高纯气体在LED 上游产业的应用中具有十分重要的地位,它们在技术发展、质量提升方面相互促进、相互影响。本文主要阐述了广东LED 上游产业的市场、高纯气体在其产业的应用,对LED 用高纯气体发展趋势进行了探讨,可供从事外延片和芯片制造、气体行业以及相关研究人员参考。
1 概述
发光二极管(LED)作为新型高效固体光源,具有高效、节能、环保、安全、寿命长、色彩丰富、易维护等显著优点。据有关数据,LED照明替代白炽灯能够节约90 %耗电量[1],通过节电效果减少大量温室气体排放。当前全球能源危机和温室效应愈发严重,在节能、低碳、环保的大时代背景下,澳洲、加拿大、日本、美国等先后宣布禁用(禁售)白炽灯,澳洲甚至将课征二氧化碳排放税。我国也于2011年11月公告,分阶段逐步禁止进口和销售白炽灯[2]。据测算,如果我国在用白炽灯全部替换为节能灯或半导体照明,年可节电480亿kW时,相当减少二氧化碳排放4800万t。LED产业在此背景下,其发展前景备受看好。
LED上游产业主要包括衬底材料、外延晶片和芯片,为LED产业核心环节,一直为行业投资热点。2011年上半年LED产业签约规划投资额为1184.98亿元人民币,其中上游衬底、外延芯片占比78.74 %;广东省投资额为121.87亿,占总投资额的10 %[3]。LED上游投资热潮持续不减,而全球性下游应用市场的低迷,导致2011年产业进入结构性过剩调整期。但行业内人士估计,LED产业将会在近两年逐步解冻,LED产品的成本将会进一步降低;从国家政策角度和市场发展来看,LED行业将回归理性,产业将重新步入发展的正轨。
随着广东LED 产业的发展,高纯气体作为LED 发光器件和材料制造过程不可缺少的基础性支撑原材料,它对LED 产业的发展起着至关重要的作用。在微电子、光电子器件生产过程中,从芯片的生产到最后器件的封装,几乎每一个环节都离不开高纯气体。此外,气体的纯度和洁净度直接影响到微电子、光电子器件的质量、集成度、特定技术指标和成品率,并从根本上制约着电路和器件的精确性和准确性。行业内有关人士认为,如果说石油是工业的血液,那么高纯气体就是LED 产业的血液。
2 广东LED 上游产业市场
近年来,广东LED 产业产值以年平均40 %以上的速度增长,逐渐形成从衬底材料、外延片、芯片、封装到应用的较完整的产业链[4],但主要集中了大量的中下游LED 应用企业,在衬底材料、外延片和芯片的产业化方面较为薄弱。2.1 广东产业政策和LED 上游市场
近两年,广东省先后发布《关于加快发展LED 产业的若干意见》、《广东省LED 产业发展“十二五”规划》、《关于贯彻落实国务院部署加快培育和发展战略性新兴产业的意见》等相关LED 产业配套政策,将LED 产业列为广东近期重点主抓的三大战略性新兴产业。深圳、广州、佛山等出台LED 产业扶持政策,作了城市级LED 产业发展规划。江门在2009 年出台了购置MOCVD 设备给予上千万元的补贴政策,鼓励有实力的企业在LED 上游的外延片、芯片领域进行突破,提高其市场份额占有率。另外,广东省政府组织实施的“十城万盏”、“千里十万”、“粤港招标”、“产学研合作”等示范工程,对LED 上游的制造技术和市场需求提出更高标准。
近年来广东LED 中下游应用市场发展迅速,导致对LED 上游外延片和芯片的需求旺盛。因其行业上游平均利润长期居高不下,企业对上游的投资热度也持续未减,2009~2010 年广东立项新增的奥伦德、佛山旭瑞等8 个LED 外延片芯片企业,投资额高达120 亿元[5],而上游产业产值在整个产业链中所占比例并不大。2010 年广东LED 产业实现产值853 亿元,而全省芯片、外延片和装备等上游环节总产值仅占比约20 %[6]。这主要是广东LED 应用企业较多,南方外延片、芯片企业同时面临台湾等地区同行竞争,部分企业投资进度放缓或者转移至北方地区投资。2011 年广东LED 下游应用市场疲软,封装企业出现停产倒闭现象,导致上游外延片、芯片等产品积压,出现全产业链降价。但节能环保概念广泛普及,政策的利好消息,以及珠三角巨大的市场容量,使广东LED 企业对行业前景充满信心。
2.2 LED芯片企业概况
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