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  • 5G关键技术发展态势研究(二):网络技术

    5G关键技术发展态势研究(二):网络技术

    5G关键技术发展态势研究(二):网络技术文章来源:上海情报服务平台 曹磊文章关键词导读:5G、多天线、基站、芯片、PCBA线路板最近5G行业热点不断:中国移动牵头3GPP 5G系统设计;华为主导的Polar码入围5G 控制信道编码;工信部发布了2017年5G 国家科技重大专项课题;5G 第二阶段实验规范发布等。5G关键技术与系统的演进正受到越来越多的关注。由于5G标准尚未最终确定,基于现有研究报道,本文将对5G关键技术中的网络技术发展趋势进行展望。1.网络切片技术传统蜂窝网采用“一刀切”的网络架构明确面向移动手机用户。5G时代单一物理网络似乎难以满足不同用户的要求,除了上文提到的信号域多载波技术,网络侧网络切片技术将不同业务划分在不同通道,优化了任务的开展实施,为典型的业务场景分配独立的网络切片。网络切片基于网络功能虚拟化(NFV)展开,面向不同的业务提供不同的服务。通过切片技术,云端和终端形成了分业务的直连通路,业务效率实现了最优化。不同分片的网络功能、拥塞、过载、配置调整都不对其他分片形成影响。当前ETSI NFV、ITU、3GPP、CCSA等标准组织正在制定或即将开始相关技术标准工作,产业界也在积极投入移动网络切片的研究和试验。爱立信作为概念的提出者,与SK 电讯于2015年10月23日成功演示了5G网络切片技术。该演示在韩国SK电讯企业研发中心进行,演示创建了专为超多视点、增强现实、虚拟现实、大规模物联网以及企业解决方案等业务优化的虚拟网络切片。而2016年2月,华为也分别联合中国移动、德国电信等演示了5G端到端网络切片技术。2.SDN/NFV技术5G为了应对大带宽、低时延和高可靠性等需求,需要解决网络资源和计算资源不匹配的矛盾,引入SDN/NFV技术搭建基于通用硬件的基础平台,支持5G 的高性能转发要求和电信级的管理需求。SDN即软件定义网络,是网络虚拟化的一种实现方式,通过将网络设备控制面与数据面分离开来,实现网络流量的灵活控制,使网络作为管道变得更加智能。SDN 在2006年诞生于美国GENI项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题。SDN的典型架构共分三层,最上层为应用层,支持各种不同的业务和应用;中间的控制层主要负责处理数据平面资源的编排,维护网络拓扑、状态信息等;最底层的基础设施层负责基于流表的数据处理、转发和状态收集。NFV即网络功能虚拟化,是指通过软硬件解耦及功能抽象使网络设备功能不再依赖于专用硬件,资源可以充分灵活共享,实现新业务的快速开发和部署、故障隔离和自愈等。NFV则是由运营商的联盟提出,在NFV方法中,各种网元变成了独立的应用,可以灵活部署在基于标准的服务器,存储,交换机构建的统一平台上,这样软硬件解耦,每个应用可以通过快速增加减少虚拟资源来达到快速缩扩容的目的,大大提升网络的弹性。按照NFV设计,从纵向看分为三层:最下层是基础设施层,即支持可编程特性的基础硬件平台;第二层是虚拟网络层,通过虚拟化方式对计算、存储、网络等网络资源进行管理和调度实现各个网元功能,并为上层业务功能提供开放的运行环境。第三层是运营支撑层需要为虚拟化进行必要的修改和调整。SNS Research预计,SDN和NFV的投资将在未来五年内以54%的年复合增长率增长。随着服务供应商寻求降低成本和虚拟化他们的网络,最终运营商和服务提供商在2020年针对SDN和NFV的投资将超过200亿美元。自2012 年,Google公司的B4网络成功部署SDN技术解决流量调度问题后,SDN 技术便开始备受关注。2015年AT&T提出Domain2.0项目,计划2015年将5%业务迁移到基于SDN/NFV网络架构(实际完5.7%),2016完成30%,2020完成75%。2015年底电信设备供应商Alcatel-Lucent就宣布加入ON.Lab的ONOS项目,该项目重点是开发面向电信运营商的可扩展的SDN解决方案,目前拥有的成员包括AT&T、NTT通信、SK电信、中国联通、Ciena、思科、爱立信、富士通、华为、英特尔和NEC等。我国三大运营商已启动针对SDN/NFV的试点验证,并逐步实现孵化与产品。3.移动边缘计算由欧洲电信标准协会ETSI提出的移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)是基于5G演进的架构,将移动接入网与互联网业务深度融合的一种技术。MEC可改善用户体验,节省带宽资源,并通过将计算能力下沉到移动边缘节点,提供第三方应用集成,为移动边缘入口的服务创新提供可能。移动边缘使得网络扁平化、智能化、本地化,是“云”的进一步升级。MEC 相当于在离用户更近的地方建立了工厂、仓库,实现了资源的快速调度。中国移动在上海F1赛事中曾试用MEC部署,内容直接同无线网连接,直播延时仅有0.5秒。大唐电信也提出了利用接入网小型服务节点实现MEC的产品。另外,移动边缘计算还要满足高速移动时,终端的边缘切换要求。参考资料:1、中信建投证券. 5G 更强话语权,专利授权或助推主题投资提前. 2016-11-29.2、平安证券公司. 5G 网络:不可错过的盛宴. 2016-08-15.3、华安证券. 高速率大容量低时延,5G 时代万物触手可及. 2016-12-16.4、物联网智库. 物联网时代中边缘计算的巨大价值是什么?.2017-01-17.

