我國(guó)應(yīng)保持硅基LED先發(fā)優(yōu)勢(shì)，提升自主品牌的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力

    2015年2月12日，美國(guó)國(guó)際貿(mào)易委員會(huì)(ITC)投票決定正式對(duì)部分LED產(chǎn)品及其同類(lèi)組件啟動(dòng)337調(diào)查，涉案產(chǎn)品包括LED燈泡以及LED芯片等。一時(shí)間業(yè)界嘩然，LED領(lǐng)域的專(zhuān)利戰(zhàn)一觸即發(fā)。對(duì)LED芯片來(lái)說(shuō)，藍(lán)寶石襯底技術(shù)被日亞掌控，美國(guó)科銳獨(dú)霸碳化硅襯底技術(shù)，晶能光電的硅襯底技術(shù)使我國(guó)走出了一條具有核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化芯片道路，逐漸打破了日本和歐美LED廠商形成的堅(jiān)固專(zhuān)利壁壘。所以在最近的“兩會(huì)”上，江西代表團(tuán)提出將硅襯底LED產(chǎn)業(yè)化上升為國(guó)家戰(zhàn)略予以重點(diǎn)推進(jìn)。

    硅襯底LED制造技術(shù)是不同于藍(lán)寶石和碳化硅襯底的第三條LED芯片制造技術(shù)路線(xiàn)，與其他兩種方法相比，具有四大優(yōu)勢(shì)。一是硅材料比藍(lán)寶石和碳化硅價(jià)格便宜，而且生產(chǎn)效率更高，因此成本低廉，能使LED芯片成本比藍(lán)寶石襯底芯片大幅降低;二是器件具有優(yōu)良的性能，芯片的抗靜電性能好，壽命長(zhǎng)，可承受的電流密度高;三是芯片封裝工藝簡(jiǎn)單，芯片為上下電極，單引線(xiàn)垂直結(jié)構(gòu)，在器件封裝時(shí)只需要單電極引線(xiàn)，簡(jiǎn)化了封裝工藝，節(jié)約封裝成本;四是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品可銷(xiāo)往國(guó)際市場(chǎng)，不受?chē)?guó)際專(zhuān)利的限制。

    雖然硅襯底技術(shù)有較好的發(fā)展前景，但是在產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中也存在一些技術(shù)難點(diǎn)。由于GaN外延材料與硅襯底之間存在巨大的晶格失配和熱失配，因而會(huì)導(dǎo)致外延材料缺陷多、裂紋多，最終使得器件成品率低、發(fā)光效率低和可靠性差等問(wèn)題。

    由于硅襯底的諸多優(yōu)勢(shì)，國(guó)際上許多單位或研究機(jī)構(gòu)均加大了對(duì)其技術(shù)研發(fā)的步伐。從2011年起，美國(guó)普瑞光電將研發(fā)重心轉(zhuǎn)向硅襯底技術(shù);韓國(guó)三星、LG、日本三墾電氣、劍橋大學(xué)、馬德伯格大學(xué)等一大批知名企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)也紛紛“進(jìn)軍”硅襯底技術(shù);2012年?yáng)|芝公司投入巨資并收購(gòu)了美國(guó)的普瑞公司的硅技術(shù)部門(mén);近日，晶電取得ALLOS Semiconductors硅基LED授權(quán)，并成功完成第一階段的技術(shù)轉(zhuǎn)移。面對(duì)國(guó)際企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力，我國(guó)應(yīng)保持先發(fā)優(yōu)勢(shì)，提升自主品牌的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

    加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈良性互動(dòng) 推動(dòng)硅襯底技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新

    一是引導(dǎo)上下游企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)硅襯底芯片的整體配套。由于硅襯底芯片封裝的特殊性，封裝形式和方法與藍(lán)寶石襯底的芯片有些差別。目前國(guó)內(nèi)大部分LED封裝企業(yè)為藍(lán)寶石襯底芯片配套，制約了硅襯底的大規(guī)模推廣。應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)和集中支持硅襯底上下游骨干企業(yè)開(kāi)展戰(zhàn)略協(xié)作，進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的集中突破。

    二是推進(jìn)硅襯底技術(shù)創(chuàng)新，提升芯片競(jìng)爭(zhēng)力。硅襯底芯片和藍(lán)寶石襯底相比，在大功率芯片方面光效水平已經(jīng)接近，但是需要進(jìn)一步優(yōu)化一致性、均勻性和可靠性等。同時(shí)，硅襯底的優(yōu)勢(shì)之一就是襯底面積不受限制，應(yīng)加快襯底尺寸向6英寸甚至8英寸產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，進(jìn)一步降低制造成本，提升價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

