【正文】 167。 項(xiàng)目總投資 6000 萬元，本項(xiàng)目 完成 后 正常運(yùn)營年份 銷售收入25641 萬元 ， 相當(dāng)于 實(shí)現(xiàn) 利潤 3981 萬元。 項(xiàng)目產(chǎn)品 及行業(yè)隸屬 本項(xiàng)目產(chǎn)品為 大功率 LED半導(dǎo)體綠色照明系列產(chǎn)品 ， 具體為 ： 大功率 LED 芯片 、 LED公共照明 燈具和 LED特種照明燈具。 ② 車用市場將是白光 LED 的高成長領(lǐng)域，汽車內(nèi)外部照明均會 采 用到大功率 LED。 圖 21 大功率 LED 封裝 光、熱、電、結(jié)構(gòu)與工藝 167。現(xiàn)階段，從事該產(chǎn)業(yè)的人數(shù)達(dá) 5萬多人，研究機(jī)構(gòu) 20多家，企業(yè) 4000 多家，其中上游企業(yè) 50 余家，封裝企業(yè) 1000 余家，下游應(yīng)用企業(yè) 3000 余家。功率型白光 LED的發(fā)光效率從 2021 年的 20 lm/W 提高到現(xiàn)在的 80－ 100 lm/W，基本達(dá)到照明要求（日光燈為 70 lm/W） 。大多數(shù)廠家停留于 50K 以下的產(chǎn)量，以手工化 /半自動操作為主；自動化程度高、技術(shù)相對成熟、實(shí)際產(chǎn)量達(dá) 500K/月以上的內(nèi)資廠屈指可數(shù)。 ⑥ 市場競爭異常慘烈。 考慮 目前 大功率 LED照明行業(yè) 廠商數(shù)量 、 規(guī)模 、裝備技術(shù)水平等因素 ，預(yù)計(jì)未來 5年 ， 我國 大功率、高亮度 LED 照明產(chǎn)品 供給增長速度將保持在 12%15%之間 ， 2021年 ，我國 大功率 LED照明產(chǎn)品供給量將達(dá)到 100 億只以上 。 年產(chǎn) 億只大功率 LED 半導(dǎo)體綠色照明系列產(chǎn)品技術(shù)改造項(xiàng)目 第 17 頁，共 190 頁 我國大功率L E D 照明應(yīng)用市場結(jié)構(gòu)圖44%2%18%11%18%7%建筑景觀照明 交通信號燈 顯示屏L C D 背光源 汽車 太陽能L E D 照明 （ 1）建筑景觀照明 由于 LED 光源具有 節(jié)能 環(huán)保、輕巧耐用、色彩豐富、簡單易控、低壓安全等一系列優(yōu)點(diǎn)，在景觀照明中具有廣泛的應(yīng)用市場，國內(nèi)景觀 照明市場 規(guī)模約在 200億元以上。目前，我國高亮度 LED城市交通信號燈也已廣泛應(yīng)用 。我國政府計(jì)劃未來平均每年新建 1700公里鐵路線，至 2020年我國鐵路線總長將達(dá)到 10 萬公里，高可靠性、安全性及少維護(hù)的高亮 LED將會大有作為。我國 LED 顯示屏起步較早，市場上出現(xiàn)了一批具有較強(qiáng)實(shí)力的生產(chǎn)廠商，已經(jīng)形成了一個配套齊全的成熟行業(yè)。 LED顯示屏以其高亮度、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)成為主要顯示產(chǎn)品。因此，預(yù)計(jì)未來幾年國內(nèi)生產(chǎn)的手機(jī)所需 LED顆數(shù)高達(dá) 60 億顆左右。 2021年中國汽車產(chǎn)銷達(dá) 萬輛，同比增長 ％和 ％。 （ 6） 太陽能 LED 照明 國內(nèi)太陽能 LED 照明產(chǎn)值超過 30 億元。 產(chǎn)品市場需求預(yù)測 大功率 LED產(chǎn)品覆蓋了整個 LED應(yīng)用領(lǐng)域約 75%的市場份額 。2021 年到 2021年我國大功率 LED照明市場規(guī)模預(yù)測見下頁圖 。 相對于我國大功率 LED 封裝產(chǎn)業(yè)廠家多、規(guī)模小 這種競爭結(jié)構(gòu) 。 2. 市場 采購與 銷售 （ 1）市場采購體系 項(xiàng)目產(chǎn)品使用的原材料來源通過國內(nèi)外市場采購。 （ 2） 市場銷售體系 項(xiàng)目產(chǎn)品目前正處于國際國內(nèi)市場的快速發(fā)展時期，市場需求和市場發(fā)展?jié)摿薮螅?xiàng)目產(chǎn)品市場 定位 于 高端 專業(yè) 照明市場 。 建設(shè) 規(guī)模 1. 