台湾LED产业分析

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'台湾LED产业分析'
台灣LED產業分析授課老師:吳坤憲指導學生:碩光電一甲沈弘明 M99L02120203大綱壹、LED優點及產業分類 貳、國內LED廠商目前現況參、 LED上中下游公司比較 05肆、 未來產品及技術發展趨勢 07壹、LED優點及產業分類LED是通電時可發光的半導體材料製成的發光元件,材料使用III- V族化學元 素(如:磷化錶(GaP)、神化錄(GaAs)等),發光原理是將電能轉換爲光,也 就是對化合物半導體施加電流'透過電子與電洞的結合'過剩的能量會以光的形 式釋出'達成發光的效果'屬於冷性發光。led最大的特點在於:無須暖燈時間(idling time)、反應速度很快(約在1 0八-9秒)、體積小、用電省、污染低、適合量產'具高可靠度'容易配合應用上的需要製成極小或陣列式的元件,適用範頗廣,如汽車、通訊產業、電腦、交通號誌燈、液晶面板用背光源、LED螢幕等。led產業主要可以分成上、中、下游三類0上游爲單晶片及其外延,中游爲LED 晶片加工,下游爲封裝測試以及應用。其中,上游和中游技術含量較高,資本投入密度大。從上游到下游'產品在外匕差距相當大。LED發光顏色與亮度由磊晶材料決定,且磊晶占LED製造成本70%左右,對LED產業極爲重要。上游是由磊晶片形成'這種磊晶片長相大槪是一個直徑六到八公分寬的圓形'厚 度相當薄'就像是一個平面金屬一樣。常見的外延方法有液相外延法(LPE)、 氣相外延法(VPE)以及金屬有機化學汽相沉積(MOCVD )等,其中VPE和LPE技術都已相當成熟,可用來生長一般亮度LED o而生長高亮度LED必須採 用MOCVD方法。上游磊晶制程順序爲:單晶片(I丨I?V族基板)、結構設計、結 晶成長、材料特性/厚度測量。中游廠商根據LED的性能需求進行器件結構和製程設計,通過晶圓擴散、然後鍍膜'再進行光刻、熱處理、形成金屬電極'接著將基板磨薄拋光後進行切割。依照晶片的大小,可以切割爲二萬到四萬個晶粒。這些晶粒長得像沙灘上的 沙子一樣'通常用特殊膠帶固定之後'再送到下游廠商作封裝處理。中游晶粒制 程順序爲:磊晶片、金屬膜蒸鍍、光罩、蝕刻、熱處理、切割、崩裂、測量。下游包括LED晶片的封裝測試和應用。LED封裝是指將外引線連接到LED晶 片的電極上,形成LED器件,封裝起著保護LED晶片和提高光取出效率的作用。 下游廠商封裝處理順序爲:晶粒、固晶、粘著、打線、樹脂封裝、長烤、鍍錫、 剪腳、測試。貳、國內LED廠商目前現況目前我國LED整體產量已居全球第二,僅次於日本,但若以產値來看,則與日 本的差距仍然很大。國內目前LED廠商產値大部份仍集中在可見光的產品,而 不可見光的部份在全球的佔有率甚低。以下就國內LED廠商上中下游的狀況來 做一個介紹°—、LED上游:LED上游單晶片與磊晶片製造是台灣廠商較弱的部份,其中95%的重要材料(如 基板)仍需要仰賴日本進口,但目前AlInGaP該材料台灣已能全量供應,不需要 仰賴日本進口,而在傳統產品GaP的上游材料方面,由於較不具未來性,台灣 廠商在這方面未投入更多資源,目前國內這方面的需求主要是日本信越在園區設 廠提供。二、 LED中游:目前我阈屮游的晶粒製作已佔全球笫二的地位,除ChlnN藍光晶粒仍由日本的 Nichia及美國的Cee主導外,我阈在屮游晶粒製造方面已超越日本廠商,因此 阈內廠商如光磊、阈聯、晶元、鼎元等廠商都相當具有阈際競爭力。就材料來看, 高亮度的磊晶片仍有95%仰賴進口,而傳統的部份多由國內自行供應。三、 LED下游:目前我國下游封裝穩坐全球第一的寶座,國內LED下游產値佔整體產値相當大 的比重,但主要是集中在可見光LED的生產,因國內做可見光LED的廠商有 40餘家,家數相當多,競爭也較爲激烈,所以國内較有規模的下游LED廠商(如 億光、東貝及佰鴻)開始往不可見光LED來發展,由於國內廠商在這方面著墨很 少,口前有很大的成長空間。 表一台灣上中下游廠商及其關係公司名稱上游中游下游或聯**晶元***鼎元*光寶*宏齊*華興*東貝*億光*佰鴻*重要材料As、Ga、In、P磊晶片晶粒導線架、封裝用 樹脂、驅動電路、金 線材料來源主要自日本進口, 極少部份國內供應咼売度95%進口, 傳統多由國內供 應95%以上國內供應參?LED上中下游公司比較了解國內LED廠商之間的關係之後,我們去更細部的探究LED上中下游公司 的主要生產線有何不同,各有什麼樣的優勢。我們將LED上中下游公司的主要 生產線及專長列表如下:一、LED上中游比較我們就上中游的公司產品線分爲可見光(四元、氮化物)及不可見光來做比較,如 表六所示,我們可以發現'阈聯的產品線最廣,不管是可見光或不可見光LED都 有在生產,而晶元主要是著重在可見光的生產,紅外線LED的部份並不多,但 是晶元是上游中技術能力最好的,目前已有能力生產綠光的能力。屮游的光磊除 了生產LED之外,還有感測元件…等其它產品,目前的新產品是6吋矽電元件、 OLED、MEMS,較沒著重在LED上。而在鼎元方面,其藍光的客戶包括晶元、 聯爲以及材料通路商佶優,在紅外線LED的部份,主要客戶則包括億光、佰鴻、 東貝。由以上看來,上游廠商未來都著重在藍光及紅外線的發展。表二台灣LED上中游公司產品線比較材料AlGaInP(四元)GalnN(氮化物)GaAlAs公司名稱紅、橙、黃光藍、綠光紅外線LED紅外線LD國聯****晶元**光磊**鼎元***二、LED下游比較 在LED下游部份(見表七),以億光的產品線最完整,而且在這些產品線都具有 優勢。在佰鴻方面過去是以可見光的產品爲主,如LED bmp 'Display及SMD型 產品,而目前正加強不可見光產品的技術及品質,以開拓更大的市場,從表七我 們也發現台灣LED下游有三家廠商,即億光、東貝及佰鴻正努力開發不可見光 市場,未來將有不小的成長空間。表三台灣LED下游公司產品線比較LampSMDDisplayIR/PTRPhoto CouplerInterrupterR/MPhoto Link億光********東貝*****佰鴻*******華興**今台:***宏齊*肆、未來產品及技術發展趨勢我國廠商未來的產品和技術若要詳細闡述則要先對一些技術及專利方面做了解 才能解釋清楚,因此以下就先簡
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