美国政府要阻止的并非中国投资人所收购的照明业务本身,所以基本目前所有的LED门头屏

2月5日,《纽约时报》刊登题为《美国对中国芯片雄心的担忧与日俱增》的文章,文章中称,中国正投入巨资打造本国半导体产业,这一提升其军事力量及本土科技产业的举动引起华盛顿的注意。而在2016年1月下旬,美国外商投资委员会否决了中国投资者以29亿收购飞利浦旗下子公司的照明业务的提议,就是美国政府担忧的具体体现。这早已不是第一次中资收购国外科技公司被美国政府阻扰,从早些年华为试图收购3COM,到去年紫光提出收购镁光被否决,中资在海外收购科技公司被行政力量阻挠已经屡见不鲜。

门头条屏在市场中应用广泛,生产商不断的增加,激烈的恶性竞争导致门头条屏的价格不断下跌,因而原材料也偷工减料,品质也没有办法让消费者满意和放心。

LED是一种可以将电能转化为光能的半导体器件。与传统光源相比,LED光源具有节能、环保、安全、牢固、体积小、寿命长、响应时间短、色彩丰富等诸多优势。LED行业具有较长的产业链,包括上游外延片生长、中游芯片制造、下游芯片封装及应用领域。2006年到2014年期间,我国LED行业整体市场规模从356亿元增长至3,507亿元,年均复合增长率高达33%。预计2015年-2017年,LED市场规模年复合增长率依然将维持在30%以上,至2017年中国LED市场规模将达到7,485亿元,市场潜力巨大。

美国为何阻挠收购

LED门头条屏主要是针对在路边店铺的门头,目前大家俗称为LED门头屏,大多被用在个商店、商铺、步行街等等。门头条屏主要以P10单红色为主,通常高度为32点,也即32cm高,外形为长条形。P10单红色的板,32×16点,32cmx16cm,成本最低,亮度效果最好,所以基本目前所有的LED门头屏,如无特殊指定,通常都是指半户外P10单红的LED屏。

一、LED行业介绍

美国政府要阻止的并非中国投资人所收购的照明业务本身,而是要阻止中国投资人通过收购飞利浦旗下子公司的照明业务后,进而掌握第三代半导体材料氮化镓的相关技术。

门头条屏的动感效果好颜色鲜艳,能够吸引人的注意力,店铺主要用来发布最新的广告信息,广泛应用在银行、影楼、手机店、美容美发等店铺门头。随着LED屏作为一种新媒体形式被大家接受,LED门头条屏的价格也被大家接受,LED的配件的标准化,将极大地推进LED显示屏的普及。门头条屏的广泛应用将是LED行业走向平民化的重要转折,是2014年最畅销的产品市场。

1.1 LED的基本概念与发光原理

半导体材料发展至今已历三代:第一代半导体材料以锗和硅为代表,被广泛运用于集成电路制造领域;第二代半导体材料以砷化镓、磷化铟为代表,主要应用于以光发射器件为基础的光显示、光通信和光存储等光电子系统;第三代半导体材料则以氮化镓、碳化硅、金刚石为代表,具有具有宽的带隙、强的原子键、高的热导率、高熔点(1700摄氏度)、耐腐蚀等优点。特别是在传统材料的功率器件发展到材料极限,已经很难满足高频、高温、高功率、高效能、小型化等方面新需求的情况下,氮化镓则可凭借其材料特性,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面取而代之。

LED是一种可以将电能转化为光能的半导体器件。其核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的芯片,在P型半导体和N型半导体之间有一个PN结,当注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能转换为光能。不同材料的芯片可以发出红、橙、黄、绿、蓝、紫色等不同颜色的光,发光二极管也因此而得名。

氮化镓、碳化硅与硅的性能对比

1.2 LED光源的优势

也正是因此,诸多科技公司纷纷致力于氮化镓功率器件的研发和生产2015年1月,富士通和美国Transphorm在会津若松量产氮化镓功率器件;2015年3月,松下和英飞凌达成共同开发氮化镓功率器件的协议;同月,东芝照明技术公司开发出在电源中应用氮化镓功率元件的卤素LED灯泡国内也有中航微电子、中镓半导体等公司从事该领域的研发和生产,上海市政府则投入100亿资金用于半导体材料的研发(不局限于氮化镓)。

与传统光源相比,LED光源具有节能、环保、安全、牢固、体积小、寿命长、响应时间短、色彩丰富等诸多优势,具体情况见下表:

可以说,氮化镓已经全球半导体研究的前沿和热点。那么,高大上的第三代半导体材料是怎样和普普通通的电灯产生交集的呢?