  • 2019年车联网六大趋势

    2019年车联网六大趋势

    2019年车联网六大趋势文章来源:OFweek物联网文章关键词导读:物联网、车辆网、5G、半导体、传感器、PCBA线路板导读车联网应用层产值最高,占到整个车联网市场规模70%,车联网服务进入快速发展通道,随着车联网技术和产业链发展,车联网应用也将分成三个阶段实现不同服务。2019年刚刚开头,车联网应用就传出了好消息。北京市经济和信息化局对外发布了《北京市智能网联汽车创新发展行动方案(2019年~2022年)》。行动方案提出,将积极推动北京成为5G车联网重点示范应用城市,2020年在重点区域完成5G车联网建设,推动延崇高速、京雄高速、新机场高速等高速路智能联网环境、监控测评环境建设,施划智能网联专用车道。这其实才是我国5G与垂直行业精密结合的开始。5G的魅力在于5G与垂直行业的结合,5G只有融入各行各业,才能发挥出改变社会的巨大潜力。此前,工业和信息化部苗圩部长在接受央视采访时就提出,加快培育5G融合应用,不断深化基于C-V2X的车联网标准体系、产业协同和示范效应,加快推进工业互联网和5G的融合应用,进一步推动5G与农业、交通、医疗、教育等各领域的协同创新。5G的低延时、高可靠是未来智能网联汽车的关键支撑,5G技术日趋成熟将会大大地促进车来网的发展。全球创新热点和未来发展制高点车联网是实现V2X的交互网络,是物联网技术的典型应用。车联网将人-车-路连接起来,通过对收集的数据进行分析、处理后,自动作出相应的反馈和行为,达到出行的高度智能,而这一切要基于数据传输、分析和反馈的时效性,车与人、车与车、车与环境需要在高速移动的场景下进行通信,因此对网络传输的速度要求非常高。车联网产业是汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业,是全球创新热点和未来发展制高点,车联网应用也将分成三个阶段是实现不同服务。车联网将提高传统汽车产业链价值微笑曲线,是汽车实现价值提升的重要途径。车企提供造车端大数据,车辆通过车载传感器和通信终端获取车端大数据(用户数据、车辆数据、交通数据等),两端大数据互为支撑,在云计算、大数据技术的引用下,提升传统汽车产业链从设计研发、采购物流、制造组装、产品销售、售后服务市场产业环节的价值体量,创造新的商业模式成为汽车实现价值提升的重要途径。车联网作为物联网领域中最强劲的市场之一,全球市场规模逐渐提升。目前车联网产业发展仍处于行业发展初级阶段,大部分车辆仍处于辅助驾驶层面,故而进行联网辅助信息交互为主要的功能,进入2018年以来,车联网技术的发展朝部分自动驾驶PA层面眼镜,在信息交互的基础上事项协同感知。2019年车联网领域将呈现六大趋势在新的一年里,车联网产业的发展会越来越快。那么,2019年车联网领域将呈现哪些发展趋势呢?一、标准体系持续完善当前,前沿技术和产业发展不断融合,新业态、新产品陆续涌现。其中,车联网的发展越发收到关注。随着车联网产业日益走上正轨,发展持续提速,推进标准体系制定与完善,提升行业规范性和协调性,就成为接下来的重点。2018年6月,工信部和国家标准联合印发《国家车联网产业标准体系建设指南(总体要求)》《国家车联网产业标准体系建设指南(信息通信)》和《国家车联网产业标准体系建设指南(电子 产品和服务)》,全面推动车联网产业技术研发和标准制定。预计2019年,上述政策将加快实现落地,车联网标准体系建设将取得新成果。二、企业结盟渐成常态市场研究机构认为,车联网将是5G网络技术的主要应用场景,且5G网络的技术优势将是智能网汽车实现规模化商用的重要支撑。面对车联网产业巨大的市场前景,无论是汽车制造商还是科技企业等,均加大了布局力度,意图占据先机。要真正实现车联网,跨界联盟必不可少。为了增强竞争力,发挥差异化优势,业内不少企业展开了深入合作,结盟趋势越发凸显。业内专家认为,汽车智能化、网联化升级大势所趋,在智能网联汽车时代里,合作共赢是唯一出路。因此,2019年车联网领域的合作之势渐成常态。三、商业部署不断加快一方面,智能网联汽车日益受到各国政府的重视,并且已经逐步开启商业化进程;另一方面,5G网络技术发展进展迅速,测试、试运营有序推进。为了契合相应应用领域的市场态势,车联网技术的商业部署也将不断加快。此前,在大数据智能高峰会上,美国高通公司总裁克里斯提安诺·阿蒙透露,高通与大唐电信共同开发了基于蜂窝车联网的芯片组,并将在2019年支持商业部署。从行业整体形势来看,推进商业部署将进一步提速。四、人车交互迎来突破4G网络的应用与普及基本上已经解决了网络通信问题,不过对于车联网领域来说,人车交互问题,人车交互问题依然是一个巨大的瓶颈,特别是语音交互并未能够在刚刚过去的2018年太大进展。一是因为市场对于这一功能的刚性需求不足,二是因为相关技术还不够完善,难以获得用户信赖。2019年,随着人工智能热潮持续发酵,各企业在语音技术等领域的投入将技术继续加大,届时语音交互技术有望迎来突破。作为人车交互的核心,语音交互技术的突破,将为解决人车交互困局带来机遇。五、应用场景更为丰富业内人士分析称,目前车联网应用层产值最高,站到整个车联网市场规模的70%。着眼于车联网技术应用优势,2019年其应用场景将越发丰富。据相关研究表明,借助车联网技术,能够大幅提升交通效率,缓解交通拥堵。应用于自动驾驶汽车,能够加强行驶安全性,甚至实现零伤亡、零事故。此外,融合车联网技术的车载终端平台,能够为车主提供语音、手势控制服务,创造更为便捷、安全的驾驶体验。车联网还能与保险业实现互联,凭借“车联网保险”,可以有效降低车主出现事故率,同时也节省了相应的理赔成本。六、政策层面都是利好从政策层面看,国家已经将发展车联网作为“互联网 ”和人工智能在实体经济中应用的重要方面,并将智能网联汽车作为汽车产业重点转型方向之一。2018年12月28日工信部印发的《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,明确到2020年,将实现车联网产业跨行业融合取得突破,具备高级别自动驾驶功能的智能网联汽车实现特定场景规模应用,车联网用户渗透率达到30%以上;2020年后,高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和5G-V2X逐步实现规模化商业应用,“人-车-路-云”实现高度协同。对于车联网的下一步发展,发改委印发的《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿)对包括车联网在内的智能汽车产业近期、中期、长期目标作出了具体的规划。此外,交通运输部、科技部等相关部委也在多个场合表示将加强协同合作,构建符合中国国情和特点的标准制度和政策环境,鼓励和推动车联网产业的发展。可以预见的是,这些积极的政策措施,将为车联网产业提供良好的发展环境,从而有效促进产业健康发展,进一步激发市场活力。

