de.wedoany.com-Bericht: Das in Guangzhou ansässige Unternehmen Guangzhou Aifuguangtong Technology Co., Ltd., ein Hersteller von HF-Filterchips, plant für dieses Jahr eine Produktionskapazität von über 1 Milliarde Filterchips. Die aktuelle Ausbeute liegt stabil bei 98–99 %. Betrachtet man die Auslieferungsstruktur, so sind Mobiltelefone nach wie vor das Anwendungsgebiet mit dem höchsten Auslieferungsanteil. Die entsprechenden Produkte decken bereits die gängigen Marken ab und werden in großem Umfang ausgeliefert. Das Unternehmen mit Sitz im Bezirk Huangpu in Guangzhou konzentriert sich auf den Bereich der mittel- und hochfrequenten HF-Filterchips für 5G. Das Kernprodukt sind BAW-Filterchips (Bulk Acoustic Wave), eine der wichtigsten HF-Frontend-Komponenten, auf die die chinesische Kommunikationsindustrie seit langem auf ausländische Lieferungen angewiesen ist.
Die Funktion von Hochfrequenz-Filterchips besteht darin, in einer komplexen drahtlosen Signalumgebung die Signale des Zielfrequenzbands herauszufiltern und Rauschen sowie Störungen benachbarter Frequenzen zu unterdrücken. Dies wirkt sich direkt auf die Signalempfangsqualität, die Kommunikationsstabilität und den Stromverbrauch von Produkten wie Smartphones, Basisstationen, IoT-Geräten und Fahrzeugkommunikationsterminals aus. Ein einzelnes Smartphone benötigt in der Regel über 30 Filterchips, die mehrere Kommunikationsfrequenzbänder abdecken, darunter fast 10 im Hochfrequenzbereich. Die inländische Substitution für die mittleren und niedrigen Frequenzbänder der 3G- und 4G-Ära ist bereits relativ ausgereift. Die 5G- und höheren Kommunikationsfrequenzbänder stellen höhere Anforderungen an die Leistung der Filterchips, weshalb mittel- und hochfrequente BAW-Filterchips zu einem schwieriger zu durchbrechenden Glied bei der Inländisierung der HF-Frontend-Komponenten geworden sind.
Der Fokus der Aufmerksamkeit auf das chinesische Unternehmen Aifuguangtong liegt nicht nur auf den Produktionszahlen, sondern auch auf dem technologischen Ansatz. Die US-amerikanischen Halbleiterunternehmen Broadcom und Qorvo haben lange Zeit die Patente und Marktvorteile bei 5G-Hochfrequenz-Filterchips inne. Der gängige Branchenansatz verwendet meist polykristallines Aluminiumnitrid. Aifuguangtong hat sich für einen selbst entwickelten Ansatz mit einkristallinem Aluminiumnitrid entschieden, um die bestehenden Patentbarrieren ausländischer Unternehmen zu umgehen. Das Unternehmen betreibt Forschung und Entwicklung entlang der gesamten Wertschöpfungskette, von Materialien, Anlagen, Prozessen und Strukturen bis hin zum Massenproduktionssystem. Die innere Struktur von einkristallinem Aluminiumnitrid ist geordneter, und die Schallwellenübertragungseffizienz sowie die piezoelektrischen Eigenschaften sind besser für Hochfrequenz-Breitbandanwendungen geeignet. Dies kann Energieverluste reduzieren und die Leistungskapazität erhöhen, wodurch eine Materialgrundlage für leistungsstarke BAW-Filterchips geschaffen wird.
