发光二极管LED蓝宝石衬底的加工制造工业企业项目可行性研究报告

1、发光二极管LED蓝宝石衬底的加工制造工业企业项目可行性研究报告目录第一章项目总论.1.1 可行性研究结论综述51.2 主要经济技术指标71.3 项目背景信息81.4 项目建设进度及运营阶段安排101.5 问题及建议10第二章项目背景和发展概况112.1项目提出的背景112.2行业发展概况122.3投资的必要性19第三章行业和市场分析与建设规模213.1行业分析213.1.1 LED产业链技术特点与壁垒223.1.2 LED专利分析253.1.3 全千LED行业格局273.1.4 LED产业链价值分配313.1.5 LED行业议价能力343.1.6 蓝宝石衬底行业分析3624.3 厂址选择781

2、.1.1 LED衬底产品对比分析391.1.2 产品现有生产能力调查491.1.3 产品产量及销售量调查551.1.4 替代产品调查561.1.5 客户需求分析573.3 市场预测583.3.1 市场需求分析583.3.2 产品价格预测693.4 营销策略及方法713.4.1 产品市场推广方案713.4.2 销售模式723.4.3 分销渠道723.4.4 销售网点建设及销售队伍建设723.4.5 价格策略及服务733.4.6 销售费用预测733.5 产品方案和建设规模733.5.1 产品方案733.5.2 建设规模74753.6 产品销售收入预测.第四章建设条件和厂址选择754.1 资源和原材

3、料754.1.1 资源评述754.1.2 原材料及主要辅助材料的供给764.2 建设地区的选择77第五章工厂技术工艺方案5.1 项目组成80805.2 生产技术方案805.2.1 产品标准805.2.2 生产方法835.2.3 技术参数和工艺流程945.2.4 主要工艺设备选择965.2.5 主要生产车间布辂方案1005.3 总平面布辂和运输1015.3.1 总平面布辂原则1015.3.2 厂内外运输方案1035.3.3 仓储方案1035.3.4 占地面积及分析1045.4 土建工程1045.4.1 主要建筑构筑物的建筑特征与结构设计1045.4.2 特殊基础工程设计1045.5 其他工程10

4、45.5.1 给排水工程1045.5.2 动力及公用工程105第六章环境保护与职业安全1056.1 项目主要污染源和污染物1066.1.1 主要污染源1066.1.2 主要污染物107410.1 生产成本和销售收入估算122第七章企业组织和劳动定员1087.1 企业组织1087.1.1 企业组织形式1087.1.2 企业作业制度1097.2 劳动定员和人员培训1097.2.1 劳动定员1097.2.2 年工资总额和员工年平均工资估算1107.2.3 人员培训及费用估算111第八章项目实施进度安排1128.1 项目实施管理机构.8.2 项目实施进度表第九章投资估算与资金筹措1121121139.

5、1 项目总投资估算1139.1.1 固定资产投资总额1159.1.2 流动资金估算1199.2 资金筹措1209.2.1 资金来源1209.2.2 项目筹资方案1209.3 投资使用计划1219.3.1 投资使用计划1219.3.2 借款偿还计划122122第十章财务与敏感性分析1.1.1 1生产总成本估算1221.1.2 2单位成本估算1271.1.3 3销售收入估算13010.2 财务评价13210.3 不确定性分析13410.3.1 盈亏平衡分析13410.3.2 敏感性分析13413810.3.3 风险分析136第十一章可行性研究结论与建议11.1 对推荐的拟建方案的结论性意见1381

6、1.2 就主要对比方案的说明13811.3 本可行性研究尚未解决的主要问题的解决办法和建议139第一章项目总论1.1可行性研究结论综述随着2009年背光源市场的爆发，LED行业迎来新的发展。市场预计未来4年LED行业仍将主要由背光源市场带动发展，而从远景照明市场来看，LED行业前景不可估量。下游应用市场（背光源市场：LED电视、LED电脑显示屏等）的放量使得上游产品供不应6求，蓝宝石衬底一路上涨，价格由2008年的7美元上升到目前的32美元。市场预计未来4年蓝宝石衬底价格不会滑落甚至仍会小幅上升，且蓝宝石衬底未来10年不会被碳化硅衬底取代，因此，此时选择以蓝宝石衬底为切入口介入LED行业，无论

