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摘要 從當(dāng)初的信誓旦旦到如今的集體迷茫，硅襯底的產(chǎn)業(yè)化道路仍然充滿(mǎn)不確定性，良率、光效以及成本等依舊是當(dāng)下亟待解決的問(wèn)題。曾有一段時(shí)間，硅曾被業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是極具市場(chǎng)前景的氮化鎵基LED襯...
從當(dāng)初的信誓旦旦到如今的集體迷茫，硅襯底的產(chǎn)業(yè)化道路仍然充滿(mǎn)不確定性，良率、光效以及成本等依舊是當(dāng)下亟待解決的問(wèn)題。
曾有一段時(shí)間，硅曾被業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是極具市場(chǎng)前景的氮化鎵基LED襯底材料，吸引了不少投資者的瘋狂涌入。國(guó)際LED大廠(chǎng)和國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛加入到硅襯底技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的攻伐戰(zhàn)中，但就目前進(jìn)展來(lái)看，情況似乎不容樂(lè)觀。
記者了解到，近年來(lái)，包括普瑞光電、歐司朗、臺(tái)積電以及晶能光電等在內(nèi)的外延芯片廠(chǎng)商都曾積極著手硅襯底LED項(xiàng)目。但時(shí)至今日，少數(shù)幾家企業(yè)雖然宣稱(chēng)已經(jīng)研發(fā)出在質(zhì)量和性能上可與藍(lán)寶石襯底芯片相媲美的產(chǎn)品，但卻一直未能真正入市。
而曾豪言要在2013年實(shí)現(xiàn)硅襯底LED芯片量產(chǎn)的普瑞光電、日本東芝、歐司朗等幾家廠(chǎng)商，如今依舊不見(jiàn)其動(dòng)作，隱隱出現(xiàn)偃旗息鼓的態(tài)勢(shì)。
曾一度被看好的硅襯底技術(shù)，為何在實(shí)驗(yàn)室階段徘徊不前，其產(chǎn)業(yè)化道路是否會(huì)半路“夭折”？
入市多艱 “胎”死腹中
在硅襯底項(xiàng)目研發(fā)方面，普瑞光電在行業(yè)中走得相對(duì)靠前。2011年9月，普瑞光電曾宣布，公司已經(jīng)將重心由藍(lán)寶石襯底LED制造轉(zhuǎn)移至成本更低的硅襯底LED制造，為此還裁掉了利弗莫爾總部近五分之一的員工。
隨后，在短短數(shù)月之內(nèi)，普瑞光電就對(duì)外宣布，已經(jīng)成功在8英寸的硅襯底上長(zhǎng)出高品質(zhì)的氮化鎵。但據(jù)江西晶能光電硅襯底LED研發(fā)副總監(jiān)孫錢(qián)透露，普瑞光電已經(jīng)將硅襯底LED技術(shù)以8000萬(wàn)美元的轉(zhuǎn)讓費(fèi)轉(zhuǎn)賣(mài)給日本東芝。
“我們?cè)c東芝簽署了協(xié)議，將一部分硅襯底LED技術(shù)和相關(guān)設(shè)備賣(mài)給東芝，而東芝也有在給我們做代工。”普瑞光電亞洲區(qū)銷(xiāo)售副總裁文健華告訴記者，在硅襯底LED項(xiàng)目方面，公司一直在進(jìn)行研發(fā)，但還未到公布具體進(jìn)展的時(shí)候，暫時(shí)還無(wú)法達(dá)到量產(chǎn)的程度。
不過(guò)，一位熟悉普瑞光電內(nèi)部情況的人士卻向記者透露：“目前普瑞光電硅襯底LED項(xiàng)目的技術(shù)人員都已經(jīng)離職，基本上不會(huì)再繼續(xù)進(jìn)行下去了。”
值得關(guān)注的是，去年8月份日本東芝在拿到普瑞光電轉(zhuǎn)賣(mài)的硅襯底LED技術(shù)后，曾表示將于2012年10月開(kāi)始量產(chǎn)硅襯底LED芯片，但如今一年過(guò)去，東芝方面也未見(jiàn)到相關(guān)產(chǎn)品上市的消息。
而中國(guó)大陸方面，一直就將硅襯底視為核心項(xiàng)目的江西晶能光電盡管頻繁宣布其硅襯底產(chǎn)品的光效等參數(shù)不斷取得新突破，但時(shí)至今日，其產(chǎn)業(yè)化似乎已陷入泥濘。
“晶能光電的硅襯底外延爐設(shè)備一共有六臺(tái)，其中三臺(tái)設(shè)備早已停止運(yùn)轉(zhuǎn)了。硅襯底項(xiàng)目一直進(jìn)展緩慢，難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。”一位接近晶能光電的人士告訴記者。
事實(shí)上，此前歐司朗、臺(tái)積電、三星[微博]LED等半導(dǎo)體大廠(chǎng)的硅襯底LED產(chǎn)品也未見(jiàn)上市。歐司朗曾在去年5月宣布成功產(chǎn)出6英寸氮化鎵LED晶圓樣品，但此后再無(wú)進(jìn)一步消息。
高工LED產(chǎn)業(yè)研究所總監(jiān)張宏標(biāo)表示，相較于藍(lán)寶石和SiC，硅襯底具有大尺寸、高質(zhì)量、低成本以及導(dǎo)電等優(yōu)點(diǎn)，但在其上面生長(zhǎng)氮化鎵卻相當(dāng)困難，二者之間存在的熱失配和晶格失配等問(wèn)題一直難以解決，使得當(dāng)下國(guó)內(nèi)外企業(yè)的硅襯底產(chǎn)品只能“溫養(yǎng)”在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，而難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
