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 LED产业链中蓝宝石材料的发展前景

发布时间:2019-05-07
       随着国内LED产业自下而上产业链的快速发展和延伸,国际上相关产业链正快速往中国大陆地区转移。

  无疑,中国已经快速发展为全球重要的LED外延芯片产业基地,包括从衬底材料、外延生长、芯片制造、芯片封装、终端显示装置、照明灯具到应用的完整产业链,并形成以长三角地区、珠三角地区为主的LED产业集群。

  目前,LED芯片技术的发展关键在于衬底材料和晶圆生长技术,采用蓝宝石或碳化硅衬底来外延生长宽带隙半导体氮化镓,这两种材料价格都非常昂贵,且都为国外大企业所垄断,而硅衬底的价格比蓝宝石和碳化硅衬底便宜得多,可制作出尺寸更大的衬底,提高MOCVD的利用率,从而提高管芯产率。

  除了传统的蓝宝石、硅(Si)、碳化硅(SiC)衬底材料以外,氧化锌(ZnO)和氮化镓(GaN)等也是当前LED芯片研究的焦点。

  所以,为突破国际专利壁垒,中国研究机构和LED企业从硅衬底材料着手研究,三安光电、德豪润达、同方股份等内地芯片巨头也大多在产能上取得突破。

  中国内地LED芯片企业还是主攻产能、蓝宝石衬底材料及晶圆生长技术,外延片、芯片作为LED 产业链的上游核心,其技术及产品的发展将直接影响LED照明市场格局变化。

  蓝宝石俗称刚玉,主要成分是A12O3,是一种常见的简单配位型氧化物晶体。因为其具有独特的晶体结构、优异的机械性能、光学性能和化学稳定性,可应用于2000℃的高温环境下。可以预见,未来蓝宝石材料的需求量急速上升的趋势。

  目前蓝宝石材料主要的应用领域是LED衬底和光学领域,同时也成为消费电子市场的新宠。

  蓝宝石作为LED基板主要有两大好处:第一,现有的大部分行业专业知识和生产设备和蓝宝石生产较为匹配;第二,蓝宝石成本低可用性强,可以生产出廉价的LED产品。

  据GGII相关数据显示,预测全球蓝宝石材料市场规模将从2013年的14.7亿元人民币增至2018年的141.5亿元人民币。

  国内LED芯片企业正在不断完善自身供应链体系的闭环式模式发展,近年来,包括三安光电、华灿光电等企业均在通过收购、自建等方式布局外延片主要原材料的蓝宝石衬底项目。

  今年5月31日,位于义乌苏溪的华灿光电(浙江)有限公司项目开工建设,总投资达60亿元,项目用地总面积350亩,第一期用地面积140亩,建筑面积29万平方米。

  该项目主要研发、生产LED外延、芯片,并对蓝宝石深加工,产品主要应用于蓝宝石衬底材料、LED光源及手机屏幕、智能穿戴设备屏幕等诸多领域。

  项目建成达产后将年产300万片LED外延芯片和1300万片蓝宝石材料,在2021年达产后预计年销售收入60亿元以上,年利税10亿元以上。

  “LED上游外延芯片行业对资金和技术要求较高,这也成为进入该行业的最大门槛。在未来日趋激烈的市场竞争中,具备规模和技术优势的企业会逐渐拉开与竞争对手的差距,从而成为行业的主导者。”华灿光电副总裁边迪斐表示,较强的上游供应商、下游的客户,也正在用战略发展的眼光,选择技术先进、管理好、成本低的外延芯片制造商作为长期发展的战略伙伴。

  LED外延、芯片及产业链延伸项目主要围绕建设国际知名的LED产业基地展开,通过项目实施带动LED产业链上下游及配套企业集聚,有利于进一步扩大公司的规模和成本优势,提升公司的核心竞争力和行业影响力。

  晶安光电是三安光电股份有限公司的全资子公司,主要从事LED蓝宝石衬底的研发、生产与销售,处于光电产业链上游,总投资70亿元。

  “晶安光电的一、二期完成投资37.8亿元,实现LED衬底平片年产能150万片/月,长晶自制晶棒月产量达到106万毫米,PSS图形化衬底片40万片/月”。据三安光电内部负责人介绍,今年1月份,晶安光电三期项目启动,拟投资32.66亿,年度计划投资10.5亿元,目前已完成投资7.4亿元。

  目前晶安光电整个园区已建设2000亩,总投资达100多亿元,基本形成涵盖“衬底-芯片-封装-应用”的光电产业集群,完全达产后,预计年产值将超过150亿元。

  有业内相关人士分析,蓝宝石行业未来发展空间广阔,相关产业链龙头企业有望获得市场资金的追捧。