1.3 LED光源将成为未来电光源的主要发展方向

由于氮化镓的优异材料特性氮化镓基LED比传统LED外形更小、功率更高、发光度更强,使其在LED电视、显示器和普通照明领域获得大展拳脚的空间,而中国一旦完成对飞利浦旗下子公司Lumileds的控股,则有可能获得氮化镓方面的相关技术。

LED光源由于与传统光源相比具有诸多优势,被公认21世纪最具发展前景的电光源,在全球获得迅速发展。

更关键的是,氮化镓在高频大功率应用方面,其功率密度是现有的砷化镓材料器件的10倍,不仅可以广泛运用于通信基站、电动机车、电动汽车、风力发电等民用领域,还可以用于相控阵雷达等特殊领域。

从各国政策来看,欧洲、澳大利亚、日本、美国等国纷纷启动白炽灯淘汰计划,支持LED产业发展。我国在LED产业政策上相继启动绿色照明、半导体照明工程,鼓励LED光源在各个领域的应用。2011年11月国家发改委正式发布《中国逐步淘汰白炽灯路线图》,计划到2016年全面禁止白炽灯的进口与销售。

因此,无论是对半导体产业的发展,还是在军事应用方面,氮化镓都有非常重要的意义。美国政府之所以阻止中国投资人收购飞利浦旗下子公司的照明业务,既有出于技术在军事应用和国家安全方面的考虑,但更多的还是出于打压中国半导体产业发展,保持美国科技公司技术优势方面的考量。

在LED光源的优势特性与各国政策的支持下,LED光源将成为未来电光源的主要发展方向。

1234>

1.4 LED行业产业链情况

美国缘何担忧

LED行业具有较长的产业链,包括上游外延片生长、中游芯片制造、下游芯片封装及应用领域,每一领域的技术特征和资本特征差异很大。具体产业链情况见下图:

中国被一些网友誉为发达国家粉碎机任何一个工业领域,只要中国人突破了技术门槛,那就基本没外国人什么事了。部分发达国家在失去高附加值的工业品以剪刀差获取高额利润后原形毕露,在造血能力大幅萎缩后,又要维持高福利,进而产生老欧洲病,比如深陷债务危机的欧洲四猪。

123>

在去工业化的浪潮下,美国本土劳动力密境型制造业大量转移到第三世界国家,半导体等资本技术密集型产业对美国的重要性不言而喻。

二、我国LED行业的发展概况

近年来,中国以资金、政策,以及对外技术合作、海外收购等多种方式扶持本土半导体产业,不仅在投入上不惜血本,而且在局部领域成果斐然:

我国LED产业开始于上世纪60年代末,由于当时应用领域较少,产业发展较为缓慢,主要以科研院所或具备科研院所背景的企业所主导,产业化能力较为薄弱。进入21世纪,由于我国宏观经济持续增长,国家产业政策的扶持,以及LED技术的不断突破,国内LED产业发展迅速。

IC设计领域

根据国家半导体照明工程研发及产业联盟的统计数据,2006年到2014年期间,包括LED外延芯片、LED封装及LED应用在内的LED产业整体市场规模从356亿元增长至3,507亿元,年均复合增长率高达33%。其中,除2012年受宏观经济影响,增长率不足30%以外,其他年份的增长率均保持在30%及以上。预计2015年-2017年,LED市场规模年复合增长率依然将维持在30%以上,至2017年中国LED市场规模将达到7,485亿元。

一方面整合国内IC设计公司紫光在2013年底以18亿美元和9.1亿美元分别将国内最大的两家IC设计公司展讯和锐迪科收购,实现资源整合。

随着LED下游应用领域逐步延伸,产品应用范围越来越广,LED产业发展空间广阔。近年来,中国LED封装能力提高较快,LED封装品种较全,可封装各种外形尺寸和不同颜色的LED器件,包含各种单管、复合管、数码显示器、SMD器件等。相对于外延和芯片产业,中国大陆的LED封装业最具竞争力、最具规模,技术水平也最接近国际先进水平。目前国外LED企业纷纷进入国内设厂,中国LED封装业形成了一定的产业规模,已成为世界重要的中低端LED封装生产基地,同时随着工艺技术的不断完善和积累国内LED封装企业在高端封装领域的市场份额也逐步提高,竞争实力不断增强。

