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硅衬底获奖了

发布时间:2016-01-11 17:01 来源:修大屏 浏览次数:

制作LED芯片,衬底的选用是首要问题。蓝宝石(Al2O3),碳化硅(SiC),硅(Si)为目前最常用的三种衬底材料,三者呈鼎足之势。

 

  说鼎足之势,似乎有点言过其实。从目前的市场应用情况而言,蓝宝石衬底在技术上最成熟,应用上占据了衬底市场90%以上的份额,处于绝对的领先地位;碳化硅衬底虽然体量不大,但以芯片大厂美国科锐(CREE)为代表碳化硅衬底芯片,同样拥有不可或缺的地位;而以东芝、普瑞、晶能等企业为代表的硅衬底,从目前的应用来看,则要稍逊一筹,体量小,工业化的规模生产也还面临较多问题。图为中信建投此前所做的衬底市场调研及对未来的预测。

 

  而就在今天早上,硅衬底核心技术获国家技术发明奖,那么硅衬底能否藉此迎来真正属于自己的春天,与蓝宝石,碳化硅三分天下。虽然硅衬底从诞生之初就被国内LED人士 寄予厚望,但却迟迟难以走出实验室,到底是什么把这位“试管中的新秀”推上风口浪尖?

 

  蓝宝石衬底

 

  此前,蓝宝石与苹果的结合,让蓝宝石大有冲出LED,进军电子界的势头。苹果大笔的资金投入,更让人们对蓝宝石充满了信心。

 

  然而在2014年苹果新品发布会上,新亮相的产品中并未看到蓝宝石屏幕的踪影。仅仅隔了一个月,苹果蓝宝石玻璃合作厂商GTAT就宣布破产,这一事件让蓝宝石遭受重挫。

 

  然而,当事件逐渐冷淡下来之后,我们可以发现,虽然进军电子界步伐受阻,但在LED行业里,蓝宝石依然是当之无愧的老大。

 

  2015年1月,东晶电子在中国证券网互动平台上表示,公司LED蓝宝石衬底项目由3个子公司分别负责实施,目前正在进行试生产和客户认证,逐步实现量产过程中。

 

  2015年3月24日,水晶光电发布2014年年报,由于蓝宝石业务表现佳,公司去年实现营业收入9.77亿元,同比增长56.01%,实现归属于上市公司股东的净利润1.53亿元,同比增长33.73%。

 

  2015年4月9日,晶盛机电公告称,用1.38亿元收购杭州中为光电技术股份有限公司51%股份,将在原有光伏和半导体晶体生长及加工设备主业的基础上,积极布局蓝宝石晶体材料生长、LED衬底加工和基于工业4.0的智能化装备和服务领域。

 

  2015年5月18日,年产400万片蓝宝石晶片项目在中博会上签约落户南京老河口。该项目投资5亿元,由南京元岱新材料科技有限公司兴建,预计2016年年底投产。

 

  2015年5月27日,蓝思科技宣布经过2015年3月以10%股份成功上市后,目前公司市值超过130亿美元,计划投资5.32亿美元在长沙建立一个新的蓝宝石工厂。

 

  2015年6月,蓝思科技拟募资60亿加码蓝宝石等项目,拟向5名特定对象,非公开发行不超过1亿股,募资总额不超过60.26亿元,其中34.02亿元用于蓝宝石生产及智能终端应用项目,16.24亿元用于3D曲面玻璃生产项目,10亿元用于补充流动资金。

 

  2015年7月,亿晶光电公告称,公司全资子公司常州亿晶光电近日与新疆奇台县政府签署了战略合作框架协议书。常州亿晶光电承诺在奇台县投资建设总规模为蓝宝石长晶炉1000台、投资总额25亿元的蓝宝石材料生产项目。在常州亿晶光电确保蓝宝石项目投资的前提下,奇台县政府将确保优先配置奇台县光电资源或协调州政府在州内其他区域调剂配置相应资源,以满足常州亿晶光电200兆瓦光伏发电投资开发需要。