  • 5G模块器件清洗剂合明科技分享:深度解读国产5G射频的机会在哪里

    5G模块器件清洗剂合明科技分享:深度解读国产5G射频的机会在哪里

    5G模块器件清洗剂合明科技分享:深度解读国产5G射频的机会在哪里射频前端介于天线和射频收发之间,是终端通信的核心组成器件。手机通信模块主要由天线、射频前端、射频收发、基带构成,其中射频前端是指介于天线与射频收发之间的通信元件,包括:滤波器、LNA((低噪声放大器,Low Noise Amplifier)、PA(功率放大器,PowerAmplifier)、开关、天线调谐。滤波器:用来滤除消除噪声,干扰和不需要的信号,从而只留下所需频率范围内的信号。双工器,三工器,四工器和多路复用器通常采用多个滤波器的组合,手机中使用的滤波器主要采用 SAW(表面声波)和 BAW(体声波)两种技术制造。 PA:在发射信号时通过 PA 放大输入信号,使得输出信号的幅度足够大以便后续处理。PA 质量和效率因此对手机的信号完整性和电池寿命至关重要。用于放大接收信号的称为低噪声放大器(LNA)。 开关:开关在打开和关闭之间切换,允许信号通过或不通过。可分为:单刀单掷、单刀双掷、多刀多掷开关。天线调谐器:天线调谐器位于天线之后但在信号路径的末端之前,使得两侧的电特性彼此匹配以改善它们之间的功率传输。由于实现匹配的方式因信号频率而异,因此该设备必须是可调的。从具体信号传输路径来说:信号接收路径:天线(接收信号)→开关&滤波器→LNA(小信号放大)→射频收发基带。信号发射路径:基带→射频收发→PA(功率放大器)→开关&滤波器→天线(发射信号)。图表 1:手机通信基本原理通信技术升级,射频前端价值量倍增每一代蜂窝技术都会带来新技术和新的射频前端价值量。回顾从 2G 到 4G技术的发展,每一代蜂窝都带来了新的技术,从 2G 到 3G 增加了接收分集,3G 到 4G 增加了载波聚合,更高的频段和 wifi 的 2x2 MIMO(Multi-input Multioutput),4.5G 的进一步升级由增加了超高频,4x4 MIMO,更多的载波聚合。更多的频段,更多的技术带来了相应的射频前端元器件的价值量不断增加。 图表 2:每一代蜂窝技术升级带来新技术和射频前端价值量提升来源:yole,国金证券研究所 价值量来看:① 2G到4G,射频前端单机价值量增长超10 倍,②4G到5G,射频前端单机价值量增长有望超三倍。2G:平均成本<1 美金,结构简单,只需要 1 个 PA 搭配一组滤波器及天线开关就可运行;3G:平均成本 2.6 美金,增加了接收线路,相应的元件用量增加。4G:平均成本 7.2 美金,频段数量不断增加,元件数量与复杂度远较2G/3G 终端更大。4.5G:平均成本 16.35 美金,更多载波聚合增加了更多的元件。5G:平均成本>50 美金,频段更提升至 6GHz 及毫米波段,带来更多射频元件以及更多高价值量的射频元件。图表 3:手机中射频前端单机用量和价值量5G 网络分步演进,终端芯片走向集成网络端,从NSA(非独立组网)到独立组网(SA)。5G网络建设分两步,早期5G部署将会使用非独立组网的方式,即利用4G的核心网络进行5G的覆盖,同时兼容4G,该架构将逐渐升级到独立组网(SA)。图表 4:5G 的 NSA 和 SA来源:高通,国金证券研究所 为了节省成本、空间和功耗,5G SoC 和 5G 射频芯片的集成将会是趋势, 而 5G 智能型手机设计有三个演进阶段: 第一阶段:初期 5G 与 4G LTE 数据的传输将以各自独立的方式存在。5G 技术多来自 LTE-Advanced Pro 的演进发展,但 4G 和 5G 两者的编码方式不同,且使用的频段各异,因此,初期5G与 4G 数据的传输将以各自独立的方式存在。智能型手机部分将是 1 个 7 纳米(nm)制程的 AP 与 4G LTE(包含 2G/3G)基频芯片的 SoC,并配置一组射频芯片(RFIC)。而支持 5G 数据 传输端则完全是另一个独立配置存在,包括一个 10nm 制程、能同时支持 Sub-6GHz 及毫米波段的 5G 基频芯片,前端配置 2 个独立的射频元件,包括一个支持 5G Sub-6GHz 射 频 IC,另一个支持毫米波射频前端天线模块。第二阶段:5G 智能型手机市场仍处于早期阶段,加上制程良率与成本等考量,主流配置仍会是一颗独立 AP 与一个体积更小的 4G/5G 基 带芯片。第三阶段:将会实现 AP 与 4G/5G 基频芯片 SoC 的解决方案,LTE与 Sub-6GHz 射频 IC 也可望进一步集成。而毫米波射频前端仍必须以独立模块存在。图表 5:5G 手机三个阶段的演进来源:digitimes,国金证券研究所2019 年是 5G 手机元年,2020 年有望加速渗透2019 年是 5G 手机元年, sub 6G 手机 2020 年开始加速渗透。在营运商网络部署初期,毫米波手机使用效益相对较低,同时由于成本与体积问题的存在,预计 2019-2022 年将以 Sub 6G 为主。图表 6:手机销量预测来源:yole,国金证券研究所为什么看好 2020 年 5G 加速渗透?需求端:2019年下半年的换机需求有一部分会递延到明年购买 5G 手机;供给端:2019 年下半年的去库存和明年补库存。2019 年下半年手机厂商一定会大规模的去 4G 手机的库存,因为到明后年这部分机型很难卖出去了;同时,到明后年,5G 手机相对成熟,又要开始一波补库存。价格端:5G 手机售价往中低端渗透推动 5G 手机加速渗透,华为 Mate 20X 5G 手机售价六千多价格低于预期,我们认为这是一个很好的信号,预计国内5G 手机的渗透到 2020 年中有望到 3000 元以上的机型,到 2020 年底 2021 年将渗透到 2000 元以上的机型。尽管手机整体市场增长放缓,但由于射频元件随着网络升级是累加的,随着 LTE-A Pro 复杂度的提升和 5G 射频元件的增加,射频前端市场仍然会持续高增长。在中性假设下,假设 5G 手机渗透率与 4G 同步,2020 年全球的 5G 手机销量 1.8-1.9 亿部,国内至少 8000 万以上。乐观假设下:参考目前国内各厂商的 forecast 和假设苹果三款 5G 手机,国产品牌 2020 年 5G 手机加总超过 1.5亿部,乐观情况下,2020 年全球的 5G 手机销量将接近 2.5 亿部,5G baseband/ap 和 射频前端半导体, 有可能准备 2.8-3.0 亿颗。图表 7:5G 手机销量中性预测 来源:yole,国金证券研究所 5G 射频前端:变化中的机会1、5G 核心技术:CA、MIMO、调制方案5G 技术变化比较多,我们会听到很多相关名词,比如载波聚合、massive MIMO,高阶 QAM((正交振幅调制,rature Amplitude Modulation)等等。事实上整个通信技术的升级都是围绕着香农定理,而相关的技术升级也是围绕是香农公式提高系数①②③信道容量 C,具体来说:增加系数①的物理含义是:增加 MIMO 数和增加基站密度(超密集组网);增加系数②的物理含义是:增加频谱宽度,一种是使用新的频段,比如增加 sub6 G 和毫米波段的新频谱,或者是 CA(载波聚合)的方式提升频谱使用效率。 增加系数③的物理含义是:提高信噪比,主要是通过更高阶的 QAM调制方式。图表 8:5G 核心技术 来源:yole,国金证券研究所2、sub 6G:核心技术给射频前端带来的变化(1)MIMO:增加独立射频通道,增加天线调谐和天线开关MIMO:是一种使用多根天线发送信号和多根天线来接收信号的传输技术。实现在相同频带内的同一载波上传输不同的信息。这种技术又被称为空间复用,每个天线单独馈点。5G-Sub 6G 将增加更多的 MIMO,4x4 下行链路 MIMO 将 是 5G 的强制要求。图表 9:MIMO 原理 来源:微波射频网,国金证券研究所对射频器件的影响: 需要更多的天线和更多的独立射频通道,相应射频前端元件同步增加。5G sub 6G 手机端,4x4 下行链路 MIMO 将是强制要求,可能会是1T4R(NSA)或者 2T4R(SA),这对已经支持可选下行 4x4 LTE MIMO 的手机设计,这种改变并不明显,对于其他许多手机需要大幅增加射频器件(LNA,开关、滤波器等)、信号路由复杂性和天线带宽,需要 4 根天线和 4 个独立的射频通道。如果考虑上行 MIMO,增加的元器件更多(PA,开关,滤波器等)。高性能的天线调谐(antenna tuner)和天线转换开关用量增加。更多的 MIMO 需要增加更多的天线,但是由于手机空间有限,单台手机可装载的天线数量有限,因此需要使每根天线能够高效地支持更宽的频率范围,将天线数量保持在可承受范围内。①更多的 antenna tuner 来提高辐射效率;②由于增加的天线数量有限,需要高性能天线转换开关能够最大化信号连接的数量,因此天线开关的数量也会增加。图表 10:RF 器件增加智能手机中可用天线容量和天线数量会受限来源:Qorvo,国金证券研究所 (2)更多的 CA和更高的频段:频段数不断增加根据本章第一小节的分析,提升频谱宽度能提高信道容量,进而提升传输速率。而提升频谱宽度有两种方式,一种是通过载波聚合(CA)提高频谱使用效率;另一种是发展新的频谱。载波聚合(CA)载波聚合(CA)提升频谱使用效率。CA 是将多个载波聚合成一个更宽的频谱,同时可以把不连续的频谱碎片聚合到一起,提高传输速率和频谱使用效率。可分为:带间载波聚合、带内载波聚合(连续/不连续)。 图表 11:载波聚合的原理和分类 来源:3GPP,国金证券研究所载波聚合带来频段数的大幅增加。从 4G LTE4G到 4G LTE-Advanced Pro,载波聚合组合的数量呈指数级增长,频段数也快速增加,从 4G LTE 的 66 个增加到 4G LTE-Advanced Pro 1000 多个,5G 将带来更多的载波聚合,预计总频段数将超过 1 万个。 图表 12:更多的载波聚合使得 5G 频段数激增 来源:digitimes,国金证券研究所载波聚合对射频前端的影响:天线开关数增加;由于载波聚合带来了频段数量的大幅度增加,但是不会带来天线数量的增加,因此天线开关数量会增加。滤波器数量大幅增加;滤波器的数量会大幅增加,因为载波聚合会带来频段数的增加,而增加一个频段需要增加至少 2-3 个滤波器。PA和 LNA不一定会增加,其他开关数也会增加。因为 PA 和 LNA 带宽比较宽,可以多个频段共用,用开关切换,因此相应的 PA、LNA 的开关数也会增加。 发展新频谱使用资源发展新频谱使用资源是通信技术发展的持续推动的方向。例如 2G 仅使用900MHz、1800MHz 两个频段,3G 新增 1.9GHz、2.1GHz、2.6GHz等几个主要频段,而 4G 通讯发展至今已定义多达 60 多个频段。5G NR 已定义的频谱范围则提高至 6GHz(FR1),及过去蜂巢式行动网络从未使用过的毫米波段(FR2)。新的频谱资源开发有朝更高频段、更大频谱使用范围发展的趋势,5G 通讯使用更高的频段,一方面是寻求更多可作为全球通讯使用的频段,二方面是高频段拥有更宽广的频谱资源,能提供 Gbps 级传输应用服务。如 4G LTE 移动通信技术使用频段从 700MHz 横跨至 3.5GHz,而在 Rel.15 版本的 5G NR已定义的频谱范围则提高至 6GHz(FR1),及过去蜂巢式行动网络从未使用过的毫米波段(FR2)。 图表 13:网络升级,频率不断升高 来源:digitimes,yole,qorvo,国金证券研究所 5G 新频谱对射频前端的影响:①更多更高的频段:更多的频段带来射频元件的同步增加。滤波器:BAW/FBAR 用量的增加。 由于 SAW 只支持 2G 以内的频段,因此 5G-sub 6G 将带来适合 2G以上高频段的 BAW/FBAR 用量的增加;②更大的带宽:最大单通道带宽由 4G 的 20 MHz 变为 5G sub6 的 100MHz。在一定情况下需要使用适合大带宽的 LTCC(低温共烧陶瓷,Low Temperatrue Co-fired Ceramic)陶瓷滤波器。带宽变得越宽,滤波器的一致性难度提升,温漂问题难度增大,在一定情况下需要使用适合大带宽的 LTCC 陶瓷滤波器。PA性能提升,需要覆盖更大的带宽。 ③更高阶 的 QAM 调制:射频前端性能提升QAM 调制又叫正交幅度调制,把多进位与正交载波技术结合起来,进一步提高频带利用率。更高阶的 QAM 调制可以提升传输速率,256QAM 调制的速度是 64QAM 调制的 1.3 倍。5G 将会使用更高阶的 QAM 调制。 图表 14:不同的调制 来源:3GPP,国金证券研究所图表 15:更高阶的 QAM调制可以提升传输速率 来源:digitimes,国金证券研究所 更高阶的 QAM 调制对射频前端的影响: PA等射频器件需要更高线性度等性能。QAM 调制点的数量越多,发送的信息越多,频谱效率越高。但点数越多,它们在载波上的幅度越接近,信号越可能受到噪音或干扰。RF 组件的性能必须提高。比如 QAM256 调制将需要更高的 PA 线性度。此 外满足这些 PA 性能要求可能会带来功耗上的挑战。3、毫米波:革命性的变化毫米波射频前端和天线整合成毫米波(mmWave)天线模块。毫米波射频模块不仅可以集成 PA,滤波器,开关和 LNA,还可以集成天线和天线调谐器,最终通过 AiP 或 AoP 技术封装成毫米波天线模组,在这个模组内把天线预先整合好,提前做好天线的调整工作,让所有器件都能更智能地协同工作,从而很容易形成波束,保障信息传输质量。 图表 16:LCP 封装整合射频前端模组,高通 QTM052 天线模组 来源:digitimes,yole,国金证券研究所毫米波带来工艺和材料升级。滤波器:由于 BAW 目前一般支持频段 6G以内,因此毫米波段有望使用 IPD 或者陶瓷等技术;PA&LNA&开关:毫米波段的应用将会采用更多 advanced SOI 技术。 图表 17:毫米波带来工艺和材料升级 来源:GTI,国金证券研究所4、射频前端半导体:模块化是必然趋势射频前端半导体模块化是趋势。由于智能型手机空间有限,而元件增加,射频前端元件模块化是必然趋势。4G 时代集成度不同的射频前端模组种类较多,比如 ASM,FEMiD,PAMiD 等等。目前模组化程度最高的是 PAMiD,由于 PA使用 GaAs HBT,LNA 和射频开关使用的 RFSOI等,滤波器采用 MEMS 工艺,因此滤波器的集成是难点。图表 18:射频前端模块化程度不断提升 来源:murata,,国金证券研究所图表 19:不同的射频前端模块 来源:murata,国金证券研究所复杂度提升,空间有限,促进模块化趋势随着通信技术的升级,手机射频前端的复杂度不断提升。如下图 iPhone和 Android LTE RFFE 的设计演变。LTE 演进的下一步功能更高设备中引入更高阶调制(256QAM),将 3x20MHz 系统的最大理论吞吐量推至 600mbps 或速度提高 33%。此外,不久之后实施了 4x4 MIMO 天线布局。同样,这些进步增加了 RFFE 整体的复杂性。图表 20:手机射频前端的复杂度不断增加 来源:IHS,国金证券研究所 分配给射频前端的 PCB 板面积没有增加,模块化成必然趋势。尽管射频前端的用量和复杂性急剧增加,但分配给该功能的 PCB 空间量却不断下降,通过模块化提高前端器件的密度成为趋势。 