【正文】 由于目前的紫外光芯片和 RGB 熒光粉效率較低，仍未達(dá)到實(shí)用階段。只要散熱得法，該方法產(chǎn)生的白光較前一種方法穩(wěn)定 。缺點(diǎn)是布膠量一致性較差、熒光粉易沉淀導(dǎo)致出光面均勻性差、色調(diào)一致性不好；色溫偏高，顯色性不理想。 c． 功率型 LED 白光技術(shù) 常見的實(shí)現(xiàn)白光的工藝方法有如下三種： ① 藍(lán)色芯片上涂上 YAG 熒光粉，藍(lán)光激發(fā)熒光粉發(fā)出的黃綠光與藍(lán)光合成白光。熱阻參考值見表44?？刹捎玫妥杪省⒏邔?dǎo)熱性能的材料粘結(jié)芯片；在 芯片下部加銅或鋁質(zhì)熱沉，并采用半包封結(jié)構(gòu)，加速散熱；甚至設(shè)計(jì)二次散熱裝置，來降低器件的熱阻；在器件的內(nèi)部，填充透明度高的柔性硅膠，膠體不會因溫度驟然變化而導(dǎo)致器件開路，也不會出現(xiàn)變黃現(xiàn)象；零件材料也應(yīng)充分考慮其導(dǎo)熱、散熱特性，以獲得良好的整體熱特性。 功率型 LED 封裝關(guān)鍵技術(shù)： 傳統(tǒng)的指示燈型 LED 封裝結(jié)構(gòu)，一般是用導(dǎo)電或非導(dǎo)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(nèi)外連接后用環(huán)氧樹脂封裝而成，其熱阻高達(dá) 150～ 250℃ /W，新的功率型芯片若采用傳統(tǒng)式的 LED 封裝形式，將會因?yàn)樯岵涣级鴮?dǎo)致芯片結(jié)溫迅速上升和環(huán)氧碳化變黃，從而造成器件的加速光衰直至失效，甚至因?yàn)檠杆俚臒崤蛎浰a(chǎn)生的應(yīng)力造成開路而失效。 功率型 LED 所用的外延材料采用 MOCVD 的外延生長技術(shù)和多量子阱結(jié)構(gòu)，雖然其內(nèi)量子效率還需進(jìn)一步提高，但獲得高發(fā)光通量的最大障礙仍是芯片的取光效率低。因此， LED 要在照明領(lǐng)域發(fā)展，關(guān)鍵是要將其發(fā)光效率、光通量提高至現(xiàn)有照明光源的等級。特別是1998 年白光 LED 的開發(fā)成功，使得 LED 應(yīng)用從單純的標(biāo)識顯示功能向照明功能邁出了實(shí)質(zhì)性的一步。原先，一般 LED 的驅(qū)動電流僅為 20 mA。 70 年代初該技術(shù)進(jìn)步很快，發(fā)光效率達(dá)到 1 lm/W，顏色也擴(kuò)大到紅色、綠色和黃色。 極限沖擊電流 800mA（ ） 800mA（ ） 反向擊穿電壓 ≥8V ≥5V 反向漏電電流 ≤20uA ≤30uA 靜電擊穿電壓 2021V 2021V 儲存溫度 35℃ —60℃ 35℃ —60℃ 工作溫度 35℃ —60℃ 35℃ —60℃ 焊接溫度 260℃ （ 5S） 260℃ （ 5S） 正向電流 400 mA 350 mA 功耗 波長及色溫 580—630nm 3500—6500K 正向壓降 2— V — 光通量 30—35 lm 70—100lm 第三節(jié) 生產(chǎn)工藝 一、封裝技術(shù)概況 1） LED 單芯片封裝 LED 在過去的 30 多年里，取得飛速發(fā)展。 125177。 13 懸挑長度 米 14 安裝間距 27 米 15 安裝高度 FYLD－ 60： 高度 6 米 FYLD—100： 高度 9 米 FYLD—120： 高度 12 米 16 外殼溫升 不大于 30℃ 17 總光通量 FYLD－ 60： 3000lm FYLD—100： 4300lm FYLD—120： 5200 lm 表 43 大功率 LED 技術(shù) 參數(shù) 參數(shù)類別 紅黃光系列 藍(lán)綠白光系列 發(fā)光角度 125177。 