7、从盈利来看还是LED行业发展周期来看，时机都甚是恰当。本项目规划产能为年产100万片蓝宝石衬底，计划投资XXXT元，其中：机器设备投资XX陋元，房屋建筑工程投资XXXTT元，不可预见费XXX万元，建设期利息XXXT?元，土地权及税费XXX万元，技术转让费XXX万元，流动资金XXX万元。项目选址于XXX经济开发区。劳动定员XXX人（三班制）。项目计划2011年1月启动，2011年12月底开始量产。经过财务测算，项目各类盈利指标都比集团现有业务的财务指标要好（见1.2），而且，这是用一般所得税率25%计算得来的。该项目属于政府支持的高科技项目，很有可能取得15%的税率优惠。项目达产后第一年就可以取

8、得约3000万的净利润，在项目周期15年内，共取得XXX万元净利润，年均净利润XXXT元。结论：本项目盈利前景比较乐观，可行性非常好，值得投资1.2主要经济技术指标投资规模（万元）XXX投资期数一期期间投资额比例100%其中固定资产投资（万元）XXX其中流动资产投资（万元）XXX资本来源（自有）XXXTT元（借贷）XXXT?元借贷比例28.2%设计产能（万片/年）100全年生产量（万片/年）100项目总定员（人）XXX全员劳动生产率（万元/年）XXX项目占地面积（米2）20000项目建筑面积（米2）XXX年均销售收入16056年均产值（万16056年均总成本费用（万XXX（万元）元）元）平均毛

9、利率67.51%年均净资产收益率57.30%年均单位成本费用（美元）XXX年平均投资收益率41.17%静态投资回收期（年）3.15年均利润率45.56%财务内部收益率49.33%动态投资回收期（年）3.47借款偿还期（年）3基准折现率10%项目建设周期（年）1项目设计运营寿命（年）151.3项目背景信息项目名称发光二极管用蓝宝石衬底的加工制造项目承办单位XXX®曰组项目发起人和项目来源自发XXX项目拟建地区、地点可行性研究承担单位/XXX主要负责人可行性研究工作依据：1、“国家半导体照明工程”，2003年；2、国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020），2006年；3、深圳

10、市LED产业发展规戈I（2009-2015年）4、集团研发与投资管理部对LED行业的调研结果。技术方案优选原则：1、 商业化应用成熟的技术；2、 未来10年内不会被替代的技术和产品；3、 适度超前的产品技术安排。厂址选择原则及成果：选址原则：（1）贴近目标市场或距目标市场交通交流便捷；（2）综合运营成本较小；（3）能产生产业群效应。选址结果：XXX济开发区环境影响报告编制情况：本项目不产能废气、废固；产生少量废水，可用中和或稀释方法处理后排放。环境影响报告暂未编制，将视必要性再启动环评程序。项目建设的必要性、重要性和理由:1、该项目符合集团发展节能产业的战略；2、该项目属于国家鼓励发展的项目；

11、3、该项目属于LED亍业的最上游，项目的成功实施可以解决LED亍业发展的瓶颈，提升国内LED行业的技术水平和国际地位。1.4 项目建设进度及运营阶段安排项目开始建设到建成投产约需12个月。产能建设按照以下顺序依次进行：先建长晶体产能，再依次建切片、研磨抛光、和图形刻蚀产能。项目建成后，以独立法人资格运营，有相对独立的董事会和管理层。运营也可按阶段进行，长晶产能建成后，可以先销售晶棒，待切片产能具备后，可销售切割片，依次递延。这样可以有效地缩短项目建设周期，同时使资本收益最大化。1.5 问题及建议本项目的难点在于生产加工工艺技术，从长晶、切片到抛光都有技术诀窍，据业内资深人士讲，有了长晶炉不见得

12、能长出合格的晶体，做了七八年的晶体生长，才出了两个掌握诀窍的操机手；做了三年，才真正掌握了切片技术。所以，为了把本项目建设运营得又好又快，就有必要高薪从业界挖几个熟手。操作工的培训和海选也很重要，而且要和项目建设同步进行。第二章项目背景和发展概况2.1项目提出的背景国家或行业发展规划1、“国家半导体照明工程”，2003年；2、国家中长期科学和技术发展规划纲要(20062020)，2006年3、中国逐步淘汰白炽灯、加快推J吊能灯行动计划，20084、高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法，20085、科技部“十城万盏"LED路灯示范计划，2009集团发展符合集团“XXX的公司战略51

13、战略及投资政策与集团现蓝宝石长晶技术与集团现有业务生产关联性及协同效应项目发起 人和发起 缘由及投 资意向有业务的技术有相似之处；与现有业务关联性非常小，但LED应用产品未来可能与集团XX产品产生较大关联，“太阳能电池+储能装辂+LEDJ可能会是一个蓝海产品蓝宝石衬底目前供应短缺，随着固体照明技术和产品推广和广泛应用，蓝宝石衬底需求量将会进一步放大，业内人士估计，在未来10年内，它都是一个热销和肥利产品。集团管理层发起此项目，并有意愿投资。2.2行业发展概况图表1LEg其他光源的总成本对比白炽灯（家用）荧光灯（家用）称帝（小时）10005000更换次投5010价热（元）112更换零用（元）50

