中上游是中國LED產業快速發展之軟肋
編輯：葉子 [ 2010-5-28 9:00:28 ] 文章來源：LED大屏網
目前全球初步形成以亞洲、北美、歐洲三大區域為中心的LED產業格局，以日本日亞、豐田合成、美國Cree、Lumileds和歐洲Osram為專利核心的技術競爭格局。美日企業在外延片、芯片技術、設備方面具有壟斷優勢，歐洲企業在應用技術領域優勢突出。
從1999年到2009年，在美國申請的LED相關專利3312件中，日本位居首位，約占50%，美國第二，占30%，中國臺灣第三，為11%。
日本是全球LED產業最大生產國，約占據50%市場份額，其動向幾乎是LED行業的指針。中國臺灣LED產業的營收占全球營收額的17%，僅次于日本，領先于韓國、歐洲及美國。臺灣是全球消費電子產品生產基地，也是全球第一大LED下游封裝及中游芯片生產地。我國臺灣地區和大陸主要側重發展封裝和組裝環節，產量位居世界第一，產值位居全球第二。
LED產業鏈主要包括四個部分：LED外延片生長、芯片制造、器件封裝和產品應用，此外還包括相關配套產業。
在LED產業鏈中，LED外延片與芯片約占行業70%利潤，LED封裝約占10-20%，而LED應用大概也占10-20%。與之相匹配的是，LED產業鏈從上游到下游行業的進入門檻逐步降低。
制造LED芯片所用的襯底材料通常是高質量的藍寶石或碳化硅、GaAs(砷化鎵)，是外延生長出各種復合半導體的晶種。當前，在GaAs襯底上生長AlInGaP是一項相對成熟的技術，預計未來GaAs襯底仍會是襯底材料可靠的選擇。而藍寶石襯底由于在大尺寸襯底上良好的性能，隨著廠商不斷努力向大尺寸襯底工藝發展，將逐步占據更大比重。
外延片生長是LED制造的關鍵技術，目前普遍采用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)方法實現。目前全球MOCVD的主要制造廠家為德國的AIXTRON公司和美國的VEECO公司，前者約占60%-70%的國際市場份額，后者占據30%-40%，日本NipponSanso生產的設備基本限于日本國內銷售。
外延生長完成后，中游芯片設計和加工廠商根據LED性能需求進行器件結構和工藝設計，通過外延片擴散、金屬鍍膜，再進行光刻、熱處理，形成金屬電極;再將基板磨薄拋光后，切割為細小的LED芯片。
芯片封裝即將芯片粘貼并焊接導線架，經由測試、封膠后，封裝成各種不同的產品。白光LED芯片還需要在密封膠內注入磷才能產生白光。原則上芯片越小、封裝的技術難度越高。
封裝后產品經過測試、分選，裝配進分系統供照明器材使用。照明器材(如信號燈、屏幕、商用或民用照明設備)除LED芯片外，還包括其他光學器件、LED驅動電路等。產品經過經銷商銷售，照明設計工程師、建筑師設計后，最終提供給終端用戶使用。
LED產業在全球已形成一套完整的產業鏈，中國臺灣、日本、韓國的企業數量眾多，主要集中在襯底、外延、芯片及封裝領域。具備實力從事LED產業鏈上全業務的公司較少，主要是美國、日本及韓國的龍頭企業。
在國內LED產業鏈中，中上游的外延片和芯片環節發展是相對滯后的軟肋。
LED外延片和芯片對技術要求較高，國內在這兩方面同國際先進水平還有一定差距。目前國內外延片和芯片的產量有限，從事LED外延片生產的企業僅10家左右，LED芯片生產的廠商也不多。國產LED外延材料、芯片以中低檔為主，80%以上功率型LED芯片、器件依賴進口，外延片產量僅能滿足封裝企業需求量的20%。
我國LED企業超過3000家，其中70%集中于下游產業，LED封裝產品已達世界第一，技術水平和產品質量參差不齊。造成中國LED產業中上游萎縮，下游膨脹的主要原因是，目前LED的主流技術專利多為發達國家所控制，國內缺乏自主知識產權和核心技術，企業發展面臨的專利風險日益加大，生產設備落后且科研成果產業化不順暢。
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