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    LED芯片産業鏈全景解析

    发布者：聯誠發 时间：2021-12-30 14:30 浏览量：2239

    LED芯片是LED産品的關鍵組成部分。過去兩年，LED芯片行业由于产能过剩、普通照明用LED芯片价格持续下跌而陷入低潮。而新一代显示技術Mini/Micro LED和第三代（化合物）半导体，正在开启LED芯片行业新一轮的成长曲线。这些新兴高毛利领域凭借着高技術门槛带来的高毛利也吸引了众多LED企业争相布局。
        LED芯片行业表现出较为明显的周期性，通常4年左右为一个周期长度，行业景气度受供需关系影响。中长期维度来看，LED芯片行业在“海兹定律”（即LED价格每十年变为原来的十分之一，输出流明则增加20倍）的驱动下整体呈现向上发展的态势。

    LED芯片産業鏈

    LED芯片是LED 生产过程中最为核心的环节。它是一种固态的半导体器件，主要功能是把电能转化为光能，其优劣直接影响终端LED产品的性能与质量，技術发展水平决定了下游应用的渗透程度及覆盖范围。

    LED産業鏈由襯底加工、LED外延片生産、芯片制造和器件封裝組成。相對于封裝和應用環節，LED芯片受到供需關系影響較大，毛利率呈現波動特征。LED芯片約占封裝産品成本的65%，終端産品中（以照明産品爲例）LED芯片約占總成本的18%。

    根据CSA数据，LED芯片制造成本中，衬底晶圆占LED芯片制造成本的比例约50%，折旧及其它占到35% ， 金属有机反应源占10%，其它约占 5%。

    LED主要襯底材料：藍寶石

    藍寶石作爲LED最主要的襯底材料，占LED芯片襯底市場份額超過95％，其漲價將直接影響LED芯片的價格。

    藍寶石是世界上硬度僅次于金剛石的材料，而且從近紫外到中紅外波段均具有很好的透光性，可以作爲消費類電子産品的窗口材料。

    藍寶石LED襯底的市場需求容易受LED芯片生産領域的MOCVD設備數量、産能利用率等因素的影響。

    藍寶石晶片制造流程：

    蓝宝石产业链上游是蓝宝石晶棒的生产。蓝宝石长晶环节的技術含量较高、资金需求较大，是最具价值、进入门槛相对较高的环节。

    産業鏈中遊是將藍寶石晶棒進行切割、研磨、抛光，制成藍寶石LED襯底或藍寶石消費電子産品等。該環節對于加工工藝的要求相對較高，也具有一定的進入門檻。

    産業鏈的下遊則是使用藍寶石LED襯底進行外延生長、芯片加工或將藍寶石用于消費電子産品。

    从市场格局来看，全球蓝宝石厂商主要分布在欧、美、日、韩、中国台湾和大陆。欧、美、日蓝宝石长晶历史长，技術领先，偏向产业链上游。

    中國台灣廠商主要涉及藍寶石加工、PSS處理。韓國依靠政府支持出現STC、Astek等藍寶石大企業。

    中國大陸LED廠商使用的襯底主要是國內廠商供應，國産襯底占據70%份額，進口産品占比接近30%。

    當前主要襯底廠商都在擴大産能，以適應下遊不斷增長的需求。同時國內LED芯片廠商也在布局藍寶石業務，向上遊核心材料滲透，以降低生産成本。

    2020年初以來2寸照明白光芯片價格上漲10-15%，芯片主要的原材料藍寶石去年4月以來價格也已上漲50%，有望驅動LED芯片價格進一步上漲，驅動景氣提升。

    LED産業鏈及主要公司：

    MOCVD設備：LED芯片生産過程最爲關鍵的設備

    LED外延片的制備是LED芯片生産的重要步驟。

    LED外延片的制备目的是在衬底上生成特定的单晶薄膜，MOCVD是LED芯片生产过程中最为关键的设备，其工艺、技術极为复杂，也是LED芯片制造环节中最为昂贵的设备，占据LED外延芯片几乎一半的成本。

    国际重要供应商有美国Veeco、德国Aixtron、日本的Nippon Sanso。日本厂商生产的MOCVD向来是只供应日本企业使用，不对外出口。而美国Veeco、德国Aixtron面临中国MOCVD企业的竞争，优势渐失。