图表 21:模块化趋势下射频功能的 PCB 密度不断提升 来源:IHS,国金证券研究所图表 22:射频前端模块化趋势 来源:yole,国金证券研究所目前射频组件中模块占市场的 30%,未来比例会逐渐上升。根据 Navian估计模块现在占 RF 组件市场的约 30%,在模块化趋势下,该比率将在未来逐渐上升。从村田滤波器出货来看,模块中滤波器出货占比目前超过了 50%,预 计未来比例也将逐步增加。 图表 23:模块化趋势下射频功能的 PCB 密度不断提升 来源:Navian,国金证券研究所图表 24:射频前端模块化趋势 来源:murata,国金证券研究所 苹果,三星,华为,小米等大部分手机都有不同程度的模块化。按面积来看,以 iPhone X为例,模块化射频器件的面积占比接近了百分之五十。以三星为例,2012 年三星 Galaxy SIII 中只有 6%的主要射频元件集成在模块中,而这些元件占射频前端 BOM 成本的 26%(不包括 RF 收发器)。相比之下,模块化组件占三星 Galaxy S8 Plus 中射频前端 BOM 的 87%。 不同材料的模块化以及减少射频器件之间的干扰是难点。射频前端器件总体分为两种工艺,一种是半导体工艺(PA/LNA/开关),另一种是 MEMS 工艺(滤波器)。由于 PA 使用 GaAs HBT,LNA 使用 GaAs/SiGe,射频开关使用RF SOI 都是属于半导体工艺,而滤波器采用 MEMS 工艺,因此滤波器的集成是难点。3G/4G 会是分立式和模块式并存,5G 增量部分大部分都是模块3G/4G 时代射频前端集成度取决于设计和性价比,分立式和模块并存。出于空间的考虑,4G 高端机需要部分射频器件采取模块形式,但是射频前端模块成本相对会高,因此低端机主要是分立式的。一般来说射频集成度与其他类似设计和定价的智能手机中的射频部分的成本是直接相关的。5G 时代新增的大部分是模块,且集成度将不断提升。模块化趋势,5G 新增大部分是 PAMiD、PA+FEMiD、DRM 模块。由于手机空间有限,而 5G 需要增加大量的射频前端器件,因此,对于 5G 频段新增的射频前端器件,主要是模块形式,除了一部分antenna plexer,小开关,天线调谐开关等之外,大部分的增量都是模块。射频模块里的集成度也在不断提升。最开始用于低(大约<1GHz),中(~1-2GHz)和高频(~2-3GHz)频率的射频器件被封装在三个单独的模块中。之后低频段模块扩展到 600MHz,中频和高频模块合二为一。模块中集成的器件也越来越多,超高频(~3-6GHz)模块将会支持现有的 LTE 频段和 5G 带来的新频段。毫米波将是颠覆性的变化,将天线和射频前端集成在一个模块当中。图表 27:射频前端模块化趋势 来源:yole,国金证券研究所PA 模块 skyworks 占领先,avago 在高端 PA 模块中保持着强势地位,接收分集模块村田出货最大。由于 PA 市场主要是由 Qorvo,Avago,skyworks 占据,因此 PA 模块这三家占比最高,其中 skyworks 中低频模块出货量较大,而 avago 则在中高频高端 PA 模块市场占据强势地位,而接收分集模块村田出货最大。 4G 到 5G 射频前端空间测算:结构性的增长1、整体高增长:元件数量+复杂度大增,市场空间翻倍增长全球射频前端市场空间到 2022 年将超 300 亿美元,复合增速高达 14%。正如我们前一章讨论的,5G 技术的升级和变化带来射频前端行器件数量和价值量的提升,全球射频前端市场将由 2017 年的 151 亿美元,增加到 2023 年的352 亿美元,年复合增速高达 14%。图表 30:手机射频前端的复杂度不断增加 来源:yole,国金证券研究所 2、结构性:滤波器>LNA/开关/调谐>PA射频前端价值量增长具有结构性,滤波器、开关等未来增速最快。射频前端器件虽然整体是高增长的,但是不同的射频前端器件增长也是结构性的。其中滤波器由于跟频段数相关,增加频段就要增加滤波器,因此滤波器未来几年复合增速高达 19%,而 PA 由于是化合物半导体工艺,带宽较宽,因此可以多个频段共用一个 PA,数量上增速相对缓慢。图表 31:射频前端结构性增长 来源:yole,国金证券研究所(1)滤波器:增速最快,贡献了射频前端 70%的增量声学滤波器 SAW 和 BAW 滤波器目前是主流,SAW 成本低占据 73%市场,BAW 更高频率。手机端的滤波器主要以声学滤波器为主,包括 SAW,TCSAW(温度性能改进的 SAW),BAW/FBAR 等。在 SAW 和 BAW 之间,成本和高频性能是两个主要参考因素, BAW 因为在高频下具有更好的隔离度和插损,因此高频性能较好,SAW 由于成本更低价格更便宜,目前仍然占据滤波器市场的大部分,根据 Resonant 的预测数据,SAW 滤波器目前占终端滤波器市场高达 73%。图表 32:不同滤波器占比以及性能对比情况 来源:yole,国金证券研究所Avago 等美系厂商占比 90%以上 BAW 的市场,SAW 则由村田为代表的日系厂商主导。在供应格局方面,BAW 滤波器领域 Avago 是龙头,市占率 60%左右,其次是 Qorvo 占比 30%。而 SAW 滤波器领域,村田是龙头占据了 50%的份额,另外两家日本供应商 Taiyo Yuden 和 TDK 紧随其后。 图表 33:BAW 滤波器市场份额 来源:qorvo,国金证券研究所图表 34:SAW 滤波器市场份额 来源:qorvo,国金证券研究所5G sub 6G增量:sub 6G主要以 LTCC 和 BAW 为主要的增量。5G 新频段有两个特点,一个频率更高,另一个带宽更宽,因此对于 5G 新增滤波器,BAW / FBAR 滤波器可以处理高达 6GHz 的频率,具有低损耗特性,带外抑制好,适用于相邻的频谱之间的滤波。而传统的声学滤波器目前不适应极宽的带宽,需要更宽带宽的情况下 LTCC 滤波器将会是选择方案。图表 35:5G 射频滤波器发展路径 来源:murata,国金证券研究所 核心驱动:CA+频段增加,滤波器用量跟频段线性相关,一个频段对应至少 1-2 个以上的滤波器。滤波器不论从数量和价值量上来看都是增长最快的。①从价值量上来看,滤波器增长强劲,双工器和多工器占比提升,整个滤波器价值量将由 2018 年的 92 亿美金增加到 2025 年的 280 亿美金,2025 年将占射频市场的 70%。②从量上来看,增长也非常快,出货量将占 2025 年射频市场的 72%。 5G 毫米波增量:IPD 和陶瓷滤波器将可能会是选择。Skyworks 在其 5G白皮书中有提到类似观点,并不认为声学滤波器也可以解决毫米波的问题,将无源器件集成到硅,玻璃或陶瓷衬底中的 IPD(集成无源器件)滤波器将会是选择。 图表 38:毫米波时代的滤波器技术 来源:skyworks,国金证券研究所 (2)PA:整体增长相对平缓PA 数量增加有限,价值量有提升。PA 主要是对发射的射频信号进行功率放大,因此 5G 增加信号发射链路就需要增加 PA,但是因为 PA 带宽较宽,可以多个频段共用,比如采用多模多频的 PA,因此,①从量上来看,PA 没有什么增长,主要多模多频 PA 的整合程度提高以及低端手机市场(2G 手机)的减少。②整体价值量有一定增长,因为多模多频 PA 价值量更高,PA 的价值量将由 2018 年的 44.5 亿美金增加到 2022年的 50 亿美金。 Skyworks,Avago,Qorvo 是 PA 的三大玩家。PA 是属于射频前端中的有源器件,设计制造难度较大,目前 skyworks 是全球第一大供应商,Avago和 Qorvo 位列二三,三家公司占据了全球手机 PA 市场的 80-90%,成为寡头垄断。 图表 41:全球 PA 市场份额 来源:skyworks,qorvo,国金证券研究所GaAs 将仍然是高端 PA的首选技术,毫米波可能采用 SOI PA。目前砷化镓 PA 依然是主流,随着 LTE Pro 和 5G Sub 6G 的要求的提升,GaAs 渗透率也将提升。虽然 CMOS PA 越来越成熟并有集成的优势但是因为参数性能的影响,它只适用于低端市场,而毫米波可能会采用 SOI PA。 图表 42:不同 PA 技术的占比变化 来源:yole,国金证券研究所5G 对 PA 提出了新的要求。为了支持 5G Sub 6G 新技术,需要新增超高频的 PA,比如 2T4R 中 2x2 的上行 MIMO 就需要增加额外的 PA,5G 更大的带宽对 PA 提出了新的功耗要求,同时需要更高的线性度,PA 的功耗控制,结构封装中的热管理也变得更加重要。(3)开关:快速增长,SOI 是首选技术手机中天线开关用量非常多,种类也很多,按结构可以分为单刀双掷,单刀多掷,多刀多掷开关,按用途可以分为 Tx-Rx 开关,Atenna Cross 开关,Rx开关等。图表 43:射频前端中的开关 来源:yole,国金证券研究所射频开关将迎来强劲的增长,无论是仅用于 Rx还是用于 Rx / Tx。不论是价值量和数量,射频开关都将迎来高增长,全球射频开关市场空间将由 2018年的 14.5 亿美金增加到 2025 年 23 亿美金,其中 Rx / Tx 开关的增长将来自MIMO 的分集天线处的 Tx使用和由于 CA 和更多频段带来的天线切换数增加。SOI 仍然是射频开关的首选技术,RF MEMS 技术将进入高端天线开关市场。从技术上来看,目前 SOI 仍然是射频开关的首选技术,由于 Bulk-CMOS为了可能会逐渐退出市场,而 RF MEMS 技术将在 2019 年开始渗透,并在高端天线开关市场稳步增长。 图表 46:射频前端中的开关材料的变化 来源:yole,国金证券研究所(4)天线调谐:随着天线数量和复杂度提升高速增长天线设计挑战增多,天线调谐用量增加。①4G 时代由于全面屏的推广,摄像头增多等,使得天线净空变小,天线设计难度增长效率变低,需要越来越多的调谐开关提升天线性能。②5G 给天线设计带来更多的挑战,从 4G 开始到现在的 5G,MIMO 逐渐增加,频段也越来越多,这就带来天线的增加,在Sub-6Ghz 的时候,需要 8 到 10 个天线,但到了毫米波时代,手机天线会增加到 10 到 12 根甚至更多,在天线数量增加的同时,留给天线的空间却越来越小,需要类似孔径调谐(Aperture Tuning)、阻抗调谐(Impedance Matching)和更小的天线解决方案和低损耗的调谐来解决。天线调谐用量快速增长。随着 5G 4x4 MIMO 和 8x8 MIMO 架构带来的更多的天线数量和天线设计难度增加,天线调谐开关用量快速增加,需要更多的孔径调谐提升天线带宽,更多的阻抗调谐提升天线辐射效率。天线调谐开关市场将从 2018 年的 4.5 亿美金增加到 2025 年的 12.3 亿美金。目前孔径调谐器占总体积的 75%以上,但阻抗调谐市场将迅速增长,2025 年将占整个天线调谐开关市场的 70%。 天线调谐开关技术路径 SOI 是主流,RF MEMS 份额也将逐渐提升。SOI是主流技术,被 Qorvo(Qorvo 占目前调谐市场 70%)和 Skyworks 等大厂商所使用。Cavendish Kinetics(CK)等厂商的 RF MEMS 工艺损耗非常低,获得市场认可,份额也在逐渐提升。表 51:射频前端中的天线调谐开关技术的变化来源:yole,国金证券研究所(5)LNA:随着接收通路增加稳定增长LNA 市场将稳步增长,特别是因为新增了接收通路。LNA 主要是用于接收信号时进行小信号放大,以便降低到收发器的线路上的 SNR。3G/4G 时,有部分 LNA 是集成在射频收发里面的,没有单独的 LNA,因此 LNA 市场空间较小,2017 年开始快速增长,由于 LTE Adv Pro 和 5G Sub-6 GHz更严高的要求,主频段通信被要求具有 LNA。 图表 52:LNA 市场空间 来源:yole,国金证券研究所 图表 53:LNA 出货量预测 来源:yole,国金证券研究所LNA 目前以 SiGe 为主,长期来看,特别是毫米波,基于 SOI 的 LNA 将成为主流。目前 iPhone 等主流手机上的 LNA 主要来自英飞凌和 Skyworks,并且由 SiGe 制成, SOI LNA 由于良好的性能和更低的成本,并且更好整合,将有可能成本 LNA 的趋势,特别是毫米波。SOI LNA 与 SOI 开关的模组已于2017 年开始使用。图表 54:射频前端中的 LNA 材料的变化 来源:yole,国金证券研究所3、5G 手机射频前端半导体价值量拆分以及测算5G 射频端变化5G 新增上行 4X4 的 MIMO 需要增加至少 4 根天线,相应的天线调谐开关和其他开关数量增加。接收分集模块会增加。更多的频段,更多的 CA 需要更多的开关,合路器,多工器(滤波器)。5G Sub 6G 还需要 1 个或 2 个超高频的 PAMiD 模块(例如,支持n77 / n78 和 n79,n41 需要额外的一个),DRx(接收分集模块)和其他一些开关、调谐等在 1T4R 的情况下也需要增加。在 2T4R 的情况下,需要再添加一组 6GHz以下的超高频的 PAMiD 模块。 对于毫米波(mmWave),一般需要 3-4 个 mmWave 模块。滤波器,开关和天线的数量也将增加。图表 55:5G 对射频前端的变化来源:yole,国金证券研究所 4G 高端机和旗舰机目前射频前端价值量是 12-20 美元。据 Gartner 的数据,4G 高端手机射频前端价值量约 12.5 美元,4G 旗舰级的射频前端价值量约为 19.2 美元,LTE 旗舰/高端智能手机的 RF 前端美元总内容约为 12-20 美元图表 56:不同手机射频前端价值量测算 (3G/4G),2018 来源:Gartner,国金证券研究所5G 智能手机的射频成本最初很高,明年有望降到 30 美金以下。5G 射频前端初期价格很高,按目前价格,5G sub 6 的 2T4R 旗舰机,射频前端价值量将高达 37 美金,根据测算,2020 年年中中高端手机有望降到 28 美金,到2020 年底或 2021 年,5G 渗透率持续下沉,射频前端价值量有望降到 20 美元出头。图表 57:5G 射频前端价值量测算 来源:国金证券研究所文章来源:内容来自「国金证券」,谢谢。以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技5G模块器件水基清洗剂、5G天线水基清洗剂、5G电源板水基清洗剂、5G微波板水基清洗剂、半导体芯片清洗剂、功率器件清洗剂、电子元器件清洗剂、功率模块清洗剂、POP堆叠组装焊后焊膏、锡膏、助焊剂等残留物水基清洗技术应用、SIP系统封装焊后焊膏、锡膏、助焊剂等残留物水基清洗技术应用IGBT功率模块、分立器件、DCB器件等封装焊后助焊剂、锡膏、焊膏、焊锡膏等残留物水基清洗技术电子产品封装焊后助焊剂、锡膏、焊膏、焊锡膏等残留物水基清洗技术BMS储能线路板、新能源汽车电池管理系统线路板、ECU行车电脑管理系统线路板等焊后助焊剂、锡膏、焊膏、焊锡膏等残留物水基清洗技术PCBA线路板清洗剂、回流焊炉膛设备保养清洗剂、回流焊链条清洗剂、波峰焊链爪清洗剂、焊接夹治具清洗剂、过炉治具清洗剂、回流焊过滤网清洗剂、回流焊冷凝器清洗剂、回流焊风机叶片清洗剂、波峰焊治具清洗剂、铝合金治具清洗剂、玻纤治具清洗剂、电路板水基清洗剂、钢网清洗机、锡膏钢网清洗机、红胶钢网清洗机等

