中上游是中国LED产业快速发展之软肋
编辑：叶子 [ 2010-5-28 9:00:28 ] 文章来源：LED大屏网
目前全球初步形成以亚洲、北美、欧洲三大区域为中心的LED产业格局，以日本日亚、丰田合成、美国Cree、Lumileds和欧洲Osram为专利核心的技术竞争格局。美日企业在外延片、芯片技术、设备方面具有垄断优势，欧洲企业在应用技术领域优势突出。
从1999年到2009年，在美国申请的LED相关专利3312件中，日本位居首位，约占50%，美国第二，占30%，中国台湾第三，为11%。
日本是全球LED产业最大生产国，约占据50%市场份额，其动向几乎是LED行业的指针。中国台湾LED产业的营收占全球营收额的17%，仅次于日本，领先于韩国、欧洲及美国。台湾是全球消费电子产品生产基地，也是全球第一大LED下游封装及中游芯片生产地。我国台湾地区和大陆主要侧重发展封装和组装环节，产量位居世界第一，产值位居全球第二。
LED产业链主要包括四个部分：LED外延片生长、芯片制造、器件封装和产品应用，此外还包括相关配套产业。
在LED产业链中，LED外延片与芯片约占行业70%利润，LED封装约占10-20%，而LED应用大概也占10-20%。与之相匹配的是，LED产业链从上游到下游行业的进入门槛逐步降低。
制造LED芯片所用的衬底材料通常是高质量的蓝宝石或碳化硅、GaAs(砷化镓)，是外延生长出各种复合半导体的晶种。当前，在GaAs衬底上生长AlInGaP是一项相对成熟的技术，预计未来GaAs衬底仍会是衬底材料可靠的选择。而蓝宝石衬底由于在大尺寸衬底上良好的性能，随着厂商不断努力向大尺寸衬底工艺发展，将逐步占据更大比重。
外延片生长是LED制造的关键技术，目前普遍采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法实现。目前全球MOCVD的主要制造厂家为德国的AIXTRON公司和美国的VEECO公司，前者约占60%-70%的国际市场份额，后者占据30%-40%，日本NipponSanso生产的设备基本限于日本国内销售。
外延生长完成后，中游芯片设计和加工厂商根据LED性能需求进行器件结构和工艺设计，通过外延片扩散、金属镀膜，再进行光刻、热处理，形成金属电极;再将基板磨薄抛光后，切割为细小的LED芯片。
芯片封装即将芯片粘贴并焊接导线架，经由测试、封胶后，封装成各种不同的产品。白光LED芯片还需要在密封胶内注入磷才能产生白光。原则上芯片越小、封装的技术难度越高。
封装后产品经过测试、分选，装配进分系统供照明器材使用。照明器材(如信号灯、屏幕、商用或民用照明设备)除LED芯片外，还包括其他光学器件、LED驱动电路等。产品经过经销商销售，照明设计工程师、建筑师设计后，最终提供给终端用户使用。
LED产业在全球已形成一套完整的产业链，中国台湾、日本、韩国的企业数量众多，主要集中在衬底、外延、芯片及封装领域。具备实力从事LED产业链上全业务的公司较少，主要是美国、日本及韩国的龙头企业。
在国内LED产业链中，中上游的外延片和芯片环节发展是相对滞后的软肋。
LED外延片和芯片对技术要求较高，国内在这两方面同国际先进水平还有一定差距。目前国内外延片和芯片的产量有限，从事LED外延片生产的企业仅10家左右，LED芯片生产的厂商也不多。国产LED外延材料、芯片以中低档为主，80%以上功率型LED芯片、器件依赖进口，外延片产量仅能满足封装企业需求量的20%。
我国LED企业超过3000家，其中70%集中于下游产业，LED封装产品已达世界第一，技术水平和产品质量参差不齐。造成中国LED产业中上游萎缩，下游膨胀的主要原因是，目前LED的主流技术专利多为发达国家所控制，国内缺乏自主知识产权和核心技术，企业发展面临的专利风险日益加大，生产设备落后且科研成果产业化不顺畅。
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