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1、LEDLED 芯片投资项目分析研究报告芯片投资项目分析研究报告目录目录一、一、LEDLED 产业介绍产业介绍1、LED 的原理 2、LED 的特点 3、LED 企业特点 4、LED 产业链 5、LED 产业市场前景 6、LED 产业政策二、二、LEDLED 外延片芯片产业概况外延片芯片产业概况1、外延片和芯片简介 2、外延片芯片的产业价值 3、外延片芯片制作工艺 4、外延片芯片行业门槛 5、外延片芯片行业技术难度 6、外延片芯片在中国市场上的现况三、三、LEDLED 外延片芯片产业规模及发展趋势外延片芯片产业规模及发展趋势1、LED 外延片芯产业规模 2、LED 外延片芯发展趋势 3、大功率
2、LED 市场现状及前景四、四、LEDLED 外延片芯片产业竞争格局外延片芯片产业竞争格局1、国际篇 2、国内篇五、五、LEDLED 外延片芯片项目投资分析结论外延片芯片项目投资分析结论1、我们的优势 2、我们待续解决的问题一、一、LEDLED 产业介绍产业介绍1 1、LEDLED 的原理的原理LED（Light Emitting Diode） ，即发光二极管，简称 LED，是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件，它可以直接把电转化为光。发光二极管的核心部分是由 P 型半导体和 N 型半导体组成的晶片，在 P 型半导体和 N型半导体之间有一个过渡层，称为 P-N 结。在某些半导体材料的 P
3、N 结中，注入少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN 结施加反向电压时，少数载流子难以注入，故不发光。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压） ，电流从 LED 阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。而光的波长也就是光的颜色，是由形成 P-N 结的材料决定的。以下为几种 LED 灯样式图：制造 LED 的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，借此可以控制 LED 所发出光的波长，进而使得 LED 可以发出不同颜色的光。LED 发出的红、绿、蓝光线根据其不同波长特性和大致分为紫红、纯红、橙红、橙
4、、橙黄、黄、黄绿、纯绿、翠绿、蓝绿、纯蓝、蓝紫等，其中橙红、黄绿、蓝紫色价格较纯红、纯绿、纯蓝便宜很多。 表：表：LED 分类及应用领域分类及应用领域尽管目前在室内照明领域的应用还没有大规模展开，但是半导体照明已经在很多领域得到了广泛的应用。如各种仪器仪表的指示光源、装饰照明（景观、家居、休闲、商用装饰） 、汽车等各类交通工具照明、交通信号显示、背景显示、电子屏幕、军用照明及旅游、轻工业产品等。如下图所示：2 2、LEDLED 的特点的特点LED 的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。其特点与优势主要体现在如下几个方面：节能：半导体照明采用直流驱动，超低功耗（单管
5、 0.03-0.06 瓦） ，电光功率转换接近 100%，相同照明效果比传统光源节能 80%以上。LED 固态照明被认为是 21 世纪的照明新节能光源，因为在同样亮度下，半导体灯耗电仅为普通白炽灯的 1/10，而寿命却可以延长 100 倍。环保：相对于白炽灯照明，LED 光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射,是冷光源，可以安全触摸。相对于节能灯，LED 不含汞元素，是典型的绿色照明光源。寿命长：LED 是固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达 6 万到 10 万小时，相当于白炽灯的 100 倍。多变换：LED 光源可利
