面板檢測設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀研究

潘卓偉

（北京市電子科技情報研究所，北京100009）

1 面板生產(chǎn)工藝分析

液晶面板（LCD）生產(chǎn)制造過程主要包括Array、Cell、Module三個階段。其中第一階段Array 制造工藝主要是對于面板的玻璃基板生產(chǎn)。在第二階段生產(chǎn)工藝中的Cell 中主要是在玻璃基板上形成液晶空盒，在注入液晶后根據(jù)需求進(jìn)行分割，貼合上偏光片經(jīng)過電信號作圖檢查完成成為液晶面板；最后一個階段的Module 制造工藝把外部的驅(qū)動IC 和信號基板連接，并加裝背光源和防護(hù)罩，經(jīng)過檢核合格后就形成了LCD 模組。在上述液晶面板生產(chǎn)過程中，檢測是必須的環(huán)節(jié)，因此平板顯示檢測的需求也就貫穿全過程。

隨著LCD 國產(chǎn)轉(zhuǎn)移基本完成，隨著當(dāng)前各種新型顯示技術(shù)發(fā)展進(jìn)程來看，OLED 有望接力LCD 成為未來顯示面板增長新動力，與此同時為國產(chǎn)面板設(shè)備廠商發(fā)展帶來新契機(jī)。OLED 生產(chǎn)工藝在制程上與LCD 相似，也分為Array、Cell 和Module 三大段工藝，其中工藝流程上的最大差異來自于Cell 制程。[7]

OLED 由于采用有機(jī)材料制作自發(fā)光的RGB 畫素，因此在工藝流程上有所改進(jìn)，引入了蒸鍍設(shè)備、噴墨打印設(shè)備等。而在Array 制程和Module 制程，二者設(shè)備基本相同。目前OLED 產(chǎn)能仍主要集中在韓國，隨著國內(nèi)面板廠商逐漸突破OLED 技術(shù)，國產(chǎn)OLED 產(chǎn)能將在未來2-3 年進(jìn)入集中爆發(fā)期，帶來國產(chǎn)設(shè)備需求主要增量。

2 面板檢測的目的

檢測是平板顯示器件生產(chǎn)各個制造工藝過程的必備環(huán)節(jié)，在LCD、OLED 等平板顯示器件的生產(chǎn)過程中進(jìn)行光學(xué)、信號、電氣性能等各種功能檢測，其主要目的包括以下六個方面的：（1）確認(rèn)生產(chǎn)的制造工藝是否完善，通過在線實(shí)時監(jiān)控面板生產(chǎn)過程中的可靠性、穩(wěn)定性，確保生產(chǎn)順利進(jìn)行。（2）跟蹤產(chǎn)品的優(yōu)良率，避免不良品流入下道工序。（3）針對生產(chǎn)過程中的各個流程進(jìn)行檢測，作出瑕疵產(chǎn)品進(jìn)一步判斷，確認(rèn)維修或者報廢；（4）對維修后的不良品進(jìn)行再次檢測；（5）協(xié)同其他相關(guān)部門，優(yōu)化生產(chǎn)制程工藝和流程；（6）通過檢測的環(huán)節(jié)，可以針對有瑕疵的產(chǎn)品歸類和剖析，進(jìn)一步提升產(chǎn)線良品率。

3 面板檢測設(shè)備現(xiàn)狀分析

顯示面板行業(yè)屬于重資金和技術(shù)密集型行業(yè)，其需要配套產(chǎn)業(yè)鏈以及發(fā)展環(huán)境需要大量資源的參與。目前全球參與競爭主要企業(yè)僅10 余家，其基本格局維持在“三國四地”：主要集中在中國大陸、韓國、中國臺灣地區(qū)和日本。[5]經(jīng)過多年的追趕和在政府的一系列政策支持下，我國顯示面板行業(yè)迅速發(fā)展和提升，改變了全球平板顯示產(chǎn)業(yè)的格局，成為重要的一極，國際話語權(quán)也日益增強(qiáng)[1]。

