《電子技術(shù)應(yīng)用》
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77GHz汽車毫米波雷達(dá)用量趨增 CMOS工藝MMIC前景可期

2019-03-18
關(guān)鍵詞: 77GHz 毫米波雷達(dá) MMIC

  雖然L5甚或L4級(jí)的自動(dòng)安全駕駛距離大規(guī)模落地還有相當(dāng)一段時(shí)間,但作為自動(dòng)駕駛關(guān)鍵器件的毫米波雷達(dá)的市場(chǎng)規(guī)模卻在以驚人的速度增長(zhǎng)——有研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2017年~2022年,毫米波雷達(dá)的市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到35%,其中短中距毫米波雷達(dá)的CAGR達(dá)到48%,長(zhǎng)距毫米波雷達(dá)的CAGR達(dá)到36%。到2022年,全球車用毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)??傆?jì)約160億美元,其中短中距毫米波雷達(dá)規(guī)模在84億美金,長(zhǎng)距毫米波雷達(dá)75.6億美元。而在這個(gè)160億的市場(chǎng)中,芯片約一半,達(dá)80億美元。

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  圖:全球全球MMIC市場(chǎng)規(guī)模

  從ADAS到自動(dòng)駕駛的演進(jìn)促進(jìn)了毫米波雷達(dá)的需求。就單車裝載量看,目前,L2階段配置基本是1個(gè)長(zhǎng)距+2個(gè)短距,到2022年左右,L3階段車型將增加到2個(gè)長(zhǎng)距+6個(gè)短距,到2040年左右,L5級(jí)的車型也將是這個(gè)配置。

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  圖:汽車安全駕駛演進(jìn)對(duì)MMIC的需求趨勢(shì)

  市場(chǎng)業(yè)態(tài)和產(chǎn)品格局

  從模塊看,目前全球主要的毫米波雷達(dá)供應(yīng)商為博世(Bosch)、大陸集團(tuán)(Continental)、天合汽車集團(tuán)(TRW)、法雷奧(Valeo)、海拉(Hella)、德爾福(Delphi)、電裝(Denso)、奧托立夫(Autoliv)、富士通(Fujitsu)、Hitachi等公司,國內(nèi)則是森思泰克、杭州智波、行易道、南京隼眼、蘇州安智、蘇州豪米波、深圳安智杰、深圳承泰、湖南納雷、依萊達(dá)、德賽西威、木牛、雷博泰克、深圳卓穎等。目前,國際大廠的產(chǎn)品線比較全,除了24GHz產(chǎn)品,大多有77GHz產(chǎn)品,覆蓋長(zhǎng)距、中距和盲點(diǎn);國內(nèi)則還是以24GHz的盲點(diǎn)、變道輔助雷達(dá)為主。

  除了開發(fā)難度高以及相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)與合作協(xié)議的原因,國內(nèi)77GHz產(chǎn)品的缺乏和毫米波雷達(dá)芯片(MMIC)的材料工藝發(fā)展及其影響有著密切關(guān)系。早期(2007年之前)的毫米波雷達(dá)主要是GaAs工藝 ,費(fèi)用較昂貴,多用于高頻高功率應(yīng)用,且由于金屬層少、芯片集成度低,需要大量芯片搭建毫米波射頻前端(7-8顆MMIC/3-4顆BBIC),導(dǎo)致雷達(dá)模塊體積和價(jià)格不具備吸引力。到SiGe工藝時(shí)期,系統(tǒng)所需射頻芯片數(shù)量已經(jīng)大幅下降( 2-5顆MMIC/1-2顆BBIC),雷達(dá)體積也逐漸縮小,這也推動(dòng)了毫米波雷達(dá)在汽車ADAS系統(tǒng)上的應(yīng)用。

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  圖:MMIC材料工藝演進(jìn)

  盡管如此,由于價(jià)格比較貴(上百美金),除了高端車系,SiGe工藝的77GHz產(chǎn)品還是難以滿足大批量應(yīng)用。目前,全球MMIC供應(yīng)商包括TI、英飛凌、NXP、ADI、ST、得捷電子、富士通、安森美和瑞薩,大都以SiGe工藝為主,產(chǎn)品基本覆蓋24GHz和77GHz;國內(nèi)則是廈門意行半導(dǎo)體和加特蘭微電子。廈門意行半導(dǎo)體是SiGe工藝24GHz產(chǎn)品,加特蘭微電子則比較特別,從該公司提供的資料看,他們是全球首家量產(chǎn)CMOS毫米波雷達(dá)收發(fā)單芯片的公司,也是亞洲第一家通過車規(guī)認(rèn)證的77GHz毫米波雷達(dá)芯片公司,并且還是全球首家成功導(dǎo)入前裝車輛并量產(chǎn)的CMOS-77GHz毫米波雷達(dá)芯片的公司。

  本土CMOS工藝MMIC的突破

  過去兩年,是加特蘭芯片從研發(fā)到落地的兩年。繼2015年實(shí)現(xiàn)首顆CMOS工藝全集成77GHz毫米波雷達(dá)收發(fā)單芯片流片后,該公司在2017量產(chǎn)了一顆名為Yosemite的芯片,并于同年開發(fā)出名為Yellowstone的第一代行業(yè)用MMIC工程樣片。2018年,Yellowstone實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),同期推出了其第二代MMIC工程樣片Alps,該芯片在2019年3月量產(chǎn)?;诘谝淮酒牧慨a(chǎn),首款搭載該芯片的車型在2018年10月量產(chǎn)(奇瑞X70S,前部一顆,后部?jī)深w), 11月份加入“廣汽GIVA智能駕駛平臺(tái)車計(jì)劃”(MMIC唯一合作商),12月向某人體安檢領(lǐng)域企業(yè)交付了芯片,拓展了其MMIC的應(yīng)用市場(chǎng)。

  基于對(duì)自身產(chǎn)品技術(shù)和市場(chǎng)前景的信心,加特蘭對(duì)其未來5年在全球汽車MMIC的市場(chǎng)目標(biāo)是:中長(zhǎng)距占到15%,超短距占25%的份額。另外,他們也正在向工業(yè)和智能家居市場(chǎng)拓展,希望到2025年,其MMIC能占到全球相關(guān)市場(chǎng)的24%和20%。

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  圖:加特蘭在全球汽車MMIC市場(chǎng)的目標(biāo)


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