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上游芯片市场获抢攻 倒装LED发展慢热

  据联合新闻网报道,当一个多月前日亚化宣布将在今年10月份正式推出其最新的倒装LED产品(Flip Chip LED)时,大家都有一点惊讶,原因有二。

  其一:倒装LED首度问市是飞利浦于2007年推出的,距今已经近8年,其间已有不少厂商投入参与,包括Samsung LED、LG Innotek、CREE、Toyoda Gosei、台厂新世纪光电、晶元光电、隆达电子等等,日亚化到现在才宣示要投入,不怕在技术及市场上落后竞争对手一大截吗?

  其二:最近一两年除了台湾厂商积极投入之外,连大陆厂商(如华灿光电、德豪润达、晶科电子、三安光电等等)也是一头热的栽进来,日厂一向都不擅长低价竞争,日亚化要如何保有价格竞争优势?

  其实,如果回顾一下倒装LED的发展历程,就会发现日亚化选在2015年切入市场是一个很好的时间点,完全没有所谓太晚进入市场的问题。从许多市场数据显示,前两年倒装LED的应用及市场才刚开始起飞,到了2015年,市场才将步入快速成长期。如图1所示,法国市调机构Yole Development的报告显示,倒装LED于2013年时占所有LED芯片出货量仅11%,至2014年跃升至15%。预估至2019年可大幅成长至32%占比,挑战传统垂直式LED芯片的市场地位。此外,市场分析家同时预测倒装LED的市场规模会从2013年的15亿美元成长至2017年的55亿美元。由此可见,倒装LED的市场需求从今年开始会越烧越旺。

  图1. 高功率LED市占比例-MESA LED vs. 垂直式LED vs. 倒装LED

  倒装LED好处多多 但市场慢热

  如果与传统打线式的正装LED比较,倒装(亦即倒装) LED的优点很多,包括光输出量比传统式多2倍左右、可以直接借由电极/凸块与封装结构中的散热结构直接接触,大幅提升散热效果、免除打线及导线架等制程、可以高电流驱动等等,对业者而言,性价比很高。

  既然倒装LED好处多多,而且早在2007年已有产品问市,为什么市场及应用却一直没有真正“起来”?日本精密加工设备代理商中日精密的处长张瑞明认为,大部分厂商都会选择依循主流路线,当99%厂商都是采用传统Face up的时候,就不会特别去做跟别人不一样东西,除非是有特殊的应用或需求起来。

  中日精密代理日本DISCO的LED切割设备已有很长一段时间,对LED的产业发展也有很深入的观察。对于最近这一两年倒装LED的快速发展、大量业者投入,张瑞明认为是市场需求使然:“业者应该是看到目前正装的产品已走到尽头,就是说在亮度部份已到达极限。但问题是整个市场对LED的要求依然是更亮、更便宜;要求的是流明/美金的提升;亦即是一样的价格,但性能表现要更亮。从整个产业现在的情况看起来,倒装LED应该是唯一的出路。”

  通常决定LED的亮度可以分2个阶段:一个阶段是在做成一颗一颗芯片的时候,亮度会有多少?另一个阶段则是在封装之后,亮度会有多少?张瑞明提到的“亮度已到达极限”是指在芯片阶段出来的亮度已经逼近饱和,亮度的提升大幅趋缓,跟前几年提升的速度差很多。

  然而,就下游LED封装厂而言,一定会要求芯片厂以同样的价格提供他们亮度更高的芯片,即性价比要不断提升。在这种情况下,芯片厂便会开始检视现有的几种封装方式,应用最多的就是MESA,再来就是垂直封装 ,接下来就是倒装;如果从成本及性能表现整个看起来,在其他封装方式已经到了瓶颈的情况下,倒装便成了唯一的出路。

  张瑞明指出,倒装LED比较明显的缺点是成本较传统正装LED要高,最主要的原因是倒装的产量还没达到经济规模,价格自然居高不下。芯片厂的客户就是下游LED封装厂,当下游封装厂不买单,生产成本又比传统正装LED高的时候,芯片厂当然不会主动去推广。然而,厂商最终也是要找性价比更好的解决方案,芯片厂也知道这是唯一的出路,所以无可避免的都会相继投入。

  除了因为量不大而使得生产成本居高不下外,倒装LED的制程比传统正装LED更为复杂,所需要的光罩也比较多,这些都反映在生产成本上。不过,张瑞明指出生产设备基本上有8、9成是可以与正装LED制程共用的,像最贵的机台MOCVD,基本上可以使用同一台。

  LED芯片厂的竞争

  LED产业与半导体产业的产业结构很不一样,半导体产业是前段门槛高(如晶圆制造),但也比较赚钱;而LED则是前段技术门槛高,但却不太赚钱,赚钱的是后段LED封装厂。如果拿上市的LED芯片大厂及LED封装大厂的EPS来比一比,就会一目了然,这是一个很不正常的生态。因此韩国Samsung也决定要专注在后段LED封装,把生产芯片的订单都丢到海外去,自己只保留3成左右的产能。

  张瑞明表示芯片厂本来没有那么竞争,但自从大陆的芯片厂投入生产之后,市场的竞争就很激烈,像大陆最大光电厂三安光电所产出的芯片数量就非常庞大,可以以量制价,抢攻市场。

  张瑞明认为倒装LED的热潮会持续下去,除了目前看到台湾几家厂商如晶元、隆达等等,出货量都在持续上升外,大陆厂商像晶科电子、德豪润达等,产能也都相继开出,表示下游厂商接受度不低。但倒装LED在技术仍有一些地方需要克服,如漏电的问题就是其中之一。

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