2010年3月25日臺(tái)積電于新竹科學(xué)園區(qū)舉行l(wèi)ed照明技術(shù)研發(fā)中心暨量產(chǎn)廠房動(dòng)土典禮，為跨入綠色能源新事業(yè)寫(xiě)下重要里程碑。

    臺(tái)灣臺(tái)積電于竹科建LED廠正式宣示跨入LED生產(chǎn)，勢(shì)必對(duì)于臺(tái)灣LED產(chǎn)業(yè)投下不少變量，本文將針對(duì)投入LED產(chǎn)業(yè)后可能造成的影響以及未來(lái)臺(tái)灣LED產(chǎn)業(yè)可能的變化進(jìn)行分析。此LED廠第一期廠房設(shè)施及生產(chǎn)設(shè)備的投資額為新臺(tái)幣55億元，初期放置至少十臺(tái)MOCVD機(jī)臺(tái)，預(yù)計(jì)2010年第四季完工裝機(jī)，并于2011年第一季開(kāi)始量產(chǎn)；至于第二期工程，則將依據(jù)未來(lái)的發(fā)展需求擇期進(jìn)行。未來(lái)臺(tái)積電將由Epi/Chip至封裝一貫生產(chǎn)，并將光、電、熱處理整合于硅基板上，以光引擎模塊方式出貨，提供照明產(chǎn)品所需組件，開(kāi)辟B2B的企業(yè)客戶應(yīng)用市場(chǎng)。

    影響分析

    (一)垂直整合提高產(chǎn)業(yè)資金及市場(chǎng)進(jìn)入障礙

    臺(tái)灣LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今已有30年歷史，過(guò)去產(chǎn)業(yè)一直以專業(yè)分工為主，晶電、璨圓、泰谷、廣鎵等專注于磊晶及晶粒制造，億光、光寶、東貝等廠商專注于LED封裝制造，直到近2~3年奇力、隆達(dá)以及臺(tái)積電相繼投入之后才逐漸打破專業(yè)分工的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，更在臺(tái)積電投入之后開(kāi)始規(guī)劃生產(chǎn)制造LED模塊，將電、光、熱同時(shí)解決，以利于下游廠商應(yīng)用。
 
    在奇力、隆達(dá)以及臺(tái)積電投入之后，臺(tái)灣LED產(chǎn)業(yè)開(kāi)始走向垂直整合，若垂直整合經(jīng)營(yíng)模式可以成功，未來(lái)將會(huì)使得LED產(chǎn)業(yè)進(jìn)入門(mén)坎提高，其中包括資金及市場(chǎng)。資金方面，由于垂直分工使得廠商若選擇進(jìn)入其中一端，所需資金相對(duì)于垂直整合少，因此未來(lái)新進(jìn)入者在資金門(mén)坎上將大幅提高，也將使得臺(tái)灣LED產(chǎn)業(yè)持續(xù)邁向大者恒大的局面。

    市場(chǎng)部分，垂直整合后將會(huì)使得過(guò)去僅作磊晶/晶�；蚍庋b廠商無(wú)法進(jìn)入供應(yīng)體系，舉例而言，過(guò)去上游廠商僅提供晶粒因此主要客戶都是下游封裝廠，但若臺(tái)積電自行垂直整合，勢(shì)必不會(huì)在跟上游磊晶/晶粒廠購(gòu)買(mǎi)Chip，因此大幅提高市場(chǎng)進(jìn)入障礙。
 
