【導(dǎo)讀】LED級(jí)大尺寸藍(lán)寶石單晶生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告江蘇無錫愛能光電科技有限公司 0 膇薈袃袇芀莀蝿袇莂薆蚅袆肁荿薁羅膄薄蕆羄芆莇螆羃羆薂螂膈蒅蚈羈芀蟻薄羈莃蒄袂羀肂芆螈罿膅蒂蚄肈芇芅薀肇羇蒀蒆肆聿芃裊肅芁薈螁肅莄莁蚇肄肅薇薃肅膅莀袁膂羋薅螇膁莀莈蚃膀肀薃蕿螇節(jié)莆薅螆莄螞襖螅肄蒄螀螄膆蝕蚆螃艿蒃薂螃莁芆袁袂肁蒁螇袁膃芄螞袀蒞葿蚈衿肅莂薄袈膇薈袃袇芀莀蝿袇莂薆蚅袆肁荿薁羅膄薄蕆羄芆莇螆羃羆薂螂膈蒅蚈羈芀蟻薄羈莃蒄袂羀肂芆螈罿膅蒂蚄肈芇芅薀肇羇蒀蒆肆聿芃裊肅芁薈螁肅莄莁蚇肄肅薇薃肅膅莀袁膂羋薅螇膁莀莈蚃膀肀薃蕿螇節(jié)莆薅螆莄螞襖螅肄蒄螀螄膆蝕蚆螃艿蒃薂螃莁芆袁袂肁蒁螇袁膃芄螞袀蒞葿蚈衿肅莂薄袈膇薈袃袇芀莀蝿袇莂薆蚅袆肁荿薁羅膄薄蕆羄芆莇螆羃羆薂螂膈蒅蚈羈芀蟻薄羈莃蒄袂羀肂芆螈罿膅蒂蚄肈芇芅薀肇羇蒀蒆肆聿芃裊肅芁薈螁肅莄莁蚇肄肅薇薃肅膅莀袁膂羋薅螇膁莀莈蚃膀肀薃蕿螇節(jié)莆薅螆莄螞襖螅肄蒄螀螄膆蝕蚆螃

　　

【正文】 國(guó) Rubincon制造的藍(lán)寶石單晶爐和俄羅斯 Monocrystal公司的單晶爐。 (四 ) 水電氣等基礎(chǔ)設(shè)施能夠滿足生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)條件；本項(xiàng)目主要基礎(chǔ)設(shè)施為廠房需要選擇在震動(dòng)較少地帶和能夠連續(xù)穩(wěn)定的提供電力（本項(xiàng)目日常滿負(fù)荷運(yùn)行耗電量為 920KVA1200KVA），需要建設(shè)獨(dú)立雙回路 1200KVA 的配電站，其他水質(zhì)和氣體要求不大。 (五 ) 項(xiàng)目建設(shè)符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)；該項(xiàng)目基本沒有污染環(huán)境的廢棄物產(chǎn)生，日常產(chǎn)生的廢物僅為生活廢水，處理相對(duì)比較容易。日常生產(chǎn)固體廢棄物為藍(lán)寶石切削粉，數(shù)量很少，每個(gè)月定期處理就可以，而且可以回收。廢氣不產(chǎn)生。因此本項(xiàng)目能夠符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。 (六 ) 項(xiàng)目涉及的資金安全性；本項(xiàng)目由相關(guān)投資人共同投資，項(xiàng)目投資人具有良好資金籌措能力，共計(jì)投資 4000 萬 元，能夠滿足項(xiàng)目所需的資金，資金來源有保障。LED 級(jí)大尺寸藍(lán)寶石單晶生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇無錫愛能光電科技有限公司 12 第三章 投資項(xiàng)目地點(diǎn)選址 一、選址的基本思路和 原則 本項(xiàng)目本著“科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)”為基本選址思路和原則。不僅需要將前期投入降至適合的資金投入點(diǎn)，更需要將以后長(zhǎng)期的生產(chǎn)穩(wěn)定作為選址的關(guān)鍵因素之一。 根據(jù)基本思路確立本項(xiàng)目的選址原則如下： 滿足國(guó)家有關(guān)防火、安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)及交通運(yùn)輸?shù)仍O(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)定的技術(shù)要求； 符合當(dāng)?shù)卣恼w規(guī)劃和公司整體規(guī)劃，結(jié)合總體規(guī)劃，建設(shè)與發(fā)展合理布局； 符合現(xiàn)有及未來規(guī)劃公共資源利用最大化； 成本角度考慮，以最低成本實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線投入生產(chǎn)為目的； 符合生產(chǎn)工藝流程，聯(lián)系方便，物料輸送短捷，平面布局緊湊合理； 符合特殊工藝要求 ，周邊運(yùn)輸及建設(shè)造成地面震動(dòng)最低化； 以人為本，有利于生產(chǎn)，有利于管理，有利于生活。 二、地址選址 根據(jù)以上選址基本思路和原則，本項(xiàng)目選擇 江蘇省無錫高新技術(shù)開發(fā)區(qū)鴻山經(jīng)濟(jì)園區(qū) 作為首選地 區(qū) 。 三、項(xiàng)目區(qū)建設(shè)條件 給排水 本項(xiàng)目生產(chǎn)用水主要為 生活用水 ， 其他單晶爐冷卻水為循環(huán)冷卻水，用水量很少，可以忽略不計(jì) 。