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，從單個分立器件公司向射頻模組公司跨越。

在漢天下看來，中國半導體產業(yè)的發(fā)展尚不均衡，尤其是在射頻濾波器芯片領域，國內企業(yè)與國際大廠仍有較大差距，但隨著5G手機的普及，高頻率BAW濾波器芯片的需求巨大，且國產替代的空間逐步釋放，行業(yè)整體熱度預計仍會維持較長時間。

談及高端市場的國產替代，漢天下指出，產品性能、豐富度、性價比是國產芯片替代國際大廠的重要因素，半導體公司的核心競爭力最終還是要落在好產品上，沒有好的產品，無論行業(yè)是否景氣，公司都不能長遠持續(xù)發(fā)展。近日，武漢敏聲新技術有限公司(以下簡稱“武漢敏聲”)宣布，公司已經完成WiFi2.4、B40、B41等氮化鋁(AlN)薄膜FBAR濾波器產品的主要研發(fā)工作，預計在2022年年底實現(xiàn)量產出貨。同時，武漢敏聲主攻5G新產品，在國內率先打通高鈧摻雜氮化鋁(ScAlN)全流程工藝，成功研發(fā)出適用于N77、N79等5G頻段的BAW濾波器。公司技術團隊克服高鈧摻雜薄膜成分析出和相分離的技術挑戰(zhàn)，掌握鈧摻雜氮化鋁晶體C軸高擇優(yōu)取向薄膜沉積制備方法，突破了高鈧氮化鋁薄膜刻蝕不均勻、速率慢等工藝難點。

作為一家快速成長的高科技公司，武漢敏聲在不到一年的時間里就研發(fā)出門檻極高的BAW濾波器，歸功于公司優(yōu)秀的產品研發(fā)團隊。武漢敏聲擁有一支以14名國際知名業(yè)內專家為核心的強大研發(fā)團隊，面對海外巨頭的技術封鎖，公司堅持走獨立自主的技術路線，建設具有自主知識產權的設計制程體系，掌握了高端濾波器的制造技術。公司團隊已申請發(fā)明專利134項，已授權專利35項，涵蓋了結構設計、工藝制程、電子封裝、單片集成等領域，建立了多維度多角度的專利壁壘。

武漢敏聲的WiFi 2.4GHz和B40等產品指標達到商業(yè)使用水平，其帶內最低插損已達到1.5dB以下，帶外抑制超過30dB，產品尺寸為1.1mm x 0.9mm。插損值越小意味著信號的損耗越小，可以減小設備的能量消耗，同時提高信號的接收靈敏度并增加設備通信距離;帶外抑制越大則意味著對干擾信號的過濾能力越強，過濾后的信號越純凈，產品的用戶體驗越好。

在成熟的設計制程體系支撐下，武漢敏聲首次流片的N77(3400 ~ 3600 MHz)BAW濾波器，具有帶內插損小于2 dB，帶寬200 MHz，帶外抑制超過30 dB的出色性能。相關產品經過后續(xù)優(yōu)化和封裝后，產品性能指標將達到國內同類產品領先水平。

為了滿足用戶對峰值速率和高系統(tǒng)容量的要求，LTE-Advanced協(xié)議引入了載波聚合(Carrier Aggregation，CA)以增加信號帶寬，從而提高傳輸比特速率。隨著當前3GPP 5GNR 協(xié)議的演化，載波聚合支持的最大帶寬也不斷被刷新記錄。其中，Band 1+Band 3頻段是全球手機終端常用的載波聚合組合之一，Band 1+Band 3四工器是其核心的組網元器件。在國內濾波器產品開發(fā)進程中，Band 1+Band 3四工器因其開發(fā)難度極大而成為濾波器領域的尖端產品，目前亟需攻關突破。

近日，浙江信唐智芯科技有限公司正式發(fā)布其自主研發(fā)成功的混合型Band 1+Band 3四工器。據介紹，這次發(fā)布的混合型四工器為國內首創(chuàng)，集成了信唐智芯先進的BAW、SAW、超厚層PCB整合、混合封裝、干擾消除、功率增強、諧波抑制等多項創(chuàng)新技術。其中Band 1和Band 3發(fā)射濾波器采用了BAW濾波器技術，接收濾波器采用了SAW濾波器技術(參見圖1)。這種混合型濾波器技術既兼顧了傳統(tǒng)四顆BAW芯片技術的高發(fā)射功率、低溫漂等優(yōu)良特性，又很大程度上保持了四顆SAW芯片技術的低成本優(yōu)勢(同等尺寸條件下，相比四顆BAW濾波器組成的四工器，混合型四工器生產成本可以降低30%以上)。經測試，整體性能達到了較為滿意的效果(參見圖2、圖3)，插入損耗均在3dB以內，隔離度也都保持在45dB以上，具體性能指標歸納如表1所示。四工器封裝尺寸為2.5mm x 2.0mm，管腳布局和國際友商產品可以做到pin-to-pin替換。此外，功率和溫度測試也表現(xiàn)突出，Band 1和Band 3發(fā)射濾波器的最大可承載輸入功率達到33dBm，溫漂系數(shù)僅為-20ppm/℃。

隨著四工器這一巔峰難度產品的發(fā)布，加上信唐智芯已推出的混合型B3雙工器、BAW n79、n78、n41、B40;SAW B39 Rx、B40 TRx、B41 TRx、WiFi2.4G、B8等十余款高性能濾波器產品，標志著信唐智芯在射頻濾波器領域走上一個新臺階。目前信唐智芯已具備完整的低頻、高頻、超高頻SAW/BAW濾波器開發(fā)能力，同時還在積極開發(fā)TC-SAW、WLP SAW/BAW等產品，未來將繼續(xù)提升技術研發(fā)能力，推出更多優(yōu)秀的濾波器解決方案，為手機、模組、智能終端及小基站客戶提供高性能濾波器、雙工器和多工器。

信唐智芯簡介：

信唐智芯成立于2020年11月，自公司成立以來，陸續(xù)完成基于BAW和SAW技術的多款濾波器開發(fā)工作，產品順利量產送交客戶并且得到客戶的高度認可。公司核心研發(fā)團隊現(xiàn)有10名博士和7名碩士，成員均畢業(yè)于國內外名校(美國伊利諾伊大學香檳分校、新加坡國立大學、俄亥俄州立大學、俄勒岡州立大學、復旦大學、上海交通大學、電子科技大學等)，且在頂尖射頻濾波器或射頻芯片公司(Qualcomm、Apple、Qorvo、Skyworks、TDK等)工作多年，在理論、建模、設計、工藝、封裝、測試、量產等技術領域積累了豐富的理論和工程實踐經驗。

公司目前在溫州和上海設立了研發(fā)中心，產品開發(fā)能力正在不斷的提高。此外，公司與代工廠、手機ODM客戶均建立了緊密的合作關系，一方面是合作方對目前射頻濾波器市場的重視，另一方面也是對信唐智芯產品開發(fā)能力的高度認可。公司始終秉持技術創(chuàng)新的理念，持續(xù)不斷的提高研發(fā)能力，致力為國內外客戶提供最優(yōu)質的產品和服務。