蓝宝石衬底市场预测到2017年新的研究报告

 
 

经历了从2010年至2011年初的蓝宝石材料短缺创造了新进入者机会之窗。在过去的两年中,超过80家公司宣布,蓝宝石衬底他们打算进入这个行业,使玩家的潜在数量为130 + - 超过50个位于中国这些潜在的新进入者。再加上需求缓慢从LED制造商在2012年,这创造了与内核和片往往在销售价格等于或低于生产成本的一个非常具有挑战性的环境。收入在2011年增长了15 %,但预计将在2012年下降9 %,主要由于平均售价下降,虽然音量增加和有利的产品组合与PSS晶圆急剧增加的百分比。这些困难的市场条件将通过整合和自然减员,应该发生在2013年和2014年引发行业合理化;活动的悠乐财务业务单位正密切留意。从长远来看,随着环境仍然极具竞争力,我们预计该行业,以限制利润率堆叠朝着更加垂直整合模式发展。少数一线的全球领导者应该摆脱这种合理化,以及较小的二线区域的佼佼者。

“蓝宝石衬底2013”提出的历史和未来的价格趋势的材料和成品晶圆,以及一个详细的供应/需求分析。量的预测都为材料,标准和PSS晶圆,伴随着收入预测成品晶圆。


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先进的蓝宝石单晶片表面加工

 
 

少蓝宝石去除是必需的,以消除线锯的损坏,并获得良好的晶片的几何形状,使我们能够从蓝宝石坯料是高达20%蓝宝石单晶片的稀释剂。这导致每刚玉更多的晶圆,并减少切口损耗。根据目前的蓝宝石的成本,这可能会导致节省20%为4“和节省612%”的进程。

晶片产量的要大得多,因为从未有一个以上的晶片的危险在任何时间。提高晶片几何和更好的TTV结果更均匀EPI层,并增加芯片成品率,这将导致更高的质量,更一致的模具-产生每片晶圆增加收入为蓝宝石衬底和LED制造商。


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新型高效率LED系列

 
 

这个新阵容具有相同的紧凑式设计(24 x 20毫米),作为现有MegaZENIGATA LED,以确保简单的更换,并为灯具LED系列制造商的生活更轻松。在光学设计方面的另一个推动因素是不变小,圆形发光面积(直径:17毫米) 。发生了什么变化,而最显著如此,是效率的水平。这些新的效率优化结合的LED更大的功效具有较低的驱动电压。下表显示了相对于NFC版本的主要功能。

这个新阵容的高效率的LED适用于一般照明应用,室内照明(如射灯,筒灯或嵌入式天花板照明灯具)和室外照明(如路灯,地铁,车站,桥梁照明或照明对象)。


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LED照明推出二十一点斯塔伯斯特吊灯用人光学光导

 
 

星爆灯吊灯的激光切割LED装饰灯具导游拿在一个美丽的新方向。LED照明

一个从大酒杯照明的2014集合了创新的设计,剧中LED斯塔伯斯特吊灯由斯蒂芬·布莱克曼仍然忠实于公司的任务来定义和设计下一代装饰照明。

BlackJack的新斯塔伯斯特吊灯安装到各种由11白炽吊灯为主的应用程序,但这种高科技的演绎了新的突破凭借其创新的采用光学光导能优化LED照明。

位于灯具的武器尖,面亚克力光学光导板激光切割的锋利,平边,并涂有特殊的糖霜。光线照射在微小的LED进入和通过光导和反弹的特殊涂层的,在很宽的,甚至蔓延发送耀眼的光芒。当光被关断时,光导板成为上棱角打磨镍臂金刚石状的元件。

STARBURST特点: *可控硅调光的LED印刷电路板很容易在每个手臂都在现场更换*抛光镀镍处理*有两种尺寸:18英寸和23英寸。


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TDE-LightTech释放像素的LED模块系统

 
 