在顯示面板生產(chǎn)線的投資中，對設(shè)備的投資占產(chǎn)線總投資的60%-80%，其中設(shè)備投資總額中的20%來自檢測設(shè)備。設(shè)備采購搬入是產(chǎn)線建設(shè)中僅次于廠房建設(shè)的階段，因此通常表現(xiàn)出“產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)、設(shè)備先行”的特征。中國大陸從2011 年起逐漸承接臺灣和韓國的面板產(chǎn)能建設(shè)，增速保持持續(xù)較高水平。2018年后，隨著韓國三星、LG 等主要面板廠商繼續(xù)關(guān)停部分LCD 產(chǎn)能，國內(nèi)京東方等面板龍頭停止新增LCD 產(chǎn)線投資，未來大陸顯示面板檢測設(shè)備廠商在LCD 檢測設(shè)備方面的增量將主要來自三個方面：（1）高世代產(chǎn)線投資興建，在2020-2023 年期間相關(guān)建設(shè)進(jìn)一步擴(kuò)大，新增設(shè)備訂單；（2）已量產(chǎn)產(chǎn)線對已有設(shè)備的更新?lián)Q代需求帶來部分設(shè)備采購；（3）對于面板檢測設(shè)備廠商來說，從價值量較低的模組制程設(shè)備向價值量較高中前段制程設(shè)備切入將打開更大市場空間。

從制造工藝的全流程以及全球視野來看，面板檢測設(shè)備目前主要由海外企業(yè)主導(dǎo)，尤其是在Cell 段和Array 段，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)不具備生產(chǎn)相應(yīng)檢測設(shè)備的能力。如Array 制程中的MIC/MAC、MCD、TTP 設(shè)備主要由日本企業(yè)V-Technology 公司提供；而AOI、Array test、激光修復(fù)和激光氣相沉積設(shè)備主要由以色列奧寶科技提供；Cell 段設(shè)備供應(yīng)商則大多以中國臺灣企業(yè)為主，如均豪精密、由田新技、致茂電子等。

表1 面板生產(chǎn)工藝及檢測設(shè)備企業(yè)

4 中國面板檢測設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

面板產(chǎn)線建設(shè)周期一般在18-24 個月之間，其中土建時期大約8-12 個月，在此期間一般會完成訂單的招標(biāo)和確認(rèn)；廠房封頂后的設(shè)備搬入及調(diào)試期大約3-6 個月。隨后的面板點(diǎn)亮到爬坡至達(dá)產(chǎn)和滿產(chǎn)時間根據(jù)各產(chǎn)線稼動率進(jìn)展略有不同，時間大約在9-12 個月之間。隨著LCD 國產(chǎn)轉(zhuǎn)移基本完成，OLED有望接力LCD 成為未來顯示面板增長新動力，與此同時為國產(chǎn)面板設(shè)備廠商發(fā)展帶來新契機(jī)。

目前OLED 產(chǎn)能仍主要集中在韓國，隨著國內(nèi)面板廠商逐漸突破OLED 技術(shù)，國產(chǎn)OLED 產(chǎn)能將在未來2-3 年進(jìn)入集中爆發(fā)期，帶來國產(chǎn)設(shè)備需求主要增量。我國面板行業(yè)雖然起步較晚，但隨著近年來OLED 興起，下游需求爆發(fā)，我國本土廠商開始彎道超車。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來看：2018-2020 年，國內(nèi)規(guī)劃投產(chǎn)的OLED 產(chǎn)線達(dá)到10 條，總投資額高達(dá)3102 億元，按照70%的設(shè)備投資比例，OLED 產(chǎn)線帶來的設(shè)備投資增量將達(dá)到2171 億元。設(shè)備資本開支占產(chǎn)線總投資額的60%-80%左右，其中Array、Cell 和Module 制程的設(shè)備價值量占比約為7:2:1。Array和Cell 制程所需設(shè)備價值量更大，相應(yīng)的技術(shù)壁壘也較高，目前核心技術(shù)基本被國外企業(yè)掌握，國產(chǎn)化率較低。Module 制程設(shè)備技術(shù)壁壘相對較低，目前國內(nèi)設(shè)備廠商已切入部分設(shè)備，尤其在模組檢測設(shè)備方面，其中精測電子憑借較低的價格和快速反應(yīng)服務(wù)能力在不斷提高其市場份額。