另一方面试图引进国外技术在2013年与VIA合资成立兆芯,并由兆芯承接核高基1号专项,给予不少于70亿资金;在2014年与IBM合资,获得资金不少于20亿;2016年1月17日,贵州省人民政府与美国高通公司签署战略合作协议,成立华芯通半导体技术有限公司,贵州政府出资18.5亿占股55%,高通以技术入股持股45%;2016年1月22日,清华大学、澜起科技和英特尔在华建服务器芯片合资公司(不过,笔者对上述合资/合作仍有些担心,发展路线一旦错了很可能南辕北辙)

根据国家半导体照明工程研发及产业联盟的统计数据,2006年到2014年期间,LED封装市场规模从146亿元增长至517亿元,每年增长率均保持在10%及以上,年均复合增长率高达17%。其中,除2007年、2008年受全球经济危机影响增速下滑,2011年、2012年受欧债危机与我国宏观经济低迷影响增长率较低外,其他年份均保持了15%及以上的增长率。

晶圆代工领域

三、LED行业竞争格局

在资金上,集成电路大基金向中国大陆最大的芯片代工企业中芯国际注资30.99亿元人民币;上海市政府投入300亿元集成电路制造基金,用来支持在沪兴建新一代超大规模集成电路生产线。

全球LED市场以亚洲、美国、欧洲三大区域为主导,主要厂商有日本的Nichia和Toyoda
Gosei、美国的Cree以及欧洲的Philips
Lumileds和Osram。以上五大厂商产业链比较完善,在产业链上游拥有强大的技术实力,垄断着高端产品市场。

在技术上,在中国政府的协调下,中芯国际、华为、高通以及比利时微电子研究中心(imec)共同投资中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司,着力研发14纳米CMOS量产技术,而且研发将在中芯国际的生产线上进行。据小道消息称,中芯国际将于2018年风险量产14nm芯片。

我国LED起步较晚,大多厂商从下游封装起步,逐步进入上游外延片生产。由于上游衬底、外延材料及中游芯片制备具有资本、技术密集的特点,进入门槛较高,而下游LED封装和应用领域对资本、技术要求相对不高,进入门槛相对较低,目前国内LED上中游企业较少,使得外延片和芯片行业产业集中度较高,而涉足下游封装及应用领域的企业较多,但形成规模效应的企业较少,产业集中度较低,竞争相对比较激烈。由于国内人力成本相对发达国家较为低廉,且政府出台较多LED产业优惠政策,近年来国外大型LED厂商纷纷来中国投资设厂,国际封装产业逐渐向国内转移。

签约仪式

目前,国内LED产业群主要集中在长三角、珠三角、环渤海经济圈及闽赣地区,其中珠三角地区是中国LED封装企业最集中、封装产业规模最大的地区,企业数量约占全国一半左右,该地区聚集众多封装物料和封装设备的生产厂商与代理商,配套最为完善。

此外,中国政府还引入芯片代工业龙头老大台积电在南京投资台积电计划投资30亿美元在南京设立12寸晶圆厂(月产两万片),并于2018年下半年导入16nm制程。

3>

34>

四、推动我国LED行业发展的因素

封测领域

4.1 国家产业政策支持

封测领域是中国大陆和海外公司差距最小的领域。2015年,紫光试图收购矽品、力成、南茂备受瞩目,由于在《紫光豪掷百亿收购两家台湾半导体公司
会成为中国版三星吗》已有详细介绍,本文不再赘述。

LED照明作为新一代革命照明技术,凭借其节能环保的优势得到了政府的大力支持。国家和各省、市纷纷出台大力扶持半导体照明产业发展的政策。这有利于LED行业的快速发展。

