中國LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2014-05-01

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　　在國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟的大背景下,，我國led企業(yè)苦練內(nèi)功,，抓住國內(nèi)有利發(fā)展契機，抵御全球金融危機,，取得可喜的成績,。在成績和機遇的背后，中國LED企業(yè)仍然面臨嚴峻挑戰(zhàn)和重重危機,。缺乏LED外延片和芯片技術(shù)專利,，店鋪照明，長期依賴進口核心技術(shù),，企業(yè)自主創(chuàng)新能力差,，成本居高不下，都是我國LED企業(yè)的硬傷,。表面上,，核心技術(shù)缺失是我國LED企業(yè)的發(fā)展瓶頸,；實質(zhì)上，戰(zhàn)略問題才是我國LED企業(yè)最大的發(fā)展瓶頸,。企業(yè)因經(jīng)營而盈利,，因管理而發(fā)展，因戰(zhàn)略而成功,，因文化而常青,。技術(shù)是企業(yè)強有力的競爭武器，但是只有在戰(zhàn)略的指導(dǎo)下,，技術(shù)才能發(fā)揮重大作用,。金海灣咨詢總經(jīng)理裴中陽先生言：“戰(zhàn)略定位決定擴張方式，擴張方式?jīng)Q定資源配置,�,！狈催^來，技術(shù)資源配置由擴張方式?jīng)Q定,，擴張方式由戰(zhàn)略定位決定,。所以，戰(zhàn)略定位決定技術(shù)資源的配置效率和產(chǎn)出水平,。所以,，我國LED企業(yè)需要重新思考戰(zhàn)略，實現(xiàn)戰(zhàn)略突圍,。

　　led完整產(chǎn)業(yè)鏈分析

　　一,、上游芯片產(chǎn)業(yè)

　　LED行業(yè)上游主宰下游。在LED產(chǎn)業(yè)變局中,，上游企業(yè)受到的沖擊小于下游企業(yè),。LED產(chǎn)為具有典型的不均稀產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，一般按照材料制備,、芯片制備和器件封裝與應(yīng)用于分為上,、中、下游,，雖然產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)不多,，廠房照明，酒店led照明,，但其涉及的技術(shù)領(lǐng)域廣泛,，技術(shù)工藝多樣化，上下游之間的差異巨大的,，上游環(huán)節(jié)進入壁壘大大高于下游環(huán)節(jié)（上游外延片制備的投資規(guī)模比一些下游應(yīng)用環(huán)節(jié)上出上千倍）,，呈現(xiàn)金字塔形產(chǎn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),。

　　其中,，上游和中游是典型的技術(shù)或資本密集的“三高”產(chǎn)業(yè)：高難度,、高投入、高風險,，在某些環(huán)節(jié)技術(shù)難度極大,、工藝精度要求極高、對技術(shù)和設(shè)備的依賴極強,，而處于產(chǎn)業(yè)鏈下游的封裝和應(yīng)用環(huán)節(jié)壁壘很低,，以屬于勞動密集型產(chǎn)為。襯底材料是LED照明的基礎(chǔ),，也是外延生長的基礎(chǔ),，不同的襯底材料需要不同的外延生長技術(shù)，又在一定程度上影響到芯片加工和器件封裝,。因此,，襯底材料費的技術(shù)路線必然會影響整個頭為的技術(shù)部路線，是各個技術(shù)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵,。

　　外延片生長主要依靠生長工藝和設(shè)備,。制造外延片的主流方法是采用金屬有機物化學氣相沉積（MOCVD），但即使是這種“最經(jīng)濟”的方法,，其設(shè)備制造難度也非常大,，國際上只有德國、美國,、英國,、日本等少數(shù)國家中數(shù)量非常有限的企業(yè)可以進行商業(yè)化生產(chǎn)，設(shè)備非常昂貴,，但歐美企業(yè)對材料的研究有限,，因此設(shè)備的工藝參數(shù)不夠完善。而行業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的日本企業(yè)對技術(shù)嚴格封鎖,，其中對GaN材料研究最成功的日本日亞化學和豐田合成的MOCVD設(shè)備則根本不對外銷售,，呬家技術(shù)比較成熟的日本酸素公司的設(shè)備則只限于日本境內(nèi)出售。