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    芯片清洗剂合明科技分享:半导体材料行业知多少半导体材料是半导体产业的两块基石之一材料和设备是半导体产业的基石,是推动集成电路技术创新的引擎。一代技术依赖于一代工艺,一代工艺依赖一代材料和设备来实现。半导体材料处于整个半导体产业链的上游环节,对半导体产业发展起着重要支撑作用,具有产业规模大、细分行业多、技术门槛高、更新速度快等特点。半导体材料行业规模大半导体材料主要分为晶圆制造材料和封装材料。根据SEMI,2017年全球半导体材料销售额为469亿美元,增长9.6%,其中晶圆制造材料和封装材料的销售额分别为278亿美元和191亿美元,同比增长率分别为12.7%和5.4%。2018年全球半导体材料销售额达到519亿美元,增长10.6%,超过2011年471亿美元的历史高位,其中晶圆制造材料和封装材料的销售额分别为322亿美元和197亿美元,同比增长率分别为15.9%和3.0%。2018年,全球半导体晶圆制造材料市场规模与全球半导体市场规模同步增长。根据WSTS和SEMI统计数据测算,2013-2018年每年全球半导体晶圆制造材料市场规模占全球半导体市场规模的比例约为7%。半导体材料细分行业多半导体材料行业是半导体产业链中细分领域最多的产业链环节,其中晶圆制造材料包括硅片、光掩模、光刻胶、光刻胶辅助材料、工艺化学品、电子特气、靶材、CMP抛光材料(抛光液和抛光垫)及其他材料,封装材料包括引线框架、封装基板、陶瓷基板、键合丝、包封材料、芯片粘结材料及其他封装材料,每一种大类材料又包括几十种甚至上百种具体产品,细分子行业多达上百个。由于半导体材料行业细分领域众多,且不同的子行业在技术上存在较大差异,因此半导体材料行业各个子行业的行业龙头各不相同。从半导体材料行业竞争格局看,全球半导体材料产业依然由美国、日本等厂商占据绝对主导,国内半导体材料企业和海外材料龙头仍存在较大差距。台湾是半导体材料的最大消费地区根据SEMI,2018年中国台湾凭借其庞大的代工厂和先进的封装基地,以114.5亿美元连续第九年成为半导体材料的最大消费地区,增长率11%;中国大陆半导体材料市场销售额84.4亿美元,增长率11%。2018年,中国大陆及台湾地区半导体材料销售额占比合计超过全球销售额的38%。全球特别是中国大陆晶圆制造产能增长,带动晶圆制造材料需求增长半导体晶圆制造材料和晶圆制造产能密不可分。全球半导体产业向中国大陆转移趋势明显,中国大陆迎来建厂潮。根据SEMI预测,2017-2020年全球将有62座晶圆厂投产,其中26座晶圆厂来自于中国大陆,占比约42%。根据SEMI 2018年中国半导体硅晶圆展望报告,中国的Fab厂产能预计将从2015年的每月230万片(Wpm)到2020年的400万片,每年12%的复合年增长率,比其他所有地区增长都要快。根据IC Insights,随着中国IC设计公司的增长,中国晶圆代工服务的需求也随之增长。2018年度,中国纯晶圆代工销售额106.90亿美元,较2017年度大幅增长了41%,增幅超过全球纯晶圆代工市场规模增幅5%的八倍。由于许多纯晶圆代工厂商计划在中国大陆新建或扩建IC制造产线,中国的纯晶圆代工全球市场份额已由2015年11%快速增长到2018年19%。根据IC Insights,在经过2017年增长7%之后,2018年和2019年全球晶圆产能都将继续增长8%,分别增加1730万片和1810万片。在这两年中,众多的DRAM和3D NAND Flash生产线导入是晶圆产能增加的主导因素。预计2017-2022年全球IC产能年增长率平均为6.0%,而2012-2017年平均为4.8%。全球晶圆产能增长为上游半导体材料行业带来了强劲的需求。集成电路产业上升至国家战略高度,产业政策和资金大力支持,制造带动关键材料共同推动芯片国产化进程,进口替代空间大集成电路产业是信息技术产业的核心,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。近年来国家制定了一系列“新一代信息技术领域”及“半导体和集成电路”产业支持政策,加速半导体材料国产化、本土化供应的进程。特别是“十二五”期间实施的国家“02专项”,对于提升中国集成电路产业链关键配套材料的本土供应能力起到了重要作用。此外,国家集成电路基金及社会资本的大力支持为进一步加快推进我国集成电路产业发展提供了保障。根据IC Insights,2018年中国IC产值238亿美元占中国IC市场1,550亿美元的比例为15.3%,比例较2013年的12.6%有所提升,但国产化水平仍然较低。根据《国家集成电路产业发展推进纲要》发展目标,到2020年,集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%,企业可持续发展能力大幅增强,关键装备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系;到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。在国家产业政策扶持和社会资金支持等利好条件下,国内半导体材料领域将涌现更多具有国际竞争力的产品,在更多关键领域实现进口替代,进一步提升关键材料国产化水平。文章来源于:内容来自「前瞻网」,谢谢。以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技芯片清洗剂、半导体芯片清洗剂、半导体封测清洗剂、功率半导体模块器件清洗剂、水基清洗剂、 电子组件制程水基清洗全工艺解决方案、PCBA线路板水基清洗剂、5G电子产品水基清洗剂等