建設(shè)內(nèi)容 項(xiàng)目擬新增 2條大功率芯片自動封裝生產(chǎn)線， 3 條高亮度白光生產(chǎn)線； 3 條背光源及模組 生產(chǎn)線， 1 條公共照明（路燈、隧道燈）燈具及模組生產(chǎn)線； 1條特種照明及裝飾燈燈具及模組生產(chǎn)線 。 2. 項(xiàng)目產(chǎn)品大功率 LED 照明 光源的特點(diǎn) （ 1）工作壽命長： LED 作為一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，較之其他發(fā)光器具有更長的工作壽命。隨著今后工藝和材料的發(fā)展，將具有更高的發(fā)光效率。照明節(jié)電對環(huán)境保護(hù)十分有利。采用 LED 可制作各類清晰精致的顯示器件。目前超大屏幕的彩色顯示屏非 LED莫屬。 建設(shè)用地 本項(xiàng)目擬在廣東省 A企業(yè)集團(tuán)有限公司原有廠區(qū)基礎(chǔ)之上實(shí)施，完全能夠滿足項(xiàng)目建設(shè)用地需求，不需要另外新征土地。 交通運(yùn)輸 項(xiàng)目所在地處于珠江三角洲腹地，毗鄰港、澳，緊連廣州，區(qū)內(nèi)有直通香港的客運(yùn)港集裝箱碼頭及廣佛高速公路、京珠高速公路、鐵路等主要交通網(wǎng)絡(luò)，交通便利。 年產(chǎn) 億只大功率 LED 半導(dǎo)體綠色照明系列產(chǎn)品技術(shù)改造項(xiàng)目 第 26 頁，共 190 頁 第五章 技術(shù) 、 設(shè)備 及 工程 方案 167。 （ 3）通過技術(shù)改造，強(qiáng)化企業(yè)自身的產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)平臺， 擴(kuò)大產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，使項(xiàng)目產(chǎn)品向技術(shù)含量更高、效益更好的方向發(fā)展。 （ 6）本著 新增 生產(chǎn)裝備應(yīng)與 原有 裝備相適應(yīng)的原則，項(xiàng)目中的關(guān)鍵設(shè)備擬 進(jìn)口國外 的先進(jìn)設(shè)備，以保證項(xiàng)目產(chǎn)品質(zhì)量。 圖 51 大功率 LED 光源封裝工藝流程 廣東 A集團(tuán)針對不同的產(chǎn)品使用要求和不同的光電特性，主要采取以下幾種 LED封裝工藝形式： ①軟封裝 (主要應(yīng)用于 COB產(chǎn)品 )—— 芯片直接 粘結(jié)在特定的 PCB印制板上，通過焊接線連接成特定的字符或陣列形式，并將 LED芯片和焊線用透明樹脂保護(hù)，組裝在特定的外殼中。這類封裝的特點(diǎn)是控制芯片到出光面的距離，可以獲得各種不同的出光角度： 15176。、 90176。貼片式封裝便于規(guī)?；a(chǎn)，但加工設(shè)備投人年產(chǎn) 億只大功率 LED 半導(dǎo)體綠色照明系列產(chǎn)品技術(shù)改造項(xiàng)目 第 28 頁，共 190 頁 較引腳式昂貴。鋁熱沉的厚度與面積視 LED 功率大小的確定，可以有各種不同的尺寸和形式。 167。主要研究成果包括： LED 封裝結(jié)構(gòu) 模擬設(shè)計(jì) 通過理論研究，提出大功率 LED 封裝必須在芯片設(shè)計(jì)和封裝設(shè)計(jì)過 程 中 ， 盡 可 能 采 用 工 藝 較 少 的 封 裝 形 式 （ Packageless Packaging），同時簡化封裝結(jié)構(gòu)，盡可能減少熱學(xué)和光學(xué)界面數(shù)，以降低封裝熱阻，提高出光效率。 圖 55 封裝好的 2 2 LED陣列模塊 圖 56帶散熱器的 LED模塊照明系統(tǒng) 圖 57 帶散熱器的 25W多芯片 LED模組 統(tǒng) A 光電公司研發(fā)中心開發(fā)了大功率 LED封裝散熱技術(shù)，該技術(shù)基于微加工和氣密封裝的雙層微噴冷卻系統(tǒng)，解決了超大功率 LED光源的散熱難題。研究過程中 LED結(jié)點(diǎn)附近溫度采用 T型熱電偶測量，并對上述散熱系統(tǒng)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 59所示。該實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建成光電測試中心，包括光電子材料與器件、光通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)、激光器與激光器應(yīng)用系統(tǒng)、半導(dǎo)體照明器件與系統(tǒng)、光存儲器件與系統(tǒng)和光電子產(chǎn)品環(huán)境與可靠性等 6個測試平臺，能滿足半導(dǎo)體照明器件性能測試的需要。 