LED芯片走過(guò)前幾年產(chǎn)能過(guò)剩引起的低迷期后，隨著下游LED照明市場(chǎng)需求的起量，開(kāi)始復(fù)蘇。過(guò)去的2014年上半年，LED照明產(chǎn)業(yè)由于下游應(yīng)用市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，給整個(gè)上游帶來(lái)了供不應(yīng)求的短期利好。去年到今年上半芯片市場(chǎng)的供不應(yīng)求導(dǎo)致多家芯片企業(yè)開(kāi)始了新一輪的擴(kuò)產(chǎn)。

市場(chǎng)的快速升溫，讓大陸LED外延芯片企業(yè)的研發(fā)能力得到很大的提升，尤其是市場(chǎng)需求放量在今年上半年讓很多企業(yè)重拾信心，但價(jià)格和產(chǎn)能壓力依然存在。尤其是上游在市場(chǎng)拐點(diǎn)所面臨的擴(kuò)產(chǎn)與不擴(kuò)產(chǎn)的僵持狀態(tài)，促使行業(yè)整合趨勢(shì)愈發(fā)明顯。但是所謂的“瘦死的駱駝比馬大”，更何況如今的國(guó)外巨頭在LED芯片逐步國(guó)產(chǎn)化的初始階段，已經(jīng)扎根在中國(guó)市場(chǎng)，作為國(guó)產(chǎn)LED芯片企業(yè)要想跟外國(guó)大咖分市場(chǎng)，我們更應(yīng)該知道自己的不足在哪？

一直以來(lái)，都說(shuō)國(guó)產(chǎn)的芯片與國(guó)外的芯片差距很大，究竟為什么國(guó)產(chǎn)的企業(yè)很多用的都是國(guó)外的設(shè)備，在工藝上沒(méi)有國(guó)外那么先進(jìn)，那差別究竟有多大？企業(yè)是否自知？又有怎樣的解決方法，從今年的世界杯，小編我在想國(guó)產(chǎn)LED芯片的究竟只能在LED行業(yè)踢“中超”，還是能走出國(guó)門踢“世界杯”呢？

昨天上午在OFweek半導(dǎo)體照明網(wǎng)上看到一則關(guān)于LED芯片企業(yè)上海藍(lán)光的報(bào)道。從這篇報(bào)道上，讓小編我對(duì)于目前上游芯片市場(chǎng)的火熱感到些擔(dān)憂，中國(guó)的芯片市場(chǎng)是怎樣的？未來(lái)又應(yīng)該怎么呢？小編我為了更深入了解國(guó)內(nèi)外的芯片企業(yè)差距在哪？如何應(yīng)對(duì)....等問(wèn)題，淺析了下目前在技術(shù)層次的差異。

技術(shù)差異之襯底

目前國(guó)內(nèi)外有很多LED芯片廠家，但國(guó)內(nèi)外技術(shù)對(duì)比方面，國(guó)外芯片技術(shù)新，國(guó)內(nèi)芯片重產(chǎn)量不重技術(shù)。

據(jù)了解，目前LED芯片技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵在于襯底材料和晶圓生長(zhǎng)技術(shù)。除了傳統(tǒng)的藍(lán)寶石、硅(Si)、碳化硅(SiC)襯底材料以外，氧化鋅(ZnO)和氮化鎵(GaN)等也是當(dāng)前LED芯片研究的焦點(diǎn)。雖然市面上大多都是采用藍(lán)寶石或碳化硅襯底來(lái)外延生長(zhǎng)寬帶隙半導(dǎo)體氮化鎵，但是這兩種材料價(jià)格非常昂貴，且都被國(guó)外大企業(yè)所壟斷，而硅襯底不僅具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，也可制作出尺寸更大的襯底，提高M(jìn)OCVD的利用率，從而提高管芯產(chǎn)率。所以，為突破國(guó)際專利壁壘，中國(guó)LED企業(yè)更多開(kāi)始著手硅襯底材料的研究。但問(wèn)題是，硅與氮化鎵的高質(zhì)量結(jié)合是LED芯片的技術(shù)難點(diǎn)，兩者的晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)的巨大失配而引起的缺陷密度高和裂紋等技術(shù)問(wèn)題長(zhǎng)期以來(lái)阻礙著芯片領(lǐng)域的發(fā)展。

