三问Mini/Micro LED芯片厂:产能、技术、未来规划

作为LED产品的关键组成部分,LED芯片的主要功能是将电能转化为光能,其优劣直接影响着LED终端产品的质量和性能。

在需求方面,据TrendForce集邦咨询旗下光电研究处LEDinside观察,LED行业发展至今,对芯片需求最大的应用市场依然是照明,但这种情况正在逐渐发生变化。随着中低端照明市场竞争日益激烈,部分有技术实力的厂商开始削减低端照明产能,转而投向高端市场。

图片来源:拍信网正版图库

Mini/Micro LED:LED芯片企业新利基市场

过去几年,LED芯片跌宕起伏,行业格局发生了较大改变。

2016年,LED照明应用持续渗透,小间距市场逐步爆发,芯片端供不应求,相关厂商纷纷开启扩产计划;

2017年,LED行业处于上升期,芯片厂也在旺盛的需求下疯狂扩产;

2018年,不理性的扩张带来的反噬终于显现,LED芯片产能集中释放,供给充沛,价格下降;

2019年,贸易摩擦下,实体经济不振,终端需求大幅下滑,LED芯片行业困难重重;

2020年上半年,疫情进一步抑制了本就处于低位的下游需求,加之贸易摩擦持续,芯片行业愈发水深火热。

从疯狂扩产到优胜劣汰,LED芯片企业在这一轮整合后,行业集中度进一步提升,寡头效应渐趋明朗。

然而,成为“寡头”不代表着从此就能高枕无忧。由于传统产能过剩,芯片价格下行压力大,利润空间受挤压。生存压力下,有技术实力的企业纷纷将目光转向新的利基市场,Mini/Micro LED正是其中一个重点方向。

Mini/Micro LED是小间距LED的发展产物,在超高清、超薄、可挠等方面性能优越,成为近年来行业一大投资热点,是未来显示技术的有力竞争者。

在此趋势下,市场对Mini/Micro LED用芯片的需求量也水涨船高。

值得一提的是,Mini/Micro LED显示技术对芯片的需求量,与以往传统背光方案对芯片的需求量不可同日而语。以Mini背光为例,传统的背光方案采用的LED芯片数量较少,以十级单位计算;而MiniLED背光使用的芯片数量则是以万级甚至十万级单位计算。

这也就意味着,在MiniLED领域,虽然芯片尺寸减小,但是使用量却是上百倍的成长。随着MiniLED背光显示渗透率的提升,MiniLED背光用的GaN-LED外延片需求量也将快速增长。TrendForce集邦咨询旗下光电研究处LEDinside指出,预计到2025年,Mini/Micro LED新型显示带来的LED外延片需求量将达到1417万片/年。

“芯”事重重:产能、技术、未来规划

Mini/Micro LED正在开启LED芯片行业新一轮的成长曲线。

然而,就目前而言,虽然Mini/Micro LED芯片产能正在加速释放,但仍无法满足市场需求。

(1)产能

企业热情高涨,带来的是Mini/Micro LED芯片产能的逐步释放。

三安在厦门及泉州两地的Mini/Micro LED产能正逐步释放,而投资120亿建设的湖北三安Mini/Micro LED外延与芯片产业化项目,也将于本(3)月底如期投产。

华灿光电的Mini LED芯片在2019年已实现较大规模生产和出货,产品已获得国际主流终端显示客户的认可。

兆驰股份近日在调研报告上表示,目前兆驰半导体的LED芯片销售进展比较好,处于满产满销的状态。

顺昌光电以电子消费类应用为主要目标市场,推出MiniLED背光芯片解决方案,当前月产能为5-10K 4吋晶圆。同时,顺昌光电部分项目已进入终端可靠性测试阶段,2021年第二季度末有望实现量产。

士兰微方面,2020年,公司子公司士兰明芯加快了应用于高密度(COB)彩屏的倒装MiniLED芯片和液晶屏智能区域调光的MiniLED背光芯片研发和客户拓展。去年四季度,士兰明芯公司LED芯片(4吋片)月产量提升到6万片,并实现满产满销。