“臺(tái)積電的硅襯底芯片產(chǎn)品其實(shí)已經(jīng)出來(lái)了，但性?xún)r(jià)比不是特別好，光效基本上能達(dá)到科銳產(chǎn)品的95%，但價(jià)格也是其90%左右，基本上沒(méi)有什么吸引力，良率也不高。”臺(tái)灣地區(qū)一家芯片代理商的高管向記者透露，如果臺(tái)積電的硅襯底產(chǎn)品價(jià)格能下降到科銳的60%-70%，可能會(huì)受到市場(chǎng)歡迎。
“實(shí)際上，按照藍(lán)寶石當(dāng)前的價(jià)格，硅襯底在成本上其實(shí)未必能占據(jù)優(yōu)勢(shì)，而且在性能上同藍(lán)寶石、SiC相比較還存在一定差距。”國(guó)內(nèi)一家封裝大廠(chǎng)的高管告訴記者，如果上述幾家外延廠(chǎng)商只能研發(fā)出實(shí)驗(yàn)室樣品，而無(wú)法使之量產(chǎn)，基本上意義不大。
前景不明 市場(chǎng)新機(jī)會(huì)
“臺(tái)積電和普瑞光電其實(shí)已經(jīng)低調(diào)退出硅襯底項(xiàng)目，未來(lái)硅襯底要實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，情況不太樂(lè)觀。“張宏標(biāo)表示，將硅作為外延襯底材料或許是一個(gè)錯(cuò)誤的技術(shù)路線(xiàn)。
這一看法亦得到了武漢迪源光電董事長(zhǎng)董志江的部分認(rèn)同。“就目前來(lái)看，把硅作為芯片的基板是可以的，但是在硅上面長(zhǎng)外延確實(shí)是存在問(wèn)題的。最近美國(guó)一家專(zhuān)注于LED硅襯底技術(shù)的外延公司Silicon Polar已經(jīng)倒閉了。”
董志江認(rèn)為，臺(tái)積電和普瑞選擇退出硅襯底項(xiàng)目完全有可能，畢竟企業(yè)首先要考慮的是生存問(wèn)題。“對(duì)于投資者和企業(yè)老總而言，無(wú)論是做藍(lán)寶石襯底還是硅襯底，能否帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益是其考慮的首選條件。”
“很多做技術(shù)研究的人員覺(jué)得某項(xiàng)新技術(shù)有潛力，可以去做，就去申請(qǐng)政府撥款支持，拉來(lái)投資商成立公司，但最后卻發(fā)現(xiàn)根本就無(wú)法帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，這對(duì)于公司來(lái)說(shuō)是一個(gè)毀滅性的打擊。”一位國(guó)內(nèi)芯片制造商向記者表示。
而目前大陸地區(qū)唯一一家斥巨資豪賭硅襯底LED的晶能光電或正處于這種窘境。“晶能光電目前涉及硅襯底LED和藍(lán)寶石襯底LED業(yè)務(wù)，但藍(lán)寶石襯底的產(chǎn)能比重其實(shí)遠(yuǎn)大于硅襯底。”一位接觸過(guò)晶能光電的國(guó)內(nèi)芯片廠(chǎng)的老總向記者透露。
“研發(fā)成功和實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)是兩個(gè)完全不同的階段，在研發(fā)階段，1000個(gè)樣品中有一個(gè)合格就算成功了，但是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，你要保證999個(gè)都能用，這中間所要跨越的鴻溝非常大。”三星LED中國(guó)區(qū)總經(jīng)理唐國(guó)慶告訴記者。
“每家公司所面臨的處境不一樣，為了生存的需要，有的企業(yè)還在堅(jiān)持，有的選擇了放棄，總歸是有所為與有所不為，但是硅襯底一旦進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，將會(huì)重構(gòu)上游格局。”唐國(guó)慶對(duì)硅襯底仍持樂(lè)觀態(tài)度。
唐國(guó)慶認(rèn)為：“任何東西在那層紙沒(méi)有捅破之前，很難講是對(duì)的還是錯(cuò)的，正面攻不破，可能還有其他路可以走。”而他也透露，三星LED在硅襯底LED項(xiàng)目方面早已展開(kāi)研發(fā)，但暫時(shí)還未公開(kāi)相關(guān)進(jìn)展情況。
從國(guó)內(nèi)外幾家主流外延芯片企業(yè)當(dāng)下的進(jìn)展看來(lái)，硅襯底LED的產(chǎn)業(yè)化道路仍然充滿(mǎn)不確定性，良率、光效以及成本等依舊是當(dāng)下亟待解決的問(wèn)題。
據(jù)了解，目前中國(guó)市場(chǎng)上99%的襯底材料是藍(lán)寶石，而就全球范圍來(lái)看，藍(lán)寶石襯底的LED市場(chǎng)份額也占到95%以上。高工LED產(chǎn)業(yè)研究院（GLII）數(shù)據(jù)顯示，截止今年5月份，中國(guó)大陸藍(lán)寶石總產(chǎn)能利用率僅為32%。由此可見(jiàn)，在襯底材料產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩的前提下，硅襯底材料前景越發(fā)迷途。
值得關(guān)注的是，與藍(lán)寶石襯底相比，硅襯底雖然逐漸喪失了低成本優(yōu)勢(shì)，但是在其它領(lǐng)域或有較廣前景。晶臺(tái)光電總經(jīng)理龔文告訴記者，硅襯底LED可能在高功率（單顆芯片3W以上）產(chǎn)品方面有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)，盡管目前高功率產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模并不大；此外，鑒于硅的其它優(yōu)良性能，未來(lái)或可利用其研發(fā)無(wú)封裝的器件產(chǎn)品。
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