Aus fertigungstechnischer Sicht hat Aifuguangtong in Guangzhou die weltweit erste 8-Zoll-Massenproduktionslinie für BAW-Filterchips errichtet und betreibt diese im IDM-Modell (Integrated Device Manufacturer). Filterchips unterscheiden sich von digitalen Chips; ihre Leistungssteigerung hängt stark von der Materialabscheidung, dem Strukturdesign, der Lithografiegenauigkeit, der Dünnschichtkontrolle, der Verpackungsanpassung und der Prozesskonsistenz ab. Rund um den Ansatz mit einkristallinem Aluminiumnitrid muss das Unternehmen die Produktionsprozesse neu anpassen und sogar einige Halbleiteranlagen modifizieren und selbst entwickeln. Gerade weil dieser Ansatz kein einfacher Materialaustausch ist, spiegelt die Massenproduktionsfähigkeit das technische Niveau des Unternehmens besser wider als Laborproben.
Derzeit hat Aifuguangtong die stabile Massenproduktion von fast 100 Filterchip-Modellen realisiert. Die Produkte sind in die Lieferketten großer Endgerätehersteller wie dem südkoreanischen Elektronikunternehmen Samsung und dem chinesischen Kommunikationsausrüster ZTE eingedrungen und werden in Szenarien wie 5G-Kommunikation, Satelliteninternet, IoT und Fahrzeugkommunikation eingesetzt. Die Frequenzfähigkeit der Produkte des Unternehmens deckt bereits Anwendungsanforderungen über 10 GHz ab und bietet Komponentenunterstützung für schnelle, breitbandige und verlustarme drahtlose Kommunikationsszenarien. Da 5G-A, Satelliteninternet, vernetzte Fahrzeuge und intelligente Endgeräte weiterhin Frequenzbänder und Bandbreiten erhöhen, werden Hochfrequenz-Filterchips nicht länger nur Begleitkomponenten im HF-Frontend von Mobiltelefonen sein, sondern in mehr Geräte mit hoher Verbindungsdichte Einzug halten.
Kosten und Ausbeute sind gleichermaßen entscheidend dafür, ob die inländische Substitution zu einer großflächigen Versorgung führen kann. Durch den Aufbau eigener Wafer-Fertigungslinien, die Förderung der inländischen Beschaffung von Kernmaterialien sowie die Optimierung der Materialwachstumseffizienz und des Chip-Herstellungsprozesses konnte Aifuguangtong die Gesamtkosten seiner Produkte im Vergleich zu vergleichbaren ausländischen Lösungen senken. Die aktuelle Ausbeute liegt stabil bei 98–99 %, was darauf hindeutet, dass der Massenproduktionsprozess einen hohen Stabilitätsbereich erreicht hat. Für Endgerätehersteller müssen Lieferanten von Filterchips nicht nur die Leistungsanforderungen erfüllen, sondern auch Chargenkonsistenz, Lieferfähigkeit, Preisvorteile und Abdeckung mehrerer Modelle bieten. Eine Instabilität in einem dieser Bereiche kann die Einführung des gesamten HF-Schemas des Endgeräts beeinträchtigen.
Hinter der Kapazitätserweiterung stehen die gemeinsame Förderung durch die Halbleiterfertigungskapazitäten in Guangzhou und den Markt für HF-Chip-Anwendungen. Aifuguangtong hat Produktionskapazitäten für BAW-Filterchips in Guangzhou und Heyuan aufgebaut und treibt den Bau des Hauptsitzes in Guangzhou sowie die Renovierung von Reinräumen voran. Der Wandel von der Kontrolle hochfrequenter Filterchips durch einige wenige ausländische Unternehmen hin zu einer Produktionsplanung chinesischer Unternehmen im Milliardenbereich markiert einen Übergang von punktuellen Durchbrüchen zur skalengerechten Fertigung bei kritischen HF-Frontend-Komponenten in China. In Zukunft werden Anwendungen wie Mobiltelefone, Basisstationen, Drohnen, Fahrzeugkommunikation, Roboter und Satelliteninternet die Lieferfähigkeit, Produktstabilität und Kundeneinführungsgeschwindigkeit dieser BAW-Route mit einkristallinem Aluminiumnitrid weiter auf die Probe stellen.
