自主创新突破国产化 左蓝微电子加速中高端滤波器及模组量产
时间:2022-04-25  
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进入2022年,全球芯片短缺仍在持续,汽车、智能手机、消费电子等众多行业产能受到影响,同时5G提速带动全球射频市场高速增长。在国际巨头把持的射频前端市场,滤波器、双工器和多工器等在射频前端芯片占比最大的部分,成为射频器件国产化能力较弱的短板。为了满足国内市场需求,以左蓝微电子为代表的国内射频器件厂商通过技术提升和产能扩展,加速实现中高端射频器件规模化量产。在5G窗口时期,左蓝微电子乘风破浪,在中高端产品定位的基础上成为国产射频器件突围样本。

应对集成小型化趋势 提供高性能产品

国内厂商在射频前端模组化上的关键短板是缺乏高性能、高品质的中高端滤波器资源。在更多的频段集成、更多的载波聚合需求以及5G(Sub-6G)频率高的大背景下,智能手机内部空间更加紧张,芯片需要逐步实现更小型化、功能复杂化等特点,使得射频滤波器在设计和制造上面临更高的挑战。适应高频通信、热稳定性好、体积小、集成度高的滤波器将是未来的主要发展方向和市场增长点,也是研发的技术难点。

左蓝微电子是国内少数可以研发并销售全类别高品质射频滤波器的本土厂商。左蓝研发团队秉承创新突破、高品质、小型化和集成化产品开发理念,针对自主设计平台和产品开发项目流程进行打磨和优化,不断提高产品性能和开发效率。在小型化方面,左蓝不仅正陆续突破封装尺寸诸如0907 SAW滤波器和1612双工器等小型化产品,还在器件的厚度方面进行超薄化研究,力争多维角度解决小型化问题。

在集成化方面,左蓝微电子布局的四工器/多工器产品和正在导入量产的模组产品都进展顺利,通过研究特殊组合方式的SAW滤波器,可大大提高不同类别产品的附加值。在产品研发过程中,左蓝微电子与国内外领先代工厂战略合作、丰富完善研发数据库,从而形成了“平台-->产品-->数据-->平台”的正向良性循环。

自主创新突破国产化 左蓝微电子加速中高端滤波器及模组量产

 

图:左蓝微电子小型化滤波器与常规器件的尺寸对比

依托于高质量的自主设计平台,在一些新设计结构和先进建模技术的加持下,左蓝微电子完成了常规SAW全系列产品以及部分频段TC-SAW产品的开发,并批量出货。左蓝微电子SAW滤波器、双工器产品具备体积小、低插损、高抑制度等卓越性能。在TC-SAW研发上,左蓝微电子不断推进高频段技术研发,采用特殊工艺手段,满足不同频段产品的多样化需求。尤其是高频段TC-SAW技术与常规SAW技术相比,除了温度系数更小,高Q值等优势,还拥有良好的散热特性、更优秀的功率耐受能力和≥55dB的高隔离度,这些特性有利于促进产品的小尺寸设计,并且已处于国内领先、接近国际厂商的产品性能水平。

自主创新突破国产化 左蓝微电子加速中高端滤波器及模组量产

 

图:左蓝微电子四工器性能曲线(含封装基板)

自主创新突破国产化 左蓝微电子加速中高端滤波器及模组量产

 

图:左蓝滤波器/双工器等产品在客户端项目的应用

目前国内终端客户对下游滤波器厂商的知识产权非常关注,在滤波器国产替代空间巨大的背景下,左蓝微电子把产品性能和客户需求摆在首位的同时,实现专利先行。针对高功率、大带宽、高频率、小型化等技术难点进行重点突破,形成了70多项专利技术。

自主创新突破国产化 左蓝微电子加速中高端滤波器及模组量产

 

图:左蓝微电子所获专利

应对模组化趋势 实现分集模组产品量产

从2G到5G,智能手机越来越轻薄、电池容量越来越大,智能手机中集成的射频前端器件越来越多,使得手机内部留给射频前端PCB的空间越来越有限,射频前端模组化成为长期趋势,设计难度指数化提升。

为了满足国内市场的模组产品需求,左蓝微电子基于丰富的滤波器产品线于2021年跨入模组化赛道,推出了两款集成射频开关和滤波器的分集天线射频链路DiFEM模组产品:SPDM001和SPDM003。SPDM001分集接收模组采用LGA封装,封装尺寸3.2mm*3.0mm。SPDM003分集接收模组同样采用LGA封装,封装尺寸3.7mm*3.2mm。