PixLED - RGBW4506像素是一个LED模块。它是一种固态设计,配备了六个高激烈的RGB LED。由于其超高的视Pix LED觉刷新率(专利技术),使LED模块是非常适合录音室和娱乐应用。该PixLED必须以创造更好的显示色彩和渐变效果更精细的水平一个真正的16位色彩深度。

该的圆顶是直径50mm,是乳白色或透明PC镜片可用。该PixLED模块是菊花链使用自动寻址方式彼此连接。的PixLED模块每个字符串连接到AD-UDR1动态LED驱动器,最多每100驱动模块*

PixLED产品特点:
- 电源:24VDC
- 功耗:1.5瓦/像素
- LED指示灯:6 x一个芯片的RGB
- 光学:清除或蛋白石圆顶,50毫米
- 字符串:最大100×PixLED模块*
- 尺寸:Ø45mm
*根据电源和电源线的长度。


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大口径基LED的优劣

 
 

一个招大口径基LED制造提供了增加了55%,每运行的MOCVD LED芯片采用6英寸晶圆和77%采用8英寸晶圆。除蓝宝石衬底了更多的筹码,产量将在整个制造过程中增加,由于更好的外延产量,自动化和过程控制。

除了与国内最大的LED制造商这些优势还没有成为普遍的原因有几个市场和技术壁垒。这些措施包括轴蓝宝石生长技术,市场萧条,以及使用PSS的。但新的c轴生长技术提供了一个优化的路径,以提供大直径的蓝宝石衬底。其它的基片材料,如硅,很可能会发现特殊的使用具有一些制造商。

大口径已经证明了大一线厂商为降低成本和增加高亮度发光二极管性能的一个重要组成部分。请参阅“飞利浦Lumileds公司宣布主力的Luxeon LED牛逼家族”的一个例子。

然而,许多企业都住在小直径的晶圆,直到下一个需求浪潮到来。然而,正计划提前,以获得竞争优势的公司 - 都可能有这种大直径LED制造 - 将更加高效,更加灵活,以满足需求,并找到未来的成功。


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LED市场减轻了蓝宝石晶片的前景

 
 

蓝宝石晶圆市场已经发生在最近几个季度下滑,但未来前景一片光明基于LED照明的增长。一个全球顶级的蓝宝石LED照明供应商,卢比肯科技公司,总部设在伊利诺伊州,这使得晶体蓝宝石衬底和产品为LED , RF-IC ,半导体和光学等行业,报$ 10.6M周一在第3季营收,同比下降38% $ 17M去年同期,但同比增长28 %与$ 8.3M最后一个季度。人Rubicon宣布,短期收入上升是由于2 - 和4英寸的核心产品从100万美元增加到600万美元。然而,这种增长部分被收入6英寸蓝宝石晶圆从$ 6.1M第一季度下降约50 %,达到320万美元,主要是由于暂时放缓在6英寸蓝宝石上硅( SOS)与市场相关的偏移高库存水平的射频产品在各个通信和移动设备应用程序。整体收入增长相比,今年早些时候由改善提升LED通用照明市场。此外,在经济放缓的6英寸蓝宝石晶片被停滞全面的板工厂利用率的各种服务,促进整体收益的损失。在光明的一面,最近的市场研究报告表明这一趋势将得到扭转。

Displaybank本月初公布的成本竞争力的LED芯片的报告。据报道,这将是更有利可图的LED芯片在更高的价格来制造,体积较大, 6英寸蓝宝石基板与由于有利的经济和供应链条件下的4英寸早至2015年。 2012年, 4英寸蓝宝石晶棒/基板失去了它的溢价相比, 2英寸的产品,和6寸的产品不得不降低因供应过剩,2013年其利润率。然而,预期不会这种性质的大的价格波动2014年后发生。更重要的是, LED制造商预期将他们的生产线在转换为6英寸或8英寸衬底,在未来一年中的6英寸蓝宝石衬底和增强收益率下降的价格。