　　芯片制造的難度公次于材料制備,，同屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè),，進入壁壘仍然很高。其技術(shù)上的難題主要包括提高外量子效率,、降低結(jié)溫和有效散熱,。目前核心技術(shù)同樣也掌握在大企業(yè)手中，如美國HP,、Cree,、德國Osram等。

　　目前LED產(chǎn)業(yè)的核心專利基本都被外國幾大公司控制,。這些公司利用各自的核心專利,，采取橫向（同時進入多個國家）和縱向（不斷完善設(shè)計,，進 行后續(xù)申請）擴展方式，在全世界范圍內(nèi)布置了嚴密的專利網(wǎng),。由于中國企業(yè)在LED專利布 局上起步較晚,，3c認證，專利的申請時間,、專利類型,、授權(quán)比例等方面與國外企業(yè)均存在較大差距，特別是在高端芯片及部分應(yīng)用領(lǐng)域上表現(xiàn)得尤為明顯,。近年來,，我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)盡管取得了高速發(fā)展，但面臨的專利糾紛也日益增多,，國內(nèi)半導(dǎo)體照明企業(yè)在這些糾紛中經(jīng)常處于被動局面,。 然而迄今為止，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)對專利問題并沒有真正給予足夠的重視,，對專利狀況與專利法規(guī)仍不熟悉,，一些新投資項目也沒有對IP進行足夠的 盡職調(diào)查，存在很大的法律風險,。由于國內(nèi)LED企業(yè)絕大部分發(fā)明專利都不是原創(chuàng),，都是在國際LED巨頭原創(chuàng)專利的基礎(chǔ)上做一些修補，與國際LED巨頭打起專利官司,，往往處于劣勢,。因此專 利問題將嚴重制約中國大陸LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此加強知識產(chǎn)權(quán)保護意識和實行有效的應(yīng)對策略,，是中國大陸LED產(chǎn)業(yè)需要面對的一項長期而艱巨的任務(wù),。

　　二、中游led封裝

　　作為LED產(chǎn)業(yè)鏈中承上啟下的LED封裝,，在整個產(chǎn)業(yè)鏈中起著無可比擬的重要作用,。LED器件的各類應(yīng)用產(chǎn)品大量LED器件，如大型LED顯示屏,、液晶顯示器的LED背光源,、LED照明燈具、LED交通燈和汽車燈等,，LED器件在應(yīng)用產(chǎn)品總成本占了40%至70%,，且LED應(yīng)用產(chǎn)品的各項性能往往70%以上由LED器件的性能決定。

　　中國是LED封裝大國,，據(jù)估計全世界80%數(shù)量的LED器件封裝集中在中國,，分布在各類美資、臺資、港資,、內(nèi)資封裝企業(yè),。隨著工藝技術(shù)的不斷成熟和品牌信譽的積累，LED筒燈,，車間照明，中國LED封裝企業(yè)必將在中國這個LED應(yīng)用大國里扮演重要和主導(dǎo)的角色,。

　　下面從LED封裝產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)來闡述中外封裝企業(yè)的差異,。

　　1、封裝生產(chǎn)及測試設(shè)備差異

　　目前中國LED封裝企業(yè)中,，規(guī)模前列的LED封裝企業(yè)均擁有世界最先進的封裝設(shè)備,，這是后發(fā)優(yōu)勢所決定的。就硬件水平來說,，中國規(guī)模以上的LED封裝企業(yè)是世界上最先進的,。當然，一些更高層次的測試分析設(shè)備還有待進一步配備,。

