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2012年LED外延芯片行业发展状况及趋势分析

2012-03-23 09:36:34 来源:半导体器件应用网 点击:1124

摘要:  随着LED 芯片厂商新增产能的逐渐释放、技术进步与升级带动的成本下降将导致LED 芯片单价的逐步下降,这也是电子元器件行业的一般发展规律。从长期来看,LED 芯片价格的下降将促进下游应用领域渗透率进一步提高,有利于行业的可持续发展。在利润率上,随着规模效应的体现,行业内拥有核心技术及规模化生产能力的领先企业仍将保持相对稳定的利润水平。

关键字:  LED芯片,  照明,  LED产业,  半导体

随着LED芯片厂商新增产能的逐渐释放、技术进步与升级带动的成本下降将导致LED芯片单价的逐步下降,这也是电子元器件行业的一般发展规律。从长期来看,LED芯片价格的下降将促进下游应用领域渗透率进一步提高,有利于行业的可持续发展。在利润率上,随着规模效应的体现,行业内拥有核心技术及规模化生产能力的领先企业仍将保持相对稳定的利润水平。

预测:至2015年LED芯片总需求量约是2010年的9倍

LED外延生长及芯片制造环节在LED产业链中技术含量高,设备投资强度大,同时利润率也相对较高,是典型的资本、技术密集型行业,其技术及发展水平对各国LED产业结构及各公司的市场地位起着决定性影响。近年来,受到下游需求的拉动,LED在背光、照明等领域的渗透率将不断提高。根据国家半导体照明工程研发及产业联盟统计,2008 年全球LED芯片需求量折合为2 英寸外延片为73.6万片/月,至2010年上升至201万片/月,此期间内年复合增长率达65%,其预测,至2015 年,LED芯片总需求量折合为2 英寸外延片将达到1,875万片/月,约是2010年的9倍。

国内LED外延芯片发展迅速

LED 外延生长及芯片制造过程将直接影响终端LED产品的性能与质量,是LED 生产过程中最为核心的环节,其技术发展水平直接决定了下游应用的渗透程度及覆盖范围。LED 的技术发展经历了从单色系到全色系,从普亮到高亮,从低光效到高光效的上升路径,LED 性能的不断完善推动其不断深入至各应用领域。 LED外延生长及芯片制造环节在LED产业链中技术含量高,设备投资强度大,同时利润率也相对较高,是典型的资本、技术密集型行业,其技术及发展水平对各国LED产业结构及各公司的市场地位起着决定性影响。

近年来,我国LED外延芯片行业随着LED应用领域的不断拓展而快速发展。根据国家半导体照明工程研发及产业联盟所发布的统计数据,2009年至2011年间,国内LED外延芯片行业规模由23亿元上升至65亿元,年复合增长率达68.11%。

我国LED产业由封装起步发展,初期芯片主要依赖进口,近年来,在下游旺盛需求的拉动及各地政策的支持下,国内主要LED外延芯片企业加大研发投入,积极制定扩产计划,市场对于外延芯片环节的投资力度不断提升,使得国内LED外延芯片行业加速发展,至2011年我国芯片国产化率已达到70%。根据国家半导体照明工程研发及产业联盟的统计,2009年我国LED外延芯片行业整体市场规模约为23亿元,至2011年已上升至65亿元,年复合增长率达到68.11%。

根据国家半导体照明工程研发及产业联盟统计,2010年国内LED芯片需求量折合为2英吋延片已达到49万片/月,同比增长48%,其预测,未来五年内国内显示屏用LED芯片需求将继续保持稳定增长的趋势,而随着背光源渗透率的进一步提高及照明应用的启动,国内LED外延芯片需求量将大幅提升,至2015年,国内LED芯片需求量折合为2英吋外延片将达到555万片/月,约为2010年的11倍。