從襯底角度看，主流襯底依然是藍(lán)寶石和碳化硅，但硅已經(jīng)成為芯片領(lǐng)域今后的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于價(jià)格戰(zhàn)相對(duì)嚴(yán)重的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，硅襯底更有成本和價(jià)格優(yōu)勢(shì)：硅襯底是導(dǎo)電襯底，不但可以減少管芯面積，還可以省去對(duì)氮化鎵外延層的干法腐蝕步驟，加之，硅的硬度比藍(lán)寶石和碳化硅低，在加工方面也可以節(jié)省一些成本。

目前LED產(chǎn)業(yè)大多以2英寸或4英寸的藍(lán)寶石基板為主，如能采用硅基氮化鎵技術(shù)，至少可節(jié)省75%的原料成本。據(jù)日本三墾電氣公司估計(jì)，使用硅襯底制作大尺寸藍(lán)光氮化鎵LED的制造成本將比藍(lán)寶石襯底和碳化硅襯底低90%。

在國(guó)外，歐司朗、美國(guó)普瑞、日本三墾等一流企業(yè)已經(jīng)在大尺寸硅襯底氮化鎵基LED研究上取得突破，飛利浦、韓國(guó)三星、LG、日本東芝等國(guó)際LED巨頭也掀起了一股硅襯底上氮化鎵基LED的研究熱潮。其中，在2011年，美國(guó)普瑞在8英寸硅襯底上研發(fā)出高光效氮化鎵基LED，取得了與藍(lán)寶石及碳化硅襯底上頂尖水平的LED器件性能相媲美的發(fā)光效率160lm/W；在2012年，歐司朗成功生產(chǎn)出6英寸硅襯底氮化鎵基LED。

反觀中國(guó)內(nèi)地，LED芯片企業(yè)技術(shù)的突破點(diǎn)主要還是提高產(chǎn)能和大尺寸藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)技術(shù)，除了晶能光電在2011年成功實(shí)現(xiàn)2英寸硅襯底氮化鎵基大功率LED芯片的量產(chǎn)外，中國(guó)芯片企業(yè)在硅襯底氮化鎵基LED研究上無(wú)大的突破，目前中國(guó)內(nèi)地LED芯片企業(yè)還是主攻產(chǎn)能、藍(lán)寶石襯底材料及晶圓生長(zhǎng)技術(shù)，三安光電、德豪潤(rùn)達(dá)、同方股份等內(nèi)地芯片巨頭也大多在產(chǎn)能上取得突破。

技術(shù)差異之芯片結(jié)構(gòu)

從目前的芯片結(jié)構(gòu)看，目前LED芯片結(jié)構(gòu)主要有三種，最常見(jiàn)的是正裝結(jié)構(gòu)，其次是垂直結(jié)構(gòu)和倒裝結(jié)構(gòu)。正裝結(jié)構(gòu)由于p，n電極在LED同一側(cè)，容易出現(xiàn)電流擁擠現(xiàn)象，而且熱阻較高，而垂直結(jié)構(gòu)則可以很好的解決這兩個(gè)問(wèn)題，可以達(dá)到很高的電流密度和均勻度。未來(lái)燈具成本的降低除了材料成本，功率做大減少LED顆數(shù)顯得尤為重要，垂直結(jié)構(gòu)能夠很好的滿足這樣的需求。這也導(dǎo)致垂直結(jié)構(gòu)通常用于大功率LED應(yīng)用領(lǐng)域，而正裝技術(shù)一般應(yīng)用于中小功率LED。而倒裝技術(shù)也可以細(xì)分為兩類，一類是在藍(lán)寶石芯片基礎(chǔ)上倒裝，藍(lán)寶石襯底保留，利于散熱，但是電流密度提升并不明顯；另一類是倒裝結(jié)構(gòu)并剝離了襯底材料，可以大幅度提升電流密度。