  • 指纹模组清洗剂合明科技分享:新一代光学指纹模组,面积大减50%

    指纹模组清洗剂合明科技分享:新一代光学指纹模组,面积大减50%

    指纹模组清洗剂合明科技分享:新一代光学指纹模组,面积大减50%过去两年全面屏手机的兴起,推动屏下指纹识别技术正在以迅雷不及掩耳之势席卷整个智能手机产业。根据IHS Markit的统计数据显示,2019年,搭载屏下指纹识别技术的智能手机全球出货量将会超过1亿台。预计未来三年该技术将在市场保持高速增长。图示一:屏下光学指纹出货量趋势图目前市场上主流的屏下光学指纹识别方案是COB(chip on board)方案——芯片与外围元器件都是直接放在FPC软板上。屏下光学指纹方案正是使用的这个方案得以在手机终端大规模应用,但其劣势也较明显——COB封装的模组尺寸较大,挤压了电池空间。一方面,因为COB模组是基于Wire Bonding的技术,所以软板上的内引脚及金线引线需要一定的空间;同时,焊接在软板上的外围元器件占用了一定的空间。这就造成了COB模组的X Y方向的尺寸比较大,电池尺寸被迫做出牺牲。另一方面,因为模组厂必须使用COB的组装线体来组装目前屏下光学指纹识别COB模组,然而COB的组装线体产能较为紧张(基于现在终端的摄像头的数量增长过快,需要更多的COB线体来组装手机上的摄像头),进一步限制了智能手机的产能。图示二:CSM与COB对比图随着5G手机的到来,5G手机的功耗更大,对大容量电池的需求更加强烈。牺牲电池尺寸迁就指纹模组变得得不偿失。为了解决这一问题,日前业界领先的人机交互及生物识别方案供应商思立微独家推出了适用于OLED屏幕、在模组尺寸(XY方向)上极具优势的屏下光学指纹识别的CSM (chip-scale module)方案GSL7001F。较之传统 的COB(chip on board)方案,思立微的新方案可以把模组XY面积缩减50%,为大容量电池腾出更多空间,整机内部堆叠变得更具操作性。示三:封装体示意图思立微的CSM方案使用Flip Chip工艺,把芯片焊接在PCB上,然后用玻璃保护芯片表面,再用锡球把芯片的电路引出来;同时,因为外围元器件也可以焊接在PCB板上面,这就使得整个设计从2D形式转变为3D。这样的设计形成了一个和芯片大小差不多的芯片封装体,不占用额外的X Y方向的空间,基于这个芯片封装体,开发者甚在模组阶段只需要使用SMT把芯片封装体焊接在FPC软板上,然后在芯片封装体上面直接装Holder+Lens,模组组装变得简单,模组XY方向尺寸和芯片尺寸相当,节约了手机内部空间。据思立微方面介绍,他们推出的CSM方案拥有如下几点优势: 1、节约空间:相比较COB模组,CSM方案,X Y方向的空间有50%的缩减,可以留更多地空间留给电池;这个对5G手机尤为重要;2、降低成本:可以使用模组厂成熟的SMT生产线,不需要COB,这样节省了成本。COB方案需要Die Bond/Wire Bond机器及相应的净化级别的车间(一般要求千级车间及以上);3、提高效率:因为CSM封装体在封装厂完成,较之COB更有效率和品质保证,这就使得新方案比COB更有大量生产的优势。图示四:CSM实物对比图此次CSM方案是思立微历经一年多密集研发的成果,已经完成了所有的质量和可靠性测试,目前已有多家客户进入量产调试阶段。测试阶段也攻破了各类技术难点,例如,因为芯片封装体是一个密闭空间,在SMT时很容易有“爆米花”的现象,这就给水汽留下了生存空间,影响了产品的可靠性或性能。为了解决这个问题,思立微实验了各种工艺,使用弯曲管道管控,抽真空等等,最终达到量产要求。对于未来技术的展望,思立微方面表示,未来的屏下光学指纹识别势必会朝着更安全、更速度(识别准确率更高,识别错误率更低,解锁更快)、更智能化(会随着人的指纹变化而变化、不同的年龄、不同的季节)、产品更小的方向发展。产品更小不仅仅局限于X Y方向,也会在Z方向需要更薄的产品。文章来源:李寿鹏 半导体行业观察以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技指纹模组清洗剂、摄像模组水基清洗剂、模组清洗剂、芯片清洗剂、半导体芯片清洗剂、半导体封测清洗剂、功率半导体模块器件清洗剂、水基清洗剂、 电子组件制程水基清洗全工艺解决方案、PCBA线路板水基清洗剂、5G电子产品水基清洗剂等(function(){var bp = document.createElement('script');var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0];if (curProtocol === 'https') {bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js';}else {bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js';}var s = document.getElementsByTagName("script")[0];s.parentNode.insertBefore(bp, s); })();

