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福地电子:从“芯”打造东莞LED版图
| 发布时间:2011-12-20 17:24:30    查看次数:1249
1993年-1996年
福地电子:从“芯”打造东莞LED版图
半路出家,锐意创新,改变了我国功率型芯片严重依赖海外的局面,跻身国产芯片生产商十强行列
■记者 李文洁 来源:东莞时间网-东莞日报
■福地电子LED生产线 本报记者 蓝业佐 摄

说起东莞的LED行业,尽管企业数量已到一定程度,但真正让人能记得起名字的品牌企业屈指可数,东莞市福地电子材料有限公司(以下简称福地电子)是其中之一。自1993年成立以来,福地电子始终以积极的姿态活跃在业界,可谓东莞企业界的常青树。自主研发的大功率LED芯片量产后,福地电子再次站到了聚光灯下,成为业界关注的焦点和效仿的对象。

在今年的科技合作周上,福地电子的展位面积约9平方米,将主要展出路灯、筒灯、吸顶灯、日光灯等近30个品种300多个产品。

福地电子发展历程

创业初期

主要生产铁路机车检测装备“便携式C&C电气屏柜测试仪”以及机车重联通讯器、机车风道继电器、机车暖风机等系列产品。

1996年-2001年

迅速发展期

主要生产CRT零部件。1996年根据广东彩色显像管厂材料国产化的需要,进入CRT零部件领域,并迅速发展成为当时国内规模最大、品种最齐全的会聚磁组件和DY零部件生产商,产品多次荣获省市科技进步奖与优秀新产品奖。企业年产销收入突破亿元,利润达千万元,年出口创汇100多万美元。

2001年-2006年

产业结构调整期

2001年,正当彩管事业如日中天的时候,公司审时度势,投入6000余万元,毅然进入LED行业,并实现AlGaInP(铝镓铟磷)四元系红、橙、黄光LED芯片的批量生产,年产芯片能力达60亿颗。

2006年-2008年

战略转型期

2006年初,公司在LED芯片产品已形成规模的情况下,决定进一步延伸LED芯片的产业链,进入LED封装、LED器件及LED应用产品领域,先后开发出LED日光灯、LED路灯和车载LED显示终端,并于2007年成功完成深圳地铁竹子林站日光灯改造项目;2008年,公司开始生产发光二极管、数码点阵产品并形成规模,月收入达80万元。

穷则变 变则通 通则久

福地电子最初是生产彩色显像管零部件的小厂,在上世纪末遭遇激烈的市场竞争时果断转型,2001年底进入半导体LED芯片制造行业。正是一场脱胎换骨的艰难转型,让这个半路出家的后来者成为全国领先的LED品牌企业。

福地电子是一家较早从事LED芯片生产的国有高新技术企业,然而,与那些一开始就做LED的企业不同,福地电子是半路出家。在经过了一场脱胎换骨的艰难转型后,福地电子终于成功地掌握了LED芯片的多项自主知识产权、制造技术和大功率照明器件规模生产工艺,成为位居全国同行业前列的LED品牌企业。

在上世纪90年代,福地电子的小规模生产尚且能够满足需求,但随着市场经济的发展,相当多小企业甚至大型国有企业无法适应市场竞争,退出了历史舞台。“穷则变,变则通,通则久”,福地电子意识到,要想不被淘汰,就不能再照老路发展,战略转型和产业升级迫在眉睫。

起初,福地电子还是个生产彩色显像管零部件的小厂,1996年根据广东彩色显像管厂材料国产化的需要,进入CRT零部件领域,并迅速发展成为当时国内规模最大、品种最齐全的PCM生产商和DY零部件生产商。2001年底,福地电子进行产业结构战略调整,进入半导体LED芯片制造行业,累计投入6000余万元研发费用和工程技术改造费用,实现了AlGaInP四元系红、橙、黄光LED芯片的批量生产和GaN基蓝、绿光LED芯片的批量生产,产能达60亿颗/年。2006年初,福地电子在LED芯片产品已形成规模的情况下,决定进一步延伸LED芯片的产业链,进入LED封装、LED器件及LED应用产品领域。2009年,福地电子投资1.9亿元实施LED产业升级,重点实施大功率LED蓝光芯片工程,生产无线移动显示终端(简称MDT)、半导体光源路灯和列车车厢节能环保LED新型日光灯。

目前,福地电子的产品包括功率型蓝光芯片及四元系红黄光芯片,四元系器件,LED电视背光源,包括路灯、隧道灯、庭院灯在内的室外LED照明灯具,以及包含光管、筒灯、台灯等在内的室内照明灯具,拥有从芯片到应用的四个系列100多种产品。

