【正文】 并著力于產業(yè)化轉化 ，對于提升 我省乃至 我國 半導體照明 產業(yè)地位，進而向上下游延伸和發(fā)展具有重大作用和意義。在這個問題上，我公司作為目前國內企業(yè)中最大的 LED 晶片采購和使用廠家有著很多實際的體會，這種論斷忽視了或者說故意回避了除實驗室技術外兩個最重要的 問題，一是產業(yè)化水平的問題，二是國外機構和企業(yè)對未產業(yè)化的技術做技術儲備和保密的問題，這兩點其實在 LED 發(fā)展的每一階段都在印證，從黃、紅、綠晶片到藍晶片到白光技術到 SMD 技術再到功率管技術等等，技術上落后美國日本、產業(yè)化水平落后臺灣都有六、七年甚至十年以上的差距。 對于我國 LED 業(yè)發(fā)展而言，因為上游 LED 芯片業(yè)需要高度專業(yè)化和團隊化的人才積淀、以及很高 的市場風險承受能力；同時下游的應用由于絕大部分技術含量較低或技術側重點不同，在封裝業(yè)發(fā)展良好的基礎上，會有很自然的發(fā)展，這其中行業(yè)規(guī)范倒是一個重點，另外部分關鍵技術 ， 如面向普通照明的燈具開發(fā)和設計 ， 形成一定的自主知識產權也很重要；所以，以發(fā)展較成熟的封裝產業(yè)為基礎進而向上游延伸就是最可行的發(fā)展思路。這個業(yè)績約占國內本土封裝企業(yè)（不含國內臺商獨資企業(yè)）總業(yè)績的 8%左右 ，居國內同業(yè)首位。在上游芯片方面，公司的策略是分階段切入，計劃在 2021年完成第一條芯片切割線的 建設（月產 50KK），視項目進展再決定是否擴大規(guī)模及在何時機進入 LED 外延生長領域。 綜合而言，本項目的實施對提高 半導體照明 民族產業(yè)在國際上的地位及以一定高度和規(guī)模參與全球競爭具有重要意義，并將對 我省、我 國 LED 業(yè)整個上中下游產業(yè)鏈的協(xié)調發(fā)展產生深遠影響。而從上游產品 氮化鎵（ GaN）基材料到中游產品 藍、綠發(fā)光二極管 LED和激光二極管 LD（又稱激光器）之間存在著很高的技術壁壘。臺灣許多大的光電公司，如國聯(lián)、光磊、億光、李洲、漢光、光寶、光鼎、天如、旭嘉、松下產業(yè)等，在原有的成熟下游封裝工藝基礎上，積極向藍、綠光 LED中游產品領域進軍。目前在外延晶片生長方面，我國只能生長很少一部分高亮度的紅光和黃光，盡管有幾家公司在藍 17 光 LED 生產上經過的不少的努力，但還沒有形成批量生產。按實現(xiàn)的技術路線分，則可以分成四大類別： ★ 大功率 、 高亮度 LED（白光為主，包括其它色別） ★ SMD 微型化封裝 技術 （其中功率芯片的 SMD 封裝是重點） ★太陽能半導體照明一體化技術 ★特殊照明燈產品直接封裝技術（ 以 信號指示燈 為代表） （ 1） 大功率、 高亮度 LED工藝路線與技術特點 實現(xiàn)半導體照明的光源中，最重要、最常用的是 白光 LED 光源，恰恰也是實現(xiàn)難度最大的，白光 LED封裝又 分為普通型和功率型封裝。在白光技術的實現(xiàn)上，我公司是消化吸收了日本日亞公司的技術，即將 InGaN或 GaN藍光 LED芯片和釔鋁石榴石 (YAG)熒光粉封裝在一起做成。 傳統(tǒng)的指示燈型 LED 封裝結構， 通常 用導電或非導電膠將芯片裝在小尺寸的反射杯中或載片臺上，由金絲完成 器件的內外連接后用環(huán)氧樹脂封裝而成，其熱阻高達 250℃ /W～ 300℃ /W。大功率高亮度 LED 封裝技術主要應滿足以下兩點要求：一是封裝結構要有高的取光效率，二是熱量要 盡可能低，這樣才能保證功率 LED 的光電性能和可靠性。