14、120使用时间（小时50000500G0功施（明,取均值）10018功耗（千瓦时）5000900电侪1元）0.50.5耗电费（元J2500450总成本（元）2550570LE口灯泡（家用）高压钠灯（路灯）LED路灯5000030050000115115010004000150150004000500005000050000124D015060。2000075000.50.50.5300100003750450250007750资料来源：日信证券研发部监管。因为LEDF着显著的节能效应，所以世界各国都在通过实施各种政策来大力推广LED勺使用。目前的主要政策是白炽灯禁用政策。见图表2图表2全球各国

15、禁用白炽灯情况区域内容美国从2012年1月到201阶1月间，美国要逐步淘汰40W60W75W口100W勺白炽灯泡，以节能灯泡取代替换欧盟欧盟于2009年9月起禁止销售100顺统灯泡，2012年起禁用所有瓦数的传统灯泡加拿大加拿大定于2012年开始禁止销售白炽灯澳大利亚澳大利亚2009年停止生产、最晚在2010年逐步禁止使用传统的白炽灯日本到2012年止，停止制造销售高能耗白炽灯，全面禁用白炽灯韩国韩国2013年底前禁用白炽灯中国国家发改委2008年与联合国开发计划署(UNDP、全球环境基金(GEF合作共同开展“中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯”项目，开始研究编制中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节

16、能灯行动计划资料来源：XX都整理发展历程。LED照明技术的发展路径可以从两个维度来拆解：1、色彩富，从60年代的红色，到70年代的黄、绿色，直至90年代以来的蓝、白色；2、发光效率提升，6060年代0.1lm/w,到80年代的10lm/w,直至当前的100以上lm/w。LED的应用范围随着其色彩丰富、发光效率提升，逐步从60年代的指示灯市场，发展到90年代的手机背光源市场，直至当前的显示屏、中型尺寸LCD背光源等市场，未来还可能向大尺寸背光源、通用照明、车头灯等市场渗透，市场容量可能从几百亿美元，跃升为上千亿美元，前景看好。图表3LED分类及应用（按波长分）分类外延材料应用领域室内装饰一艇亮度

17、LHDGaP.GaAsvGaAsP.消转电子AlGaAs仪器仅我享用电器户内外显学屏AltraliiP（红.橙、黄）交通信号可见光LED背光源(380-730nni)高亮度LEDInGaN1蓝.绿*紫)汽丰车灯家用电篇A1N(紫外)景观照明特种展明InOnN+YAG、RGB(白光)背光源专用照明通用照明短波长红外光GaAsxAlGaAs红冷模块不可见光LED(85O-95Oiin)遥拴器(S50-155O1UU>箕放长虹外光AlGaA%光通信光源(1300-155011111)资料来源：中国半导体照明网产业链。LED产业链大致分为制造和应用两个环节。制造环节又可细分为：上游的单晶片衬底（

18、蓝宝石衬底、碳化硅衬底等）制作；中游的外延晶片生长、芯片、电极制作、切割和测试分选；下游的产品封装。应用领域又可大致分为三部分：照明应用、显示屏、背光源应用。应用。LED的应用范围主要由LED芯片发光强度（mcd毫坎德拉）和发光效率（lm/w,流明/瓦）决定。发光强度越大、发光效率越高，则应用越发广泛。LED芯片按发光强度分为普通亮度LED高亮度LED和超高亮度LED,发光强度10mcd为普通亮度，10mc，100mcd间的为高亮度，达到或超过100mcd的称超高亮度。普通亮度主要用于指示灯；高亮度用于特殊照明；而超高亮度则可以进一步用于通用照明。图表4LED的应用领域（按发光强度分）分类发光

19、强度用途具体应用普通亮度<100mcd指示灯仪器仪表的指示光源、LED发光点阵组成的小型字符或数字显示器，用于计算器、测试仪器、指示牌等电子设备上高亮度10mcd100mcd特殊照明全彩显示屏、交通信号灯、汽车车灯、背景光源、景观照明、特种工作照明（如强调安全生产、特殊用途的矿灯、警示灯、防爆灯、救援灯、野外工作灯等）、军事及其它应用（玩具、礼品、轻工产品等）超高亮度>100mcd通用照明各种民用及工业用照明替代现有白炽灯和荧光灯注：1）发光强度mcd光通量的空间密度，即单位立体角的光通量;2）光通量lm,单位时间里通过某一面积的光能。2009年背光源应用市场的突然爆发引发了LED

