射频前端芯片遭遇5G风口，会有怎样化学反应？

在很长一段时间内，参与移动终端功率放大器芯片产业链的大陆本土企业仅有芯片设计公司，产业链的中下游被欧美、台湾公司所把控，随着国家集成电路大基金的设立，推动半导体产业第三次转移，大陆企业通过新设公司、并购、设立合资公司等多种手段逐渐参与、融入到全球产业链中，相信在不远的将来大陆公司将成为推动产业发展的一股重要力量。

2.全球终端功率放大器产业链分析--晶圆制造企业
长期以来，用于终端的功率放大器芯片以GaAs工艺为主，十年前，主要的GaAs晶圆制造厂集中在美国，如Skyworks等，而随着半导体制造业向亚洲转移，台湾成为最大的收益者。

根据市场调查公司Strategy Analysis的数据，2015年初时全球最大的GaAs晶圆制造厂为台湾稳懋(Win semiconductors)，市占率高达58.7%，当时尚未同RFMD合并的TriQuint排名第二，接下来依次是台湾宏捷科(AWSC)和台湾上市公司GCS(环宇)，如图36所示。

国内方面，三安光电以外延式增长的方式切入GaAs、GaN晶圆制造市场，并得到了国家集成电路大基金和地方基金的支持。虽然收购台湾上市公司GCS(环宇)的交易没有取得成功，但双方已于2016年11月宣布成立合资公司，深度合作仍然可以展开。三安光电的目标是建设30万片/年6寸的GaAs产线和6万片/年6寸的GaN产线。目前公司化合物半导体业务参与的客户设计案263个，有19个芯片通过性能验证，部分客户开始出货。

3.全球终端功率放大器产业链分析--芯片封装企业
随着射频前端解决方案的复杂度越来越高，封装技术的重要性越发被工业界认可。以手机射频前端为例，随着整体架构复杂度不断上升，为满足小型化的要求，需要将功率放大器、滤波器和Switch开关电路集成为一颗芯片，然而，功率放大器通常使用GaAs HBT工艺制造，滤波器使用RF MEMS工艺，Switch使用GaAs pHEMT或SOI工艺，多种工艺技术的应用使得他们的集成严重依赖先进封装技术，这也是IDM厂商在建设自有封装厂上持续投入的主要原因。

图38和39给出了目前被工业界广泛应用的两种先进封装技术：SiP和Flip-chip。相比需要焊线连接的SiP技术，倒装Flip-chip在缩减封装尺寸上更有优势，并且可以和晶圆级封装技术相结合，提供具有更强竞争力的产品，如图40所示。

除IDM厂商之外，目前全球主要射频前端芯片封装厂商主要集中在台湾和中国大陆，台湾主要是菱生精密工业股份有限公司(2015年度营业收入约55.1亿新台币)和同欣电子工业股份有限公司(2015年度营业收入约77.7亿新台币)，中国大陆则主要是长电科技和华天科技，其中长电科技在收购星科金朋后取得多项先进封装技术，伴随大陆本土上游芯片设计公司和下游终端厂商的蓬勃发展，拥有较大的成长空间。

4.全球终端功率放大器产业链分析--芯片测试企业
随着全球半导体产业链的发展，越来越多的封装企业将业务向产业链下游延伸，大力发展芯片测试业务，如日月光半导体(ASE)等。

但是，终端功率放大器芯片的测试有其自身的特殊性，影响产品性能的因素众多，且不易排查，需要专用的测试设备和测试程序，对测试工程师的从业经验也有较高要求，因此设计厂商通常选用更为专业的射频芯片测试企业，以降低测试成本，稳定产品良率，缩短产品上市时间(Time to Market)。

目前全球领先的专业射频芯片测试企业为台湾的全智科技股份有限公司(Giga solution)，可以为客户提供晶圆级测试、封装级量产测试和定制化解决方案，2015年度营业收入约15.3亿新台币。

国内方面，大港股份于2015年12月以10.8亿人民币收购艾科半导体100%股份，艾科半导体是独立的第三方集成电路测试服务提供商，拥有模拟、逻辑、混合信号、高频射频、SoC等各种类型芯片的测试能力。尤其值得注意的是，艾科半导体拥有独立研发的射频测试辅助设备，是为数不多的未在国外购置射频设备而具有射频测试服务能力的公司，如图42所示。国内的主要射频厂家如紫光展锐、Vanchip等均和艾科半导体有密切合作，此外的大客户还包括武汉新芯、中芯国际。

5.全球终端功率放大器产业链分析--外延片企业

目前全球主要的外延片供应商主要位于英国、日本、美国和台湾。市场调查机构Stategy Analysis的数据显示，近年来全球化合物外延片市场的近80%份额被IQE和VPEC(全新)占据，其中IQE市场份额约60%，VPEC(全新)市场份额约20%。全球主要化合物半导体外延片供应商信息如表13所示：

6.全球射频开关产业链分析
对于开关最主要的要求是保证信号的线性度，隔离发射和接收通路，以及尽可能的减小插损。传统的射频开关通常使用拥有高电子迁移率的GaAs pHEMT(Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor)工艺，它具有更好的通道传导性和更高的功率密度，使用此工艺制造的射频开关同使用GaAs HBT工艺制造的功率放大器具有相同的产业链。

近年来，随着SOI(Silicon-On-Insulator，绝缘衬底上的硅)技术的发展，虽然在主要性能上依然不如GaAs pHEMT工艺，但已经可以满足系统要求，同时由于其低成本和易于同逻辑控制电路进行集成的重要优势，在射频开关的设计中占据越来越重要的地位，二者的主要性能指标比较如表14所示。