從3G時(shí)代起由于擊穿電壓、輸出功率等優(yōu)勢，GaAs材料代替CMOS材料成為PA市場主流材料。

5G時(shí)代，預(yù)計(jì)GaAs依然是手機(jī)功放的主流方案。

全球GaAs市場被Skyworks、Qorvo和Avago等壟斷，三家合計(jì)份額接近70%。目前GaAs射頻已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

GaAs晶圓:日本、美國和德國壟斷，住友電工(SumitomoElectric)、弗萊貝格化合物材料(FreibergerCompoundMaterials)、晶體技術(shù)(AXT)三家公司占據(jù)約95%市場份額。國內(nèi)廠商呈現(xiàn)追趕趨勢，包括光導(dǎo)稀材、三安集成線路等。

GaAs外延片:生產(chǎn)主要采取外包模式，四大外包領(lǐng)導(dǎo)廠商:IQE、全新光電(VPEC)、住友化學(xué)(包括住友化學(xué)先進(jìn)技術(shù)和SCIOCS)、英特磊(IntelliEPI)。其中IQE為全球最大的外延片生產(chǎn)商，市場份額超過50%。我國三安集成電路也有生產(chǎn)能力。

GaAs功放設(shè)計(jì):生產(chǎn)以“IDM”大廠和“設(shè)計(jì)+代工”大廠模式并存，其中Skyworks、Qorvo和Avago均為IDM模式，高通曾于2014年采用CMOS制程的PA，后2017年與TDK成立合資公司“RF360”，生產(chǎn)GaAsPA產(chǎn)品。另一大廠Avago2017年末以1.85億美元入股穩(wěn)懋成為第三大股東，未來在擴(kuò)產(chǎn)中可能會(huì)選擇Fabless路線。

代工:穩(wěn)懋作為全球第一GaAs代工龍頭，主要客戶為高通、Avago、Murata、Skyworks、RDA、Anadgics等。

隨著更多廠商的加入，PA市場的競爭進(jìn)一步加劇。因此頭部廠商將PA同基帶、開關(guān)等芯片綁定銷售，以提升競爭力。

中國廠商在設(shè)計(jì)、代工等領(lǐng)域也有一定競爭力。

國內(nèi)公司漸漸掌握了GaAsPA技術(shù)，出現(xiàn)了近20家設(shè)計(jì)公司，如漢天下、唯捷創(chuàng)芯等，其中紫光展銳的4GPA已于2016年12月通過高通公司的平臺(tái)認(rèn)證，漢天下PA也已進(jìn)入三星產(chǎn)業(yè)鏈。

后續(xù)國內(nèi)的PA設(shè)計(jì)廠商有可能帶動(dòng)本土代工業(yè)的發(fā)展。國內(nèi)代工相對(duì)領(lǐng)先的廠商包括三安光電、海特高新等。

為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步集成，仍有部分公司基于CMOS研發(fā)高頻功放。

射頻CMOS由于集成度提升，成本更底，但是性能與GaAs或GaN相比有差距。目前主要用于藍(lán)牙、Zigbee等應(yīng)用。

高通曾收購子公司BlackSand劍指CMOSPA但最終成果寥寥無幾，可見短期硅基材料的PA仍需要大量的研發(fā)投入。

開關(guān)、LNA&天線調(diào)節(jié)器:SOI技術(shù)向300mm升級(jí)，MEMS技術(shù)成為補(bǔ)充射頻開關(guān)是指可對(duì)射頻信號(hào)通路進(jìn)行導(dǎo)通和截止的射頻控制元件。

其性能指標(biāo)主要是隔離度、工作帶寬、插入損耗、開關(guān)時(shí)間、功率容量、使用壽命等。

類似于濾波器的需求提升，5G因?yàn)轭l段的增加將帶來通道數(shù)的提升，進(jìn)而推動(dòng)開關(guān)市場的容量增長。

根據(jù)YOLE預(yù)測，終端射頻開關(guān)市場規(guī)模將由2017年的10億美元增至2023年的30億美元，復(fù)合增速約為20%。

天線調(diào)節(jié)器Tuner市場也將迎來增長，從2017年的4.63億美元向10.00億美元發(fā)展，復(fù)合增速約為14%;LNA從2017年的2.46億美元增長至2023年的6.02億美元，復(fù)合增速約為16%。

SOI技術(shù)指在絕緣襯底上生長半導(dǎo)體層的技術(shù)，通過絕緣襯底實(shí)現(xiàn)有源層和襯底層的電氣連接隔斷。

SOI器件擁有尺寸小、寄生電容小、速度快、功耗低、集成度高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適合開關(guān)和轉(zhuǎn)換器低插損、高線性、高速的要求。

目前95%以上射頻開關(guān)基于RF-SOI(絕緣體上硅)工藝制造。LNA和Tuner目前也有向SOI技術(shù)轉(zhuǎn)向的趨勢。

5G時(shí)代LNA需要盡可能靠近天線放置，從現(xiàn)有130nm工藝向45nm工藝節(jié)點(diǎn)能力發(fā)展可以幫助實(shí)現(xiàn)開關(guān)、LNA、Tuner的集成。需要300mm晶圓的支撐。

SOI的產(chǎn)業(yè)鏈包括襯底供應(yīng)商、晶圓廠、設(shè)計(jì)廠商三個(gè)環(huán)節(jié)。

襯底。全球襯底生產(chǎn)商僅為Soitec、Shin-Etsu、GlobalWafers和中國廠商上海新傲Simgui，其中Soitec擁有70%的市場份額。

根據(jù)Soitec預(yù)測，由于頻譜的迅速增加，預(yù)計(jì)2018年將出貨150萬至160萬只RFSOI晶圓，同比增長15%~20%，2020年晶圓出貨量將超過200萬片。