相比较于紫光的买买买,江苏长电科技成功击败台湾日月光半导体,和日本村田一同获得苹果SIP模块订单则更具含金量,而这也与国家的扶持息息相关长电科技获得大基金注资2.8亿美元,并在大基金和中国银行的支持下,以7.8亿美元(其中集成电路大基金出资1.4亿美元,中国银行贷款1.2亿美元)收购新加坡星科金朋。在实现蛇吞象后,又投资2亿美元扩充厂内SIP模块封测生产线。

4.2 应用范围不断扩展

制造设备领域

随着LED光效、显色性、亮度保持率、颜色稳定性等各方面产品性能的提升,其应用范围不断拓展。应用领域从最早的单色信号指示,逐步发展到交通信号指示、汽车照明灯功能元件,广泛运用至手机等数码产品、汽车等领域。逐步扩展的LED应用范围为LED行业提供了广阔的发展空间。

晶圆代工和封装测试离不开光刻机、刻蚀机、减薄机、划片机、装片机、引线键合机、倒装机等制造设备的辅助。为实现这些半导体制造设备国产化,中国政府不惜投入巨资扶持上海市政府于2015年投资上海微电子2.2亿元;集成电路大基金投资中微半导体4.8亿元;七星电子募集9.3亿元配套资金(国家集成电路基金认购6亿元,京国瑞基金认购2亿元,芯动能基金认购1.3亿元),用于北方微电子微电子装备扩产项目建设并补充上市公司流动资金。

4.3 国内LED产业链成型

晶圆倒装机

随着节能和环保意识的增强,我国成为LED产品的消费大国,已经形成了以长三角、珠三角、环渤海经济圈及闽赣地区为主的四大产业聚集区域,形成了比较完整的产业链。同时,LED产业上游企业的技术不断提高,自主知识产权的研发,使得产品成本不断下降。国内产业链成型、封装原材料价格下降共同促进了我国封装行业的发展。

划片机

五、LED行业的周期性、季节性、区域性

刻蚀机

5.1 周期性

34>余下全文

LED行业的发展存在一定的周期性,一般每4-5年,行业技术出现较大的突破,由此导致价格的下降、应用领域扩大和渗透率的大幅度提升。

虽然半导体制造设备市场份额大半被美国应材、ASML、东京电子等国外公司垄断,但中国企业已经向该领域吹响了冲锋的号角:

5.2 季节性

中电科建成国内首条具有完全自主知识产权的集成电路后封装示范线,减薄机、划片机、装片机、引线键合机、倒装机等集成电路后封装关键设备相继实现尺寸从6英寸、8英寸到12英寸,机型从半自动到全自动,封装工艺从传统封装、晶圆级封装到三维封装的市场覆盖。并为某客户顺利完成了批量化减薄、划切、挑粒任务,全部100%良率出货。

LED行业的季节性不强,这是由于LED产品应用广泛,如消费类电子产品、显示屏、家电、汽车用灯、仪器仪表通信设备和通用照明等,这在一定程度上避免了单个下游应用领域的季节性波动所带来的影响。

中微半导体已掌握能用于15nm28nm及以下的芯片刻蚀加工刻蚀机的生产技术,产品远销韩、台、新,其中对韩出口占中微半导体营收三成。北方微电子的28nm刻蚀机被中芯国际批量采购。

5.3 区域性

虽然在前道光刻机方面,上海微电子和ASML有比较大的差距,但在封装光刻机等领域,上海微电子的国内市场占有率超过80%,全球市场占有率为40%;在用于LED制造的投影光刻机的市场占有率为20%。

LED行业区域性比较明显。全球主要以亚洲、美国及欧洲三大区域为主导;国内呈现以长三角、珠三角、环渤海经济圈及闽赣地区为主的四大产业聚集区域。

国人可以期待,在10年之后,半导体制造设备全面国产化将不再仅仅是幻想。

3

结语

总之,中国在扶持本土半导体产业发展方面是从半导体材料、IC设计、代工、封测、半导体制造设备全方位的扶持,并力争以全产业链的形式实现通吃。

一旦半导体产业被中国攻占,并将产品以白菜价向全球输出,一方面能削弱美国制霸全球的物质基础;另一方面将使中国在信息技术领域彻底摆脱产业发展受制于人,信息安全受制于人的不利局面。

想必这才是美国真正担忧之所在。

34

相关文章

网站地图xml地图