今年LED外延芯片行业的进入壁垒

1、技术壁垒

LED外延生长及芯片制造过程需要多项专门技术,涉及光学、电学、材料学、表面物理、检测技术、光刻技术等多专业学科知识,以及物理分析、结构设计、参数设置、设备调控等多个生产环节,生产过程中需调控的工艺参数多达百余个,这不仅需要深厚全面的理论知识,更需要长期的实验测试及海量的实验数据作为基础。尤其在LED外延生长过程中,MOCVD设备在温区设置、变温变压过程调节、生长速率控制、自动化程度、载气与气源配比等方面需要与外延生长技术精确匹配,且每台MOCVD设备由于自身固有差异在工艺参数设置上均有所不同,需要长期的生产经验作为指导,对于技术人员的知识背景及操作经验积累提出了很高的要求。因此,新进入企业很难在短时间内开展LED外延片及芯片的批量化生产。

2、工艺管理壁垒

LED外延生长及芯片制造过程属于精细生产过程,需要严格的工序流程管理及生产控制。LED下游产品对于芯片的生产良率要求很高,在批量生产时,少量芯片的不合格将会导致终端产品的整体报废,因而对LED 芯片的稳定性可靠性提出了较高的要求。在规模化生产的同时确保芯片质量稳定,并能有效控制成本的工序流程管理,须通过长时间、规模化生产经验的积累。因此,产品制造工艺管理将成为新进入企业面临的主要障碍。

3、规模壁垒

LED外延芯片行业前期投入大,产品固定成本高,需要形成规模优势、提高设备利用效率才能有效控制成本,强化企业竞争实力。同时,下游封装厂商通常希望所选定的芯片供应商能够充分匹配其产能需求,以保证所采购芯片产品的稳定性及一致性,因而只有具有规模生产能力的外延芯片厂商才能与下游大客户建立起稳定的合作关系。新进入的企业缺乏规模化生产管理的经验,难以在短时间内形成成本、规模方面的优势,因此构成进入壁垒。

4、品牌壁垒

LED 芯片质量是决定LED终端产品的关键因素,因而下游厂商对LED芯片供应商所提供的产品可靠性和稳定性要求很高,LED芯片产品通常需要半年以上的认证过程才能最终被下游厂商所接受,而下游厂商选定供应商后也会形成一定的稳定性和延续性,通常不会轻易变动。现有的主流外延芯片厂商有着良好的品牌声誉,并通过与下游厂商建立长期合作关系保证稳定的供销关系,新进入的公司必须要能长时间稳定和批量化地提供高质量的芯片才能获得下游厂商的认可。因此,在激烈的市场竞争中,LED外延芯片厂商的品牌和市场声誉对新进入者形成一定的壁垒。

5、资金壁垒

LED外延生长及芯片的生产需要购买昂贵先进的生产设备,且每个制造环节涉及诸多工序,均需专业甚至定制的设备及测试仪器。例如用于外延生长环节的MOCVD 设备单台售价需人民币1000 至2000万元,加上辅助设备、洁净厂房等,建立一条上规模的LED外延片生产线通常需要数亿元资金,因此资本进入门槛较高。此外,LED外延芯片行业作为新兴的高科技行业,技术进步日新月异,公司需要持续大规模的研发投入以保证技术更新及产品升级,从而巩固公司在市场中的竞争力。因而,LED外延片及芯片制造所需资金投入较大,也对行业新进入者构成较高壁垒。

LED 的外延生长及芯片制造技术是LED 产业链中的核心技术,技术难度大、壁垒高,因而此环节长期保持着较高的利润水平。从中长期来看,随着LED 芯片厂商新增产能的逐渐释放、技术进步与升级带动的成本下降将导致LED 芯片单价的逐步下降,这也是电子元器件行业的一般发展规律。2011 年,以单颗计价的LED 芯片价格较2010 年同比下降达25%-30%。但与此同时,上游蓝宝衬底片、MO 源、特殊气体等原材料供应商近年来也有较大规模的扩产,2011年第四季度,蓝宝石抛光衬底片价格出现大幅回落,价格由2011 年初每片200元左右降至年末的每片60 元左右,其它原材料价格也有一定程度的下降,从而为LED 芯片产品价格的进一步下降创造空间。从长期来看,LED 芯片价格的下降将促进下游应用领域渗透率进一步提高,有利于行业的可持续发展。在利润率上,随着规模效应的体现,行业内拥有核心技术及规模化生产能力的领先企业仍将保持相对稳定的利润水平。

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