5G應(yīng)用的關(guān)鍵頻段是毫米波，但是在6GHz以下需要連續(xù)的大帶寬來(lái)滿足5G系統(tǒng)需求（eMBB、mMTC、URLLC），這樣的頻段已經(jīng)沒(méi)有了，而毫米波是指波長(zhǎng)1~10mm、頻率30~300GHz的電磁波，毫米波頻段可以構(gòu)建高達(dá)800MHz的超大帶寬通信系統(tǒng)，通信速率高達(dá)10Gbit/s，歐美日等國(guó)家已經(jīng)完成5G頻譜劃分與拍賣(mài)。線路板小編了解到，3GPP在2016年初公布了毫米波信道模型的技術(shù)報(bào)告明確了毫米波頻段作為5G戶外通信頻段的可行性。

       目前美國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)家已陸續(xù)完成5G高頻頻譜的劃分與拍賣(mài)，我國(guó)目前披露了實(shí)驗(yàn)頻段（24.75~27.5GHz和37~42.5GHz），但是目前毫米波頻譜的具體規(guī)劃仍未正式發(fā)布。

       我國(guó)毫米波基本完成關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，預(yù)計(jì)到2020年實(shí)現(xiàn)商用。電路板廠獲悉，我國(guó)工業(yè)和信息化部于2017年批復(fù) 24.75~  27.5 GHz 和 37~42.5 GHz 頻段用于我國(guó) 5G  技術(shù)研發(fā)毫米波實(shí)驗(yàn)頻段，19年IMT-2020(5G)推進(jìn)組明確了毫米波推進(jìn)的三個(gè)階段性工作，運(yùn)營(yíng)商及設(shè)備廠商加速推進(jìn)毫米波驗(yàn)證，具體來(lái)看，中國(guó)聯(lián)通于 19 年  4 月完成多廠家5G毫米波基站功能性驗(yàn)證，中國(guó)移動(dòng)也于同年 7 月完成 5G 毫米波關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，正推進(jìn)系統(tǒng)性能及標(biāo)準(zhǔn)方案驗(yàn)證，計(jì)劃于 2022 年實(shí)現(xiàn) 5G  毫米波商用部署，截至 10 月底，華為、中興、諾基亞貝爾三家系統(tǒng)廠家已全部完成 2019  年毫米波關(guān)鍵技術(shù)測(cè)試的主要功能、設(shè)計(jì)和外場(chǎng)性能測(cè)試工作，有望于毫米波頻譜具體規(guī)劃發(fā)布后快速實(shí)現(xiàn)商用。

       AiP 是目前智能手機(jī)毫米波天線的主要方案:  縮短路徑損耗、性價(jià)比高、符合小型化需求。設(shè)計(jì) 5G  毫米波天線性能主要考衡/影響因素有：中框設(shè)計(jì)/材料、高全面屏占比、RFIC  與毫米波天線陣列間的傳輸路徑損耗、毫米波天線陣列材料等，目前提出的毫米波天線方案有：AoB、AiP、AiM、AoC、AiP  等方案。在綜合考慮成本、良率、損耗、小型化等因素下，目前毫米波天線主要方案是 AiP，已經(jīng)在三星量產(chǎn)發(fā)布的 Galaxy S10 5G  手機(jī)里面使用。

        AiP=RF IC+天線: AiP  是基于封裝材料與工藝將天線與芯片集成在封裝內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)無(wú)線功能的一門(mén)技術(shù)，是在 SiP（system in package）的基礎(chǔ)上，用 IC 載板來(lái)進(jìn)行多芯片  SiP 系統(tǒng)級(jí)封裝，AiP 工藝主要有 LTCC（低溫共燒結(jié)陶瓷）、HDI（高密度互聯(lián)）及  FOWLP（晶圓級(jí)扇出式封裝）三種方案。AiP 除了必須使用先進(jìn)的封裝技術(shù)外(如覆晶、硅穿孔、系統(tǒng)級(jí)封裝等)，還需在內(nèi)部層采用 LCP  材料，作為 FPC 板用，以降低信號(hào)干擾，減少路徑損耗，提升信號(hào)傳輸能力。

        優(yōu)點(diǎn)：1) 縮短路徑損耗：AiP  是將天線與芯片集成在封裝內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)無(wú)線功能的一門(mén)技術(shù)，縮短了芯片與毫米波天線陣列之間的距離減少了傳輸?shù)穆窂綋p耗。2) 成本具優(yōu)勢(shì)、制程成熟、符合小型化趨勢(shì)：  AoC 技術(shù)方案雖然可以很大程度縮減天線尺寸，但需半導(dǎo)體材料與制程上的統(tǒng)一，且要與其他元件一同結(jié)合于單一芯片中，制造成本高，較適合應(yīng)用于太赫茲頻段中。相比 AoC 方案，AiP  在 5G 毫米波波長(zhǎng)1-10mm 之間的頻段下，片上天線的尺寸可以小于一般的芯片封裝，AiP  將天線集成到芯片中，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有利于小型化、低成本。

具體 AiP 模塊方案：目前推出兩款毫米波天線模塊  QTM052、QTM525 均采取AiP 天線封裝技術(shù)，從而達(dá)到縮小手機(jī)厚度與減少 PCB 面積，取代傳統(tǒng)天線與射頻模塊的分散式設(shè)計(jì)的目的。該毫米波天線模塊里面集成了：射頻收發(fā)器、射頻前端、射頻后端、電源管理芯片以及相控天線陣列。

        我們判斷單機(jī)需要 2-4 顆 AiP  模塊來(lái)保證毫米波頻段的收發(fā)及避免“天線門(mén)”事件，由于其集成度高、供給稀缺，目前 AiP 單價(jià)高企，為 14-16 美元。據(jù)設(shè)計(jì)建議：AiP  擺放在手機(jī)上下端左右側(cè)面邊緣位置為優(yōu)(避免內(nèi)部元件干擾)，同時(shí)，為規(guī)避金屬屏蔽 AiP 對(duì)應(yīng)中框位置需做去金屬化處理。

        產(chǎn)業(yè)鏈跟蹤得蘋(píng)果新機(jī)中框有望新增挖槽/打通孔/注塑/覆蓋藍(lán)寶石/玻璃等去金屬工序，預(yù)計(jì)為配置 AiP  進(jìn)行去金屬化準(zhǔn)備，判斷明年蘋(píng)果將推出 5G手機(jī)(毫米波、Sub-6G)。具體看毫米波天線方案：

1) 若不單獨(dú)出售毫米波天線，蘋(píng)果毫米波天線預(yù)計(jì)采購(gòu) 1-2  顆毫米波 AiP 整機(jī)模塊； 

2) 若可單獨(dú)采購(gòu)毫米波芯片，預(yù)計(jì)其中一顆 AiP 模組會(huì)采用  毫米波 芯片+LCP 傳輸線/天線方案，有望利用好PCB供應(yīng)商。