 

  2015年8月25日,水晶光电发布了2015年半年度报告。财报数据显示,上半年水晶光电营业收入达到了5.38亿元,同比增长23.51%;实现归属于上市公司股东的净利润为8316.27万元,较去年同期增长了1.10%。

 

  2015年9月28日,华灿光电召开股东大会,通过了公司定增收购及配套募资的方案。根据该方案,蓝宝石衬底生产企业蓝晶科技将成为上市公司全资子公司,华灿光电主业也将延展至LED上游行业。

 

    2015年10月8日,奥瑞德发布公告称,公司拟出资4000万元在河南郑州设立投资管理公司。新公司名称暂定为奥瑞德光电(郑州)投资管理有限公司,将以蓝宝石产业上下游为主要投资方向,配合上市公司进行产业整合,完善公司的战略布局。

 

  从资本市场的频繁动作中,我们可以看到,蓝宝石在LED行业的应用,并未受到苹果事件太多的影响。蓝宝石依然是应用最广泛的技术,众多大佬对于蓝宝石依然信心满满,不断加码。不过,蓝宝石有着自身无法避免的缺陷,其一是目前只能应用在中小功率上,其二是硬度高,增加了刻蚀的难度和成本。随着LED应用范围的扩大,大功率LED势必会逐渐普及,或许,这就是蓝宝石的软肋,也是其他衬底材料的机会。

 

  碳化硅衬底

 

  碳化硅衬底,几乎是CREE的独门技术,凭借着CREE在LED业界的地位,碳化硅衬底虽然体量不大,但其影响力却毫不逊色于蓝宝石。碳化硅衬底制作的器件的导电和导热性能都非常好,有利于做成面积较大的大功率器件,弥补了大功率芯片的空挡。

 

  2014年3月,科锐(CREE)宣布推出新款CPW5 Z-Rec?高功率碳化硅肖特基二极管以及业界首款商业化量产50A碳化硅整流器。

 

  2014年5月,科锐于近日宣布推出全碳化硅300A/1.2KV半桥式模块。这一新型模块采用业界标准62mm封装,在开关过程中能够比同等硅基方案减少5倍的能源消耗。这一目前最高等级的效率使得全碳化硅高功率转换器首次达到兆瓦级水平,继续扩展科锐在高电流功率模块中采用碳化硅芯片技术的领先地位。科锐碳化硅技术继续帮助实现更小尺寸、更轻重量、更高效率、更低成本的功率系统。EFD Induction公司研发经理John K. Langelid表示:“科锐新型全碳化硅功率模块卓越的特性使得我们能够在现有高频感应加热系统中实现99%效率并且功率模块数量减少2.5倍。这些优势带来了重要的价值,帮助我们的终端客户减少购置成本。”

 

  2015年7月10日,科锐宣布收购APEI阿肯色电力电子国际公司(Arkansas Power Electronics International, Inc.)。科锐和APEI在全球SiC碳化硅功率与射频产品领域和电源模块与电力电子应用领域各自保持领先优势。这两家公司都非常注重创新,并具有很高的互补性。

 

  通过这一并购,科锐功率与射频业务将继续扩展在业界的领先地位,并将加快高性能 / 最高等级SiC碳化硅电源模块市场的发展。科锐同时还将获得APEI在系统层面的知识产权和应用技术专长,从而强化科锐SiC碳化硅电力电子市场领先地位,并提升功率和射频业务发展。

 

  从这些动作可以看出,除了称霸LED大功率器件之外,科锐更将触须伸向了更为广阔的领域,进一步巩固其在大功率领域不可动摇的地位。

 

  硅衬底

 

  目前,蓝宝石和碳化硅已经形成了LED全行业的布局,伴随着LED行业的发展,基于蓝宝石衬底的技术发展变缓,再加上其成本高昂、专利壁垒等问题,众多专家与工程师开始寻求性价比更高的解决方案,而硅衬底则被业界寄予了厚望,尤其是饱受专利问题折磨的中国企业,对硅衬底有着更为迫切的需求。

