射频接收模组的五重山!5G时代，日本元器件厂商优势凸显！

滤波器 2022-01-25 06:30

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1. 5G时代，日本元器件厂商优势凸显！

第五代移动通信（5G）时代于2020年正式开启！2019年美国、韩国、欧洲、中国等国家相继开始5G的商用。日本在2020年春季开始商用。过去这一年，这对为全球供给高信赖性零部件的日本电子零部件厂商来说是赚的盆满钵满。

1.1 日本企业乘着一股“顺风”

如果5G智能手机、5G基站增加的话，高信赖性、高附加值零部件的搭载数量也会增加，这对在电子零部件领域占优势的日本企业来说是一股“顺风”。“对日系电子零部件厂商来说，这3-5年期间（Circle）是一个新的开始(Goldman Sachs证券的高山大树投资调查部长表示）”。

随着5G智能手机的普及，商业机会也会涉及到多个方面。首先是Camera Actuator！期待未来每部手机上搭载的数量都会增加，且Actuator本身具有高性能化。据推测，手机后置摄像头的“复眼化（即多个摄像头）”在5G智能手机方面应该也会进一步发展，因此Actuator的搭载、供给数量也会增加。由于5G智能手机具有高速、大容量特点，因此人们需要拍摄具有更高像素、更精细的图像和视频，还需要摄像头具有防手震功能、支持镜头口径扩大。

据全球Actuator占比较高的Alps Alpine（阿尔贝斯阿尔派）的栗山年弘社长透露说，“低端（Low-end）产品价格竞争激烈，在中端（Middle-end）以上的市场上才有商机”！“因为成本是越来越严峻啊”（笹尾泰夫常务执行董事）。

另外，住友电工将在2020年之前投入200亿日元，在山梨县工厂使基地台用天线零部件的产能倍增。在材料上也将采用氮化镓，而不是此前的硅。在减少耗电量的同时，支持5G的高频带，有助于基站的小型化和成本削减。将向瑞典爱立信和华为等通信设备巨头供货。

罗姆则开发出了用于5G基站电源等的新型半导体。这是切换开与关的功率半导体。该公司将产品的电力损失从7％降至3％，降低一半，同时安装面积也降至不到一半。将于2020年秋启动样品供货。

1.2 主打优势产品

在高频段产品方面，村田制作所提供的柔性、可弯曲、多层树脂基板“Metro Circ”吸引了市场的关注，这是由于迄今为止都是为某些特定的客户供货，现在已经拓展了客户源。中岛规巨董事专务代表·执行董事表示说：“现在竞争的是改性聚酰亚胺(Modified Polyimide, 即使MPI)的技术,但是，在毫米波段方面，还存在特性上的差异”，同时强调其产品的优势。

压层前的、像纸张一样柔软的多层树脂基板“Metro Circ”

（中文名：美传兴，即“Metro + Circuit”）

对5G智能手机的期待也波及到了多层陶瓷电容（MLCC）方面，要求其具有小型、大容量、低损耗的特性。村田制作所开发了长0.25mm*宽0.125mm的“0201”尺寸的MLCC,计划在2020年春季开始量产。静电容量是以往产品的10倍，为0.1微法拉（Microfarad，Micro是100万分之一），而且还实现了大容量化。

另一方面，要建设5G基站还需要大容量、支持高电压的MLCC和高频零部件。村田制作所的井上亨代表董事专务·执行董事表示，由于终端要从4G切换到5G，Sub-6频段（不足6GHz的频段）下，终端和基站搭载的MLCC数量都将增加10%左右；如果毫米波的话，搭载数量将会增加20%左右。

压层Band Pass Filter（即“带通滤波器”）“MMC 系列”，出自TDK

2019年10月，村田制作所还宣布向在美国纳斯达克上市的美国Resonant公司出资，投入700万美元，取得了9％的股份。村田制作所的目标是Resonant拥有的滤波技术。计划开发新的通信相关零部件，培育为年销售额到2024年达到100亿~200亿日元的业务。

Resonant拥有「XBAR」技术，能高精度捕捉用于5G通信的高频电波。希望结合村田制作所和Resonant双方的技术，争取5G相关需求。

村田制作所目前为止在用于智能手机和基地台等的零部件领域拥有较高份额。在获取特定电波的SAW滤波器领域，掌握全球份额的约5成，在LC滤波器领域掌握约4成。而在广泛应用于电子产品、智慧手机和平板电脑上平均每台使用近600~800个的积层陶瓷电容器（MLCC）领域，也占据全球份额的4成。

该公司的零部件的优势在于生产设备也实现自产化。不仅是零部件本身的设计技术，还自主开发生产技术，借此甩开竞争对手的追赶，成为在电子零部件领域掌握压倒性份额的原动力。着眼于5G时代的技术开发和投资能否促进维持份额、扩大销售额正受到关注。