    此外，透過(guò)垂直整合可以使責(zé)任厘清更加明確及有助于技術(shù)提升。垂直整合后將可以解決過(guò)去因?qū)�業(yè)分工所造成的問(wèn)題，專業(yè)分工時(shí)，若LED出現(xiàn)問(wèn)題則較無(wú)法厘清責(zé)任歸屬，垂直整合后，由于皆屬?gòu)S商內(nèi)部制造，由上游磊晶、晶粒及封裝都屬該家公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)，使得產(chǎn)品質(zhì)量控制及責(zé)任歸屬上將更加明確。另外垂直整合后對(duì)于技術(shù)提升上也將有相當(dāng)大的幫助，舉例而言，若某種熒光粉需要搭配特殊規(guī)格的藍(lán)光芯片，才能達(dá)到最好的發(fā)光效率，但礙于過(guò)去專業(yè)分工，將使得磊晶廠未必愿意制造特殊規(guī)格藍(lán)光芯片，但垂直整合后，因磊晶、晶粒及封裝都一貫生產(chǎn)，內(nèi)部勢(shì)必可以支持特殊規(guī)格產(chǎn)品，以追求更好的發(fā)光效率。

    (二)改變技術(shù)特性由工藝型轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)化制程(技術(shù)導(dǎo)向轉(zhuǎn)管理導(dǎo)向

    LED產(chǎn)業(yè)在過(guò)去一直被定位為工藝型產(chǎn)業(yè)，需藉由工程師設(shè)備經(jīng)驗(yàn)，將機(jī)臺(tái)調(diào)整至最佳狀態(tài)，但由于每位工程師經(jīng)驗(yàn)不同，使得LED制造過(guò)程中一直無(wú)法大幅提高規(guī)格良率。
 
    此外，臺(tái)灣LED產(chǎn)業(yè)多屬中小企業(yè)，因此設(shè)備投資上無(wú)法像大型公司有足夠資金支持，因此在自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備投資會(huì)受限于資金不足，無(wú)法快速導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)化/自動(dòng)化生產(chǎn)。且過(guò)去臺(tái)灣LED產(chǎn)業(yè)面臨與半導(dǎo)體、TFT產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)人才，多數(shù)優(yōu)秀人才選擇前景看好之半導(dǎo)體廠及TFT廠，使得LED產(chǎn)業(yè)在制程管理上不如半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)好。
在臺(tái)積電投入LED產(chǎn)業(yè)后，勢(shì)必會(huì)將臺(tái)積電在半導(dǎo)體有效率的管理制程導(dǎo)入LED產(chǎn)業(yè)中，并將制程朝向標(biāo)準(zhǔn)化及自動(dòng)化生產(chǎn)，降低人為因素的干擾；以臺(tái)積電目前規(guī)模，資金實(shí)力雄厚，若此舉可以成功的話，將會(huì)使得臺(tái)灣LED產(chǎn)業(yè)由過(guò)去工藝型產(chǎn)業(yè)，朝向標(biāo)準(zhǔn)化/自動(dòng)化生產(chǎn)，一舉解決LED規(guī)格良率問(wèn)題，將有機(jī)會(huì)使LED規(guī)格良率大幅提升。

    若LED規(guī)格良率真可以大幅提高，有效產(chǎn)能將會(huì)大幅提高，將使得LED價(jià)格得以持續(xù)下滑，對(duì)于應(yīng)用市場(chǎng)推廣將有相當(dāng)大幫助。若臺(tái)積電真能大幅提高有效產(chǎn)能，既有廠商競(jìng)爭(zhēng)力將也可能轉(zhuǎn)變，若既有廠商無(wú)法跟著提高有效產(chǎn)能，將使得競(jìng)爭(zhēng)力下滑；且由于目前規(guī)格品良率不高，使得廠商只能藉由擴(kuò)充廠能來(lái)生產(chǎn)所需產(chǎn)品，因此若規(guī)格品良率真能大幅提高，是否意謂著以目前產(chǎn)能狀況可能足以供給市場(chǎng)需求，未來(lái)是否還需要持續(xù)擴(kuò)廠，值得大家注意。
 