20、行业的快速发展，市场预计未来4年LED的市场发展仍将以背光源应用市场为主，远期发展则要依赖照明市场的启动。见图表5、6。图表5 2008、2012年全球LED应用结构对比数据来源：Strategies Unlimited图表6全球LED应用趋势（数量）资料来源：台湾工研院衬底。商业化大量应用的单晶片衬底有蓝宝石晶片、碳化硅晶片和神化钱衬底等。础化钱在生长磷化钱等外延材料后可以用来生产红光LEQ蓝宝石晶片和碳化硅晶片在生产氮化钱外延材料后可以用来生产蓝光LEQ背光源市场使用蓝光LED照明市场（白光LED使用红篮融合LED或涂有荧光粉的蓝光LED因为碳化硅衬底比蓝宝石衬底价格高出15倍以上，这制约

21、了其发展，所以蓝宝石晶片成为应用最广的衬底。这还不是故事的全部，碳化硅单晶片是一种战略性材料，其功能是蓝宝石衬底无法胜任的，某些军事或高端应用，非碳化硅不可下游背光源应用市场的爆发使得上游单晶片衬底出现短缺，蓝宝石衬底价格一路看涨，从2009年初的6-7美元涨至目前的30美元（均指直径为2英寸的薄片）。市场预计2010-2011年衬底短缺的情况仍将持续，衬底价格仍将在高位缓慢上行。长期来看，LED的价格会逐渐下降，衬底的价格也随着相应下降，但LED价格的下降将会启动天量照明市场的发展，这又反过来促进衬底的广泛使用，所以，LED衬底市场前景非常远大。2.3投资的必要性项目综合利润情况年净利润73

22、15万元，平均毛利率67.51%项目对提高公司综合竞争力的贡献提高集团的高科技形象，提升集团品牌价值；丰富集团的节能产品和优化集团产品结构项目对现有业务的协同效应与集团现有业务关联性较小，但未来该项目下游产品（LED+太阳能电池+储能装辂，可能会结合形成蓝海产品扩大产能，提 局市场占有采用新技术、 新工艺、节约 资（能）源、 减少环境污染，提高劳动 生产率情况 取代进口或 出口国际市 场社会价值（纳 税、就业、环 保、科技进步该项目可以增加蓝宝石衬底的供给，一定程度缓解LED行业的需求和瓶颈采用世界最新工艺技术（泡生法长晶技术）和目前国际上最好的设备，以4英寸产品技术为主，走高质量路线，提升劳

23、动生产率及产能利用率。起先主要提供给国内市场，待工艺完全稳定成熟和扩产后将销往国外市场为社会提供节能产品的上游部件；壮大和提升国内LED产业的力量和水平；提供XXX个就业岗位；每年产生XX万元利税第三章行业和市场分析与建设规模3.1行业分析行业规模LED亍业2010年产值约625亿元；蓝宝石衬底行业预计2012年产值达到25亿行业复合平均增长率LED行业2010-2012年约17%篮宝石衬底行业2010-2012年约60%行业结构LED上游（衬底）市场集中度非常高，全球前三大公司市场份额为70%LED中游（外延片和芯片）市场集中度也较局，全球前五大1商市场份额为56%LED下游（封装）和应用领

24、域市场集中度非常分散行业发展趋势随着LED亍业技术的成熟，LED应用产品会越来越便宜，在照明上有全面取代白炽灯、日光灯和荧光灯的趋势；在显示器背光源上，已开始大面积取代原有传统光源行业机会从产品周期来看，LED产品和衬底产品都处于成长期中，该成长期有望持续几十年，行业发展前景远大，尽早进入可以享受到行业加速期的高额利润，并为未来在行业中的地位奠定基础3.1.1LED产业链技术特点与壁垒概述LED产业链较长，从上游衬底材料、外延生长和芯片制备，到中游的芯片封装，各个产业链环节都由比较成熟的技术路线但就整个产业发展的技术点来说，从发光理论、材料体系、器件结构到应用范围都有可能找到新的方法，甚至是全

25、新的技术路线制造环吊概述LED的制造流程包括上游的单晶片衬底制作、外延晶片生长；中游的芯片、电极制作、切割和测试分选；下游的产品封装第一晶片：单晶棒一单晶片衬底一在衬底上生长外延层一外延片成品：单晶片、外延片第二步金属蒸镀一光罩蚀刻一热处理（正负电极制作）一切割一测试分选成品：芯片第三步封装：芯片粘贴一焊接引线一树脂封装一剪脚成品：LEW泡和组件产业链坏小行业壁垒领先企业特点衬底制作原材料的纯度一般都要在6N以上日亚、Cree蓝宝石衬底生产工艺比较成熟MOCVI设备生产商D技术壁垒极高德国AIXTRON美国VEECO日本大阳日酸LED外延片主要生产技术为MOCVD外延片、心片关键在于技术和资本