这两款模组产品兼具了尺寸小、集成度高、高可靠性等优点。这是左蓝微电子射频模组系列产品规划的第一步,接下来将会在LFEM、PAMiD等更多中高端模组产品方面进行研发、突破,加速相关产品的面市。

目前,左蓝微电子DiFEM模组产品已导入客户端项目测试且获得好评,今年在进一步提高指标性能的基础上推进实现模组量产,以适应满足5G通信带来的小型化、模组化需求。未来几年国内射频厂商在中高频PAMiD模组上的突破难度仍然较大,但是在低频PAMiD模组上有更大的可能性空间,左蓝微电子将从低频PAMiD模组所需的滤波器和双工器入手,这也是左蓝微电子根据国内行业现状选择的突破点。

应对国产需求 构建产业链保证产能与质量

在经历了中兴、华为事件后,产业界都深刻认识到产业链安全的重要性。对整个射频前端产业而言,不仅需要在技术和工艺上取得突破,也需要产业链配套的完善。左蓝微电子认为,国产射频前端的差距在于设计人才不足,产业链基础薄弱;在制造工艺管控导致的产品良率、产品一致性等方面都有很大的提升空间。国内射频器件在模组化的道路上,打通供应链并满足客户端项目大批量需求是生存和发展的前提条件。

经过长时间的磨合合作,左蓝微电子建立了稳定、完整的国内外Foundry和封测供应链战略合作关系,在选择供应商方面,左蓝不仅考虑其产能的充足性和稳定性,在品质保证和产品的一致性等方面亦尤为重视。滤波器代工在国内外历史并不长,国际射频巨头基本都是IDM模式,因此对于如何建立从设计到代工生产,左蓝已经成为“Know-How”的先行者,基于这些宝贵的协同经验,才能实现了系列高品质产品的量产。

自主创新突破国产化 左蓝微电子加速中高端滤波器及模组量产

 

图:左蓝合作方拥有完善的管理体系

品质是贯穿整个行业链的重要属性,元器件的产品品质是下游厂商重点控制的环节。左蓝微电子建立质量管理体系和专门的质量部门,公司通过了ISO9001:2015质量管理体系认证,从设计到生产,再到客户服务,全过程进行质量管控。公司通过进行失效分析等先进制造技术手段,预先评估批量生产过程中可能存在的问题,并完善设计,进而有效降低大批量生产过程中可能出现的质量波动,提高了产品的合格率。

自主创新突破国产化 左蓝微电子加速中高端滤波器及模组量产

 

图:左蓝微电子通过ISO9001:2015质量管理体系认证

由于国内滤波器封测产能吃紧,左蓝滤波器产品又有特殊封装工艺要求,致使可用的封测代工资源更加稀缺。为了与合作方形成互利合作、稳定产能,左蓝微电子已经投入了数千万元建设后道封测产线。前道则与代工厂以长期合约的形式进行深度绑定,未来也将筹划建立自己的前道产线,形成更强的IDM模式提升整体竞争力,这些更能适应未来模组定制化的特性。

尽管全球手机整体出货量增速放缓,但由于疫情防控让大多数人出行受限,消费者对电子终端产品的消费需求上升。同时随着5G手机带来的技术创新和全新用户体验,5G将赋能手机行业新的增长点。根据Yole Development预测,2020-2025年5G智能手机的年均复合增长率将高达30%,5G手机出货量的快速增长以及5G通信带来的价值量提升将带动射频前端市场规模迅速扩大。

自主创新突破国产化 左蓝微电子加速中高端滤波器及模组量产

 

数据来源:Yole Development

在中美贸易争端背景和全球芯片短缺下,射频器件国产替代需求非常迫切,尚在学习和跟随的国内厂商需要持续专注和大量的经验积累。左蓝微电子先通过中高端滤波器重点突破,到布局完整产品线,再到模组化,一步步夯实根基,向高端渗透,走出了一条理性的发展道路。2021年底左蓝微电子完成亿元的新一轮融资,屡屡获得资本市场垂青。未来,左蓝微电子将秉承开放合作的态度,期望整合产业链各方优势,一起打开国内射频器件的发展天花板,为实现自主科技国产化替代贡献力量。









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