该Displaybank的报告进行深入分析的供给价格的历史,趋势以及与整个LED产业链封装的LED相关原材料的预测。关键的材料包括:蓝宝石锭,衬底, LED芯片,支架包装(印刷电路板,导线架,陶瓷) ,荧光粉( YAG ,硅酸盐,氮化物)彩色过滤和空气污染的封装。该报告比较了应用封装的LED的生产成本和销售价格,分析了利润率和成本结构,并预测成本和价格在未来七年。然而,这是非常难以预计LED照明市场了超过三到五年中该行业的快速变化的动态,这已经胜过大多数过去的估计。

除了主要的氮化镓制造他们在蓝宝石衬底的氮化镓(GaN )基LED照明市场的策略,有几家公司使用的氮化镓上硅晶片的方法,由于更便宜的硅衬底相关的固有较低的成本开发技术。 AZZURRO半导体公司,总部设在德国德累斯顿,帮助采取氮化镓上硅外延到一个新的水平,其中还包括功率控制和高频设备应用程序。这家公司成立于周一新的业务部门,以促进这方面的专利许可的能力。 Azzurro酒店的新战略是许可技术, LED企业在全球范围,而不是专注于像极了行业制造的产品。该公司已经使用它的模板晶圆,以快速简化转换过程中为客户提供从上氮化镓蓝宝石氮化镓上硅层。然而,最近的一项研究勒克斯研究预测,暴发户氮化镓上矽LED将只增长到了市场的10% ,到2020年,蓝宝石将继续统治了作为国王的衬底材料。

当涉及到专利和知识产权许可,对面有高科技领域的一个真正的最高的狗。领先的IP开发公司InterDigital的,这是后来最赚钱的公司,在美国,随着937255美元人均纯收入,据彭博社报道刚发布的可视化数据的汇编。本公司不喜欢被称为一个专利巨魔,但名称一直坚持,因为它们从每年的诉讼产生的巨大收益。类似的顶级芯片设计公司,ARM公司,总部设在英国,其占主导地位的市场对处理器芯片的移动设备, InterDigital公司本身并不生产任何产品,而是引导其200左右的工程师生成的IP,往往涉及到微电子和通信中,估计价值数十亿美元。


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潜在的蓝宝石基板中断

 
 

可以肯定的是HB-LED制造最终将移动到大口径蓝宝石基板,现在的问题是如何快速将什么材料用于在基片?LED芯片

正如开始时说,采用大口径,目前低,预计需要数年时间才能完成。然而,在替代物,以传统的蓝宝石的进步可能会加速这个收养或开拓利基渠道,一些公司。但首先,我们将专注于蓝宝石。

我们注意到主要挑战是低材料利用率由于a轴生长和缺陷,使较大的晶片价格昂贵的高水准。有可以直接在c轴成长为低得多的废物替代生长技术。此外,生长技术,避免显著的缺陷也可提供。

蓝宝石生长与c轴生长(也称为轴上成长为LED应用)和低缺陷水平的这些特点非常适用于大口径应用进行了优化。描绘了c轴CHES技术,低材料利用率和高缺陷水平的问题都解决了一次,用近净成形坯体的额外好处。其结果是在75%以上的利用率为6-和8-中的应用程序。

另外,经线的外延过程中,我们从a轴生长的蓝宝石看见的问题将减少,因为在c轴CHES晶片生长与在其表面上的单个签名的时间。由于这些优点,因此预计,随着越来越多的制造商移动到大直径的应用中,生长技术也将过渡到c轴,低缺陷水平的增长。

被替代衬底为蓝宝石,如硅,碳化硅和氮化镓(GaN)也正在研究中。也有少数LED厂商甚至在生产上的每个基板,尚不能作为一个具有成本效益的替代蓝宝石。在蓝宝石每种方案都有一定的优势,但需要多个突破,为他们中的一个显著取代蓝宝石。替代基板,目前的预测给硅成功的最佳机会。