 

  2014年7月初,东芝 (Toshiba)宣布计划于今2014年内正式大规模量产白光LED产品,目标为将其月产能大幅扩增至现行的150倍。而东芝所生产的白光LED,正是采用的2013年4月收购美国普瑞光电(Bridgelux)“GaN-on-Si”(硅基氮化镓)技术后共同开发的LED元件。

 

  此前的6月9日,普瑞光电刚刚与深圳市瑞丰光电子股份有限公司共同宣布,双方将针对中国市场合力打造新品牌“普瑞丰”,并推出采用中低功率表面贴装技术(SMT)的新LED光源产品线。

 

  2015年2月12日,美国国际贸易委员会(ITC)投票决定正式对部分LED产品及其同类组件启动337调查,涉案产品包括LED灯泡以及LED芯片等。一时间业界哗然,LED领域的专利战一触即发。

 

  2015年5月,东芝白光LED市场&技术部高级经理高桥望在接受媒体采访时表示,“我们认为,到2017年硅基氮化镓或许将成为市场主流。其他公司也会将使用硅基氮化镓(GaN-on-Si)技术的产品投入市场。” 据悉, 目前东芝主要生产的L E D 芯片尺寸为:1.1x1.1mm和1.4x1.4mm。芯片尺寸取决于所加功率, 大于1.1x1.1mm和1.4x1.4mm的L E D 芯片适用于1~3W类型的产品。

 

    2015年5月29日,欧司朗宣布在硅衬底上产出6英寸氮化镓LED芯片。借助该技术,欧司朗已经成功生产出一个直径为150毫米(6英寸)的高性能LED晶圆。研究人员已经开始着手调整生产工艺以制造200毫米(8英寸)晶圆。这将进一步增加每个基板上芯片的数量,降低生产成本。据了解,目前LED产业大多以50毫米(2英寸)或100毫米(4英寸)的蓝宝石基板为基础,如能采用硅基氮化镓技术,至少可节省75%的原料成本。

 

  2015年6月10日,顺风清洁能源公布,已委聘独立第三方估值师中证评估就晶能光电59%股权的公平市值进行估值,独立估值师已应用折现现金流量法厘定晶能光电之59%股权截至3月31日之公平市值为24亿元。该公司上月20日宣布,收购目标公司晶能光电59%股权,代价20.4亿元。公司将发行3.92亿新股以支付代价,占扩大后股本11.29%。每股销售价为5.2元,较前收市价4.98元溢价4.4%。

 

  2015年12月,南昌市财政局从上年度全市扶持制造业发展专项资金中,安排了3519万元用于晶能光电(江西)有限公司2014年硅衬底LED产品销售补贴。为鼓励龙头企业扩大产能,强化市场销售渠道,我市还对企业当年产能扩大带来的销售额增加部分按累计原则予以奖励。

 

  2015年12月,南昌新闻网讯,晶能光电将于2016年扩产,新增100台MOCVD设备,目前已全面启动建设程序。这将成为我市建设“南昌光谷”、打造千亿LED产业的强大动力。

 

  2016年1月8日,2015年度国家科技奖出炉,由南昌大学江风益教授团队完成的“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管”获得国家技术发明奖中唯一一等奖,这一发明在国际上率先实现了硅衬底LED产业化,开辟了国际LED照明技术第三条路线。

 

  这一刻,似乎听到了业内人士在欢呼:等了好久终于等到今天!

 

  硅衬底终于被证实是LED照明技术可行的第三条路线,获得了国家发明技术奖。可以想见的是,凭借国家对于硅衬底技术的重视,接下来,这一技术必将获得更多的政策支持,“中国芯”将不再是纸上谈兵,或许在不久的将来可与蓝宝石、碳化硅三分天下。

来源:阿拉丁照明