从蓝宝石衬底供给看led行业的过剩情况

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1、从蓝宝石衬底供给看LED行业的过剩情况进入2010年，业界关于蓝宝石衬底紧缺、价格上涨限制LED产业快速发展的论调一直存在，蓝宝石衬底是否真的紧缺?是否会持续影响到未来几年LED产业的发展?本文通过倒推法，由LED产品的终端需求依次推导芯片、外延片、蓝宝石基板、蓝宝石晶棒、蓝宝石坯料的需求量。得出蓝宝石晶棒、基板等的供给完全可以支持今明两年的LED终端产品需求的结论，而目前蓝宝石相关产品价格的飙升是源于MOCVD的过剩。蓝宝石生产LED芯片的产品链如下：数据来源：实地资本本文采取倒推法来推测蓝宝石基板、晶棒的需求量，在此基础上分析

2、蓝宝石产品是否不足以供应LED终端产品的需求，进而分析MOCVD的利用率。分析思路如下：数据来源：实地资本由于蓝宝石基板、晶棒的供给方主要为美、俄、日，占全球供应量的70%以上；蓝宝石基板、蓝宝石晶棒的需求方主要在亚洲，仅台湾企业和日本企业就分别占其销售总量的60%和20%左右。因此，分析中国LED产业蓝宝石相关产品的供需矛盾必须站在全球的角度进行分析。一、由全球LED终端产品倒推LED芯片需求量LED终端产品主要为LEDTV、LEDMonitor、LEDNB、LEDPHONE、LED照明。LED蓝绿芯片的需求量=需使用蓝绿芯片的

3、对应产品出货量×渗透率×平均使用晶粒数通过对各产品的出货量、渗透率、平均使用晶粒数的推测，得出(表1)：20092010E2011E2012ELEDTV芯片需求量(亿颗)12.6105210376lEDMonitor芯片需求量(亿颗)0.8420.44166lEDNB芯片需求量(亿颗)39.777.8104140lEDPHONE芯片需求量(亿颗)54.54750.855.2LED照明芯片需求量(亿颗)00.0540.327合计107.64250.254406.12644.2表12009-2012全球LED芯片需求量(数据来源：申银

4、万国研究所)二、由LED芯片需求量倒推2英寸LED蓝宝石基板(衬底)需求目前，GaN基衬底包括蓝宝石、SiC、GaN、Zno等，商业化的只有蓝宝石、SiC衬底，除CREE外，基本都使用蓝宝石衬底。假设：1、蓝绿芯片100%使用蓝宝石衬底2、LED衬底生产LED外延片的良品率为100%3、LED外延片生产LED芯片的良品率为70%4、每片2英寸外延片可以生产3000颗40mil*20mil的芯片可以得出(表2)：20092010E2011E2012E蓝宝石衬底(基板)总计需求量(万片)513119219343068表22009-20

5、12全球LED蓝宝石基板需求量(数据来源：实地资本)三、由2英寸蓝宝石基板需求倒推2英寸蓝宝石晶棒需求蓝宝石基板生产晶棒的流程如下：图片来源：实地资本生产工艺主要有C-PLANE、R-PLANE、M-PLANE、PSS(图案化基板)、SSE(侧边蚀刻)/SBR(基板背面粗糙化)等，其中C-PLANE工艺较为成熟。表3是4个主要厂家2英寸C-PLANE蓝宝石基板的厚度。厂家名称2英寸基板厚度美国crystalsystems(330-430μm-25μm，330-430μm+25μm)俄罗斯cradleycrystals(330-43

6、0μm-25μm，330-430μm+25μm)台湾兆晶科技股份有限公司(330-430μm-25μm，330-430μm+25μm)台湾中美矽晶制品股份有限公司(430μm-25μm，430μm+25μm)表32010年全球主要LED蓝宝石基板生产厂商2英寸基板的厚度(数据来源：实地资本)基于上面的数据，假设：1、所有蓝宝石基板厚度为0.43毫米2、LED蓝宝石晶棒生产LED蓝宝石基板的良品率为70%，得出(表4)：20092010E2011E2012E蓝宝石晶棒总计需求量(万毫米)31573211881884表42009-20

7、12全球LED蓝宝石晶棒需求量(数据来源：实地资本)四、由2英寸蓝宝石晶棒需求倒推蓝宝石坯料需求蓝宝石坯料生产蓝宝石晶棒流程如下：图片来源：实地资本生产蓝宝石晶棒的工艺主要有泡生法(KY法、凯氏长晶法)、提拉法(CZ法、柴氏拉晶法)、温度梯度法(TGT法)等，其中泡生法为主流工艺，生产的蓝宝石晶体约占70%，钻取率约30%。蓝宝石晶体原材料为氧化铝碎晶，生产利用率大于97%，已经完全国产化。蓝宝石单晶产品即为蓝宝石坯料，可直接出售，不合格品可直接作为原材料再次加工。其他消耗材料如钨钼材料、金刚石刀具、传感器、仪表等均国产化。预计由

8、蓝宝石生产蓝宝石晶棒的原材料、耗材均可由国内充分供应，此环节的短板主要在于长晶炉依赖进口。国内主要的蓝宝石晶体炉厂家都是高校研究机构，包括西安理工大学、哈尔滨工业大学以及重庆第二十六研究所等。但国内目前的生产技术只能生产2英寸以下的蓝宝石晶棒，长成