一文看懂LED產業鏈(含芯片、封裝、設備廠商)

LED(light-emitting-diode)即發光二極管,是一種半導體組件,其基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置於一個有引線的架子上,然後四周用環氧樹脂密封,即固體封裝,所以能起到保護內部芯線的作用。
第一個商用二極管產生於1960年,但真正發生革命性發展是由於1998年白光LED開發成功,滿足了人們白色照明光源的需要。


中國半導體照明產業主要經歷了四個大的發展階段:
第一階段(1960-1980年),中國科學院開始發光科學的研究;
第二階段(1980-2002年),LED走出研究室,開始邁向生產,當時的資料顯示,2002年我國LED生產企業已達420家,從業人員3萬餘人。
第三階段(2002-2005年),半導體照明國家科技攻關計劃啟動。
第四階段(2005-2015年),產業進入爆發期,LED產值從2002年80億元左右增至2015年底的4,245億元,國產LED芯片佔全球份額提升至45%。
考慮到成本問題,國外LED大廠一般都會將芯片交由國內芯片廠代工。因此,中國不但是全球主要的LED芯片產地,也是全球最大的半導體照明產品、消費和出口國。


LED廠商紛紛登陸資本市場
目前,國內以LED為主營業務的主板上市公司已從2010年的2家增長到了2015年的25家。
並且,大陸已有2家企業躋身全球半導體照明十大芯片、封裝企業之列。由於LED行業併購、整合、價格戰日益嚴峻,飛利浦、歐司朗等巨頭已逐步淡出LED照明領域,全球LED市場格局正在加速洗牌。
2017年,A股又迎來6家LED廠商,分別是三雄極光、得邦照明、光莆股份、超頻三、太龍照明、華體科技。另外,包括佰明光電、路東光電、三峰智能、唯能車燈、邦奇智能、冠明智能等13家LED公司也紛紛掛牌新三板。


LED產業鏈最強盤點
LED產業鏈大致可分為六部分:原材料、LED上游產業、LED中游產業、LED下游產業、測試儀器和生產設備。

LED發光材料和器件的原材料,包括襯底材料砷化鎵單晶、氮化鋁單晶等。它們大部分是III—V族化合物半導體單晶,生產工藝比較成熟,其他材料還有金屬高純鎵。原材料的純度一般都要在6N以上。


砷化鎵供應商:
目前,砷化鎵單晶片主要被日、美系廠商掌握,包括日本住友電工(Sumitomo)、費里伯格(Freiberger)、古河電工(Furukawa )、日立電線(Hitachi Cable)以及美國的通美( AXT)、Anadigics、科勝訊(Conexant)等。
台灣則有高平磊晶科技、晶茂達半導體、元砷光電、勝陽光電、穩懋半導體、巨鎵科技等;


大陸方面,砷化鎵材料以LED用低阻砷化鎵晶片為代表的低端市場為主,主要供應商有:北京通美、中科晶電、天津晶明電子材料有限責任公司(中電集團46研究所)、北京中科鎵英半導體、北京國瑞、山東遠東、大慶佳昌、新鄉神舟(原國營542廠)等幾家。


以下對上述幾家大陸砷化鎵供應商進行詳細分析:

➀ 北京通美晶體技術有限公司
美國AXT集團在華子公司,產品主要以VGF法4、6英寸半絕緣砷化鎵材料為主,是目前國內砷化鎵單晶襯底片的領頭羊。


➁ 中科晶電信息材料(北京)有限公司
成立於2006年,由中國電子科技集團公司第四十六研究所投資,主要產品為2英寸LED用VB法低阻砷化鎵晶體及拋光片,兼顧少量3-4英寸半絕緣砷化鎵單晶材料。擁有完整的單晶生長及拋光片加工產線,月產量非常龐大。


➂ 北京中科鎵英半導體有限公司
由中國科學院半導體研究所控股,並聯合北京有色金屬工業總公司及其他股東共同投資組建的中科稼英半導體有限公司正式成立於2001年12月,主要從事以砷化鎵為代表的第二代、以氮化鎵為代表的第三代新型半導體材料。


➃ 北京國瑞電子材料有限責任公司
由有研半導體材料股份有限公司(有研矽股)、北京有色金屬研究總院共同出資於1999年12月成立,前身為有研矽股化合物半導體分廠。 2000年12月,有研矽股將持有的國瑞公司95%股權中的10%轉讓給重慶市佳德科技發展有限公司。國內少數能夠批量生產水平GaAs晶片、GaP晶片的公司。


➄ 山東遠東高科技材料有限公司
生產2英寸LEC(或稱LEVB)砷化鎵單晶,主要針對LED市場,其單晶質量、成品率以及整體經營狀況較為穩定。目前沒有晶片加工工序,主要將單晶賣給其它公司進行加工。