6、用红、绿、篮三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有 256 级灰度并任意混合，即可产生 25625625616777216 种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。信息化：与传统光源单调的发光效果相比，LED 光源是低压微电子产品，成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌级，灵活多变的特点。体积小：LED 基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，非常小，非常轻。坚固耐用：LED 是被完全的封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，这些特点使得 LED 可以说是不易损坏的。LEDLED 节能灯与传统照明对比节能灯
7、与传统照明对比产品能耗环保安全频闪寿命(小时)普通白炽灯大含铅等有害物质易碎高热有1000普通日光灯比白炽灯节能 20%含贡、铅等有害物质易碎高热有5000普通节能灯比白炽灯节能 50%含贡、铅等有害物质易碎高热有5000LED 节能灯比白炽灯节能 90%无有害物质，无污染不易损坏无300003 3、LEDLED 企业特点企业特点中国 LED 行业企业数量众多，经过多年的发展，整体上已经取得了较大的进步。生产企业主要集中在珠三角地区，约占全国总数的 70%。据 LEDinside 最新统计，中国 LED 行业年产值上亿企业已经超过了 140 个。从市场角度看，中国 LED 企业有以下几个特点：
8、1）未出现绝对的龙头企业。中国 LED 企业数量多，各企业规模普遍不大，从 2009 年的销售情况看，中国 LED 行业没有 1 个企业 LED 产品年销售额超过 10 亿元人民币。年销售额超过 5 亿元的也只有少数几个，年销售额上亿企业的销售额普遍为 1-2 亿元。2）LED 显示屏行业发展走向成熟。从 LEDinside 的统计结果看，2009 年，年产值上亿的企业中有生产显示屏的超过 50 个，超过 40 个企业是以生产 LED 显示屏为主。3）LED 照明行业发展迅速。2010 年 LED 照明已经开始发酵，与 2009 年相比市场需求量大增，做 LED 封装、LED 显示屏的企业也纷
9、纷进入 LED 照明领域。目前中国市场上只做LED 封装的企业数量已经很少，大部分做封装的企业已经开始研发和生产 LED 照明产品。LED 应用领域的企业界限已越来越模糊，各企业 LED 产品线越拉越长。4）技术水平不断进步。与前几年相比 LED 产品技术水平已经有了很大的提高，由于市场竞争激烈大部分企业以价格佔领市场，却牺牲了产品的质量，也导致了产品利润率逐渐下降。不过已有不少 LED 企业开始提高研发投入，往高技术、高附加值、智能化产品方向发展。在封装和应用端，个别企业的部分产品已经可以和国际 LED 厂商同台竞技。5）LED 芯片企业整体利润低。LED 芯片企业目前整体上投入很大，但 2
10、009 年 LED 芯片行业销售额仅 20 多亿元人民币，并且大部分 LED 芯片企业为负利润或没有利润。LED 芯片企业 2009 年底达 62 个，随着 LED 芯片企业大规模投入和台湾等地的技术引进，预计未来几年中国 LED 芯片将会有非常大的发展。6）利润主要集中在 LED 封装和应用企业。中国 LED 封装和应用企业数量众多，整体产值达数百亿。目前，LED 封装、LED 显示屏、LED 灯饰等产品都维持较好的利润水平。特别是 LED 显示屏市场已经开始成熟，大部分 LED 显示屏有实力的企业近两三年销售额及利润的增长率都维持在 50%以上。7）出口占据重要位置。特别是珠三角地区的 L
11、ED 企业，不少企业出口占据了 50%以上的比例。主要是因为 LED 产品价格相对于中国消费者而言仍然偏高，中国 LED 应用产品销售主要集中在商业照明和市政工程，普通消费者接受程度仍处于较低水平。8）LED 企业间兼并情况很少。目前市场上很少有 LED 企业间相互兼并情况，各企业基本靠自身力量进行扩大规模。相对于市场上数千家的企业而言，企业间的兼并比例可以忽略不计。主要原因是 LED 市场仍然未成熟和充分竞争，多数企业可以找到自己的生存空间。不过，相对于兼并重组数量少的情况，中国每年 LED 行业进入和退出的企业非常多。图：我国半导体照明产业上中下游优劣势比较图：我国半导体照明产业上中下游优
