本文摘要：据麦姆斯咨询报导，5G早已来临，各主要智能手机OEM厂商近期宣告将发售反对5G蜂窝和相连的手机。

据麦姆斯咨询报导，5G早已来临，各主要智能手机OEM厂商近期宣告将发售反对5G蜂窝和相连的手机。5G将新的定义射频（RF）前端在网络和调制解调器之间的交互。

新的RF频段（如3GPP在R15中所定义的sub－6GHz和毫米波（mm－wave））给产业界带给了极大挑战。LTE的发展，特别是在是载波单体技术的应用于，造成当今智能手机中的简单架构。同时，RF电路板和能用天线空间增加带给的密集化趋势，使更加多的手执设备OEM厂商使用功率放大器模块并应用于新技术，如LTE和WiFi之间的天线分享。

射频（RF）器件PCB技术概览在低频频段，所包括的600MHz频段将为低频段天线设计和天线调谐器带给新的挑战。随着新的超高频亲率（N77、N78、N79）无线电频段公布，5G将带给更高的复杂性。

具备双相连的频段重新分配（早期频段还包括N41、N71、N28和N66，未来还有更加多），也将减少对前端的容许。毫米波频谱中的5GNR无法获取5G关键USP的多千兆位速度，因此必须在前端模组中具备更高密度，以构建新的频段构建。5G手机必须4X4MIMO应用于，这将在手机中减少大量RF流。融合载波单体拒绝，将造成更加简单的天线调谐器和多路复用器。

2018～2024年5G手机射频前端结构5G将为外包半导体封测厂商（OSAT）带给更加多PCB业务RF系统级PCB（SiP）市场可分成两部分：各种RF器件的一级PCB，如芯片／晶圆级滤波器、电源和放大器（还包括RDL、RSV和／或凸点步骤）；在表面贴装（SMT）阶段展开的二级SiPPCB，其中各种器件与无源器件一起装配在SiP基板上。2018年，射频前端模组SiP市场（还包括一级和二级PCB）总规模为33亿美元，预计2018～2023年期间的填充年均增长率（CAGR）将超过11．3％，市场规模到2023年将快速增长至53亿美元。2018年，晶圆级PCB约占到RFSiP装配市场总量的9％。Yole在这份新的报告中详尽研究了移动领域各种射频前端模组的SiP市场，还包括：PAMiD（带上构建双工器的功率放大器模块）、PAM（功率放大器模块）、RxDM（接管冗余模块）、ASM（电源复用器、天线电源模块）、天线耦合器（多路复用器）、LMM（低噪声放大器－多路复用器模块）、MMMBPA（多模、多频带功率放大器）和毫米波前端模组。

到2023年，PAMiDSiP装配预计将占到RFSiP市场总营收的39％。本报告包括了覆盖面积蜂窝和相连的射频前端模组，并获取了按各种通信标准和智能手机细分的SiP市场预测。到2023年，用作蜂窝和相连的射频前端SiP市场将分别占到SiP市场总量的82％和18％。

按蜂窝通信标准，反对5G（sub－6GHz和毫米波）的前端模组将占2023年RFSiP市场总量的28％。高端智能手机将贡献射频前端模组SiP装配市场的43％，其次是低端智能手机（35％）和奢侈智能手机（13％）。4G射频前端SiP供应链由少数几家构建器件制造商（IDM）领导，如Qorvo、博通（Broadcom（Avago））、SkyworksSolutions和村田（Murata），它们将部分SiP装配外包给OSAT厂商。

高通（Qualcomm）渐渐沦为5G解决方案射频前端的最重要供应商，特别是在是5G毫米波（取得了多家移动OEM厂商的订单），并未来将会在未来维持主导地位。事实上，高通是唯一一家需要为5G获取原始解决方案的厂商，还包括调制解调器、天线模块和应用于处理器。

高通作为一家无晶圆厂，外包了所有SiP装配，这为OSAT厂商带给了更好商机。此外，IDM厂商更为注目5Gsub－6Ghz的射频前端解决方案，这些也必须PCB创意，如更密切的元件布局、双面贴装、共形／划区屏蔽、高精度／高速SMT等。

这些都必须投资新的设备和工艺。Yole指出，对装配技术的高投放开销，将促成厂商将业务更好地外包给OSAT厂商。

按蜂窝和相连标准细分的射频前端模组SiP装配市场5G正在推展射频前端的PCB创意智能手机中的4GLTE为前端模组以及滤波器组和冗余接管模块用于了多芯片SiP。SiP获取了所必须的小尺寸、更加较短的信号路径和更加较低的损耗。4GLTE前端模组目前还包括10－15颗芯片，利用倒装芯片球焊或铜柱相连到有机基板（最少8个有机层或18个陶瓷层），一些功率放大器依然用于引线键合。5GSub－6GHz产品预计将利用改进的现有倒装芯片SiP（如双面FCPCB基板），使用相似的物料表格，构建渐进式创意。

随着新的架构的引进，5G毫米波频率带给了突破性的PCB：扇出型晶圆级PCB（WLP）和玻璃基板中介层，与具备低损耗电介质的先进设备有机基板倒装芯片PCB竞争。天线技术和布局是5G半导体系统最关键的挑战之一。

在毫米波频率，从半导体PCB到天线的长路径代表着高损耗，因此期望将天线构建到SiP中。更高的频率必须更加小的天线（mm而不是cm），从标记面积来看，这样更容易构建到SiP中。不过，目前单个天线必需与多个频带一起工作，使得天线和可选电路显得更为简单。

为将天线元件与射频组件构建用作5G移动通信，明确提出了具备有所不同架构的多种PCB解决方案。由于成本和成熟期的供应链，基于层压基板的倒装芯片首度被用作PCB天线（antenna－in－package，AiP）。扇出型WLP／PLPPCB归功于较高的信号性能、低损耗和增大的外形尺寸，是一种很有前景的AiP构建解决方案，但它必须双面轻布线层（RDL）。除少数厂商，大部分OSAT仍未准备好利用该技术大规模生产。

此外，电路必须屏蔽免遭天线电磁辐射，同时还要保证天线不被挡住，并且可以构建明晰的接管／传输。与层压基板一样，陶瓷和玻璃也沦为PCB基板材料的新自由选择。对于5G毫米波PCB基板材料的自由选择，必需在电气特性、成本、可加工性和供应链打算状况等多方面做到权衡。由于成本和材料／组件供应链的准备就绪状况，有机层压基板将首度应用于（预示受限的陶瓷应用于），随后是陶瓷和玻璃。

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