生活用水預(yù)算為 。合計(jì)用水量為 4T/D。 供電 本項(xiàng)目主要設(shè)備為一級(jí)用電負(fù)荷，而且主要設(shè)備的實(shí)際需求容量較大，根據(jù)用電需求，需要建設(shè)一條 1200KVA 容量的雙回路供電線路。 熱力介質(zhì) 本項(xiàng)目所涉及的熱力介質(zhì)主要為壓縮空氣、冷卻循環(huán)水 等，壓縮空氣由公司采購空壓機(jī)設(shè)備提供，冷卻水為 RO 水進(jìn)行冷卻塔風(fēng)冷循環(huán)使用。 壓縮空氣：正常供氣壓力為 P=，露點(diǎn)溫度 45℃，供氣量為60m3/h。 冷卻循環(huán)水：供水能力為 40T/H， P= Mpa，溫度為 25℃左右。 LED 級(jí)大尺寸藍(lán)寶石單晶生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇無錫愛能光電科技有限公司 13 交通運(yùn)輸 本項(xiàng)目所涉及的物料、原料和設(shè)備運(yùn)輸能夠滿足要求，為避免大型槽罐車運(yùn)輸造成廠房震動(dòng)需要做好隔離措施，開辟專門的大型貨車、槽罐車卸貨區(qū)，并做好隔振設(shè)計(jì)。 LED 級(jí)大尺寸藍(lán)寶石單晶生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇無錫愛能光電科技有限公司 14 第四章 項(xiàng)目總體方案 一、項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)思想 本項(xiàng)目涉及利潤(rùn)率高 ，投資成本高等特點(diǎn)，因此需要確立主要指導(dǎo)思想：建設(shè)周期短，盡早投產(chǎn)，建設(shè)成本與長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)能力達(dá)到最佳平衡點(diǎn)，綜合利用現(xiàn)有公共資源以降低前期成本，保障生產(chǎn)工藝能夠穩(wěn)定運(yùn)行。 二、項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)定位和規(guī)模 本項(xiàng)目定位為 LED 產(chǎn)業(yè) 的 最上游 環(huán)節(jié) ，即原材料藍(lán)寶石基底單晶棒 和襯底片 的生產(chǎn)。屬于 技術(shù) 密集型和 資本密集型的產(chǎn)業(yè)。其中專利門檻是制約國(guó)內(nèi)投資資金進(jìn)入的主要因素。國(guó)內(nèi) LED 級(jí)藍(lán)寶石產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)是嚴(yán)重依賴于國(guó)外進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化缺口巨大（目前國(guó)內(nèi) 70%以上是進(jìn)口藍(lán)寶石單晶棒）。通過本項(xiàng)目的投資運(yùn)營(yíng)將使國(guó)產(chǎn)化 LED 級(jí)藍(lán)寶石產(chǎn)能得到 很大提高，同時(shí)為未來幾年中國(guó) LED 的增長(zhǎng)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。因此該行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相對(duì)較少，進(jìn)入門檻很高。本項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)解決了 LED 級(jí)藍(lán)寶石增長(zhǎng)的制約條件。在相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)較少的市場(chǎng)環(huán)境下，具備價(jià)格及利潤(rùn)空間優(yōu)勢(shì)。 本項(xiàng)目初步擬定投資為 4000 萬 元 ，資金來源為自有資金。建成投產(chǎn)后滿負(fù)荷產(chǎn)能為 噸 /年。 達(dá)產(chǎn)后 銷售產(chǎn)值為 3992 萬 元，需求工業(yè)用地約 3 畝，投資強(qiáng)度為 20210 萬元 /公頃，符合國(guó)家關(guān)于工業(yè)用地 31 類（≥ 1555 萬元 /公頃 ）或 32 類（ ≥ 3105 萬 /公頃）投資額度的限額規(guī)定。項(xiàng)目計(jì)劃在一年內(nèi)建成并投產(chǎn)。 