华引芯在MiniLED芯片产量可以实现满足自有100K Pcs Mini背光源产品供应。

聚灿光电日前在投资者关系活动记录表中表示,公司目前在Mini芯片上已具备相关技术布局,但受限于产能不足,目前还无法向下游客户大批量供货。

(2)技术

作为一项门槛极高的技术,Mini/Micro LED芯片目前仍存在许多技术难题。

华引芯董事长孙雷蒙告诉LEDinside,目前,各家企业对MiniLED的路线各不相同,华引芯在设备速度和良率上均已达到量产水平,但是目前仍需解决整个产线的垂直配套问题。

他也表示,在技术路径上,基板技术、Pick & Place和巨量转移各有优势,但是现阶段针对MiniLED来说,Pick & Place更为成熟,后续会往基板技术和巨量转移发展。

无独有偶,顺昌光电也表示,MiniLED产品成功的关键,除了LED芯片之外,就是芯片转移到基板的生产速度和良率。芯片转移技术方案五花八门,有一些需要芯片厂共同开发/配合。提高直通率需要将芯片解决方案、基板的精度和设备的精度等方面联系在一起,匹配出最优方案。

在技术路径上,顺昌光电认为,传统的Pick & Place + COB(BT&FPCB)将最快实现量产,在中短期内会成为主流方案。

此外,巨量转移+COG的实现需要芯片厂共同配合,且由于这项技术难度较高,仅有几家规模较大的系统厂可以实现配合,开发难度大。从中短期来看,该方案仍需解决推力等问题;长期来看,该方案具备成本优势,将是大尺寸应用一个主流方案。

(3)未来规划

技术难度拉长了研发周期,Mini/Micro LED芯片端供不应求的情况仍普遍存在。为缓解这一现状,企业纷纷启动扩产计划。

华灿光电在去年下半年完成15亿元定增,募集资金中有12亿元投入到Mini/Micro LED研发制造项目中、3亿元投入到GaN基电力电子器件的研发和制造项目中。

聚灿光电于2020年10月发布《向特定对象发行股票募集说明书(注册稿)》。根据公告,聚灿光电拟募资10亿元,其中高光效LED芯片扩产升级项目总投资9.49亿元,投入募集资金7亿元。

乾照光电在2020年11月18日推出15亿元定增计划。其中,Mini/Micro、高光效LED芯片研发及制造项目拟募集资金11.5亿元。募投项目建成后,将合计新增年产636万片的MiniLED BLU、MiniLED GB、Micro LED芯片、高光效LED芯片生产能力。

华引芯也已经开始启动新一期MiniLED产线的扩产,预计今年四季度可投产,届时产能将达到5-10倍的产出扩充。

顺昌光电认为,MiniLED背光主要应用于消费类电子产品、TV、车载;MiniLED直显则以商业显示为主,离消费类应用尚有很长一段路要走。目前,公司已针对MiniLED背光产品进行有序扩产,未来三到五年内,MiniLED背光产品有望成顺昌光电的主力产品。

可以看到,随着越来越多的量产系列产品出现在市场,Mini/Micro LED芯片的供应压力将逐步降低,供不应求的情况将快速得到缓解,而Mini/Micro LED也将进入快速发展周期。

结语

当前,Mini/Micro LED市场上下游厂商都已行动起来,终端产品已经实现批量出货,各种创新产品也在不断推出。索尼、三星、TCL等电视厂商,苹果、华为、小米等手机厂商都纷纷涉足Mini/Micro LED领域。

过去10年看照明,未来10年看显示,显示将会是支撑LED行业继续发展的主要动能。随着终端需求的进一步释放、技术难题的逐步解决,LED芯片厂商稼动率也逐步回升,且随着Mini/Micro LED显示的商业化,LED芯片的需求量将会明显增加,进一步推动LED行业整体需求。(文:LEDinside Lynn)

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