26、日亚、Cree、Lumileds、Osram田合成、晶电进入壁垒高，技术制胜，不确定性大，投资规模大封装组件关键在于资本实力和管理的精细化佛山国星、厦门三安、大连路明、江西联创有一定的技术含量，投资规模较大，台湾企业领跑，内地企业跟随应用关键企业的经营、管理综合能力、质量、成本、品牌和渠道华刚光电、勤上光电、佛山国星、广州鸿力应用产品多样化，投资比较小，国内企业较多，整合不断，传统巨头跟进行业特征环吊技术难度生产特点垄断程度进入门槛衬底材料极高技术专利寡头垄断极高MOCV设备制造D极高技术专利寡头垄断极高外延片生长偏局高技术、高资本集中度较高偏局芯用造偏局高技术、高资本集中度较高偏局组件封装小

27、功率芯片低劳动密集集中度很低低模块应用很低劳动密集集中度很低很低3.1.2 LED专利分析图表7LED主要专利厂商及授权情况专利厂商专利拥有情况Nichia全球专利。与Toyoda、CREELumileds交叉授权，在日本有93项外观专利和58项设计专利，在美国有（日亚化学）30项专利，中国有32项专利，香港有2项专利。授权台湾鸿海集团、斯坦利电气、西铁城，与台湾光磊合作，光磊代工日亚芯片CREH科锐）有全球专利。并与日亚和TG交叉授权，授权红绿蓝sunlight使用芯片Lumileds与日亚交叉授权Osram（欧司口口p有后与日亚父叉授权朗）Toyoda （丰田合成）Bridgelux与日亚

28、交叉授权。授权于日亚化学、欧司朗、飞利浦、昭和电工有全球专利，已授权红绿蓝sunlight使用芯片资料来源：根据互联网资料整理图表8全球LEDIU造商之间的专利关系专利授权制造许可77伯光LED)/互授校台湾赤丹专利纠纷台湾IZ光交互橙权【自光LED)制造许可(白光LED西铁D1电寻代工许可(蓝光LE0交互授权激光恤作白光 相互协作目寓界晶索尼里寻东芝华导加智利授权Ed斓责的资料来源：台湾工研院图表9我国与外国专利申请差距比较分支领域名称衬底技芯片结构封装/荧光材料封装技术应用技术术外延技术我国申请品7.86%1.3%0.6%3%/16%1%7%比例日本申请品76.2%82.2%64.21%8

29、3%/51%81%43%比例美国申请品8.33%9.2%19.43%5%/11%8%14%比例德国申请品2.38%2.1%7.28%3%/7%4%14%比例中国台湾地区申请量比1.43%1.8%2.48%3%/8%2%2.15%例专利申请差6-1911-175-1520/107-2411-17距年数100%我国申请中（材料无发明专利的68%91.9%100%28.1%10%实用新比例型专利）我国的申请000人类型（非职36%/64%.0/100%49%/51%65%/35%3%19%/81%务/职务）数据来源：宁波市科技信息研究院、宁波市知识产权发展研究中心半导体照明（LED封装及照明应用产业

30、专利战略分析报告申请数量能够从一定程度上说明我国目前LED技术领域内的知识产权保护状况和技术发展情况。从上表可以看出，我国的申请数量与半导体照明技术强国（日本）的差距非常巨大，在外延技术、芯片结构、封底技术领域的申请数量也低于美国、德国以及后起之秀台湾地区的申请数量，照明应用领域的申请量仅高于台湾地区的申请量。3.1.3 全球LED行业格局图表10全球LED产值区域分布格局（2009年）全球LEDE域分布格局（2009年）7%24%口日本 口台湾 口欧洲 口韩国大陆 口美国资料来源：XXX部资料整理图表11大陆LED产值区域分布格局（2009年）从全球看，LED的主导厂商是日本的日亚化学（Ni

31、chia）和田合成（ToyodaGosei）、美国的Cree以及欧洲的PhilipsLumileds和欧司朗（Osram五大厂商。他们无一例外都在上中游拥有强大技术实力和产能。从收入看，目前日本是全球最大的LEDfc产地，2007年约占一半的市场份额，2009年其市场份额下滑至37%，主要厂商为日亚公司和丰田合成公司。其中日亚公司为全球最大的LEDfc产商，专长生产荧光粉和各种颜色的LED，年销售收入超过10亿美元，以生产高亮度白光LEEJ口大功率LE曲称。田合成从1986年开始LED的研究和开发，1991年成功开发出世界第一个氮化钱的蓝光LE口扫除了实现白光LED勺最后障碍。台湾在全球市场份