據(jù)了解，垂直結(jié)構(gòu)主要是以科銳與歐司朗為代表，金屬襯底的旭明，還有執(zhí)著于硅襯底的普瑞東芝與晶能，以及很多日本廠商與中村修二先生在研發(fā)的氮化鎵同質(zhì)結(jié)構(gòu)的企業(yè)。倒裝結(jié)構(gòu)（flipChip），主要是飛利浦Luminled，晶科為代表，還有臺(tái)灣很多芯片廠，甚至科銳，這塊的技術(shù)與良率也在不斷地成熟中。而藍(lán)寶石襯底結(jié)構(gòu)，是目前LED的主流，幾乎每家公司都以這個(gè)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)做很大的改善，前面說(shuō)的16年進(jìn)步一千倍，就是一直以這種結(jié)構(gòu)不斷改善的。

而在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，能跟國(guó)外巨頭爭(zhēng)鋒的企業(yè)目前國(guó)內(nèi)主要有以三安、德豪潤(rùn)達(dá)為首的龍頭企業(yè)，其中還有像華燦、乾照、圓融、華磊等一批根深蒂固的國(guó)產(chǎn)上市企業(yè)。但是隨著LED照明市場(chǎng)爆發(fā)期來(lái)臨，國(guó)內(nèi)的led芯片企業(yè)，涌現(xiàn)出一批新星。其中，跨領(lǐng)域的企業(yè)大頭有澳洋順昌、新海宜、廣東甘化旗下的德力光電等強(qiáng)大資金背景的企業(yè)，還有一批即將上市的新星芯片企業(yè)，主要有晶能光電、映瑞光電和國(guó)企背景的福地科技與外企合資的福地兆芯等。

應(yīng)對(duì)之策

事實(shí)上，自2013年上半年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)上游芯片企業(yè)并購(gòu)整合就已經(jīng)暗潮涌動(dòng)。乾照光電收購(gòu)東莞洲磊電子、圓融光電收購(gòu)江西睿能科技到三安入股璨圓光電以及最近晶電換股收購(gòu)璨圓等案例不斷出現(xiàn)。

從目前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，合作是最緊迫的。因?yàn)檫@種狀況持續(xù)發(fā)展下去，對(duì)于大部分上游外延芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)，或多或少都存在不小的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。從市場(chǎng)合作，到技術(shù)合作，我們可以在專利上進(jìn)行交叉授權(quán)，以防國(guó)際企業(yè)在市場(chǎng)需求持續(xù)上升的背景下可能對(duì)中國(guó)企業(yè)發(fā)起的專利訴訟，這個(gè)是我們要防范的。

過(guò)去幾年，由于與大陸地區(qū)同業(yè)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈，臺(tái)灣地區(qū)的LED外延芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)開(kāi)始變化，持續(xù)出現(xiàn)橫向或縱向的整合、并購(gòu)大潮。晶元光電董事長(zhǎng)李秉杰甚至認(rèn)為，未來(lái)兩年將是LED芯片廠商、封裝廠商的發(fā)展關(guān)鍵期，臺(tái)灣地區(qū)LED產(chǎn)業(yè)將在2015年前完成企業(yè)之間的整合與并購(gòu)，屆時(shí)臺(tái)灣地區(qū)將有可能僅會(huì)余下兩家左右的芯片廠商。

臺(tái)灣的過(guò)去經(jīng)驗(yàn)，某種意義上就是我們今天的現(xiàn)在，資本在上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展背后的推動(dòng)力非常明顯。尤其是中國(guó)大陸的外延芯片企業(yè)，背后都有著不同的資本背景，不管是國(guó)企、上市公司還是風(fēng)險(xiǎn)投資，很多企業(yè)的股權(quán)復(fù)雜性，都給自身的定位和決策帶來(lái)很多的困惑。

上游產(chǎn)業(yè)的整合帶來(lái)的好處不言則明，一方面更有效地利用資本、人力資源，另一方面可以降低LED下游企業(yè)的議價(jià)空間，同時(shí)用市場(chǎng)手段淘汰一批沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力的中小型企業(yè)。

近期，通過(guò)抱團(tuán)雖然不一定能夠與一線芯片廠商搶市場(chǎng)，但是至少能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中增添幾分勝算，這讓中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化的目標(biāo)越來(lái)越近。但是如果只是這樣，也許這個(gè)只是一個(gè)極限而已，我們更是需要讓這座橋梁成為能跟世界LED較勁的快車道。