5G毫米波AiP天線模塊封裝　三星緊咬高通

2019年雖然整體智能手機(jī)市場(chǎng)未必能夠出現(xiàn)明顯成長(zhǎng)動(dòng)能，但是5G前哨戰(zhàn)已然開打，全球手機(jī)芯片業(yè)者勢(shì)必不會(huì)彼此退讓。

熟悉半導(dǎo)體封測(cè)業(yè)者透露，高通(Qualcomm)自然是在sub 6GHz與毫米波(mmWave)都領(lǐng)先的佼佼者，但是作為手機(jī)龍頭的三星電子(Samsung Electronics)挾帶全球第一的銷售量能，集團(tuán)旗下三星電機(jī)(SEMCO)則是僅次于高通，可將5G毫米波集成天線封裝(Antenna-In-Package)模塊推入量產(chǎn)階段的業(yè)者，速度也仍小幅領(lǐng)先后起直追的華為海思、聯(lián)發(fā)科。

5G毫米波AiP模塊量產(chǎn)計(jì)畫，三星緊追高通

半導(dǎo)體供應(yīng)體系業(yè)者表示，在系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)基礎(chǔ)上的集成天線模塊封裝(AiP)重要性日益提升，目前臺(tái)系業(yè)者中，日月光投控旗下日月光與高通已經(jīng)在AiP制程上有良好合作，且是少數(shù)跨足5G毫米波頻段領(lǐng)域業(yè)者。

據(jù)了解，針對(duì)5G世代集成射頻芯片(RF)與天線的AiP封裝模塊，其所需的半導(dǎo)體測(cè)試接口設(shè)計(jì)將是高度客制化，且掌握在少數(shù)臺(tái)系、日系、美系龍頭業(yè)者手中。毫米波頻段又比sub 6GHz芯片模塊多出數(shù)道測(cè)試手續(xù)，目前在5G毫米波天線封裝積極耕耘的業(yè)者仍不可忽視三星集團(tuán)的實(shí)力。

據(jù)悉，以眾芯片、封測(cè)廠狀況來看，供應(yīng)鏈傳出，日月光投控旗下矽品也陸續(xù)承接如海思、聯(lián)發(fā)科的AiP封裝訂單，目前以sub 6GHz為主，下半年持續(xù)推進(jìn)進(jìn)入量產(chǎn)階段，臺(tái)系半導(dǎo)體供應(yīng)體系則不評(píng)論市場(chǎng)傳言、客戶與供應(yīng)鏈說法。

熟悉天線元件業(yè)者透露，事實(shí)上，作為輻射元件的傳統(tǒng)天線價(jià)格其實(shí)一件約1美元上下，但是進(jìn)入5G移動(dòng)通信領(lǐng)域，微型化、模塊化才符合現(xiàn)代消費(fèi)電子產(chǎn)品趨勢(shì)，又必須考量到訊號(hào)干擾、不連續(xù)性、應(yīng)力、散熱等問題，供應(yīng)鏈業(yè)者初步估計(jì)，一顆AiP模塊價(jià)格將至少是傳統(tǒng)的18~22倍起跳。

盡管供應(yīng)體系業(yè)者對(duì)于價(jià)格等敏感問題不多作評(píng)論，但如何找出兼顧性能、成本的解決方案成為目前業(yè)界重點(diǎn)。熟悉半導(dǎo)體業(yè)者認(rèn)為，集成RF芯片、天線的集成模塊，估計(jì)將有7~8成甚至更高的成本來自于封裝與測(cè)試。

另一方面，5G世代的sub 6GHz頻段，RF元件也可導(dǎo)入化合物半導(dǎo)體制程如砷化鎵，但到了毫米波頻段，IDM大廠也多強(qiáng)力布局碳化硅基氮化鎵(GaN-On-SiC)、矽基氮化鎵(GaN-On-Si)等。

不過傳統(tǒng)CMOS制程因其量產(chǎn)能力成熟與成本效益，毫米波IC回頭采取全矽基芯片設(shè)計(jì)，搭配如晶圓代工廠臺(tái)積電、格芯(GlobalFoundries)等的量產(chǎn)效益，成本差距跟化合物半導(dǎo)體元件估計(jì)有2~3倍不等，這也將成為如強(qiáng)調(diào)全矽基毫米波IC業(yè)者如AnokiWave等，得以成為與三五族業(yè)者、IDM大廠并列為選項(xiàng)的原因之一。

全球主力IC設(shè)計(jì)業(yè)者也正積極思考使用哪里些選項(xiàng)才能夠進(jìn)一步把天線、RF之集成模塊成本有效降低到可接受的水平，這也推動(dòng)如高通、華為海思等手機(jī)芯片大廠必須思考進(jìn)一步跨入化合物半導(dǎo)體的RF、PA元件，目前也已經(jīng)是現(xiàn)在進(jìn)行式。

而就以集成天線模塊來說，半導(dǎo)體供應(yīng)鏈業(yè)者透露，一支手機(jī)估計(jì)要用到3~4個(gè)AiP模塊，其中將會(huì)把各類RF元件、電源管理芯片、毫米波天線等都進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)封裝。

目前全球僅有兩大業(yè)者宣布正式量產(chǎn)，除了高通外，就是三星集團(tuán)。而再?gòu)碾娦胚\(yùn)營(yíng)商的布局策略來看，目前全球各國(guó)中，也以美國(guó)、韓國(guó)在毫米波頻段的著墨最為深遠(yuǎn)。