➅ 大慶佳昌科技有限公司
主要從事LEC砷化鎵單晶生長,2009年開始轉向以VGF工藝生產LED用低阻砷化鎵材料。


➆ 新鄉神舟晶體科技發展有限公司
始建於1970年,2004年全資購入國營542廠(中原半導體研究所),於2005年正式組建成立。產品以2-6英寸砷化鎵(GaAs)、2-4英寸碳化矽(SiC)、高純碳化矽(SiC)粉料、磷化銦(InP)、銻化鎵(GaSb)、氮化鋁(AlN)單晶材料和SiC–SiC同質外延片、SiC–GaN異質外延片及相關器件為主。

LED上游產業,主要是指LED發光材料外延製造和芯片製造。由於外延工藝的高度發展,器件的主要結構如發光層、限制層、緩衝層、反射層等均已在外延工序中完成,芯片製造主要是做正、負電極和完成分割檢測。


LED芯片/外延片供應商:
目前,全球LED芯片市場主要分為三大陣營:以日本、歐美廠商為代表的第一陣營;以韓國和中國台灣廠商為代表的第二陣營;以中國大陸廠商為代表的第三陣營。
LED芯片產業主要以廣東、福建為主。其中,廣東芯片廠主要分佈在深圳、東芝、廣州以及江門等四個城市。福建是中國LED芯片生產重地,主要芯片城市為廈門、泉州以及福州。
日本:日亞、豐田合成、東芝、Genelite、昭合電工、大陽日酸等;
歐美:Cree、惠普、歐司朗、飛利浦、Apollo(收購lumileds)、旭明、普瑞等;
韓國:安螢、首爾半導體等;
台灣:晶元光電、光宏、光磊、華上光電、新世紀、億光、璨圓光電、泰谷光電等;
大陸:夏門三安光電、華燦光電、杭州士蘭明芯、晶科電子、方大國科光電、夏門晶宇光電、夏門明達光電、東莞洲磊電子、武漢迪源光電、廈門乾照光電、廣東德豪潤達、澳洋順昌、圓融光電、上海藍光科技、湘能華磊光電、大連路美、晶能光電、聚燦光電、方大集團、普光科技、南昌欣磊光電等。

LED中游產業,是指LED器件封裝產業。在半導體產業中,LED封裝產業與其他半導體器件封裝產業不同,它可以根據用於現實、照明、通信等不同場合,封裝出不同顏色、不同形狀的品種繁多的LED發光器件。


LED封裝廠:
目前,國內共有LED封裝企業1000餘家,其中2/3分佈在珠三角地區,深圳LED行業企業達到1800多家,是全國LED行業最為集中的地區。深圳LED封裝、顯示屏、照明產品質量、產量和出口量均位居全國前列。在產業環節上,已形成“設備-材料-芯片-封裝-應用”較為完整的產業鏈,是國內最大的LED封裝基地和應用產品開發基地之一。
大陸:木林森、鴻利光電、國星光電、天電光電、瑞豐光電、瑞豐光電、長方照明、兆馳股份、源磊科技、晶科電子、萬潤科技等;
國外:LG Innotek、Cree等;
台灣:億光、隆達、東貝、光寶科、艾笛森、宏齊、佰鴻、一詮、華興、李洲等。

LED下游產業,是指應用LED顯示或照明器件後形成的產業。就LED應用來講,面應該更廣,還應包括那些在家電、儀表、輕工業產品中的信息顯示,但這些不足以支撐LED下游產業。其中主要的應用產業有LED顯示屏、LED交通信號燈、太陽能電池LED航標燈、液晶背光源、LED車燈、LED景觀燈飾、LED特殊照明等。
大陸LED顯示屏供應商:
利亞德、聯建光電、洲明科技、奧拓電子、艾比森、雷曼股份等;
其中,利亞德為LED顯示應用整機領域的領頭羊,2017上半年實現淨利潤34800-38500萬元,同比增長90-110%;聯建光電實現淨利潤17500-21500萬元,同比增長20 -50%;洲明科技實現淨利潤13100-14400萬元,同比增長100-120%。

LED測試儀器,主要包括外延材料方面的射線雙晶衍射儀、熒光譜儀、盧瑟福背散射溝道譜儀等芯片、器件測試儀器方面的 LED光電特性測試儀、光譜分析儀等。主要的測試參數有正反向電壓、電流特性、法相光強、光強分佈、光通量、峰值波長、主波長、色坐標、顯色指數。
大陸光譜分析儀供應商:
廣州景頤光電、杭州虹譜光電、杭州創惠儀器等。

LED生產設備,包括了MOVVD設備、液相外鍍爐、光刻機、劃片機、全自動固晶機、金絲球焊機、矽鋁絲超聲壓焊機、灌膠機、真空烘箱、芯片計數儀、芯片檢測儀、倒膜機、光色點全自動分選機等
MOVVD設備供應商:
國外:美國維易科(Veeco)、德國愛思強(Axitron)、日本酸素(Nippon Sanso)、日新電機(Nissin Electric)等;
國內:北方微電子、青島傑生電氣、上海藍寶光電、北京思捷愛普半導體、廣東昭信半導體、江蘇華盛天龍光電等。