超硬材料網

　　2015年2月12日，美國國際貿易委員會(ITC)投票決定正式對部分LED產品及其同類組件啟動337調查，涉案產品包括LED燈泡以及LED芯片等。一時間業界嘩然，LED領域的專利戰一觸即發。對LED芯片來說，藍寶石襯底技術被日亞掌控，美國科銳獨霸碳化硅襯底技術，在硅襯底技術上我國走出了一條具有核心知識產權的國產化芯片道路，逐漸打破了日本和歐美LED廠商形成的堅固專利壁壘。所以在最近的“兩會”上，江西代表團提出將硅襯底LED產業化上升為國家戰略予以重點推進。

       硅襯底LED制造技術是不同于藍寶石和碳化硅襯底的第三條LED芯片制造技術路線，與其他兩種方法相比，具有四大優勢。一是硅材料比藍寶石和碳化硅價格便宜，而且生產效率更高，因此成本低廉，能使LED芯片成本比藍寶石襯底芯片大幅降低；二是器件具有優良的性能，芯片的抗靜電性能好，壽命長，可承受的電流密度高；三是芯片封裝工藝簡單，芯片為上下電極，單引線垂直結構，在器件封裝時只需要單電極引線，簡化了封裝工藝，節約封裝成本；四是具有自主知識產權，產品可銷往國際市場，不受國際專利的限制。

       雖然硅襯底技術有較好的發展前景，但是在產業化的過程中也存在一些技術難點。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，因而會導致外延材料缺陷多、裂紋多，最終使得器件成品率低、發光效率低和可靠性差等問題。

       由于硅襯底的諸多優勢，國際上許多單位或研究機構均加大了對其技術研發的步伐。從2011年起，美國普瑞光電將研發重心轉向硅襯底技術；韓國三星、LG、日本三墾電氣、劍橋大學、馬德伯格大學等一大批知名企業和研究機構也紛紛“進軍”硅襯底技術；2012年東芝公司投入巨資并收購了美國的普瑞公司的硅技術部門；近日，晶電取得ALLOS Semiconductors硅基LED授權，并成功完成第一階段的技術轉移。面對國際企業的競爭壓力，我國應保持先發優勢，提升自主品牌的國際競爭力。

       加強產業鏈良性互動 推動硅襯底技術協同創新

       一是引導上下游企業聯合攻關，實現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寶石襯底的芯片有些差別。目前國內大部分LED封裝企業為藍寶石襯底芯片配套，制約了硅襯底的大規模推廣。應加強引導和集中支持硅襯底上下游骨干企業開展戰略協作，進行聯合攻關，實現關鍵技術的集中突破。

       二是推進硅襯底技術創新，提升芯片競爭力。硅襯底芯片和藍寶石襯底相比，在大功率芯片方面光效水平已經接近，但是需要進一步優化一致性、均勻性和可靠性等。同時，硅襯底的優勢之一就是襯底面積不受限制，應加快襯底尺寸向6英寸甚至8英寸產業化推進，進一步降低制造成本，提升價格優勢。

       三是加強國產設備的應用推廣，實現硅襯底芯片的國產化滲透。支持硅襯底研發過程中關鍵成套國產設備的驗證與開發，包括MOCVD設備、光刻機、刻蝕機、封裝設備等硅襯底各環節使用設備的配套研發，集聚多方資源，有序推進國產硅襯底LED芯片的推廣應用，提升市場占有率。 

       加大應用市場拓展力度 開展硅襯底差異化品牌建設

       一是挖掘細分市場，避免同質化競爭。硅襯底芯片主要應用在“一大一小”，即在大功率芯片和小尺寸芯片應用領域極具優勢。大功率芯片方面應拓展室外特種LED照明市場，鼓勵企業進一步找準隧道照明、路燈照明、景觀照明等不同細分應用領域的發展方向；小尺寸芯片方面應面向背光和顯示應用需求，發展液晶背光源和小間距顯示屏市場的應用。細化硅襯底芯片應用領域，避免和藍寶石芯片在相同應用上的低價惡性競爭。

       二是瞄準新興應用，搶占發展先機。開拓硅襯底LED芯片在智能照明系統、生態農業、醫療保健、汽車照明等領域的研發工作，鼓勵企業瞄準新型應用領域開展技術創新，搶占發展先機。支持舉辦硅襯底技術相關論壇，面向用戶需求，加大宣傳力度，增強使用者對硅襯底芯片的認知度和普及率。

       三是創新商業模式，打造自主品牌。鼓勵硅襯底LED企業探索新型盈利模式，發揮互聯網的優勢，線上銷售，線下體驗和服務，增強產業鏈各環節的合作。引導企業找準市場定位，從思想意識、制度建設和資金投入等幾方面入手，以創新為核心、以質量為生命、以市場為試金石、以政策為支撐，綜合采用多種方式，積極推進硅襯底芯片的品牌建設工作。

       注重硅襯底知識產權保護 健全LED芯片質量檢測體系

       一是創新驅動技術研發，加強核心專利布局。我國已經擁有硅基LED芯片相關專利200多項，主要是發明專利。應進一步以創新驅動技術創新，申請專利，培育商業標志，完善自主知識產權。鼓勵企業重視專利布局，以硅襯底LED技術為核心，在外延生長、芯片制造、封裝及應用領域等多個方面布局專利網，提升對國外的專利壁壘。

       二是制定知識產權戰略，增強預警意識。LED領域的專利戰一觸即發，知識產權已經成為一種競爭手段。應鼓勵企業有效利用知識產權，制定戰略體系，建立知識產權預警機制，監測國外重點競爭對手的專利動態信息，降低企業研發前、中、后整個過程中的知識產權風險。

       三是加強產品質量監督，完善LED芯片檢測指標。目前市場上LED芯片質量良莠不齊，應依托國家和地方質量監督檢驗中心，加強市場規范與監督，定期對LED芯片進行安全、節能、環保等方面指標檢查，對不達標企業進行公開曝光和處罰，督促企業加強自身管理和技術，提升產品質量。進一步建立具備國際先進水平的第三方檢測平臺，提升檢測能力和水平。