    從MOCVD設備的保有量及每年新增量來看，大陸廠商也持續保持全球前列。

    随着LED产业开始向UV LED、MiniLED以及Micro LED寻求新的增长动力，MOCVD设备市场规模有望迎来新的上升趋势。Market.us预测到2028年，MOCVD市场规模将翻一番，达到16.38亿美元，CAGR为8.5%。

    Mini/Micro LED：新型显示技術是未来LED芯片的发展方向

    Mini/Micro LED是小间距LED的发展产物，具有高密度集成的LED阵列，芯片尺寸在微米量级，能够大幅提高显示屏幕的分辨率，在亮度、对比度、色彩还原度和节能等方面都优于当下的LCD显示器，具有广阔的市场前景。

    根据Yole预测，2022年全球Mini/Micro LED产值合计将达到13.8亿美元。

    MiniLED作为背光时，只是作为光源使用，因此只会用到几千或上万个LED芯片（以电视为例），而Micro LED/Mini LED直显用到的LED芯片数目则以十万、百万计。更多的芯片数量对芯片的生产和转移工艺提出了更高的要求，技術难度加大、产品重要性进一步提升。

    相比于传统LED，MiniLED芯片技術难度进一步加大，无论是作为背光还是直显，核心难点都在芯片端。

    终端厂商更加重视MiniLED芯片的产品认证，对产业链的管理也延伸至芯片环节。因此和传统LED芯片是与封测厂商对接相比，MiniLED芯片厂商更多地与终端品牌厂商直接合作。目前苹果mini LED晶粒已在2020年底开始量产品，受限于良品率实现季度30-40万片的出货量。国内MiniLED供应链也已经蓄势待发，大规模应用也将给上游蓝宝石材料领域带来新的发展空间。

    LED芯片市場格局

    近兩年來LED芯片行業整體處于下行調整的背景下，隨著缺乏競爭優勢的玩家開始相繼退出市場，LED芯片産業集中度逐步提高，頭部效應也已開始顯現。

    LED芯片作爲LED産業鏈中門檻較高的環節之一，非可見光産品市場一直被海外企業占據。

    近年来海外企业不断减产，LED芯片産業鏈向中国大陆转移，可见光领域除车头灯等大功率产品以外，85%的市场正在被国内芯片企业加速占领。中下游的封装和应用环节已经领先芯片环节一步率先向中国大陆转移。

    國內LED芯片産能這兩年也呈現出逐步向頭部廠商集中的趨勢。經過多輪行業洗牌後，大陸LED芯片廠商也以三安光電、華燦光電、德豪潤達、澳洋順昌、乾照光電等廠商爲主。

    根據高工LED數據，三安光電芯片份額第1，市占率爲27.2%，國內主要廠商華燦光電、澳洋順昌、乾照光電等也有較高份額。

    三安在湖北鄂州的Mini/Micro LED芯片基地将在今年3月投产。三安去年在湖南长沙还开建了新基地，聚焦第三代半导体碳化硅（SiC）的研发及产业化，拟建设从长晶、衬底制作、外延生产、芯片制备到封装的全产业链，以满足能源芯片等的需求。

    另外，三安光電投資建設了Mini/Micro顯示芯片産業化項目。作爲全球首個大規模基于第三代半導體、代表新型顯示産業方向的光電芯片項目，總投資120億元。産品主要提供三星、華爲、蘋果等全球知名公司。

    1月22日，华灿光电公告透露，珠海国企华实控股已签约收购华灿光电24.87%的股权，交易完成后将成为华灿光电第1大股东。在Mini/Micro LED市场爆发的前夜，具有雄厚实力的国资企业入主中国大陆第二大LED芯片公司，意味着LED芯片业进入新景气周期，资本战升级。
        而鸿利汇智持续扩大Mini/Micro LED的封装产能，背后是泸州市国资旗下泸州老窖集团的全资子公司金舵投资已成新大股东，提供了强大的资金支持。
        终端厂商的重视以及与终端大B直接合作的商业模式提升了芯片厂商在MiniLED产业链的行业地位，加强了芯片厂商的话语权与议价能力。因此MiniLED带来的增量市场中，芯片厂商将最为受益。在近两年的LED周期下行中，行业过剩产能充分出清，未来LED芯片格局将继续向头部厂商集中。

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