    三是加強(qiáng)國(guó)產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用推廣，實(shí)現(xiàn)硅襯底芯片的國(guó)產(chǎn)化滲透。支持硅襯底研發(fā)過(guò)程中關(guān)鍵成套國(guó)產(chǎn)設(shè)備的驗(yàn)證與開(kāi)發(fā)，包括MOCVD設(shè)備、光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、封裝設(shè)備等硅襯底各環(huán)節(jié)使用設(shè)備的配套研發(fā)，集聚多方資源，有序推進(jìn)國(guó)產(chǎn)硅襯底LED芯片的推廣應(yīng)用，提升市場(chǎng)占有率。

    加大應(yīng)用市場(chǎng)拓展力度 開(kāi)展硅襯底差異化品牌建設(shè)

    一是挖掘細(xì)分市場(chǎng)，避免同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)。硅襯底芯片主要應(yīng)用在“一大一小”，即在大功率芯片和小尺寸芯片應(yīng)用領(lǐng)域極具優(yōu)勢(shì)。大功率芯片方面應(yīng)拓展室外特種LED照明市場(chǎng)，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)一步找準(zhǔn)隧道照明、路燈照明、景觀照明等不同細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展方向;小尺寸芯片方面應(yīng)面向背光和顯示應(yīng)用需求，發(fā)展液晶背光源和小間距顯示屏市場(chǎng)的應(yīng)用。細(xì)化硅襯底芯片應(yīng)用領(lǐng)域，避免和藍(lán)寶石芯片在相同應(yīng)用上的低價(jià)惡性競(jìng)爭(zhēng)。

    二是瞄準(zhǔn)新興應(yīng)用，搶占發(fā)展先機(jī)。開(kāi)拓硅襯底LED芯片在智能照明系統(tǒng)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、醫(yī)療保健、汽車(chē)照明等領(lǐng)域的研發(fā)工作，鼓勵(lì)企業(yè)瞄準(zhǔn)新型應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，搶占發(fā)展先機(jī)。支持舉辦硅襯底技術(shù)相關(guān)論壇，面向用戶(hù)需求，加大宣傳力度，增強(qiáng)使用者對(duì)硅襯底芯片的認(rèn)知度和普及率。

    三是創(chuàng)新商業(yè)模式，打造自主品牌。鼓勵(lì)硅襯底LED企業(yè)探索新型盈利模式，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，線(xiàn)上銷(xiāo)售，線(xiàn)下體驗(yàn)和服務(wù)，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的合作。引導(dǎo)企業(yè)找準(zhǔn)市場(chǎng)定位，從思想意識(shí)、制度建設(shè)和資金投入等幾方面入手，以創(chuàng)新為核心、以質(zhì)量為生命、以市場(chǎng)為試金石、以政策為支撐，綜合采用多種方式，積極推進(jìn)硅襯底芯片的品牌建設(shè)工作。

    注重硅襯底知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù) 健全LED芯片質(zhì)量檢測(cè)體系

    一是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)技術(shù)研發(fā)，加強(qiáng)核心專(zhuān)利布局。我國(guó)已經(jīng)擁有硅基LED芯片相關(guān)專(zhuān)利200多項(xiàng)，主要是發(fā)明專(zhuān)利。應(yīng)進(jìn)一步以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，申請(qǐng)專(zhuān)利，培育商業(yè)標(biāo)志，完善自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。鼓勵(lì)企業(yè)重視專(zhuān)利布局，以硅襯底LED技術(shù)為核心，在外延生長(zhǎng)、芯片制造、封裝及應(yīng)用領(lǐng)域等多個(gè)方面布局專(zhuān)利網(wǎng)，提升對(duì)國(guó)外的專(zhuān)利壁壘。

    二是制定知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，增強(qiáng)預(yù)警意識(shí)。LED領(lǐng)域的專(zhuān)利戰(zhàn)一觸即發(fā)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)已經(jīng)成為一種競(jìng)爭(zhēng)手段。應(yīng)鼓勵(lì)企業(yè)有效利用知識(shí)產(chǎn)權(quán)，制定戰(zhàn)略體系，建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)預(yù)警機(jī)制，監(jiān)測(cè)國(guó)外重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的專(zhuān)利動(dòng)態(tài)信息，降低企業(yè)研發(fā)前、中、后整個(gè)過(guò)程中的知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。

    三是加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督，完善LED芯片檢測(cè)指標(biāo)。目前市場(chǎng)上LED芯片質(zhì)量良莠不齊，應(yīng)依托國(guó)家和地方質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，加強(qiáng)市場(chǎng)規(guī)范與監(jiān)督，定期對(duì)LED芯片進(jìn)行安全、節(jié)能、環(huán)保等方面指標(biāo)檢查，對(duì)不達(dá)標(biāo)企業(yè)進(jìn)行公開(kāi)曝光和處罰，督促企業(yè)加強(qiáng)自身管理和技術(shù)，提升產(chǎn)品質(zhì)量。進(jìn)一步建立具備國(guó)際先進(jìn)水平的第三方檢測(cè)平臺(tái)，提升檢測(cè)能力和水平。