  • 上海虹桥作为全球首个5G火车站,将带来哪些新体验?

    上海虹桥作为全球首个5G火车站,将带来哪些新体验?

    上海虹桥作为全球首个5G火车站,将带来哪些新体验?文章来源:EEWORLD文章关键词导读:5G、芯片、半导体、科技创新、PCBA线路板导读2月18日下午,“5G火车站启动建设暨华为5G DIS室内数字系统首发仪式”在上海虹桥火车站举行,据悉,虹桥火车站计划于今年9月完成5G网络深度覆盖,这也标志着上海已启动5G网络部署。虹桥火车站是亚洲客流量排名前列的重要交通枢纽,每年发送旅客超过6千万人次,单日旅客发送量最高近33万人次。通过5G网络,一方面可以解决火车站大客流场景下旅客的高速上网、高清视频通话等生活需求,更重要的是未来将进一步探索5G赋能智慧火车站,提升火车站、铁路系统的管理效率,提升火车站运行和服务品质。在仪式现场,上海移动和华为公司展示了5G室内数字系统的网络运行能力(可达1.2Gbps峰值速率),并通过智慧机器人问路、送餐等互动体验,展示了5G时代可能会产生的新生活方式。虽然还没有5G手机,但在上海虹桥火车站的5G体验点,人们已经可用4G手机连接通过华为CPE设备转换的5G热点,体验5G新生活方式。上海移动在虹桥火车站启动5G网络建设,这家全球首个采用5G室内数字系统建设的火车站,将于今年9月完成5G网络深度覆盖。《通信世界》全媒体副总编黄海峰说:“这是全球首次在人群密集的火车站场所规模部署5G室内网络,标志着5G全场景连续覆盖即将成为现实。”5G火车站只是5G广泛应用场景的冰山一角。5G不仅仅意味着更快的网速和更大的网络容载能力,它还是万物互联(IOT)落地的基础。虚拟现实、物联网、人工智能、智慧城市、超清视频等等一系列应用,有了更强大的5G以后,都将迎来广阔的应用空间。在业内专家看来,在数字化转型浪潮的推动下,5G将开启移动互联网的新阶段,具有超级连接能力的5G网络,将承载10亿个场所的连接,50亿人的连接,500亿物的连接,把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织,构建万物互联的智能世界。目前很多厂商部署的5G基站仍集中在室外,但据业界预测,5G时代70%的新业务将发生在室内。与此同时,虽然5G具有大宽带、低时延、大连接等特性,但受限于5G高频穿透性差等因素,将5G引入室内并实现全覆盖并不容易。火车站是典型的客流密集场所,虹桥火车站更是亚洲客流量排名前列的重要交通枢纽,每年发送旅客超过6000万人次,高峰期间单日旅客发送量超过33万人次。“虹桥火车站所拥有的超大建筑体量、超高人流量和话务量等特征,让它成为5G全场景覆盖的最佳演练场。”黄海峰介绍道。5G不仅是下一代移动技术,也是构建未来数字世界的关键基础设施。上海市经济和信息化委员会张建明表示,虹桥火车站5G室内数字系统的应用,将成为通过5G深度应用提升用户体验和惠及大众的样板。据了解,上海移动在虹桥火车站部署的华为5G室内数字系统,是当前业界唯一可商用的5G室内产品,据现场演示,网络峰值速率可达1.2Gbps,这意味着,旅客下载一部大小为2GB的高清电影最快只需不到20秒。随着5G室内数字系统应用场景多样化,未来的5G车站除了可以满足大量人群的高速上网需求,还可以支持4K高清视频通话、超高清多路视频回传等业务。

  • 物联网智能家居解决方案中的5种常用传感器

    物联网智能家居解决方案中的5种常用传感器

    物联网智能家居解决方案中的5种常用传感器文章来源:物联之家网 作者Sreedevi Vamanan文章关键词导读:物联网、传感器、智能家居、PCBA线路板虽然物联网已经成为现实而不再是一个流行词,但它在大众中产生影响的是它能够构建“智能”解决方案的能力。基于物联网的家庭自动化或智能家居赋予我们更多的安全性、更好地控制我们的资产,并通过明智和有效地使用水和电等能源资源以及实时监控来节省成本。支持物联网的智能家居解决方案在防止盗窃、漏水或洪水、火灾等财产损失方面有很大帮助。物联网智能家居解决方案的基础知识智能家居解决方案包括一组传感器、网关、网络通道、云框架和网络管理界面和或移动应用程序。其中传感器则通过感知所有重要数据(温度、接近度等形式),成为物联网系统增添生命活力。物联网传感器是继互联网之后现代最酷的发明之一,为什么?不仅因为物联网传感器:1、易于设置/安装;2、易于故障检测;3、没有杂乱的“有线”连接。因此具有更好的移动性和管理优势。而且,传感器还可以让智能家居解决方案变得“聪明”。物联网传感器是基于IP的,因此可以连接到互联网。物联网传感器感知并捕获来自家用电器和周围环境的实时数据,并通过物联网网关发送到云端。传感器传达信息的准确性对于强大的智能家居解决方案来说非常重要。感知环境信息的任何延迟不准确(由于物联网传感器节点)有时都可能是灾难性的,例如,如果异常火灾爆发,而传感器没有检测到,那么后果是严重的。智能家居解决方案中的传感器类型如今,市场上出现了各种版本的智能家居解决方案,大都采用高端传感器技术和先进功能,增加了用户的舒适性和安全性。但核心的是,每个智能家居解决方案都必须包括基本的传感器,并能够根据各种刺激(如温度、烟雾、运动等)来检测环境数据的变化。大多数传感器有两种:1、与物理物体直接接触以感知任何波动;2、非直接触式以感知任何波动;让我们来看一下最常用的只能家居传感器:1、温度传感器:温度传感器能够检测周围环境温度的任何波动。来自这些温度传感器的信息被家庭自动化解决方案用于房间内温度调节到所需的水平,并根据用户要求执行某些操作,如打开风扇和空调、放下窗帘等。2、湿度传感器:湿度传感器是检查湿度水平的好方法。理想的家庭湿度应该控制在在30%-50%之间。如果湿度低于或者高于此范围,会导致过敏、皮肤干燥或更高水平的沉重感和窒息感。许多智能恒温器现在与湿度传感器集成在一起,以检测湿度水平的任何变化。这些湿度传感器有助于保持空气质量,并提醒您存在过敏原、霉菌生长等。3、光学传感器:光学传感器是检测环境水平的好方法。和谐传感器可用于测量外部光线水平,从而打开/关闭以节省能源。这些传感器还可用于控制家中的照明装置---打开/关闭它们或在需要时调整亮度。4、火灾/烟雾传感器:当发生火灾时,为了确保人身和财产安全,警报的时机非常重要。火灾/烟雾传感器的重要性不言而喻。通常,智能家居会配备一氧化碳检测仪,当建筑内的一氧化碳含量超标时,它会提醒您。5、临近/运动传感器:运动传感器对于确保家庭和财产安全至关重要,尤其是当您不在家的时候。这些物联网传感器可以提醒您家中或周围的任何可疑活动。这些传感器还可感应任何运动或振动,并响应2D或者3D手势、UV指数或心率。还有更多的物联网传感器,如压力/气体传感器、声音探测器、液体检测传感器等,这些传感器现在安装在智能家居中,为您的家人以及宝贵财产提供更多安全保障。