另外，從當(dāng)下“中美貿(mào)易戰(zhàn)”的警示和教訓(xùn)來看，國產(chǎn)化替代是大勢所趨。面板檢測設(shè)備企業(yè)迎來了良好的發(fā)展機(jī)遇，其未來增長空間廣闊。

5 面板檢測設(shè)備發(fā)展建議

5.1 發(fā)揮本地人才和成本優(yōu)勢，持續(xù)加大研發(fā)力度

研發(fā)實(shí)力是平板顯示檢測設(shè)備企業(yè)在激烈競爭中核心競爭力，而人才和成本優(yōu)勢是實(shí)現(xiàn)研發(fā)可持續(xù)和穩(wěn)定推進(jìn)的重要因素。應(yīng)該借鑒美國的研究生院制和德國的學(xué)徒式研究生培養(yǎng)模式，加大力度培養(yǎng)符合我國面板檢測設(shè)備領(lǐng)域的專業(yè)人才[6]。

隨著新技術(shù)飛速發(fā)展，企業(yè)更應(yīng)該持續(xù)加大研發(fā)力度，形成產(chǎn)品在競爭環(huán)境下良好的獨(dú)特優(yōu)勢。面對當(dāng)前Micro-LED 和Mini-LED 顯示產(chǎn)品性能優(yōu)異、應(yīng)用領(lǐng)域廣、市場需求驅(qū)動旺盛，勢必會對生產(chǎn)工藝帶來新的挑戰(zhàn)[2]。面臨技術(shù)方面要建立核心能力，打破技術(shù)封鎖的局面，只有這樣企業(yè)在國際競爭中才有話語權(quán)[9]。

5.2 借助國產(chǎn)化替代發(fā)展機(jī)遇，擴(kuò)大市場占有率

目前隨著我國產(chǎn)線不斷建設(shè)以及設(shè)備更新，面板檢測設(shè)備在Array、Cell 制程中國產(chǎn)化率很低，整體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力還有待進(jìn)一步提高，很多材料、裝備仍然依賴進(jìn)口，本土產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈體系不夠完備[6]。企業(yè)應(yīng)借助“國產(chǎn)化替代”的重要機(jī)遇期，進(jìn)一步提高市場占有率。不斷夯實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)。

5.3 加大對于面板檢測設(shè)備企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)重視

知識產(chǎn)權(quán)制度有利于激勵知識產(chǎn)出，同時也應(yīng)加大對后續(xù)商業(yè)化的激勵[7]。當(dāng)前企業(yè)跨國并購、全球產(chǎn)業(yè)鏈加深的背景下，面板檢測設(shè)備企業(yè)更要注重如何保護(hù)好自己的知識產(chǎn)權(quán)，如何發(fā)現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)在國內(nèi)外被侵害等諸多問題。需要我們面板檢測企業(yè)做好預(yù)案，防患于未然。

6 結(jié)論

展望2019 年,中國地區(qū)新建產(chǎn)線將繼續(xù)為全球顯示產(chǎn)業(yè)材料和設(shè)備的發(fā)展提供動能[10]。隨著新一輪半導(dǎo)體景氣的開啟，作為設(shè)備領(lǐng)域重要的一部分- 面檢測設(shè)備將會得到市場的更多關(guān)注。為了提高半導(dǎo)體檢測企業(yè)的生產(chǎn)效率，許多企業(yè)引進(jìn)了相關(guān)設(shè)備管理系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的粗放生產(chǎn)管理模式轉(zhuǎn)為高效的信息化生產(chǎn)管理模式[4]。同時我們也應(yīng)該看到，檢測設(shè)備是各個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中不可或缺的部分，其未來市場空間將逐步擴(kuò)大。跨領(lǐng)域合作是當(dāng)前電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要特征，創(chuàng)新不再是單點(diǎn)技術(shù)、單一產(chǎn)品或單個環(huán)節(jié)的突破，而是多種技術(shù)的鏈?zhǔn)絼?chuàng)新[11]。

面板檢測設(shè)備將伴隨新型顯示技術(shù)產(chǎn)能釋放和持續(xù)高研發(fā)的技術(shù)紅利，其發(fā)展態(tài)勢必將迎來新的發(fā)展機(jī)遇，期待中國面板檢測設(shè)備無論是在市場規(guī)模還是市場地位中將得到進(jìn)一步提升。