蓝宝石行业的挑战

蓝宝石行业的挑战

2017-12-13 12:00:58

2010年蓝宝石衬底热度大增，顿时成为资本市场的宠儿，大量的资本涌入这个行业，新兴的蓝宝石企业如雨后春笋般建立。从2010年年底到现在，我国的蓝宝石企业从不到5家迅速增长到几十家。供应的增加和低价竞争导致蓝宝石衬底片的价格大跌，从高峰时期的35美元，跌至目前7-8美元一片(2英寸蓝宝石衬底)。同时，下游应用向大功率照明渗透，因此对上游产品的质量技术要求越来越高。市场，给蓝宝石的新老企业带来了成本和质量的双重挑战。

　　稳定工艺是提高质量和降低成本的基础

　　蓝宝石企业的建立往往需要大规模的投资，大量的新兴厂商刚刚加入这个行业就遇到市场的低谷期，基本上都要承受较大的亏损。于是，在各种压力下，这些新兴的蓝宝石企业，往往采取盲目“改进”技术、拼命增加晶体尺寸等激流勇进的方法，希望能够在短时间内降低生产成本，早日盈利。虽然冒险精神值得鼓励，但是所走弯路造成的损失很难挽回。

　　蓝宝石晶体的生长是非常精密和敏感的，对环境、技术人员、操作工人的要求非常高。新兴的蓝宝石企业，不论是购买国外进口设备，还是国内生产的设备，普遍的都遇到过技术不稳定，工艺不稳定的问题。生长一炉好晶锭没有问题，但是如何长期持续大量的生长好晶锭，是我们所面对的挑战。

　　由于长晶设备难以控制及国内长晶厂商大多缺乏自主技术团队支撑，许多新兴的长晶企业都经历过初期一段长坏晶锭蒙受损失的探索阶段。随着大尺寸蓝宝石基片销量看涨，许多企业在小尺寸晶体的工艺和技术还不成熟的情况下，片面追求大尺寸。然而在国内相关企业蓝宝石衬底的性能指标和成品率仍然较低，蓝宝石衬底材料生长专业人才也较为缺乏的大背景下，盲目追求大尺寸并不可取。长晶是一个复杂的过程，需要和设备厂商保持紧密的合作，保证设备和环境的最佳状态，工艺中的每一个步骤和微小的细节都对晶体的生长有着关键性的影响。企业应该把稳定工艺和技术作为第一要务，踏踏实实的把85公斤级晶锭的生长稳定下来，努力长好每一个晶锭，之后再去追求100公斤级、120公斤级、甚至更大的晶体，走稳每一步。

　　增大晶体尺寸不是最终目的

　　增大晶体的尺寸并不是最终的目的。仅仅追求增大晶体的尺寸是非常简单的，只需要在长晶的坩埚中投入更多的氧化铝原料，或者是装满原料后继续填满缝隙。但是事实上，晶体尺寸增大并不一定带来成品率的提高。除了EFG方法以外，在长晶过后，需要从晶锭中掏出晶棒，再做进一步的加工，最终制造成蓝宝石衬底片。晶锭的大小、几何形状以及内部可用于LED的晶体区域的面积最终决定了晶棒的成品率，这个也基本上决定了后续加工过程的成品率。不考虑其他因素，仅增大晶体的尺寸，对设备和工艺的要求就会提高，LED的可用区域可能会减少，另外在不改变设备的情况下增大晶体，主要增加的是晶体的高度，而并不一定是更适合掏棒的几何形状。

　　但并不是说增加晶体的尺寸是不可取的。通过工艺的改进，结合预期生长出来的晶锭大小来计算掏棒的数量，在增大晶体尺寸的同时进一步增加掏棒的成品率，实现更大尺寸晶锭生长的工艺和技术的稳定性。在这种情况下，就可以降低成品的成本，进而赢得未来大尺寸蓝宝石衬底的市场。

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