LED产业链MOCVD障碍并非难得不可逾越
上游关键设备还需要依靠进口
LED生产设备种类繁多
关键设备几乎完全依赖进口
据介绍,在LED生产过程中需要很多设备,从蓝宝石衬底加工用的单晶炉、多线切割、研磨抛光等设备,到MOCVD(金属有机化合物化学气相淀积)、退火炉等设备,再到与IC芯片工艺相类似的设备,如光刻机、刻蚀机、清洗机、蒸发镀膜等,最后到封装用的固晶机、金丝/铝丝球焊机、分选机等等,种类繁多。其中,MOCVD、等离子刻蚀机等技术含量很高的设备,国内生产线全部依靠进口。只有少数几种设备实现了国产化,如中电科技集团第45所研制的单线切割机、多功能粘片机、全自动焊线机、分光机、砂轮划片机、激光划切机等,都已经在用户生产线上使用。
中电科技集团第48所研发中心副部长胡晓宇在接受采访时表示,受国内设备制造业整体水平低的限制,再加上进口设备的挤压以及国外设备专利技术的封锁,国产LED设备(其中包括一部分IC芯片制造设备)整体水平落后,基本上处于实验室水平,在设备产能、工艺水平、一致性、均匀性和可靠性方面与国际先进水平相比还存在极大的差距。他表示,近年来国内相关研究单位对LED生产设备进行了一些尝试,在技术上取得了一些突破,如单晶炉、研磨抛光机等,但大都没有在生产线上使用。因此,国产LED设备要进入大生产线还有很长的路要走。
“LED产业链中最关键的上游设备,国内完全是空白,还需要进口,如MOCVD外延设备主要来自美国、德国和英国。在中游,生产芯片的设备现在有些企业已经可以做了,如刻蚀机,使用的效果还可以,但同国外设备相比还有不小的差距。”晶能光电(江西)有限公司副总裁王敏说。
业内人士表示,LED设备在研制过程中大都遇到了成本问题,设备的零部件大都选用进口产品,而设备的售价却远低于国外设备,这使得设备的利润率很低。“目前大型的LED企业都享有国家设备进口免税政策,这对我们自己研发设备是非常不利的。”中电科技集团第45所市场部副主任王海明说。
设备开发和工艺应紧密结合
完全克隆光伏设备做法行不通
围绕工艺开发才能适应需求
国产设备已经在太阳能光伏产业链上发挥了很大的作用,国产LED设备是否也能弥补LED产业链中缺失的一环？胡晓宇表示,LED产业与太阳能产业有许多相同点,但也有很大的区别,国产LED设备如果完全克隆光伏设备的做法肯定是行不通的。在所有的光伏设备中,并没有哪一种设备像MOCVD一样,在整个LED生产设备投资中占如此大的比重。国产LED设备厂商必须从MOCVD设备开始取得突破,才能逐步向前道和后道工艺设备不断扩展,最终实现整个产业链的全部设备国产化。
MOCVD设备的技术门槛很高,需要克服很多困难,投入大量的人力、物力、财力,整合各种优势资源,但这并非是不可逾越的。
中国电子专用设备行业协会秘书长金存忠说,LED不像光伏设备,它对技术和工艺的要求更高。目前国内许多设备制造商力量薄弱,研发水平较低、关键零部件的生产工艺控制较差等问题造成国产设备的稳定性和可靠性还达不到要求,导致国内生产企业即使花大价钱也要买国外的设备。因此,国产设备要想在LED产业大发展过程中有所作为,一定要在稳定性和一致性上做好文章。
王海明表示,在LED生产中,前道工艺需要突破MOCVD,该设备是芯片制造的关键设备,该设备长期依赖进口,单台价格在3000万元左右,长期以来制约着我国LED芯片制造的发展；后道封装设备中高速全自动金线键合机的需求量较大,国内还无法批量提供设备。
王敏表示,MOCVD不是不可逾越,国内是能够做出来的,但是要做到高水平比较困难,现阶段还没有这个能力。他强调,MOCVD生产设备可以引进国外的技术,如果完全依靠自己研发会比较慢。
LED发展到今天,制约其大面积推广的因素还是上游的装备业的发展水平,有数据显示,现在LED装备业的折旧占了成本的1/3。因此,如果大部分LED设备能够实现国产化,才有可能使LED生产成本大幅下降,让LED走入千家万户。
王敏表示,国产设备之所以没上大生产线,跟国内装备业总体水平比较低有关系。我国装备业基础一直比较薄弱,即使现在LED应用如火如荼,上游的材料和装备仍没受到应有的重视,目前仍没有很有实力的大企业对其进行攻关。此外,国家也应该集中财力对装备业进行支持,设立专项。同时,国家要有具体的奖励措施,鼓励使用国产设备。“还有一点必须强调,设备实际上是工艺的固化,设备企业应该和生产企业联合开发,这样做能比较快地解决其与工艺脱节的问题。”王敏说。
事实上,专业人士早就指出,设备是工艺物化的产物,只有紧紧围绕生产工艺开发成本低廉、稳定性高的设备才能适应生产线的需求,才能在实践中得到提升和改进,最终结合自己的工艺技术开发更先进的设备。胡晓宇表示,工艺是以设备为根本和载体,而设备是以工艺为目标,脱离工艺的设备就如同人没有了灵魂。“我所的太阳能电池生产设备就是通过与工艺的紧密结合才发展到今天的大好局面。”他说。