三星正准备为5G mmWave生产AiP模块

2019年虽然整体智能手机市场未必能够出现明显成长动能，但是5G前哨战已然开打，全球手机芯片业者势必不会彼此退让。

熟悉半导体封测业者透露，高通(Qualcomm)自然是在sub 6GHz与毫米波(mmWave)都领先的佼佼者，但是作为手机龙头的三星电子(Samsung Electronics)挟带全球第一的销售量能，集团旗下三星电机(SEMCO)则是仅次于高通，可将5G毫米波整合天线封装(Antenna-In-Package)模组推入量产阶段的业者，速度也仍小幅领先后起直追的华为海思、联发科。

半导体供应体系业者表示，在系统级封装(SiP)基础上的整合天线模组封装(AiP)重要性日益提升，目前台系业者中，日月光投控旗下日月光与高通已经在AiP制程上有良好合作，且是少数跨足5G毫米波频段领域业者。

据了解，针对5G世代整合射频芯片(RF)与天线的AiP封装模组，其所需的半导体测试介面设计将是高度客制化，且掌握在少数台系、日系、美系龙头业者手中。毫米波频段又比sub 6GHz芯片模组多出数道测试手续，目前在5G毫米波天线封装积极耕耘的业者仍不可忽视三星集团的实力。

据悉，以众芯片、封测厂状况来看，供应链传出，日月光投控旗下硅品也陆续承接如海思、联发科的AiP封装订单，目前以sub 6GHz为主，下半年持续推进进入量产阶段，台系半导体供应体系则不评论市场传言、客户与供应链说法。

熟悉天线元件业者透露，事实上，作为辐射元件的传统天线价格其实一件约1美元上下，但是进入5G行动通讯领域，微型化、模组化才符合现代消费电子产品趋势，又必须考量到讯号干扰、不连续性、应力、散热等问题，供应链业者初步估计，一颗AiP模组价格将至少是传统的18~22倍起跳。

尽管供应体系业者对于价格等敏感问题不多作评论，但如何找出兼顾性能、成本的解决方案成为目前业界重点。熟悉半导体业者认为，整合RF芯片、天线的整合模组，估计将有7~8成甚至更高的成本来自于封装与测试。

另一方面，5G世代的sub 6GHz频段，RF元件也可导入化合物半导体制程如砷化镓，但到了毫米波频段，IDM大厂也多强力布局碳化硅基氮化镓(GaN-On-SiC)、硅基氮化镓(GaN-On-Si)等。

不过传统CMOS制程因其量产能力成熟与成本效益，毫米波IC回头采取全硅基芯片设计，搭配如晶圆代工厂台积电、格芯(GlobalFoundries)等的量产效益，成本差距跟化合物半导体元件估计有2~3倍不等，这也将成为如强调全硅基毫米波IC业者如AnokiWave等，得以成为与三五族业者、IDM大厂并列为选项的原因之一。

全球主力IC设计业者也正积极思考使用哪些选项才能够进一步把天线、RF之整合模组成本有效降低到可接受的水准，这也推动如高通、华为海思等手机芯片大厂必须思考进一步跨入化合物半导体的RF、PA元件，目前也已经是现在进行式。

而就以整合天线模组来说，半导体供应链业者透露，一支手机估计要用到3~4个AiP模组，其中将会把各类RF元件、电源管理芯片、毫米波天线等都进行系统级封装。

目前全球仅有两大业者宣布正式量产，除了高通外，就是三星集团。而再从电信运营商的布局策略来看，目前全球各国中，也以美国、韩国在毫米波频段的着墨最为深远。