创“芯”才是硬道理

上游环节在LED产业链中技术含量高,利润率也较高,而这是国内企业的软肋。2009年4月,福地电子“AlGaInP四元系高亮度发光二极管芯片”项目通过验收,打破了国内芯片制造业的技术瓶颈。目前,公司已跻身国产芯片生产商前十行列。

福地电子一路走来,明白了一个道理,时代在前进,市场环境千变万化,企业要想在激烈竞争中立于不败之地,必须创新:以创新的思维和长远的目光看待行业发展趋势,制定出长远的发展路线;拥有核心产品技术,树立自己的品牌。

众所周知,LED行业上游主要是外延生产及芯片制造。上游环节在LED产业链中技术含量高,设备投资额度大,同时利润率也相对较高。现实中,具有规模化生产能力的LED上游企业数量较少,主要分布在美国、日本、欧盟、中国台湾等地,中国大陆少之又少。可以说,在中国大陆,谁把握了“芯”的技术方向,就抓住了LED的核心。

福地电子自2002年进入HB-LED领域,逐渐拥有了LED照明产业链中下游产品的全部开发和生产能力。随后,福地电子开始向LED上游生产链进军。2009年4月,福地电子承担的科技型中小企业技术创新基金项目“AlGaInP四元系高亮度发光二极管芯片”,通过广东省科技厅的验收,在超高亮度(裸片发光强度大于70 mcd)四元系(AlGaInP)红黄光HB-LED芯片制造中的欧姆接触工艺上取得突破,并获得发明专利。该项目的成功开发,打破了国内芯片制造行业的发展瓶颈,改变了我国功率型芯片严重依赖海外的局面。

技术成果研发出来后,如何产业化、规模化、效益最大化,成了拦路虎。在技术层面上,虽然国内LED芯片已经达到110lm/W-120lm/W的研发水平,但能够大批量生产的企业仅限少数。“技术不是决定企业成败的唯一关键,企业要在激烈的竞争中胜出,最重要的还要看其在量产良率、品质和成本控制方面的竞争力。”有专家指出。为了寻求新的突破,福地电子高薪聘请台湾专家担当顾问,经过反复调试和研究,终于解决了量产问题。

2011年8月,东莞市科技局组织召开了由福地电子完成的“GaN基LED大功率芯片”项目科技成果鉴定会。经过严格质询和讨论,专家们给出了鉴定意见:“GaN基LED大功率芯片”项目创新性地采用激光打孔、镜面反射等技术,研制出新型GaN基LED大功率芯片,发光效率提高30%以上;产品具有发光效率高、寿命长、节能环保等特点;项目成果具有多项自主知识产权,在LED芯片制造技术方面达到国内领先水平。

凭借先进的技术和科学的管理,东莞福地现已跻身国产芯片生产商前十行列,在LED领域拥有专利26项,其中发明专利5项。公司在芯片技术领域对全方位反射膜、ITO电极设计技术、欧姆接触技术、激光打孔技术、芯片导热技术、提高侧向光利用效率等进行攻关,重点解决大功率芯片制造中的散热与出光效率两个关键共性技术难题。

“应用为先 芯片为本 外延为源”

福地电子的瓶颈在产能和产值太小,为此,福地电子开始着手实施外延片项目以及荧光粉和相关装备制造的建设,从而完成从外延片、芯片、封装到终端应用产品的产业链覆盖,扩大产能。目前,公司正向LED三甲企业目标前进。

自2009年实施产业升级后,福地电子基本实现了对LED产业链(除外延片技术)上、中、下游的垂直整合,从原来只掌握生产四元系列的芯片研发和封装,到如今进一步建立了LED照明产品的规模化生产线,同时开发出了一系列拥有自主知识产权的LED照明应用产品,并在市场拓展和销售上实现了跨越式的发展。

但不可忽视的是,由于外延片技术的缺失及产能的限制,公司不但无法完成销售目标,而且产品销售的利润几乎被财务费用、设备折旧和管理费用等摊销掉。福地电子要想超越国内规模相当的LED企业,实现几亿甚至几十亿的销售业绩,并达到理想(15-20%)的利润率,实现市委市政府确立的今明两年跨入国内LED企业前五、芯片企业前三,三年实现上市的目标,必须深化产业升级、优化产业及人才结构,不断扩大产能,全方位地提高竞争力。

福地电子的瓶颈在产能和产值太小,无法满足市场的需求。为此,福地电子开始着手实施外延片项目以及荧光粉和相关装备制造的建设,从而完成从外延片、芯片、封装到终端应用产品的产业链覆盖,扩大产能。