三、主要 生產(chǎn)技術(shù)路線 設(shè)計(jì)基本原則： （ 1） 生產(chǎn)技術(shù)選擇過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程： 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（ GB500162021） 《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（ GB5023698） 《工業(yè)金屬管道施工及驗(yàn)收規(guī)范》（ GB5023597） （ 2） 充分利用現(xiàn)有成熟穩(wěn)定的工藝技術(shù)，選擇成晶率高、產(chǎn)品符合 LED級(jí)藍(lán)寶石單晶需求，制造成本低、利潤(rùn)空間最大化等作為工藝選擇原則。 （ 3） 設(shè)備選型以先進(jìn)、高效、實(shí)用、節(jié)能、可靠為原則，選用先進(jìn)實(shí)用設(shè)備，盡可能在保證生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的前提下減少投資，降低成本。 （ 4） 自動(dòng)化 程度高，能夠?qū)崿F(xiàn)人為因素影響產(chǎn)品品質(zhì)最低，專業(yè)技能勞動(dòng)LED 級(jí)大尺寸藍(lán)寶石單晶生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇無錫愛能光電科技有限公司 15 從業(yè)人員最低。 工藝路線選擇： 藍(lán)寶石單晶的長(zhǎng)晶方法有很多種，其中最常用的主要有九種，現(xiàn)將其中幾種藍(lán)寶石單晶生產(chǎn)工藝 介紹如下： 泡生法（ Kyropoulos method） 將原料加熱至熔化狀態(tài)，用籽晶棒接觸熔液，籽晶緩慢上升，形成晶頭后僅以控制冷卻速率方式來使單晶從上方逐漸往下凝固，最后形成整個(gè)單晶晶錠。晶身部分靠著溫度變化來生長(zhǎng)，并拉晶頭的同時(shí)調(diào)整加熱電壓，使熔化的原料達(dá)到最合適的長(zhǎng)晶溫度范圍，讓生長(zhǎng)速度達(dá)到最理想化，因而長(zhǎng)出品質(zhì)最理想的藍(lán)寶石單晶。 國(guó)外大多數(shù)生長(zhǎng)藍(lán)寶石的廠商也是采用此方法生長(zhǎng)藍(lán)寶石單晶，因此技術(shù)也最為成熟。本項(xiàng)目也建議采用這種方法來進(jìn)行藍(lán)寶石晶棒生長(zhǎng)。主要因?yàn)橛绊懸蛩剌^少；高品質(zhì)；低缺陷密度；大尺寸；較快的生長(zhǎng)率；高產(chǎn)能；較佳的成本效益。泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石單晶原理示意圖如下： 泡生法藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)法示意圖 柴氏拉晶法 簡(jiǎn)稱 CZ 法，將原料加熱至熔液狀態(tài)，將籽晶棒接觸到熔液，籽晶與熔液的固液界面上溫差形成冷卻，籽晶與液面以緩慢速度上升，并伴隨一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而形成單晶晶棒，這種方法常用于硅材料單晶生長(zhǎng)。柴氏拉晶法原理示意圖如下所示： 柴氏單晶生長(zhǎng)法 LED 級(jí)大尺寸藍(lán)寶石單晶生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 江蘇無錫愛能光電科技有限公司 16 焰熔法 利用氫氧氣所形成的火焰，將氧化鋁粉末加熱熔化后，吹向一支氧化鋁棒（籽晶）使熔化的氧化鋁在籽晶棒頂端形成單晶液滴，單晶液滴逐漸成長(zhǎng)為單晶頭，控制氧化鋁粉末的供給量與調(diào)整氫氧氣火焰，使單晶的直徑不斷增大，進(jìn)而長(zhǎng)成一長(zhǎng)條圓形的單晶棒。原理圖示如下： 焰熔法原理示意圖 區(qū)融法 簡(jiǎn)稱 FZ 法，將棒狀的原料在生長(zhǎng)爐中以懸吊的方式，由上往下經(jīng)過一加熱環(huán)，當(dāng)棒狀原料底端進(jìn)入加熱環(huán)中央時(shí)，原料底端會(huì)因?yàn)楦邷囟刍傻我喝垡?，?dāng)?shù)我籂钊垡寒a(chǎn)生后，將籽晶接觸到滴液狀熔液后將籽晶與棒狀原料由上而下同方 向移動(dòng)，等棒狀原料都經(jīng)過加熱環(huán)后就得到單晶棒。 FZ 法有兩個(gè)缺點(diǎn)：一是熔液與晶體的接面很復(fù)雜，所以很難得到較少缺陷的晶體；二是因?yàn)樾枰呒兌鹊亩嗑О糇鳛樵牧希拍苌L(zhǎng)出高純度的單晶棒，所以很少使用 FZ 法來生長(zhǎng)單晶棒，但由于 FZ 法可以生長(zhǎng)出高純度單晶棒，所以高功率元件比較適用。原理圖如下圖所示： FZ 法原理示意圖 其他