32、额中排名第二，市场份额2009年提升至24%其LE豉术含量与日本、欧美的主要企业相比还存在一定距离。台湾地区LED"业是典型的下游切入模式，即通过二十多年下游封装领域的经验积累，逐步延伸拓展到上游/中游的衬底/外延片/芯片领域。欧美也是LED的传统强势区域，其主要厂商是Cree和PhilipsLumileds。美国Cree虽然是新兴照明企业，但以其技术先进性成为LED式明产业的先锋代表。2008年3月）Cree完成对元老级厂LEDLightingFixtureInc公司的收购，使其在产品丰富性及技术先进性上得到进一步加强。2010年上半年Cree销售收入超过8.7亿美元，比2009年

33、5.7亿美元的总收入还高出3亿美元。PhilipsLumiledsLighting目前是飞利浦的全资子公司，总部设在加州圣何塞，是世界领先的高功率LED的制造商，同时也是为日常用途，包括汽车照明、照相机闪光灯、LC虚示器和电视、便携照明、投影和普通照明等领域，开发半导体照明解决方案的开创者。我国大陆地区LE电步较晚，也是从下游封装做起，逐步进入中游外延片/芯片和上游衬底生产。特别是在2000年开始加大了对高亮度四元芯片和GaN?片的投资。随着厦门三安、大连路美等一批高亮度芯片生产企业的产能释放，国内高亮度芯片产量出现井喷式增长。2003-2006年芯片产量年增长率超过100%。据LED产业研究

34、机构LEDinside统计，至2009年8月，中国大陆现存LE芯片生产企业达62个，而199睥只有3个。广东、福建企业数量明显领先于其他地区，广东有10个占16.1%，福建有8个占12.9%。7个国家半导体照明产业化基地所在的省/直辖市，LE芯片企业数量都在4个或以上。7个国个半导体照明产业化基地所在的省/直辖市广东、福建、上海、河北、江苏、江西、辽宁LE芯片企业合计41个，约占LED?片企业总数的2/3。广东10个LE比片企业主要分布在深圳、东莞、广州、江门四个城市，分别是深圳世纪晶源、深圳方大国科、深圳奥德伦、深圳鼎友、东莞福地、东莞洲磊、东莞高辉、广州普光、广州晶科、江门鹤山银雨灯饰（真

35、明丽）。福建8个LEDK片企业主要分布在厦门、泉州、福州三个城市，分别是厦门三安、厦门安美、厦门明达、厦门干照、厦门晶宇、泉州晶蓝、泉州和谐、福建福日科。其他地区企业典型企业还有南昌欣磊、江西晶能、大连路美、上海蓝宝、上海大晨、上海蓝光、河北汇能、河北立德、杭州士兰明芯、山东华光、武汉迪源、武汉华灿等等。3.1.4 LED产业链价值分配图表12LED产业链产值分布图图表13国内LED产业2009年各环节产值（亿元）及占比资料来源：中国光电子协会，XX>B资料整理图表14全球产业链各链点代表公司的营收状况（万元RMB产业链代表公司市场占启率财务指标2007200820092010上半年上游

36、（衬底制作+MOCV设备）美国Rubicon30%营收22983254771334518400毛利率35.5%32.0%-18.2%41.7%净利率-8.5%11.6%-48.5%20.0%D德国Aixtron60%营收187735239825264822302666毛利率40%41%44%53%净利率8.1%8.4%14.8%21.4%中游美国营收265637332484382333584553（外延片+芯片）Cree毛利率34.0%33.6%37.4%47.4%净利率14.6%6.8%5.3%17.6%中国三安光电营收-213164702936452毛利率-41.3%42.0%43.5%净

37、利率-24.4%38.3%33.2%下游（封装）台湾亿光电子营收21803243542433317767毛利率36%30%35%35%净利率22%12%16%17%中国国星光电营收44387566726279140682毛利率29.1%34.8%33.4%32.6%净利率14.1%18.8%18.3%17.7%注：1）Rubicon公司为全球蓝宝石衬底龙头供应商，晶棒销售占比66%主要销往亚洲（82%;其和Monocrystal、京瓷占有全球70%的市场份额。2） Aixtron公司为全球MOCVD头供应商，其和Veeco（30%、大阳日酸占据了95姒上的份额。3） Cree公司为美国外延片和