在原有的基础上,福地电子在做好芯片的同时,对下游产品进行了开发与生产,目前的LED成熟产品达100余种,适用于城市道路、工矿、商住楼宇、机场、地铁、场馆、港口照明及城市大型LED灯光艺术工程等,先后成功进入增城汽车工业区、广州地铁、深圳地铁、莞深高速、东莞广彩路等多个示范工程。如今,福地电子的长期合作客户达近千家,业务范围遍及广东、湖南、天津、内蒙古、山西、陕西等地。

此外,福地电子非常注重产学研合作,先后与上海交通大学、华中科技大学、华南理工大学、华南师范大学、广东工业大学等高校建立了良好的合作关系,实现了人才资源和技术资源的共享。接下来,福地电子还将在基础材料领域、MOCVD装备技术领域、外延片技术领域、GaN芯片技术领域、四元芯片技术领域、封装技术领域、应用产品技术领域,成立研究团队,使之成为一个真正的研发平台,全方位占领LED领域制高点。

福地电子在近期的目标是,通过五年努力,最终形成以“应用为先,芯片为本,外延为源”的大产业发展格局,积极发展LED封装与应用、LED芯片以及LED外延片产业化三大领域,真正实现从上游外延技术到中游芯片技术再到下游应用产品技术的垂直整合;形成以重点项目为载体、以“后端组装工厂”为扩张基地的市场布局辐射全国,实现企业发展大格局;同时,通过成功的资本运营,完成企业改制,优化管理体系,扩大产能和产品种类,促进福地电子资产规模低成本快速扩张。

今年,福地电子以“深化产业升级,做大企业和产业两大格局”为宗旨,谋划进一步的发展。未来几年内,转型、升级依旧还是福地电子的主旋律。相信,不久的未来,福地电子会离国内LED三甲企业的目标越来越近。

■专访

福地电子董事长王约庚:

掘金LED芯片 决胜蓝海市场

近日,路透社一项调查预测,由于全球消费需求的下滑和补贴的削减,中国50%的LED芯片制造商将面临破产。消息一出,芯片企业无一不苦心研究出路,避免被洗牌淘汰的厄运。东莞市福地电子材料有限公司董事长王约庚也意识到,作为中途转入芯片研发和制造的企业,唯有另辟蹊径,打造出自身的特色,才能脱颖而出。

国内LED产业面临整合

LED产业链的上、中、下游分别为外延材料与芯片加工、产品器件与模块封装、显示与照明应用。LED外延片与芯片约占行业70%的利润,LED封装占10%-20%,LED应用占10%-20%。统计显示,我国半导体照明生产企业超过3000家,其中70%集中于产业的下游,国产LED外延材料与芯片以中低档为主,80%以上的功率型LED芯片、器件依赖进口。上游的核心专利技术,集中在日本日亚(Nichia)、美国科瑞(Cree)、德国欧司朗(Osram)等为数不多的海外巨头手中。

国内LED外延芯片企业有60余家,总体潜能巨大,但由于LED外延芯片行业的技术壁垒及工艺壁垒较高,生产过程中需要具有丰富经验的工艺工程师,而目前国内相关人才较为紧缺,难以满足急剧扩大的产能需求。与此同时,目前国内大多数芯片企业规模较小,尚不具备规模化生产能力,且研发投入受限,技术提升缓慢,产品主要面向中低端市场。因而,在未来3-5年内,国内低端LED市场的竞争将加剧,而高品质LED芯片的供应仍将处于紧缺状态,行业集中整合不可避免。

“大家都在谈价格下跌,都在谈过剩,其实对于国内LED企业而言,激烈的市场竞争是好事,只会把劣的、贪图暴利不讲品质的企业赶走,加速行业的洗牌。”王约庚说道。

提光效降成本是方向

针对LED芯片的发展方向,王约庚提出了自己的见解:从应用出发,提高发光效率(lm/W)、降低单位成本(元/lm)。发光效率除了影响LED芯片的亮度及能耗外,也影响着LED芯片的成本及可靠性。“当LED封装器件发光效率为100 lm/W时,其中约70%的能量以热的形式表现出来,仅有约30%的能量以光的形式表现出来。输入功率愈高,产生的热量愈多,从而需要更多的散热组件,此将导致LED成本提高、可靠性降低。”他介绍道。

除了发光效率及单位成本因素,从用户体验及经济性方面考虑,降低光衰、保证芯片的均匀性、提高芯片的抗静电能力以及在恶劣环境下的可靠性,也是LED外延芯片行业技术发展的主要方向。

毫无疑问,接下来中国LED制造产能将继续保持快速成长。“在产能增长的同时,更应该加速技术革新,培养专业人才,避免产品结构过于同质和集中,以防出现结构性产能过剩。能够显著推动LED照明产品降低成本的芯片制造装备与产品将大放异彩,占据未来市场主导地位。”王约庚表示。

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