LED電視帶來(lái)的利益、對固態(tài)照明長(cháng)期增長(cháng)的樂(lè )觀(guān)態(tài)度,以及過(guò)去三年間LED產(chǎn)能在世界范圍內急劇擴大等原因,引發(fā)了世界范圍內對LED興趣的激增。LED的世界產(chǎn)能在2011年上升了49%,2012年上升了39%,2013年又繼續上升了19%。中國的LED制造業(yè)增長(cháng)也較為突出,從2010年100萬(wàn)片晶圓的月產(chǎn)能,上升到2013年的620萬(wàn)片晶圓。
在2010年和2011年,大部分產(chǎn)能的擴張是由于廠(chǎng)商對未來(lái)過(guò)于樂(lè )觀(guān)的預測——LED市場(chǎng)到2015年將增長(cháng)至200億美元。目前,對于LED封裝市場(chǎng)的預測是:到2015年在150億美元左右徘徊,復合年增長(cháng)率低于5%。預測下調的主要原因是LED在使用方面變得更加高效(如改善了顯示器中的光導管)、LED封裝的功效更大、向LED照明市場(chǎng)轉型的速度較慢等。美國市場(chǎng)調研公司Strategies Unlimited稱(chēng),每公斤流明的平均成本從2011年的13美元降至如今的不到3.65美元。電視中使用LED的數量下降了三分之一,許多SSL燈具用到的LED比前幾年少了將近一半。移動(dòng)設備和筆記本電腦中使用的LED數量也有所下降。汽車(chē)依舊是一個(gè)增長(cháng)的市場(chǎng),但汽車(chē)占整個(gè)LED市場(chǎng)的份額僅為10%。
如此多的新增產(chǎn)能和新企業(yè),以及下滑的增長(cháng)率,都使得LED封裝的價(jià)格在近幾年內大幅度下降,給很多企業(yè)——特別是新成立的企業(yè)造成了嚴重的財務(wù)困難。工廠(chǎng)的產(chǎn)能利用率在全球范圍內下降,特別是在中國。LED外延片的關(guān)鍵生產(chǎn)設備——MOCVD系統的銷(xiāo)售驟然下跌。領(lǐng)先的MOCVD公司,如Veeco和Aixtron,他們的銷(xiāo)售額在2010年增至三倍,但在2012年其收入卻暴跌了將近同樣的金額。
能夠對LED封裝的價(jià)格下降產(chǎn)生一些彌補效應的,是超過(guò)80%的LED企業(yè)都會(huì )使用的藍寶石晶片價(jià)格的下跌。4寸藍寶石晶片的價(jià)格目前約為32美元,2011年其價(jià)格高達130美元;6寸藍寶石晶片的價(jià)格目前不到300美元,而18個(gè)月前還在450美元左右。圖形化襯底成為2寸和4寸晶片的標準,并且有望成為6寸的。藍寶石價(jià)格的下降和碳化硅(SiC)的持續競爭力,抑制了氮化鎵上硅技術(shù)(GaN on Silicon)對LED產(chǎn)業(yè)的滲透——雖然曾經(jīng)這一趨勢被人認為是無(wú)可避免的。研究機構Lux Research最近公布的一份題為《變暗的炒作:氮化鎵上硅在2020年前無(wú)法勝過(guò)藍寶石》的報告中提到,受益于擴大的產(chǎn)能和不斷的技術(shù)進(jìn)步,碳化硅和藍寶石將繼續占領(lǐng)LED市場(chǎng)。該報告還稱(chēng):“如氫化物氣相外延技術(shù)等新工藝將進(jìn)一步改善生產(chǎn)能力、降低成本,使藍寶石晶片在未來(lái)的10年間保持很高的競爭力。”
目前,全球LED產(chǎn)業(yè)看起來(lái)正日趨穩定,領(lǐng)先的制造商向6寸晶片生產(chǎn)系統投資,并購買(mǎi)相關(guān)設備以實(shí)現產(chǎn)量的提高。最近的LED制造的投資集中在向6寸晶片的遷移,主要的公司為CREE(碳化硅)、Philips和OSRAM(藍寶石)。Nichia繼續向產(chǎn)能擴大和技術(shù)改進(jìn)投資。此外,Epistar、Formosa Epitaxy和Genesis Photonics都在今年做出了重大的制造設施的投資。幾乎所有領(lǐng)先的制造商都在通過(guò)提高對測量技術(shù)、自動(dòng)化、蝕刻技術(shù)和光刻技術(shù)等方面的投資,使其生產(chǎn)系統實(shí)現現代化。
2014年,中國企業(yè)將繼續采購MOCVD設備。國際半導體設備與材料組織估計,2014年MOCVD反應器的銷(xiāo)量將上升50%。此外,由于市場(chǎng)整合,以及很多沒(méi)有競爭力的企業(yè)相繼倒閉,中國的許多LED工廠(chǎng)將關(guān)閉或重建另作其他用途。擁有120臺MOCVD設備的三安光電和擁有90個(gè)反應器的德豪潤達(ETi)正在努力提高產(chǎn)能利用率,并可能崛起成為重要的市場(chǎng)參與者。中國一些中型的LED工廠(chǎng),比如璨揚光電和華燦光電的產(chǎn)能幾乎已經(jīng)得到完全利用,他們對未來(lái)持樂(lè )觀(guān)態(tài)度。在2014年,中國企業(yè)的設備支出將占全球的獎金44%,高于2013年的33%。
由于整體LED市場(chǎng)在未來(lái)五年間將呈現溫和增長(cháng),以及許多制造商與照明制造商進(jìn)行垂直整合,因此制造設備投資的激勵措施將使企業(yè)取得成本優(yōu)勢。此外,許多中等功率的LED封裝正在遷移到照明應用(曾經(jīng)被認為是為先進(jìn)的大功率產(chǎn)品保留的),這將為中國企業(yè)帶來(lái)新的市場(chǎng)機遇。然而,在經(jīng)歷了許多年技術(shù)的飛速變化后,許多照明制造商正在努力較少零件數(芯片尺寸、發(fā)光材料的類(lèi)型等),穩定其產(chǎn)品線(xiàn)、限制新供應商的需求和產(chǎn)品類(lèi)型。
總之,在經(jīng)歷了2010-2012年產(chǎn)能迅速擴張后,全球LED制造市場(chǎng)將趨于穩定。LED封裝價(jià)格的大幅下降,從很大程度上被晶片成本的降低、產(chǎn)量的提高、晶片尺寸的擴大所抵消。全球行業(yè)領(lǐng)導者如Nichia、Cree、Philips、Osram和LG Innotek將繼續使其生產(chǎn)流程實(shí)現現代化。中國企業(yè)開(kāi)始積蓄力量,以應對長(cháng)期的競爭。