　　因此,，中國在封裝設(shè)備硬件上已具備世界領(lǐng)先水平，具備先進封裝技術(shù)和工藝發(fā)展的基礎(chǔ),。

　　2,、LED芯片差異

　　LED封裝器件的性能在50%程度上取決于LED芯片，LED芯片的核心指標包括亮度,、波長,、失效率、抗靜電能力,、衰減等,。目前國內(nèi)LED封裝企業(yè)的中小尺寸芯片多數(shù)選用國產(chǎn)品牌，這些國產(chǎn)品牌的芯片性能與國外品牌差距較小,，具有良好的性價比,，亦能滿足絕大部分LED應(yīng)用企業(yè)的需求。尤其是部分芯片品牌的性能已與國外品牌相當,，通過封裝工藝技術(shù)的配合,，已能滿足很多高端應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

　　3,、封裝輔助材料差異

　　封裝輔助材料包括支架,、金線、環(huán)氧樹脂,、硅膠,、模條等。輔助材料是LED器件綜合性能表現(xiàn)的一個重要基礎(chǔ)，輔助材料的好壞可以決定LED器件的失效率,、衰減率,、光學性能、能耗等,。

　　目前中國大陸的封裝輔助材料供應(yīng)鏈已較完善,，大部分材料已能在大陸生產(chǎn)供應(yīng)。但高性能的環(huán)氧樹脂和硅膠以進口居多,，這兩類材料主要要求耐高溫,、耐UV、優(yōu)異折射率及良好膨脹系數(shù)等,。

　　隨著全球一體化的進程,，中國LED封裝企業(yè)已能應(yīng)用到世界上最新和最好的封裝輔助材料。

　　4,、封裝設(shè)計差異

　　LED的封裝形式主要有支架式LED,、表貼式LED及功率型LED三大主類。

　　LED的封裝設(shè)計包括外形結(jié)構(gòu)設(shè)計,、散熱設(shè)計,、光學設(shè)計、材料匹配設(shè)計,、參數(shù)設(shè)計等,。

　　支架式LED的設(shè)計已相對成熟，目前主要在衰減壽命,、光學匹配,、失效率等方面可進一步上臺階。

　　貼片式LED的設(shè)計尤其是頂部發(fā)光TOP型SMD處在不斷發(fā)展之中,，封裝支架尺寸,、封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇,、光學設(shè)計,、散熱設(shè)計等不斷創(chuàng)新，具有廣闊的技術(shù)潛力,。

　　功率型LED的設(shè)計則是一片新天地,。由于功率型大尺寸芯片制造還處于發(fā)展之中，使得功率型LED的結(jié)構(gòu),、光學,、材料、參數(shù)設(shè)計也處于發(fā)展之中,，不斷有新型的設(shè)計出現(xiàn),。

　　中國的LED封裝設(shè)計是建立在國外及臺灣已有設(shè)計基礎(chǔ)上的改進和創(chuàng)新,。設(shè)計需依賴良好的電腦設(shè)計工具、良好的測試設(shè)備及良好的可靠性試驗設(shè)備,，更需依據(jù)先進的設(shè)計思路和產(chǎn)品領(lǐng)悟力,。目前中國的LED封裝設(shè)計水平還與國外行業(yè)巨頭有一定差距，這也與中國LED行業(yè)缺乏規(guī)模龍頭企業(yè)有關(guān),，缺乏有組織,、有計劃的規(guī)模性的研發(fā)設(shè)計投入。

　　5,、封裝工藝差異

　　LED封裝工藝同樣是非常重要的環(huán)節(jié),。例如固晶機的膠量控制，焊線機的焊線溫度和壓力,，烤箱的溫度,、時間及溫度曲線,，封膠機的氣泡和卡位管控等等,，CE認證，均是重點工藝控制點,。即使是芯片質(zhì)量好,、輔材匹配好、設(shè)計優(yōu)異,、設(shè)備精度高,，如果是工藝不正確或管控不嚴，就會最終影響LED的可靠性,、衰減,、光學特性等。

　　隨著中國LED封裝企業(yè)這幾年的快速發(fā)展,，LED封裝工藝已經(jīng)上升到一個較好的水平,，尤其是一些高端需求如大型LED顯示屏、廣色域液晶背光源等,，中國的LED優(yōu)秀封裝企業(yè)已能滿足其需求,，先進封裝工藝生產(chǎn)出來的LED已接近國際同類產(chǎn)品水平。

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