38、芯片的龙头供应商，其产品主要采用自产的SiC衬底；三安光电为大陆外延片和芯片的龙头供应商4）亿光电子为台湾LED封装龙头；国星光电为大陆三大LED封装龙头之一。5）全球LED龙头企业为日本日亚公司，因为其只出售芯片产品和没有公开上市，所以无法获得其资料；6）表中数据来源于各公司公开报表，计算汇率采用：1美元=6.74人民币，1欧元=8.74人民币，1人民币=12.60日元，1人民币=4.72新台币。图表15LED不同环节的平均毛利率圆帮>5CC/野®吩令令<5£££资料来源：日信证券研发部3.1.5LED行业议价能力环节衬底制作设备制造外延片

39、、芯片封装组件对下游议价能力强，衬底材料必然会影响整个产强，MOCVD供货能力是限制LEDS中局端拥启较强议价能力；低端产能弱，除非有技术含量的大功率、多芯片封业，是各个技术环干的关键片公司产能扩张的瓶颈旺盛，议价能力不足装供需寡头垄断，供给稳定，需求旺盛以销定产，下游需求旺盛GaNS芯片产能扩大较快。低档产品供大于求，高档产品则价高难求属于劳动密集行业，市场供给充分目前LED行业议价能力最强的环节是MOCVD备厂商，MOCV史成为行业发展瓶颈。MOCV改备制造商主要有两家：分别是德国AIXTRON公司和美国VEECO司。著名厂商英国THOMASSWAN司已被AIXTRON攵购。另一家美国公司

40、EMCOREU在2003年被VEECO攵贝JoAIXTRON司(含THOMASWAN司)大约占60%勺国际市场份额，累计销售超过1200台，而VEEC8司占约30%其他厂家主要包括大阳日酸(TaiyoNipponSanso)和日新电机(NissinElectric)等，其市场基本限于日本国内。止匕外，日亚公司和丰田合成的设备主要是自己研发，其GaN-MOCVD备不在市场上销售，仅供自用。3.1.6蓝宝石衬底行业分析图表16全球蓝宝石长晶厂家市场份额资料来源：XXX部调研整理图表17蓝宝石衬底价值分布图2009年初，台湾晶 棒报价6.9美元/毫 米（2英寸）；2009 年末，台湾晶棒报 价17美

41、元/毫米； 目前，台湾晶棒报 价24-27美元/毫 米；晶棒切割后（2英寸 切片）增值3-4美元, 切割厂家可得净利润 1美元；切片成本（除 原料晶棒外）无变化； 切片价格随晶棒而动切片经研磨和抛光之 后（2英寸晶片）增 值4美元，磨抛厂家 约得净利润1美元； 晶片成本（除原料切 片外）无变化；晶片 价格随切片而动资料来源：XXX部调研整理蓝宝石衬底基本上由国外厂商垄断LED供应链最上游之蓝宝石晶棒长期掌握在外商手中，全球前3大产商俄罗斯的MonoCrystal、美国Rubicon和日本京瓷占全球近7成的产量。蓝宝石晶棒主要供货商还有韩国STC及台湾的合晶光电、越峰、尚志及鑫晶钻等。蓝宝石晶片

42、（衬底）的供应方面目前主要有美国的Rubicon、CrystalSystems、法国Saint-Gobain、俄罗斯Monocrystal、日本的京都陶瓷（Kyocera）、Namiki、MahK及台湾的兆远、兆晶（奇美、鸿海投资）、晶美、合晶及中美晶等公司。泡生法工艺生长的蓝宝石晶体约为目前市场份额的70%图表18蓝宝石衬底制造成本构成资源来源：YoleDevelopment.LED用蓝宝石晶锭(SapphireIngot)自2009年出现缺货潮后，蓝宝石晶片(SapphireWafer)价格应声而涨，目前蓝宝石晶片价格较2009年同期增加3倍，较2010年第1季增加约50%也助长LED封装

43、等成品价格上升。业界正努力确保价格及供货量，2010年底晶片供不应求现象恐将持续。台湾LED业者指出，蓝宝石晶片占芯片成本比重约20麻30%且多以外购为主，供应厂商主要为美国的Rubicon及俄国Monocrystal等，目前台湾蓝宝石晶片自制率约26%生产厂商包括鑫晶钻和越峰，中美晶及合晶也积极介入。3.2市场分析图表19全球LED市场规模增长情况(亿元)全球LED市场增长情况资料来源：中国电子信息产业发展研究院图表20中国LED市场规模增长情况(亿元)中国LED市场增长情况市场规模 增长率资料来源：中国电子信息产业发展研究院3.2.1 LED衬底产品对比分析图表21LED衬底性价比分析应用

