中上游是中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展之軟肋
編輯：葉子 [ 2010-5-28 9:00:28 ] 文章來(lái)源：LED大屏網(wǎng)
目前全球初步形成以亞洲、北美、歐洲三大區(qū)域?yàn)橹行牡腖ED產(chǎn)業(yè)格局，以日本日亞、豐田合成、美國(guó)Cree、Lumileds和歐洲Osram為專利核心的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)格局。美日企業(yè)在外延片、芯片技術(shù)、設(shè)備方面具有壟斷優(yōu)勢(shì)，歐洲企業(yè)在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)突出。
從1999年到2009年，在美國(guó)申請(qǐng)的LED相關(guān)專利3312件中，日本位居首位，約占50%，美國(guó)第二，占30%，中國(guó)臺(tái)灣第三，為11%。
日本是全球LED產(chǎn)業(yè)最大生產(chǎn)國(guó)，約占據(jù)50%市場(chǎng)份額，其動(dòng)向幾乎是LED行業(yè)的指針。中國(guó)臺(tái)灣LED產(chǎn)業(yè)的營(yíng)收占全球營(yíng)收額的17%，僅次于日本，領(lǐng)先于韓國(guó)、歐洲及美國(guó)。臺(tái)灣是全球消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)基地，也是全球第一大LED下游封裝及中游芯片生產(chǎn)地。我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)和大陸主要側(cè)重發(fā)展封裝和組裝環(huán)節(jié)，產(chǎn)量位居世界第一，產(chǎn)值位居全球第二。
LED產(chǎn)業(yè)鏈主要包括四個(gè)部分：LED外延片生長(zhǎng)、芯片制造、器件封裝和產(chǎn)品應(yīng)用，此外還包括相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)。
在LED產(chǎn)業(yè)鏈中，LED外延片與芯片約占行業(yè)70%利潤(rùn)，LED封裝約占10-20%，而LED應(yīng)用大概也占10-20%。與之相匹配的是，LED產(chǎn)業(yè)鏈從上游到下游行業(yè)的進(jìn)入門檻逐步降低。
制造LED芯片所用的襯底材料通常是高質(zhì)量的藍(lán)寶石或碳化硅、GaAs(砷化鎵)，是外延生長(zhǎng)出各種復(fù)合半導(dǎo)體的晶種。當(dāng)前，在GaAs襯底上生長(zhǎng)AlInGaP是一項(xiàng)相對(duì)成熟的技術(shù)，預(yù)計(jì)未來(lái)GaAs襯底仍會(huì)是襯底材料可靠的選擇。而藍(lán)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(fā)展，將逐步占據(jù)更大比重。
外延片生長(zhǎng)是LED制造的關(guān)鍵技術(shù)，目前普遍采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)方法實(shí)現(xiàn)。目前全球MOCVD的主要制造廠家為德國(guó)的AIXTRON公司和美國(guó)的VEECO公司，前者約占60%-70%的國(guó)際市場(chǎng)份額，后者占據(jù)30%-40%，日本NipponSanso生產(chǎn)的設(shè)備基本限于日本國(guó)內(nèi)銷售。
外延生長(zhǎng)完成后，中游芯片設(shè)計(jì)和加工廠商根據(jù)LED性能需求進(jìn)行器件結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)，通過(guò)外延片擴(kuò)散、金屬鍍膜，再進(jìn)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(xì)小的LED芯片。
芯片封裝即將芯片粘貼并焊接導(dǎo)線架，經(jīng)由測(cè)試、封膠后，封裝成各種不同的產(chǎn)品。白光LED芯片還需要在密封膠內(nèi)注入磷才能產(chǎn)生白光。原則上芯片越小、封裝的技術(shù)難度越高。
封裝后產(chǎn)品經(jīng)過(guò)測(cè)試、分選，裝配進(jìn)分系統(tǒng)供照明器材使用。照明器材(如信號(hào)燈、屏幕、商用或民用照明設(shè)備)除LED芯片外，還包括其他光學(xué)器件、LED驅(qū)動(dòng)電路等。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)經(jīng)銷商銷售，照明設(shè)計(jì)工程師、建筑師設(shè)計(jì)后，最終提供給終端用戶使用。
LED產(chǎn)業(yè)在全球已形成一套完整的產(chǎn)業(yè)鏈，中國(guó)臺(tái)灣、日本、韓國(guó)的企業(yè)數(shù)量眾多，主要集中在襯底、外延、芯片及封裝領(lǐng)域。具備實(shí)力從事LED產(chǎn)業(yè)鏈上全業(yè)務(wù)的公司較少，主要是美國(guó)、日本及韓國(guó)的龍頭企業(yè)。
在國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)鏈中，中上游的外延片和芯片環(huán)節(jié)發(fā)展是相對(duì)滯后的軟肋。
LED外延片和芯片對(duì)技術(shù)要求較高，國(guó)內(nèi)在這兩方面同國(guó)際先進(jìn)水平還有一定差距。目前國(guó)內(nèi)外延片和芯片的產(chǎn)量有限，從事LED外延片生產(chǎn)的企業(yè)僅10家左右，LED芯片生產(chǎn)的廠商也不多。國(guó)產(chǎn)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(jìn)口，外延片產(chǎn)量?jī)H能滿足封裝企業(yè)需求量的20%。
我國(guó)LED企業(yè)超過(guò)3000家，其中70%集中于下游產(chǎn)業(yè)，LED封裝產(chǎn)品已達(dá)世界第一，技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。造成中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)中上游萎縮，下游膨脹的主要原因是，目前LED的主流技術(shù)專利多為發(fā)達(dá)國(guó)家所控制，國(guó)內(nèi)缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)，企業(yè)發(fā)展面臨的專利風(fēng)險(xiǎn)日益加大，生產(chǎn)設(shè)備落后且科研成果產(chǎn)業(yè)化不順暢。
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