因为LED具有如此广泛的潜在市场,会有随着蓝宝石其余主要余地这些替代衬底。例如,利用氮化镓衬底带来的是每个芯片的性能更高 - 虽然在非常高的成本。该基板可能会发现其中一个明亮的LED芯片是希望或要求一个利基。
下一个直径近6中是8英寸氮化镓晶圆。这些晶圆给另一个显着收益的LED芯片数量和更多机会提高产量。然而,我们在前面研究的障碍是一样的,加上蓝宝石基板成本增加一倍以上6中使用-轴生长的方法。因此,预测是这些替代的技术(蓝宝石上生长c轴,硅或其它衬底) 1将成为主导为8英寸硅片和超越。


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大直径蓝宝石衬底的技术壁垒

 
 

采用大直径蓝宝石衬底的第二个障碍是一组技术的障碍,它开始与挑战蓝宝石晶体生长-在创造蓝宝石基板的第一蓝宝石晶体步。今天的蓝宝石为高亮度发光二极管,通常生长在一个轴上,即使HB- LED需要沿c轴的晶片。为了从一个轴蓝宝石晶体c轴晶圆,核心必须采取横盘 - 浪费蓝宝石的很大一部分。

今天的a轴蓝宝石生长技术也导致核化大直径的应用程序时无法避免的缺陷。的6音量 - 或8的核心是如此之大,缺陷成为不可避免的,核心必须缩短或报废。从侧身取心的全部损失和缺陷浪费材料的80%以上。对于8中的应用,该废物是超过90 %,生产成本的两倍。

引起的a轴生长的另一个障碍是,所得到的晶片具有在其表面上的应力和应变的变化。因为晶片是从晶块的一个侧面的核心,而毛坯沿a轴生长,晶片本身具有在其整个表面长的生长时间的签名。这在外延生长过程变得显著当晶片被加热。

在晶圆将弓型不均匀或翘曲。这种翘曲是非常困难的MOCVD工程师抵制,并引发了一些尝试的解决方法,包括转会到较厚的晶片,并采用消除应力层。这些技术添加到生产成本和复杂性。如果没有抵消经线,外延过程中,结果是降低LED芯片的产量。

最后一个技术障碍是在PSS技术在晶片和申请的切片和抛光。切片和抛光是困难的过程,必须做好生成外延过程中良好的产率。由于大晶片是9-16 ×较大,难度显著增加。

PSS应用面临着类似的挑战,用额外的障碍,该图案仅可无缝地应用到在有限的尺寸范围小于6英寸为了获得PSS对6在晶片步进机(半导体制造工具)必须适用于多种模式,这是常见的硅产业。然而,对于HB- LED的多种应用模式的边缘必须紧密配合或LED产量将下降。这种精度要求被证明是非常具有挑战性的。

市场环境和技术挑战这些障碍已经创建了多个限制为大规模采用大口径基板。在未来,市场需求将需要的吞吐量,并使用较大的基片,得到唯一可用的,并且作为结果的技术难题将被克服。为克服挑战的可能性的证明,几个一线厂商已经做了开关和定位与优势的广大业内人士。


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更大尺寸晶圆的主要优势——更多LED芯片

 
 

首先看移动到更大尺寸的晶圆的主要优势-更多的LED芯片。这是最大的优势,但它也不幸往往夸大了这种方式:大发光二极管直径的6英寸晶圆有九次更多的表面面积比在晶圆上形成LED芯片。

虽然事先声明是千真万确的,你得到9×更多的芯片吞吐量只需使用问候晶圆简单的表面积,建议在晶圆听起来好得是真实的。什么是真正的故事吗?为了回答这个问题,我们需要密切关注LED芯片的布局,无论是在晶圆和作为一个群体在发光二极管形成的MOCVD (有机金属化学气相沉积)反应器晶片。

此外,6-或8-晶圆仅仅是更大的,我们必须考虑其他一些因素来获得利益的真实情况,这些因素都是禁区, LED芯片的形状和大小,以及MOCVD」更多的LED芯片。 “反应器的布局。我们会在一个时间解释其中之一,然后喂它们成为一个真正的比较模拟器,会给我们一个更合理起来看看各种晶圆尺寸支持LED芯片的数量。


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