近年來，由于我國宏觀經濟持續(xù)增長、國家產業(yè)政策的扶持以及LED技術的不斷突破；國內LED產業(yè)發(fā)展迅速，并已形成完整的產業(yè)鏈。

中國LED芯片從上世紀末開始起步發(fā)展，發(fā)展表現(xiàn)出顯著的周期性；

發(fā)展至今，已經歷了三輪完整周期，2020年在新冠疫情的影響下，中國LED產業(yè)在新冠肺炎疫情的影響下加速了國產化替代，新一輪發(fā)展周期開啟。

博觀而約取，厚積而薄發(fā)。首先LED芯片要從半導體器件開始說起：

LED全稱是Light Emitting Diode，即發(fā)光二極管的縮寫。

它是一種固態(tài)的半導體器件，LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。

其次，我們要知道：LED芯片工作原理是什么？

半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子；

但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結；當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理，而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。

圖片為：LED芯片發(fā)光原理

簡單來說：LED芯片是采用磷化鎵（GaP）、鎵鋁砷（GaAlAs）或砷化鎵（GaAs）、氮化鎵GaN）等材料組成，其內部結構具有單向導電性；芯片的焊墊一般為金墊或鋁墊，其焊墊形狀有圓形、方形、十字形等。

這是因為：芯片的發(fā)光顏色取決于波長（HUE），那常見可見光的分類大致為：暗紅色（700nm）、深紅色（640-660nm）、桔紅色（615-635nm）、琥珀色（600-610nm）、黃色（580-595nm）、黃綠色（565-575nm）、純綠色（500-540nm）、藍色（435-490nm）、紫色（380-430nm）；白光和粉紅光是一種光的混合效果，最常見的是由藍光+黃色螢光粉和藍光+紅色螢光粉混合而成。

圖片為：LED單電極芯片結構圖

那么，從技術層面而言，LED芯片的制造工藝流程又是怎樣的呢？

LED 芯片的制造過程包括晶圓處理工序、晶圓針測工序、構裝工序、測試工序等步驟：

1、晶圓處理工序：本工序的主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件（如晶體管、電容、邏輯開關等），其處理程序通常與產品種類和所使用的技術有關；但一般基本步驟是先將晶圓適當清洗，再在其表面進行氧化及化學氣相沉積，然后進行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反復步驟，最終在晶圓上完成數(shù)層電路及元件加工與制作。

2、晶圓針測工序：經過上道工序后，晶圓上就形成了一個個的小格，即晶粒，一般情況下，為便于測試，提高效率，同一片晶圓上制作同一品種、規(guī)格的產品；但也可根據需要制作幾種不同品種、規(guī)格的產品，在用針測（Probe）儀對每個晶粒檢測其電氣特性，并將不合格的晶粒標上記號后，將晶圓切開，分割成一顆顆單獨的晶粒，再按其電氣特性分類，裝入不同的托盤中，不合格的晶粒則舍棄。

3、構裝工序：將單個的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與基座底部伸出的插腳連接，以作為與外界電路板連接之用，最后蓋上塑膠蓋板，用膠水封死；其目的是用以保護晶粒避免受到機械刮傷或高溫破壞，到此才算制成了一塊集成電路芯片。

4、測試工序：芯片制造的最后一道工序為測試，其又可分為一般測試和特殊測試，前者是將封裝后的芯片置于各種環(huán)境下測試其電氣特性，如消耗功率、運行速度、耐壓度等；經測試后的芯片，依其電氣特性劃分為不同等級，而特殊測試則是根據客戶特殊需求的技術參數(shù)，從相近參數(shù)規(guī)格、品種中拿出部分芯片，做有針對性的專門測試，看是否能滿足客戶的特殊需求，以決定是否須為客戶設計專用芯片。

圖片為：LED芯片的制造工藝流程

眾所周知，隨著 LED芯片技術的提升，LED 發(fā)光效率提高后，單顆 LED 芯片所需的成本不斷下降；同時，上游投資帶動的大規(guī)模產能釋放，引發(fā)較強的市場競爭也將帶動芯片價格下降，這有效推動 LED 照明產品成本的下降。

時至今日，無論是面向重點照明和整體照明的高功率 LED 芯片，還是用于裝飾照明和一些簡單的輔助照明的低功率 LED 芯片，技術升級的關鍵都關乎如何開發(fā)出更高效、更穩(wěn)定的 LED 芯片。

并且，在短短數(shù)年內，借助于包括新型芯片結構和多量子阱結構的新型外延機構設計在內的一系列技術改進，LED 的發(fā)光效率實現(xiàn)了巨大突破，這些技術突破都將為LED 半導體照明的普及鋪平道路。

據TrendForce集邦咨詢研究：量價齊跌導致2022年全球LED芯片市場產值年減23%，僅27.8億美元；2023年隨著LED產業(yè)復蘇，又以LED照明市場需求恢復最明顯，有望進一步帶動LED芯片產值回歸成長，預估可達29.2億美元。

由此看出，中國LED芯片行業(yè)整體“破繭而出”，半導體器件勢必帶來一場爆發(fā)性的崛起：

或許，在未來，中國LED芯片行業(yè)的發(fā)展趨勢將集中在LED芯片生產制造、LED芯片產品升級以及LED芯片應用領域三個方面，制造工藝更為先進、Mini/Micro LED推動產品高端化及智能照明和健康照明等應用領域得到拓寬。

審核編輯：劉清