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

市場的快速升溫，讓大陸LED外延芯片企業(yè)的研發(fā)能力得到很大的提升，尤其是市場需求放量在今年上半年讓很多企業(yè)重拾信心，但價格和產(chǎn)能壓力依然存在。尤其是上游在市場拐點(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”，更何況如今的國外巨頭在LED芯片逐步國產(chǎn)化的初始階段，已經(jīng)扎根在中國市場，作為國產(chǎn)LED芯片企業(yè)要想跟外國大咖分市場，我們更應(yīng)該知道自己的不足在哪？

一直以來，都說國產(chǎn)的芯片與國外的芯片差距很大，究竟為什么國產(chǎn)的企業(yè)很多用的都是國外的設(shè)備，在工藝上沒有國外那么先進(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，小編我在想國產(chǎn)LED芯片的究竟只能在LED行業(yè)踢“中超”，還是能走出國門踢“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，讓小編我對于目前上游芯片市場的火熱感到些擔(dān)憂，中國的芯片市場是怎樣的？未來又應(yīng)該怎么呢？小編我為了更深入了解國內(nèi)外的芯片企業(yè)差距在哪？如何應(yīng)對....等問題，淺析了下目前在技術(shù)層次的差異。

技術(shù)差異之襯底

目前國內(nèi)外有很多LED芯片廠家，但國內(nèi)外技術(shù)對比方面，國外芯片技術(shù)新，國內(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外延生長寬帶隙半導(dǎo)體氮化鎵，但是這兩種材料價格非常昂貴，且都被國外大企業(yè)所壟斷，而硅襯底不僅具有價格優(yōu)勢，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，為突破國際專利壁壘，中國LED企業(yè)更多開始著手硅襯底材料的研究。但問題是，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)問題長期以來阻礙著芯片領(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。對于價格戰(zhàn)相對嚴(yán)重的國內(nèi)市場來說，硅襯底更有成本和價格優(yōu)勢：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%。

在國外，歐司朗、美國普瑞、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、韓國三星、LG、日本東芝等國際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，中國芯片企業(yè)在硅襯底氮化鎵基LED研究上無大的突破，目前中國內(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技術(shù)，三安光電、德豪潤達(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問題，可以達(dá)到很高的電流密度和均勻度。未來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結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)做很大的改善，前面說的16年進(jìn)步一千倍，就是一直以這種結(jié)構(gòu)不斷改善的。

而在國內(nèi)市場上，能跟國外巨頭爭鋒的企業(yè)目前國內(nèi)主要有以三安、德豪潤達(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產(chǎn)上市企業(yè)。但是隨著LED照明市場爆發(fā)期來臨，國內(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、映瑞光電和國企背景的福地科技與外企合資的福地兆芯等。

應(yīng)對之策

事實(shí)上，自2013年上半年開始，國內(nèi)上游芯片企業(yè)并購整合就已經(jīng)暗潮涌動。乾照光電收購東莞洲磊電子、圓融光電收購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璨圓等案例不斷出現(xiàn)。

從目前市場競爭格局來看，合作是最緊迫的。因?yàn)檫@種狀況持續(xù)發(fā)展下去，對于大部分上游外延芯片企業(yè)來說，或多或少都存在不小的市場風(fēng)險。從市場合作，到技術(shù)合作，我們可以在專利上進(jìn)行交叉授權(quán)，以防國際企業(yè)在市場需求持續(xù)上升的背景下可能對中國企業(yè)發(fā)起的專利訴訟，這個是我們要防范的。

過去幾年，由于與大陸地區(qū)同業(yè)價格競爭激烈，臺灣地區(qū)的LED外延芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)開始變化，持續(xù)出現(xiàn)橫向或縱向的整合、并購大潮。晶元光電董事長李秉杰甚至認(rèn)為，未來兩年將是LED芯片廠商、封裝廠商的發(fā)展關(guān)鍵期，臺灣地區(qū)LED產(chǎn)業(yè)將在2015年前完成企業(yè)之間的整合與并購，屆時臺灣地區(qū)將有可能僅會余下兩家左右的芯片廠商。

臺灣的過去經(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)展背后的推動力非常明顯。尤其是中國大陸的外延芯片企業(yè)，背后都有著不同的資本背景，不管是國企、上市公司還是風(fēng)險投資，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很多的困惑。

上游產(chǎn)業(yè)的整合帶來的好處不言則明，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)的議價空間，同時用市場手段淘汰一批沒有競爭力的中小型企業(yè)。

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