    (三)發(fā)展硅封裝基板

    臺(tái)積電在未蓋廠之前已有轉(zhuǎn)投資采鈺科技從事LED硅基板封裝技術(shù)的開(kāi)發(fā)，日前采鈺科技發(fā)表8吋晶圓級(jí)LED硅基封裝技術(shù)，被業(yè)界視為高功率LED封裝的新突破；采鈺的8吋晶圓級(jí)LED硅基封裝技術(shù)，是運(yùn)用專利的微型化半導(dǎo)體微機(jī)電制程，透過(guò)硅晶穿孔、鑄模透鏡以及均勻熒光材料涂布等獨(dú)家技術(shù)，整片封裝再進(jìn)行切割，可大量生產(chǎn)并降低成本；在單晶LED封裝產(chǎn)品熱阻可望降至2℃/W，并大幅降低接口溫度(junctiontemperature<50℃atTa=25℃)。

    傳統(tǒng)LED結(jié)構(gòu)的封裝方式，芯片散熱往往被低熱傳系數(shù)的藍(lán)寶石基板所局限。藍(lán)寶石基板的熱傳系數(shù)只有40W／mK，而且藍(lán)寶石基板的厚度通常在數(shù)十微米左右，更增加整體熱傳的困難度，因此傳統(tǒng)的芯片鍵合結(jié)構(gòu)并不是一個(gè)效率好的散熱設(shè)計(jì)。目前覆晶式的芯片封裝很吸引人們的目光，因?yàn)槟芴峁┮粋�(gè)較好的散熱系統(tǒng)，主動(dòng)發(fā)光層產(chǎn)生的熱可由下方大面積的焊料凸塊向外傳導(dǎo)，進(jìn)而提高LED發(fā)光的效率。

    (四)LED光引擎(LightEngine)發(fā)展，降低組件至系統(tǒng)端的溝通成本，加速LED照明發(fā)展

     臺(tái)積電欲發(fā)展的硅基板除熱傳導(dǎo)系數(shù)佳，熱傳導(dǎo)系數(shù)可達(dá)80～150W／mK之外，也可以將電路也整合進(jìn)去，形成LED光引擎模塊，使得下游應(yīng)用廠商在使用上將更加便利統(tǒng)，對(duì)于未來(lái)下游LED照明應(yīng)用擴(kuò)展有相當(dāng)大幫助，有機(jī)會(huì)加速LED照明應(yīng)用發(fā)展。

    LED組件價(jià)格持續(xù)下滑似乎是產(chǎn)業(yè)不變的現(xiàn)象，因此臺(tái)積電目前以LED光引擎模塊為未來(lái)公司出貨目標(biāo)，藉此希望能提高產(chǎn)品附加價(jià)值。不過(guò)，LED整組燈具除光源部分之外，還包括光學(xué)設(shè)計(jì)(Optic)、散熱(ThermalandMetalBending)、電源(PowerSupply)、零組件(Assembly)，然而在LED產(chǎn)業(yè)中可以發(fā)現(xiàn)，雖然LED技術(shù)不斷進(jìn)步，但由于LED應(yīng)用廣泛，因此就算有100lm/W產(chǎn)品商品化，但過(guò)去亮度不高的產(chǎn)品仍有其它應(yīng)用市場(chǎng)，如玩具、圣誕燈串等市場(chǎng)仍可以銷售，以致于新產(chǎn)品不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái)，但舊有產(chǎn)品也不容易被淘汰，價(jià)格僅有持續(xù)下跌的空間，毛利難以維持。

    此外，根據(jù)美國(guó)DOE在2009年4月與6月分別召開(kāi)的兩次工作會(huì)議中指出，針對(duì)LED燈具成本此一項(xiàng)關(guān)鍵議題，從圖三中LED燈具成本發(fā)展藍(lán)圖可以得知，DOE預(yù)期在2015年的LED燈具整體成本僅為現(xiàn)在的1/4左右，其中以LED組件下降幅度最大，可見(jiàn)于未來(lái)LED價(jià)格持續(xù)下滑是必然的趨勢(shì)。

    因此未來(lái)臺(tái)積電以全球第一大半導(dǎo)體制造廠商跨足LED制造，是否能利用半導(dǎo)體制造相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，大幅提升LED制程良率，藉此提高LED毛利，將是值得觀察的重點(diǎn)。

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