〈分析〉手機空間不夠用 射頻元件迎大整合時代

〈分析〉手機空間不夠用 射頻元件迎大整合時代  (圖片:AFP)
〈分析〉手機空間不夠用 射頻元件迎大整合時代 (圖片:AFP)

射頻前端晶片主要應用於智慧手機等終端裝置上,其技術創新推動行動通訊技術的發展,是現代通訊技術的基礎。

射頻前端模組 (RFFEM) 是手機通訊系統的核心元件,RFFEM 的性能直接決定手機可以支援的通信模式,及接收信號強度、通話穩定性、發射功率等重要性能指標,直接影響通訊品質。

而 5G 手機今年開始滲透整個手機產業,其支援 sub-6GHz、毫米波等頻段。而 5G NR 新頻段的加入,將帶動射頻前端晶片產值的提升。

這只要來自於手機的頻段不斷增加,智慧手機需要接收更多頻段的信號。根據 Yole 的統計,2G 手機中射頻前端晶片的價值為 0.9 美元,3G 智慧手機則上升至 3.4 美元,至於高階 LTE 智慧手機則達 15.30 美元,是 2G 手機的 17 倍。

進入到 5G 世代,智慧手機所需的天線開關、PA、LNA、濾波器、雙工器等數量將更進一步的提升,帶動未來全球射頻前端市場規模再出現一波明顯的增長。

Yole 預計 2023 年全球射頻前端市場規模將成長至 350 億美元,而 2018 年至 2023 年射頻前端市場 CAG 達 14%。

晶片整合為射頻前端發展趨勢

射頻前端晶片數量的提升及全螢幕對手機內部空間的壓縮,將使得射頻前端晶片出現整合,並進行模組化封裝。

但製造成本及是否易於實現晶片整合,則是取決於半導體原料,故既能滿足高頻需求,製造成本有優勢,且易於呈現整合晶片的半導體原料,將是未來射頻前端晶片發展的趨勢。

因此 SOI、SiGe 等原料在射頻前端晶片領域的應用越來越廣泛,既能實現晶片的高頻特性,又與 Si 的 CMOS 工藝相容是其最大優勢。
 
根據晶片整合度,手機射頻前端模組可以分為高、中、低整合模組。高整合的產品主要有 PAMiD 和 LNA DivFEM,主要用於中高階手機;中度整合式產品主要有 FEMiD、PAiD、SMMB PA 及 MMMB PA 等。

蘋果、三星、華為等高階智慧手機就大量使用整合模組。舉例來看,iPhoneX 中採用 Qorvo 的 PAMiD,Avago 的 PAMiD,及 Epcos 的 FEMiD。

PAMiD 屬於高整合產品,主要結合多模多頻的 PA、RF 開關及濾波器等,FEMiD 則屬於中度整合式產品,主要結合天線開關和濾波器等。

表: 鉅亨網彙整製表
表: 鉅亨網彙整製表

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