12、劣势比较4 4、LEDLED 产业链产业链LED 行业从产业链角度来化分，可大致分为制造和应用两个环节。制造环节又可细分为：上游的单芯片衬底制作、MOCVD 制造；中游的外延芯片生长、芯片、电极制作、切割和测试分选；下游的产品封装。应用领域又可大致分为三部分：照明应用、显示屏、背光源应用。LED 行业是一种上游主宰下游的状态。在 LED 产业变局中，上游企业受到的冲击小于下游企业。LED 产产业具有典型的不均衡衡产业链结构，一般按按照材料制备、芯片制制备和器件封装与应用分为上、中、下游，虽然产业业环节不多，但其涉及及的技术领域广泛，技技术工艺多样化，上下游之间的的差异巨大，上游环节节进入壁垒大
13、大高于下下游环节( 上上游外延片片制备的投资规模比一些下游应应用环节高出上千倍 )。制造 LED 芯片所用的衬底材料通常是高质量的蓝宝石或碳化硅、GaAs，是外延生长出各种复合半导体的晶种。当前，在 GaAs 衬底上生长 AlInGaP 是一项相对成熟的技术，预计未来 GaAs 衬底仍会是衬底材料可靠的选择。而蓝宝石衬底由于在大尺寸衬底上良好的性能，随着厂商不断努力向大尺寸衬底工艺发展，将逐步占据更大比重。外延生长是 LED 制造的关键技术，目前普遍采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法实现。通常厂商在购买设备完成安装后，都会对机器进行调试以达到最优的产出率与性能。由于 MOCVD 设备非
14、常复杂，每片晶圆的结构不尽相同，生产过程具有一定的制造变异性，会导致良品率下降，厂商因此需要对 LED 芯片进行分选。外延生长完成后，在外延晶片上进行光罩蚀刻及热处理而制作出 LED 两端的金属电极，接着将衬底磨薄、抛光后，切割为细小的 LED 芯片。LED 芯片的生产过程就是把外延片生产成单个 LED 芯片的过程，这一过程主要是由金属蒸镀、金属电极制作、衬底减薄、抛光、划片等一系列集成电路制造工艺组成，最后再经过测试和筛选，根据芯片的性能进行分类。LED 芯片生产技术主要体现在芯片制造这一系列流程上的工艺技术，工艺技术的高低直接影响到芯片的质量和成品率。芯片封装即将芯片粘贴并焊接导线架，经由
15、测试、封胶后，封装成各种不同的产品。白光 LED 芯片还需要在密封胶内注入磷才能产生白光。原则上芯片越小、封装的技术难度越高。芯片封装方式根据产品用途不同变化很大。封装后的产品经过测试、分选，装配进分系统供照明器材使用。照明器材(如信号灯、屏幕、商用或民用照明设备)除了 LED 芯片外，还包括其它的光学器件、LED 驱动电路等。产品经过经销商销售，照明设计工程师、建筑师设计后，最终提供给终端用户使用。上游衬底制作和外延生长具有技术和资本密集的特点，有能力从事的企业数量最少。上游既是技术进步的瓶颈，也是整个 LED 产业发展的关键，在上游优势企业资源比较集中，同时利润率也较高。芯片是 LED 的
16、核心组件，芯片的亮度、均匀性、稳定性、光衰等指标直接影响着终端产品的质量；中游芯片制造对技术和资本的要求较高，参与竞争的企业数量相对较少。下游封装与应用的进入门槛相对较低，参与其中的企业数量最多，由于 LED应用领域的不断延伸，市场规模不断扩大。LED 产业上下游各环节差异很大。上游产品技术难度极高，具有高难度、高投入、高风险的特点，在某些环节技术难度极大、工艺精度要求极高、对技术和设备的依赖极强；中、下游的应用进入壁垒很低，缺乏核心技术。封装技术经过了 40 年的快速发展已经非常成熟。封装设备包括焊线机、分选机的价格也大幅下降，各种配套（如环氧树脂、金丝、支架、荧光粉等）产品的价格也已不高。应用主要指灯具制造和控制系统，基本不存在技术难度。技术更多地体现在系统设计、结构设计、散热处理以及二、三次光学设计等。故整个产业链中故整个产业链中 外延片与芯片是关键，约占行业外延片与芯片是关键，约占行业 70%70%利润，利润，LEDLED 封装约占封装约占 10-10-20%20%，LEDLED 应用约占应用约占 10-20%10-20%。5 5、LE
