政府率先应用推动LED照明产业化

　　让成本下降、使技术成熟是整个产业链的事。LED 产业链的上、中、下游分别为外延材料与芯片加工、产品器件与模块封装、显示与照明 应用。

　　LED外延片 与芯片约占行业70%的利润,LED封装约占10%~20%,LED应用约占10%~20%。统计显示,我国半导体照明 生产企业超过3000家,其中70%集中于产业的下游,国产LED外延材料、芯片以中低档为主,80%以上的功率型LED芯片 、器件依赖进口。

　　近年来,政府以撒胡椒面的方式兴建了若干LED照明产业基地,但中国的LED产业热仍是以70%的国人争夺LED的10%~20%利润份额为代价的。这就意味着,掌控LED核心技术的国外公司若不急于拉低LED成本,扎堆LED下游的中国LED业者只能以牺牲自己的利润去实现低价而让市场热起来,但没有技术支撑的下游产品,就算价格再便宜,又有多少人敢用呢。

　　另外,LED照明发展的阻力除了本身的技术、规格、散热与价格等因素外,CFL节能灯、萤光灯技术也在发展,办公室照明系统中T5灯管的发光效率已达到100lm/W的水准,CFL节能灯也有3W规格的超小型产品问世,从目前LED与节能灯的性价比而言,LED照明的普及尚有较长的路要走。

　　由于下游封装和应用所需的资金和技术要求相对较低,目前国内80%以上的LED企业都只有低端封装业务;而LED芯片及外延片等上游产业由于对技术和资金要求较高,因此涉足企业较少,发展相对滞后。由于设备占LED整个生产线购置成本近2/3,这也是LED产品 难以降低的主要原因。2010年1月8日,国内首台自主研发的MOCVD设备在广东昭信半导体装备制造有限公司下线,在通过接下来的4个月数据测试后将进入设备量产阶段。

　　据了解,缓冲分布式喷射反应室、整合ALD与CVD的工艺技术和MOCVD电场辅助生长,是昭信半导体MOCVD设备的创新点。采用BDS反应腔体,通过中心辐射流动与垂直喷淋流动的结合,吸收行星反应腔体层流,从而无需行星反应腔体所需的复杂运动。采用的气流模式可准确实现反应气体的瞬时切换,在保持腔体流场不变的情况下,可以实现反应气源从连续到脉冲注入的切换。加热炉体采用多区电阻片红外辐射加热方式,每个加热区域可以独立控制,可以实现大面积温度均匀可控,获得更广范围的加热温区。控制系统采用网络架构,实现传感器与执行器实时控制;根据不同外延工艺对实时性的敏感性进行了针对性设计,以保证生产的重复性与稳定性。

　　总部位于南昌研制GaN-on-SiMOCVD生长技术的晶能光电,近日开发出一款采用1×1mm芯片冷白光LED ,在350mA电流下光输出超过100流明。目前绝大多数LED的生产是在一个蓝宝石或碳化硅衬底上沉淀多层GaN薄膜,而晶能认为,基于硅衬底生长的LED在成本节约和控制上将发挥更大潜力,并且性能丝毫不亚于传统工艺制作的LED,晶能光电称,其基于硅衬底的高功率InGaNLED性能接近于采用传统衬底生长的LED。据悉,该公司目前用于显示领域的小尺寸管芯(200micron)已经进入量产阶段。

　　随着中国各级政府把LED照明视为经济新增长点,加上中国自身在技术上的提升,之前以后端应用和封装为主进入中国的境外LED投资者,开始触及高端技术项目。日前,旭瑞光电股份有限公司总投资3.5亿美元LED外延芯片项目在佛山市南海经济开发区奠基。专业设计和生产LED外延、高亮度大功率芯片,预计2013年在三期投资完成后,旭瑞光电将拥有超过100台MOCVD机台,能够同时生产4英寸、6英寸LED外延片和大功率、高亮度LED 芯片,发光效率大于135lm/W,全面投产后月产LED芯片3.8亿颗。

　　据悉,旭瑞光电主要股东--美国SemiLED(旭明光电),是全球唯一可以批量生产金属基座垂直结构芯片的企业。

　　相比其它LED产品,金属基座垂直结构LED具有更好的电学性能和导热性能,可以增加亮度和发光效率,属于下一代普通照明LED技术。

　　政府率先应用是LED照明技术实现产业化的推手。据上海市普陀区科委副主任李文波介绍,2006年9月建于上海普陀区的上海LED半导体照明研发应用中心以“政府引导、社会参与、企业为主”为运营管理模式,着力从科技研发、测试检验、示范基地和产业集聚4个方面展开工作。目前,该中心成功搭建了LED检测检验平台,积极推进LED标准的建立和实施;成功建设了“苏州河沿岸景观亮化应用项目”、“普陀区政府机关庭院灯光改造应用项目”和“普陀区图书馆新馆室内照明应用项目”等首批3个LED应用示范(试验)基地。李文波表示,2009年10月,国家发改委联合科技部、财政部等6部委发布了《半导体照明节能发展意见》,为我国半导体照明产业确立了明确的发展方向。上海会通过政府率先应用LED技术,通过将上海LED应用中心建设成为服务于上海、长三角地区乃至全国的、开放的LED公共服务平台,以期加快LED照明应用的进程。