這二個環(huán)節(jié)構成 LED 照明光源熱傳導的通道，熱傳導通道上任何薄弱環(huán)節(jié)都會使熱導設計毀于一旦。 在即將實施的規(guī)模化生產線組裝中，我們將從芯片的分選和原材料的質量控制入手，建立規(guī)范的質量保證控制體系，在關鍵工藝上如填充料快速填充工藝、熒光粉配膠和涂膠工藝等采用高度自動化的設備和工藝流程，確保工藝過程的一致性。 貼片技術分為壓膠式貼片技術（以下簡稱 “SMD微型 LED”）和灌膠式框架貼片技術（以下簡稱 “TOP 微型 LED”），這兩類技術又均可以嫁接 “白光技術 ”中的熒光粉激發(fā)技術或改良（主要指改上面的熒光粉涂敷為直接添加到封裝用的環(huán)氧樹脂中）此技術衍生出兩種白光貼片；而且這兩種技術還有一個重要應用是均可以通過三基色全彩封裝實現(xiàn)白光顯示，基于其體積更微小的優(yōu)勢，這在微型、高分辨率的顯示屏領域是一項極為 重要的應用。 而 在 功率型 微型 LED 的技術實現(xiàn)上，除與 SMD 微型 LED 同樣的芯片選用要求外，在封裝工藝上采用精確點膠技術，保證成品的封裝無缺陷（如氣泡等）和成型外觀良好（不能造成缺膠或溢膠）；成品的平板式引腳采用封裝后成型的方式，以提高工效及降低材料采購成本。 LED信號指示燈主要應用于電力控制系統(tǒng)設備的 照明和信號 指示，在 LED 產品之前，這種信號指示一般是使用氖泡加濾光片的設計，以達到其信號明確、光線柔和的應用要求。與此同時，由于此兩項技術都還處在發(fā)展階段，離成熟的市場化應用都還有不小的距離，特別是高成本是兩者都面臨的共同問題。 ★ LED 本身的節(jié)能優(yōu)勢在避免了能源轉換損耗后使得優(yōu)勢更優(yōu)，再加上太陽能部分也避免了轉換損耗，使得根據能耗配套的、價格昂貴的太陽能電池和蓄電組件的配套成本得以大比例下降，同時也使得LED 部分的高成本不再成為應用障礙，綜合性價比得以大幅度提高，使得項目產品的大面積推廣成為可能。 本項目前期研究中，我們所設定的 LED 燈具中的器件為應用熒光粉激發(fā)原理的基于大功率（ 1W和 3W） InGaN 藍光 LED芯片的白光功率管，暫未涉及三基色 LED 白光技術和其它白光技術。通過前期研究，我們 24 選擇 200～ 300Hz的開關頻率來進行 PWM亮度調節(jié)，這是因為人眼無法分辨超過 40Hz的 頻率變 化，而太高的頻率又會引起白光顏色發(fā)生移位和亮度調節(jié)非線性。微處理器通過其輸入輸出口實現(xiàn)與其他各功能電路的連接，其 APD輸入口實現(xiàn)對蓄電池、太陽能電池板電壓的采樣測量，實現(xiàn)蓄電池的過充、過放保護，以及路燈光控開關；實時時鐘電路通過串行總線 SCL、 SDA 與微處理器的 P1 口連接實現(xiàn)讀寫功能；充電開關電路由一根控制線與微處理器的 PWM 端口相連接，當蓄電池電壓達到設定值時，能夠輸出 20kHZ的 PWM 脈沖調制信號，實現(xiàn) PWM控制脈沖充 電，能夠極大提高系統(tǒng)充電效率。 1）屏幕顯示器：在顯示屏應用市場，由于高亮度發(fā)光二極管明亮、耗電量低、壽命長，非常適合戶外大屏幕顯示的應用，再加上可全天候使用，因此有著很大市場空間。我國汽車工業(yè)正處于大發(fā)展時期，是推廣超高亮度 LED 的極好時機。目前，我國手機生產量很大，但是大部分 LED 背光源還是進口的，對于我國 LED 產品來說，這也是個極好的市場機會。目前國內 LED 交通信號燈的年市場規(guī)模已超過 50億元。 （ 2） LED 較其它光源優(yōu)勢明顯， 半導體照明前景廣闊 各種發(fā)光技術盡管種類繁多，但從對比的角度講： ① 在背光源領域，比較常見的技術除了 LED外，還有 EL、 CCFL等，但由于 LED 的顯色性好，長壽命，在大屏幕 LCD 背光源領域正逐漸 顯示出優(yōu)勢； ② 在交通燈領域 LED 正逐漸占據絕對份額； ③ 而在汽車剎車燈領域，高亮度 LED 因其響應速度快、顯色性好而占據絕對份額； ④ 在電子設備指示燈領域，由于其極小的耗能、高效率的發(fā)光和非常小的體積使其不可替代。 大功率高亮度 LED封裝結構設計產業(yè)化技術開發(fā)的研究在技術上比較前沿，市場前景是非常廣闊的。 （ 4）經濟、社會效益分析 據調研機構 Strategies Unlimited 估計，全球照明行業(yè)市場規(guī)模約為 120 億美元 。賽迪顧問調查數(shù)據顯示， 2021年我國高亮度發(fā)光管芯銷售數(shù)量為 47億顆 ，較 2021年分別增長 %。 3）半導體照明工業(yè)的發(fā)展，還將帶動和形成一個新的產業(yè)鏈。發(fā)展半導體照明產業(yè)，將吸納大量 勞動力 就業(yè)。 據測算， 1998 年全球照明共消耗 2300 億美元的電力，同時在發(fā)電過程中還產生 ，而假如到 2025年有一半的普通光源被半導體照明取代，那就意味著全球每年將節(jié)約電費1000 億美元，并減少 億噸二氧化碳污染物的排放。我國雖然人口 5倍于美國，但每年照明用電只有 2021億度，僅為美國的 1/3，占全國用電總量的 12%。只用 3 伏的直流電壓保證其沒有電磁干擾，同時長壽命又保證少產生廢物，不像日光燈點亮后會產生汞蒸汽等污染物。 2021 年 3 月改制重組成立 XXXX 光電有限公司，注冊資本 2021 萬元。 公司是國家級基地 —— “ 國家火炬計劃 XX 光電子與通信元器件產業(yè)基地 ” 的骨干企業(yè)，是國家重點高新技術企業(yè)、 “ XX省名牌產品”稱號獲得單位，承擔了國家火炬計劃、國家 星火計劃、國家重點新產品計劃、科技部創(chuàng)新基金、信息產業(yè)部重點招標項目等一系列國家級重點項目和計劃、及 多個 省級重點科技計劃 。 2021年國內市場占有率約 8%，居國內同業(yè)首位，產品出口比例（包括間接出口）近 40%。通過三年以來的建設，公司不斷完 善中心的配置，累計投入 2100 余萬元，其中固定資產投入約 1200萬元、研發(fā)投入超過 900萬元。目前開展的合作項目包括與南京大學、東南大學等聯(lián)合共建 XX 省光電子技術中心，與 13 所聯(lián)合建設實施 XX 省重大科技招標項目：半導體照明系統(tǒng)技術重大應用產品開發(fā)及示范，與南京工業(yè)大學電光源材料研究所實施產學研合作項目；承擔了國家火炬、國家重點新產品等國家級項目6 項，省科技攻關、成果轉化、國際合作等省級項目 13 項，研制開發(fā)了省級高新技術產品 8 項，省級鑒定科技成果 8項，共申請專利 7件，其中發(fā)明專利 4件，已授權 3件。 公司于 2021 年成功導入 ERP企業(yè)資源計劃系統(tǒng)，運用 于 生產和營銷，通過它將企業(yè)內部原材料采購、生產計劃、訂單處理與交付等環(huán)節(jié)有機的聯(lián)系在一起，使得企業(yè)的信息化管理上了一個新臺階，公司被 批 準 為 “ XX 省制造業(yè)信息化示范工程試點單位 ” 。 （ 4）產學研合作的主要方式及共建合作單位概況 公司努力構建以技術骨干為主的研發(fā)群體 ，打造國內同行業(yè)一流的科研平臺，建立一套有效的科研機制，同時不斷加強在職科技人員的繼續(xù)教育工作，把對企業(yè)實用的高新技術作為繼續(xù)教育的重要內容，并全方位開展與高校、研究所在人才培養(yǎng)方面的合作，著力實現(xiàn)人才本土化，為企業(yè)培養(yǎng)后續(xù)人才做儲備，目前開展合作的科研 單位 有：中國電子科技集團第 55 研究所、第 13 研究所、南京工業(yè)大學電光源材料研究所、南昌大學半導體材料研究所等。 本項目的共建合作單位是 中國電子科技集團第 13 研究所試驗中心，其上級單位 13 所 1956年籌建于北京， 1963 年遷至石家莊，是中國成立最早、規(guī)模大、技術力量雄厚、專業(yè)結構配套的產業(yè)部門綜合性半導體研究所， 現(xiàn) 有院士 2 名、高級職稱工作人員 350 余人，主要承擔國家重點發(fā)展的微電子、光電子、電力電子技術研究和新產品的開發(fā)，滿足國內對半導體新技術、新產品的需求。 34 四、項目的 主要目標和任務 （ 1）對功率型高亮度 LED用管芯加工技術研究、產品研發(fā)、產業(yè)化工藝、技術、裝備研發(fā)與實施； （ 2）功率型高亮度 LED封裝技術研究、產品開發(fā)、產業(yè)化工藝、技術、裝備研發(fā)與實施； （ 3）功率型高亮度 LED下游應用技術研究、產品開發(fā)和產業(yè)化應用； （ 4）對半導體照明技術與太陽能、風能等能源的直流免轉換結合應用技術的研究、產品開發(fā)和產業(yè)化應用； （ 5）半導體發(fā)光材料與器件產品測試平臺建設和產品標準化研究。 （ 4）進行功率型高亮度 LED 封裝結構設計、封裝材料相關技術的基礎性技術研究，實現(xiàn)技術創(chuàng)新，形成自主知識產權和進一步發(fā)展的技術基礎。 （ 2）組織對功率型高亮度 LED封裝工藝進行技術研究、技術集成和技術創(chuàng)新，形成自主知識產權。 （ 6）利用開放式科研平臺引進、消化、吸收國內外先進技術、開展國 際合作、學術交流。 開放服務的內容與考核要求 開放服務內容 考核要求 接受橫向委托工程技術研究 接受率 95%以上 接受委托試驗 合理接受率 80%以上 提供成套技術服務 合理提供率 95%以上 提供半導體發(fā)光材料與器件領 域技術咨詢 提供率 85%以上 提供半導體發(fā)光材料與器件領域技術推廣咨詢 提供率 90%以上 管理體制、運行機制及自我發(fā)展能力 工程中心將在“十一五”期間大力開發(fā)具有自主知識產權的關鍵技術和核心技術，提高原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化吸收再創(chuàng)新能力，提高市場競爭力，有效規(guī)避企業(yè)在得到發(fā)展后可能面臨的知識產權風險。工程中心的運行思路如下： （ 1）以“科技成果產業(yè)化、運行機制企業(yè)化、發(fā)展方向市場化” 為指導思想，以不斷滿足國民經濟、社會發(fā)展需要和市場需求為目標，建設和經營工程技術研究中心。 38 五、項目實施計劃 項目的總體設計和布局 XX省半導體發(fā)光材料與器件工程技術 研究中心建筑面積 2700m2。 工程研究中心下設： （ 1）工程中心管理委員會； （ 2）工程中心主任； （ 3）工程中心技術委員會； （ 4）工程中心辦公室； （ 5）事業(yè)發(fā)展部； （ 6）項目管理部； （ 7）半導體發(fā)光器件研究中心； （ 8） LED 上游材料研究與信息收集中心； （ 9） LED 產品開發(fā)中心； （ 10） LED 與半導體照明集成應用研究中心； （ 11）檢測中心； （ 12）中試基地； （ 13）市場開發(fā)部