年產(chǎn) 億只大功率 LED 半導(dǎo)體綠色照明系列產(chǎn)品技術(shù)改造項(xiàng)目 第 34 頁，共 190 頁 圖 511 LED芯片與基座間脫層大小與熱阻的關(guān)系 圖 512 LED封裝模塊不同位置產(chǎn)生脫層大小與出光效率的關(guān)系 167。 本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)包括： 通過采用具有微結(jié)構(gòu)的基板、熱沉和高導(dǎo) 熱的界面材料，開發(fā)出低熱阻大功率 LED 封裝技術(shù)和工藝； 通過設(shè)計(jì)新型的多層 LED封裝結(jié)構(gòu)，開發(fā)出高光效、高色度均勻性的 LED 封裝技術(shù)； 通過加速試驗(yàn)研究 LED 封裝的失效機(jī)理，分析導(dǎo)致 LED 器件失效的主要因素，開發(fā)出高可靠性、長壽命的 LED封裝技術(shù)，并提出一種LED 封裝可靠性快速測試與評估方法； 基于系統(tǒng)封裝（ SiP）和主 /被動散熱技術(shù)，開發(fā)出具有高集成度的多芯片白光 LED 模組。 本項(xiàng)目新增工藝裝備 295 臺（套），其中進(jìn)口裝備 70 臺（套），折合人民幣 2730 萬 元；國產(chǎn)裝備 225 臺（套），使用人民幣 1270 萬元。 主要設(shè)備方案 廣東省 A 企業(yè)集團(tuán)有限公司已先后進(jìn)行多次技術(shù)改造，引進(jìn)了相類似的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備及先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，已具有一定的基 礎(chǔ)。該技術(shù)的目的是實(shí)現(xiàn)白光 LED照明低熱阻、高光效、長壽命的關(guān)鍵等影響封裝性能的各種因素，通過模擬、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、工藝改進(jìn)等手段，突破大功率白光 LED封裝的關(guān)鍵技術(shù)。 圖 510 各種大功率 LED 模塊強(qiáng)化老化評估 本項(xiàng)目組建立了 LED熱應(yīng)力、濕應(yīng)力、光傳輸和熱傳導(dǎo)耦合模型，利用有限元分析和蒙特卡羅（ Monte Carlo）光線追跡的模擬方法，對各種缺陷情況進(jìn)行了模擬分析，模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)在 LED 芯片與散熱基座連接界面局部區(qū)域存在應(yīng)力集中點(diǎn)，容易產(chǎn)生脫層或空隙，這將會大大增加整個 LED封裝模塊的熱阻，當(dāng)空隙達(dá)到 30%時，熱阻將達(dá)到原來的 5 倍以上，芯片區(qū)域溫度升高，從而降低 LED芯片的 內(nèi)量子效率，減少出光（如圖 511所示）。其中， 1500W LED 光源為目前世界上最大功率的 LED光源，由于其良好的性能和超大功率， 央視等 主流媒 體曾進(jìn)行了專門報(bào)道。大幅度降低 LED芯片結(jié)溫和材料老化速度， 延長光衰時間。所封裝出的大功率白光 LED色溫 5000～ 7000K，顯色指數(shù) 85，光效國內(nèi)領(lǐng)先，如圖 54。圍繞封裝中的共性技術(shù)難點(diǎn)，本項(xiàng)目在封裝材料、封裝工藝、封裝結(jié)構(gòu)和可靠性測試四個方面開展了卓有成效的研究工作，對封裝中的關(guān)鍵問題有了初步的研究成果。 年產(chǎn) 億只大功率 LED 半導(dǎo)體綠色照明系列產(chǎn)品技術(shù)改造項(xiàng)目 第 29 頁，共 190 頁 ⑥集成多芯片封裝（主要應(yīng)用于超高亮度面光源產(chǎn)品） —— 這種封裝形式就是將多個 LED芯片組裝在同一個基板上，根據(jù)使用要求用印刷技術(shù)使各個芯片連接成一定的串／并結(jié)構(gòu)，可以用多個使每個芯片出光角度為一定的小透鏡，組成一個大尺寸的出光面 ，結(jié)構(gòu)的實(shí)樣示意圖如圖 54。 ⑤功率型封裝（主要應(yīng)用于大功率 POWER LED產(chǎn)品） —— 大功率LED的封裝形式也很多，它的特點(diǎn)是粘結(jié)芯片的底腔較大，且具有鏡面反射能力，導(dǎo)熱系數(shù)要高，并且有足夠低的熱阻，以使芯片中的熱量被快速地引到器件外，使芯片與環(huán)境溫度保持較低的溫差。等，也可以獲得側(cè)發(fā)光的要求，比較易于自動化生產(chǎn)。、 45176。 ②引腳式封裝（主要應(yīng)用于 LAMP 產(chǎn)品） —— 常見的有將 LED 芯片固定在 2021 系列引線框架上，焊好電極引線后，用環(huán)氧樹脂包封成一定的透明形狀，成為單個 LED 器件。 167。 利用現(xiàn)有生產(chǎn)面積 5萬平方米 ，本次技改除購置所需工藝裝備外，還需根據(jù)工藝生產(chǎn)要求進(jìn)行水、電、氣、汽及通風(fēng)除塵、生產(chǎn)環(huán)境等方面的相應(yīng)改造。 技術(shù)改造主導(dǎo) 思想 （ 1）針對 原 半導(dǎo)體照明產(chǎn)品 生產(chǎn)線缺少生產(chǎn) 大功率 LED 照明產(chǎn)品 的關(guān)鍵 自動固晶機(jī) 、 自動焊線焊接機(jī) 、 泛用型高速固晶機(jī) 、 點(diǎn)膠機(jī)、高速 LED 鋁線焊機(jī)、 自動測試機(jī) 、 自動包 裝 機(jī) 等裝備的現(xiàn)狀，進(jìn)行相應(yīng)的改造，使之達(dá)到能進(jìn)行大批量生產(chǎn) 大功率 LED半導(dǎo)體綠色照明系列產(chǎn)品 。 外部配套協(xié)作條件 該項(xiàng)目選址得當(dāng)，外部交通便利，電力等外部配套設(shè)施能滿足該項(xiàng)目需要。 利用 廣東 A 企業(yè)集團(tuán) 下屬三家項(xiàng)目實(shí)施主體 原生產(chǎn) 面積 5 萬平方米。因此人們將 LED光源稱為“綠色”光源。因此用 LED組成的光源或顯示屏 ，易于通過電子控制來達(dá)到各種應(yīng)用的需要，與 IC電腦在兼容性無絲毫困難。采用 LED制作汽車的高位剎車燈在高速狀態(tài)下，大大提高了汽車的安全性。三峽水電站三期工程全面完工以后，年平均發(fā)電量 億度。如用 LED 替代傳統(tǒng)的汽車用燈，那么它的壽命將遠(yuǎn)大于汽車本體的壽命，具有終身不用修理與更換的特點(diǎn)。 表 31 產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)劃表 產(chǎn)品名稱 單位 2021 年 2021 年 2021 年 20212019 年 大功率 LED 光源 萬只 400 800 1,000 1,000 高亮度白光 萬只 7,200 14,400 18,000 18,000 背光源模組 萬只 2,000 4,000 5,000 5,000 公共照明（路燈隧道燈）燈具及模組 萬只 2 4 5 5 特種照明及裝飾燈燈具及模組 萬只 8 16 20 20 167。 廣東省 A 企業(yè)集團(tuán)有限公司已在國內(nèi)外市場 建立了 穩(wěn)定的分銷體系。芯片以美國 CREE、 BRIDGELUX、 SEMILEDS，德國 orsram、臺灣晶元，國內(nèi)三安、路美、晶能、士蘭、華光等生產(chǎn)商為主；支架、透鏡、鋼材及其他原材料以國內(nèi)采購為主 ，有相對穩(wěn)定 的渠道體系 。 （ 2）先進(jìn)工藝與有效管理的結(jié)合 面對激烈的市場競爭，項(xiàng)目單位 極為 重視 技術(shù)創(chuàng)新在企業(yè)發(fā)展中的重要性，投入大量資金，聯(lián)合了一批國內(nèi) 頂級 研究機(jī)構(gòu)，致力于產(chǎn)年產(chǎn) 億只大功率 LED 半導(dǎo)體綠色照明系列產(chǎn)品技術(shù)改造項(xiàng)目 第 21 頁，共 190 頁 品的更新?lián)Q代和 技術(shù)水平的不斷提升。 市場競爭力分析 1. 生產(chǎn)經(jīng)營方面 （ 1）產(chǎn)業(yè) 鏈 優(yōu)勢 現(xiàn)代 企業(yè) 競爭 已經(jīng)從 個別企業(yè) 之間 的 競爭轉(zhuǎn)變至 各 個 核心集團(tuán)之間 的 產(chǎn)業(yè)鏈競爭 ， 已由傳統(tǒng)的成 本與質(zhì)量的競爭演變?yōu)樾畔?、資本、技術(shù)、經(jīng)營模型、成本等等方面綜合實(shí)力的競爭。未來大功率 LED 將成為 LED照明應(yīng)用的主體，并將在 建筑景觀照明、汽車照明、太陽能 LED照明、顯示屏市場、 LCD 面板背光