44、领域红黄光LED蓝LED外延材料GaRAlGaAs、AlGalnPGaN衬底产品碑化钱(GaA§磷化钱(GaP)蓝宝石碳化硅硅氮化钱(GaN)氧化锌(ZnQ导电性良良无良良良良热导性(W/cm-K良良差(35)优(490)良(120)良良)尺度效应发光效率稳定发光效率稳定发光效率也、片面积成反比发光效率稳定发光效率稳定发光效率稳定发光效率暂不稳定热膨胀系数X10-6/C与外延材料匹配与外延材料匹配与GaN匹配(5.5)与GaN匹配(4.5)略低(3.5)士兀全匹配匹配晶格匹配佳差差中差佳佳抗静电能力良良中优优良良成本-x15x1.2x-产品周期成熟期成熟期成长期成长期开发期开发期开发

45、期次要应用太阳能电池-军工窗口片军工用品太阳能电池大功率、高频器件液晶显示器基片又称衬底，也有称之为支撑衬底。衬底主要是外延层生长的基板，在生产和制作过程中，起到支撑和固定的作用。它与外延层的特性配合要求比较严格，否则会影响到外延层的生长或是芯片的品质。对于制作LE芯片来说，基片材料的选用是首要考虑的问题。应该采用哪种合适的衬底，需要根据设备和LE瑞件的要求进行选择。目前市面上Ga睡系列一般有三种材料可作为衬底：蓝宝石（Al2O3）、硅（Si）、碳化硅（SiC）。除了以上三种常用的衬底材料之外，还有GaAs、AlN（目前还在基础研究中）、Zn湃材料也可作为衬底，通常根据设计的需要选择使用。（1

46、）蓝宝石衬底蓝宝石（英文名为Sapphire）的组成为氧化铝（Al2O3），是由三个氧原子和两个铝原子以共价键形式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。它常被应用的切面有A-Plane、C-Plane及R-Plane。由于蓝宝石的光学穿透带很宽，从近紫外光（190nm）到中红外线都具有很好的透光性，因此被大量用在光学元件、红外装谿、高强度镭射镜片材料及光罩材料上，它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、高熔点（2045）等特点，它是一种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化钱磊晶（GaN）的材料品质，而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石

47、基板表面加工品质息息相关，蓝宝石（单晶Al2Q）C面与H-V和口-VI族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合GaN磊晶制程中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料。1993年日亚化（Nichia）开发出以氮化钱（GaN）为材质的蓝光LED,配合MOCVD有机金属气相沉积）的磊晶技术，可制造出高亮度的蓝光LED。通常，GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石基片上。蓝宝石基片有许多的优点：首先，蓝宝石基片的生产技术成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底

48、。图表21示例了使用蓝宝石衬底做成的LED芯片。图表22LED结构图“小Hl极nP取H4揖一疾先而Ti -TJ I tL 极J遥鸣声讦外Jffll-LP7K电镀IJ 二ZI- A11 is,明寻卜君_一 一 P空3cz燧越LaGaT4/GaM At JtJE-nRt3a_N 接红一一低善1L；升Z外延-罹宝方茎.<b>LEUf?i和,使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Qcm,在这种情况下无法制作垂直结构的器件；通常只在外延层上表面制作n型和p型电极（

49、如图1所示）。在上表面制作两个电极，造成了有效发光面积减少，同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程，结果使材料利用率降低、成本增加。由于P型GaN掺杂困难，当前普遍采用在p型GaN±制备金属透明电极的方法，使电流扩散，以达到均匀发光的目的。但是金属透明电极一般要吸收约30%40陶光，同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高，不容易对其进行刻蚀，因此在刻蚀过程中需要较好的设备，这将会增加生产成本。蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400tlm减到100以m左右）。添辂完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大

50、的投资。蓝宝石的导热性能不是很好（在100约为35W/（mK）。LED器件工作时，会传导出大量的热量，特别是对面积较大的大功率器件，导热性能是一个非常重要的考虑因素。为了克服以上困难，很多人试图将GaNt电器件直接生长在硅衬底上，从而改善导热和导电性能。（2）硅衬底目前有部分LED芯片采用硅衬底。硅衬底的芯片电极可采用两种接触方式，分别是L接触（Lateral-contact,水平接触）和V接触（Vertical-contact，垂直接触），以下简称为L型电极和V型电极。通过这两种接触方式，LED芯片内部的电流可以是横向流动的，也可以是纵向流动的。由于电流可以纵向流动，因此增大了LED的发光面积，从而提高了LED的出光效率。因为硅是热的良导体，所以器件的导热性能可以明显改善，从而延长了器件的寿命。(3)碳化硅衬底SiC是IV-IV族二元化合物，也是元素周期表IV族元素中唯一的