  • 喷淋清洗电路板助焊剂水基清洗工艺方案合明科技分享:人工智能化的传感器技术(三)

    喷淋清洗电路板助焊剂水基清洗工艺方案合明科技分享:人工智能化的传感器技术(三)

    喷淋清洗电路板助焊剂水基清洗工艺方案合明科技分享:人工智能化的传感器技术(三)水基清洗剂,环保清洗剂,电路板清洗,助焊剂清洗剂,半导体清洗,丝网清洗,红胶清洗,治具清洗,功率器件清洗,电路板清洗剂_免洗助焊剂清洗剂合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。文章来源:传感器技术、中科院半导体所文章关键词导读:传感器、人工智能、PCBA线路板、半导体、芯片、物联网一、扩展系统人工智能能够增加通讯的有效性、减少故障、最小化误差并延长传感器的寿命。在过去40年间,人工智能技术带来一系列功能强大的工具,如前文所列。这些工具在传感器系统中的应用越来越广泛。合理地采用新型人工智能技术方法将会有助于构建更加具有竞争力的传感器系统。由于工程师对这种技术的陌生以及使用这些工具仍旧存在的技术壁垒,也许还需要另一个10年工程师们才能接纳它们。然而,这一领域的研究不会停歇,很多新型传感器应用正在出现,这些技术的搭配使用将会发挥更大的作用。从智能工厂的应用,对电网、空气、公路等检测网络的实施,传感器的发展领域一直在不断的扩大。计划落地后,现在又是提出人工智能飞进千家万户,家用产品会变得越来越智能,万物互联时代正在飞速的发展,未来人们的生活可能方方面面都离不开最基础的传感器。这对于传感器行业来说,是莫大的机遇。

  • 半导体封装水基清洗剂合明科技分享:国内半导体产业逆势扩张 成为全球第二大市场

    半导体封装水基清洗剂合明科技分享:国内半导体产业逆势扩张 成为全球第二大市场

    半导体封装水基清洗剂合明科技分享:国内半导体产业逆势扩张 成为全球第二大市场水基清洗剂,环保清洗剂,电路板清洗,助焊剂清洗剂,半导体清洗,丝网清洗,红胶清洗,治具清洗,功率器件清洗,电路板清洗剂_免洗助焊剂清洗剂合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。文章来源:中国报告大厅文章关键词导读:半导体、PCBA线路板清洗导读:国际半导体产业协会(SEMI)近日数据显示,2018年第三季度,中国大陆半导体设备销售额达39.8亿美元,同比大增106%,季度销售额首次超越韩国。该协会预测,2019年,中国大陆半导体设备全年销售额也有望超过韩国,成为全球最大半导体市场。一、明年或成最大市场今年以来,全球半导体产业处于景气下行周期。SEMI数据显示,2018年、2019年,全球半导体设备销售额增速将从2017年的37%放缓至10.8%和7.7%,设备投入增速出现一定下滑。但是,中国大陆市场设备销售额在2018年和2019年依然有望分别实现44%及46%的高速增长,成为拉动行业的核心驱动力。对比历史数据发现,中国的半导体产业近年来扩张态势明显。2016年,中国大陆市场首次超过北美和日本,半导体设备销售额64.6亿美元,同比增长13%,成为全球半导体设备销售第三大市场。2017年,中国大陆仍处于全球半导体设备销售第三大市场,以27%的增速达到82.3亿的市场规模。SEMI在今年年中预测,2018年全年全球半导体制造设备全球的销售额预计增加10.8%至627亿美元,超过去年创下的566亿美元的历史高位。韩国将连续第二年保持最大的设备市场地位,中国大陆排名将超过中国台湾地区,首次位居第二,同时,中国大陆将以43.5%的同比增长率领先。SEMI预计,全球半导体设备市场2019年预计增长7.7%至676亿美元。届时,中国大陆的半导体设备销售额有望增长46.6%,达到173亿美元,规模跻身行业全球榜首。二、逆势扩张2017年三季度时,中国半导体设备市场规模还仅有19.3亿美元,为当时韩国市场规模的五分之二,短短一年,中国市场规模便扩大了两倍。西南证券电子行业首席分析师陈杭认为,受到半导体下游手机、电脑等需求疲软影响,全球半导体确实处于景气下行周期,但在全球半导体下滑周期中。“逆向投资”是后发国家弯道超车的必经之路。半导体设备既包括集成电路设备,也包括平板显示、光伏、LED等领域设备,近几年我国各地对半导体产业重视程度很高,大量新增产线投资开出,据业内人士估算,一条新建产线资本支出中80%都是半导体设备支出。陈杭指出,2018-2020年全球集成电路设备投资规模年均复合增长率仅4%,但中国的集成电路设备投资规模年均复合增长率却高达42%,“尽管全球半导体设备支出趋于滞缓,但是中国的半导体设备依旧处于高速增长态势。”不过,半导体设备投入大、门槛高,市场高度集中,尤其是集成电路设备领域,根据中金公司研报,2017年全球前五大半导体设备公司占据70%以上的份额。中科院微电子所所长叶甜春介绍,中国半导体设备已取得长足进步,“国产装备正在融入全球供应链。国产装备对泛半导体产业如光伏、LED等领域竞争力的提升功不可没。但集成电路领域的装备产品由于进入市场时间相对较短,市场占有率不高,目前仅为8%。”叶甜春表示,这一轮集成电路产能扩张将是国产装备的重要机遇。

  • 芯片封装助焊剂水基清洗工艺方案合明科技分享:针对芯片工艺流程环保清洗剂合明科技详细解析

    芯片封装助焊剂水基清洗工艺方案合明科技分享:针对芯片工艺流程环保清洗剂合明科技详细解析

    芯片封装助焊剂水基清洗工艺方案合明科技分享:针对芯片工艺流程环保清洗剂合明科技详细解析水基清洗剂,环保清洗剂,电路板清洗,助焊剂清洗剂,半导体清洗,丝网清洗,红胶清洗,治具清洗,功率器件清洗,电路板清洗剂_免洗助焊剂清洗剂合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。导读:芯片工艺,环保清洗剂1) 表面清洗晶圆表面附着一层大约2um的Al2O3和甘油混合液保护之,在制作前必须进行化学刻蚀和表面清洗。2) 初次氧化 有热氧化法生成SiO2 缓冲层,用来减小后续中Si3N4对晶圆的应力氧化技术干法氧化 Si(固) + O2 à SiO2(固)湿法氧化 Si(固) +2H2O à SiO2(固) + 2H2干法氧化通常用来形成,栅极二氧化硅膜,要求薄,界面能级和固定电荷密度低的薄膜。干法氧化成膜速度慢于湿法。湿法氧化通常用来形成作为器件隔离用的比较厚的二氧化硅膜。当SiO2膜较薄时,膜厚与时间成正比。SiO2膜变厚时,膜厚与时间的平方根成正比。因而,要形成较 厚的SiO2膜,需要较长的氧化时间。SiO2膜形成的速度取决于经扩散穿过SiO2膜到达硅表面的O2及OH基等氧化剂的数量的多少。湿法氧化时,因在于OH基在SiO2膜中的扩散系数比O2的大。氧化反应,Si 表面向深层移动,距离为SiO2膜厚的0.44倍。因此,不同厚度的SiO2膜,去除后的Si表面的深度也不同。SiO2膜为透明,通过光干涉来估计膜的厚度。这种干涉色的周期约为200nm,如果预告知道是几次干涉,就能正确估计。对其他的透明薄膜,如知道其折射率,也可用公式计算出(d SiO2) / (d ox) = (n ox) / (n SiO2)。SiO2膜很薄时,看不到干涉色,但可利用Si的疏水性和SiO2的亲水性来判断SiO2膜是否存在。也可用干涉膜计或椭圆仪等测出。SiO2和Si界面能级密度和固定电荷密度可由MOS二极管的电容特性求得。(100)面的Si的界面能级密度最低,约为10E+10 -- 10E+11/cm –2 .e V -1 数量级。(100)面时,氧化膜中固定电荷较多,固定电荷密度的大小成为左右阈值的主要因素。

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