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LED設備國產化:外延有機會 封裝待完善

        由于背光市場不如預期,市場研究機構ledinside近期將2011年全球高亮度LED產值預估由2011年初106億美元下修至90億美元(年增率僅8%)。不過,這并未影響中國業界對LED的熱情。工業和信息化部最新統計數據顯示,2011年1~7月中國LED產量達到491.6億只,比去年同期增長了31%。

  盡管背光市場受阻,但照明市場仍被業界看好。DisplaySearch最新報告指出,照明將逐漸成為LED主要應用,預估2011年使用量將較2010年成長20%,2014年LED背光和照明總營收將達127億美元。

  毫無疑問,LED市場依舊火熱。中國LED企業目前也在陸續上市,力圖擴大規模做大做強。但在LED整個價值鏈中,國產高端設備的匱乏仍然是中國產業界心中的痛!“十二五”中國要重點實現LED高亮度大功率外延片及芯片產業化,加快國產設備的應用,實現國產MOCVD設備的突破。

  MOCVD國產化路漫漫

  由于技術含量高,MOCVD設備站在了LED行業價值鏈的頂端。在LED產業鏈眾多設備中,唯獨只有MOCVD設備單價超過100萬美元,MOCVD設備投資占整體設備投資的三成以上,若能夠突破MOCVD的設備生產,就能大幅降低生產成本,加速擴展LED在室內照明應用的競爭力。

  根據研究機構IMS Reseach統計數據顯示,2010年MOCVD設備共計出貨798臺,其中,Vecoo與Aixtron仍是最主要的供應商,前者市占率由2009年的31%躥升至42%,而Aixtron則由原本62%萎縮至55%,兩家公司合計市場份額占有率高達97%。其余設備商如應用材料、周星(Jusung)與大陽日酸株式會社則僅占極小的出貨比例。由此可見,對于中國而言,MOCVD設備國產化任重而道遠。

  “目前國內還沒有生產MOCVD設備的企業,正處于研制之中的幾個單位,有的聲稱已將MOCVD設備研制出來了,但并未見到試用效果,也未得到任一個外延片生產廠家的認可。因此國內在這方面與國外存在較大的差距,在較長的時間內,MOCVD設備國產化率和在線使用率仍將為零,不容樂觀!敝袊娮涌萍技瘓F第十三研究所教授張萬生在接受《中國電子報》記者采訪時表示。

  那么,中國除了被動地進口外,如何突破困局呢?晶能光電董事長江風益認為,目前MOCVD設備尚未定型,還有很大改進空間。國內發展MOCVD設備,有必要規劃5~10年高起點跨越式開展研制工作。江風益還強調,工藝與設備研制必須要結合,設備和工藝兩者都不能偏廢,MOCVD設備的用戶即外延生產企業的直接參與也很重要。

  據了解,目前MOCVD設備的技術發展趨勢是規;、智能化。襯底將從2英寸向6英寸過渡;單機實現多反應室、多片同步運行,操作智能化并減少人為影響。這些行業技術趨勢無疑將抬高中國研制該設備的門檻,當然也創造了新的機會。

  值得一提的是,與LED外延片生產緊密相連的另一個環節當屬LED芯片制造,其所用的設備包括真空鍍膜機、PCVD介質膜淀積、ICP刻蝕、光刻機、磨片機、拋光機、劃片機、點測機、分類機。張萬生告訴記者,這些設備有許多與硅集成電路是通用的,它們雖早已實現國產化了,但是它們的國產化率和在線使用率與集成電路一樣,都是很低的。其原因是性價比、批生產的重復性、運行的穩定性均不如國外同類產品。

  封裝設備需緊跟新工藝

  封裝及應用所用的設備包括固晶機、打線機、貼片機、灌膠機、攪拌脫泡機、點膠機、分選機、編帶機,印刷機等,目前已經大部分實現了國產化,其性價比已可與國外同類設備競爭。直插式LED封裝設備的國產化率和在線使用率已達到100%,這些設備正在逐步向SMD封裝、COB封裝、大功率封裝生產線滲透,整線的國產化率和在線使用率正在逐步提高。在未來越演越烈的價格戰中,國產設備將對降低成本發揮重要作用。

  “目前LED一般封裝所需的設備都可以國產化,這對我們LED產業是個重要支撐,其中固晶設備是一個集機電光一體化的設備,具有較高的技術門檻,但通過多年改進,目前國產固晶設備已能滿足實際生產需要,已大批量使用;焊線機是LED封裝中關鍵工序鍵合所需設備,對產品可靠性影響重大,客觀上要求焊線設備具有極高的穩定性,同時由于設備的穩定性以及產品的可靠性的確認需要很長時間,因此,封裝企業較少使用國產焊線機! 廈門華聯電子有限公司副總經理葉立康告訴《中國電子報》記者?磥,盡管封裝設備國產化率較高,但國內生產企業仍然有很多功課要做。

  在不久前舉辦的Nepcon華南展上,記者就專門關注了一下LED行業設備,其中固晶機是很多廠商的主打設備,其都強調了設備的自動化、方便性、智能化以及高速度和高精度。軟件系統在其中起到了很大的作用。例如,軟件系統實現了雙視覺區,直觀而方便;視覺區域快速高精度定位;智能取晶,無需設定,確保取晶便捷;快速簡單的編程界面,自動優化固晶路徑,提高產能。當然,這些都是封裝設備目前呈現的一些技術特點。葉立康強調,LED產業發展迅速,可謂日新月異,封裝設備的技術發展趨勢一定與LED新產品、新工藝以及高品質的要求相一致。基板硅膠塑模以及COB(板上芯片)產品是LED封裝發展的重要方向之一,共晶工藝、新的熒光粉涂覆工藝是滿足大功率LED封裝和高品質白光封裝的新工藝,自動設備的自檢功能以及替代人工的影像檢測設備等都是提高產品質量的有效手段。這些方面都是設備制造商需要關注的。

  由下至上發展國產設備

  一些智力密集型產業設備國產化率低一直是國內業界亟待解決的難題,LED設備就是其一。中國業界需要重新擬定LED產業設備國產化的判據或驗收指標,加入整線國產化率和單臺在線使用率。

  LED產業的設備國產化推進路線應該從下往上,先易后難。即從下游開始,經過中游,最終使得上游的生產線達到較高的整線國產化率;從容易的設備入手,最后使難度最大的MOCVD擁有較高的單臺在線使用率。另外,設備與工藝相輔相成,工藝是以設備為根本和載體,設備是以工藝為目標。設備是工藝物化的產物,只有緊緊圍繞生產工藝開發成本低廉、穩定性高的設備才能適應生產線的需求,才能在實踐中得到提升和改進,最終結合自己的工藝技術開發更先進的設備。因此,對于MOCVD設備的研發,應該與工藝緊密結合。

  政府不但要資助MOCVD設備的研發,還要在研發階段資助外延生產企業去試用MOCVD。因為在試用過程中,企業需要耗巨資根據設備特性摸索外延生產工藝。要摸索出成功的外延生產工藝所花費的人力物力財力,甚至要超過設備本身的研發費用。一個成功的外延生產程序往往包含幾千個參數,要根據一種新設備去優化,談何容易。同時,要根據外延工藝的試驗結果,不斷給設備研發人員反饋過去,以改進設備的設計和制造,這樣的往復肯定是多回合的。(來源:中國電子信息產業網 ) 


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