TDK（东京电气化学）的永田充常务执行董事表示说：“高频段产品Band Pass Filter（即“带通滤波器”）等将会迎来巨大的商机”。TDK在2019年10月开发并开始量产一款新的压层Band Pass Filter（带通滤波器），可用于5G基站毫米波收发线路，具有允许特定频段的波通过的功能。关于它使用的材料，是可降低插入损耗的、低温共烧陶瓷（LTCC, Low Temperature Co-fired Ceramic）,属业界是首次使用。

而京瓷也计划收购宇部兴产的子公司UEL的51％股权。UEL拥有用于5G基站、被称为「陶瓷滤波器」的零部件的设计技术。收购额预计达到数亿日元左右，力争最早在2020年启动量产化。

1.3 利用5G的特性

普遍认为，能从真正意义上利用5G的高速、大容量等特性的是毫米波段。村田制作所的中岛代表董事·执行董事表示说：“举办大型活动是促使毫米波得以激增的契机，由于需要更多数量的基站（与Sub-6频段相比），需要对每场活动进行投资”，像东京奥运会、残奥运这样的大型活动将会促进毫米波段的普及。

三菱UFJ Morgan Stanley（三菱日联摩根士丹利）证券的内野晃彦高级分析师（Senior Analyst）表示说，2020年以后各家厂商的动态值得关注，“如果某家智能手机厂商积极地投入支持毫米波段终端的话，其销售数量将会大幅度增加”！

对于2020年5G智能手机的最大的关注点莫过于美国Apple的新款iPhone！内野晃彦高级分析师表示说，“焦点是毫米波段的投入时间，有可能以高端（High-end）机型一部分——即旗舰版的形式进行发布”。但是，Goldman Sachs证券的高山投资调查部长却表示说，“(包括现有5G智能手机)消费者虽然购买了5G智能手机，如果顾客认为购买的产品不如预期的话，情况又会变化”，同时还指出“我们需要注意是不是过于期待毫米波段的应用”。

而半导体测试设备厂商爱德万(ADVANTEST) 寄希望于5G相关需求带来的业绩改善。用于数据处理的「SoC（系统级芯片）」测试设备的询价超预期增加，2019年4～6月的订单与期初预测相比增加约150亿日元。

爱德万高管表示「随着产品性能提高，测试设备的需求正在增加」。在5G领域，由于要处理大量数据，电子零部件和外设需要提高性能。日本企业希望通过先行投资，确保竞争优势。

2. 射频接收模组的五重山

接收模组的五重山模型

接收1：使用RF-SOI工艺在单颗die上实现了射频Switch和LNA。虽然仅仅是单颗die，但从功能上也属于复合功能的射频模组芯片。这类产品主要的技术是RF-SOI，在4G和5G都有一些应用。

接收2：使用RF-SOI工艺实现LNA和Switch的功能，然后与一颗LC型（IPD或者LTCC）的滤波器芯片实现封装集成。LC型滤波器适合3~6GHz大带宽、低抑制的要求，适用于5G NR部分的n77/n79频段。这类产品也是SOI技术主导，主要应用在5G。

接收3：从接收3往上走，接收模组开始需要集成若干SAW滤波器，集成度越来越高。通常需要集成单刀多掷（SPnT）或者双刀多掷（DPnT）的SOI开关，以及若干通路支持载波聚合（CA）的SAW滤波器。封装方式上，由于“接收3”的集成程度还不极限，因此有多种可能的路径。其中国际厂商的产品主要以WLP技术为主，除了在可靠度及产品厚度方面有优势，主要还是可以在更高集成度的其他产品中进行复用。

接收4：这类产品叫做MIMO M/H LFEM。主要是针对M/H Band的频段（例如B1/3/39/40/41/7）应用了MIMO技术，增加通信速率，在一些中高端手机是属于入网强制要求。看起来通信业对M/H这个黄金频段果然是真爱啊。技术角度出发，这类产品以RF-SOI技术实现的LNA加Switch为基础，再集成4~6个通路的M/H高性能SAW滤波器。国际厂商在这些频段已经开始普遍使用TC-SAW的技术，以达到最好的整体性能。

接收5：接收芯片的最高复杂度，就是H/M/L的LFEM。这类产品以非常小的尺寸，实现了10~15路频段的滤波（SAW Filter）、通路切换（RF-Switch）以及信号增强（LNA），具有超高的Value Density值（10左右），在5G项目上能帮助客户极大地压缩Rx部分占用的PCB面积，把宝贵的面积用在发射/天线等部分，提升整体性能。这类产品需要的综合技能最高，也基本必须要用WLP形式的先进封装方式才能满足尺寸、可靠度、良率的要求。

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