V 8 電池循環(huán)壽命 ≥500 次 9 外形最大尺寸 1304590 MM 10 重量 ≤ KG 全燈 11 光源溫度 ≤60 ℃ 12 光源壽命 ≥50000 H 表 42 大功率 LED 路燈性能參數(shù) 序號 參數(shù) 數(shù)值 1 外觀結(jié)構(gòu) 燈具與光源為一體式結(jié)構(gòu)，鋁合金外殼，表面進(jìn)行陽極氧化處理和靜電噴涂 2 輸入電壓 220V（ AC） 3 功率因數(shù) ＞ 4 使用壽命 ＞ 50000 小時(shí) 5 色溫 4500～ 7000K（可選） 續(xù)表 42 序號 參數(shù) 數(shù)值 6 光效 ＞ 80lm/w 7 安裝螺栓 扭緊力矩 ＞ 8 工作溫度 20℃ ～ 45℃ 9 燈罩防護(hù)等級 IP65 10 尺寸： 長 寬 高： 900360200 毫米 11 重量 10177。 表 41 LED 礦燈技術(shù)參數(shù) 序號 項(xiàng)目 參數(shù) 單位 備注 1 額定電壓 V 2 額定容量 5 AH 3 點(diǎn)燈時(shí)間 1520 H 4 照度（主光源） 初始 1300 LX 距燈頭 1 米 11 小時(shí)后 900 LX 處 5 LED 平均電流 主光源 300 MA 輔助光源 110 MA 6 充電保護(hù)電壓 177?？勺詣舆\(yùn)行現(xiàn)過充電保護(hù)、過放電保護(hù)、過電流保護(hù)和短路保護(hù)，保證了礦燈在充電和井下使用的安全。 LED 封裝生產(chǎn)線包括普通 LED 及大功率 LED 封裝線；終端產(chǎn)品選定LED 路燈、 LED 礦燈、 LED 吸墻燈、 LED 地埋燈、 LED 庭院燈、 LED 射燈、LED 水下燈及其他大功率 LED 照明產(chǎn)品。生產(chǎn) LED1800 萬只，并研發(fā)生產(chǎn) 5 萬臺 LED 照明終端產(chǎn)品投放市場。 其他照明產(chǎn)品 二次光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)、散熱設(shè)計(jì)從散熱結(jié)構(gòu)、 LED 分布等方面進(jìn)行研究。 LED 礦燈 采用新型鋰離子電池作礦燈電源，鋰離子電池于 20 世紀(jì) 90 年代初在日本研制成功，標(biāo)稱電壓 (鉛酸蓄電池 2V),比能量 140Wh/kg(鉛酸蓄電池3050Wh/kg)， 無記憶效應(yīng)，免維護(hù)，循環(huán)壽命長，而且無污染，是綠色環(huán)保產(chǎn)品。 三 、研究方向 LED 封裝 傳統(tǒng) LED 封裝技術(shù)較為成熟，而功率型 LED 封裝的關(guān)鍵技術(shù)工藝 中需要進(jìn)一步提高 光效、降低熱阻、減少產(chǎn)品成本，提高競爭力 。 第四節(jié) 項(xiàng)目市場定位 一 、項(xiàng)目方向 運(yùn)用自行研發(fā)與對外合作方式，通過國內(nèi)配套生產(chǎn)出 LED 及 LED 終端系列產(chǎn)品，為我國白光 LED 產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化、市場化方面起到積極的推進(jìn)作用。雖然各地政府都在積極推動 LED路燈示范工程的發(fā)展，但由于目前 LED 路燈在產(chǎn)品穩(wěn)定性等方面仍有待提升，加之產(chǎn)品價(jià)格仍與傳統(tǒng)產(chǎn)品具有較大的差距， LED 路燈的商業(yè)化仍需一定的時(shí)間。近年來， LED 路燈逐步得到市場的關(guān)注 。而對于 LED 產(chǎn)品而言， 和 1W的產(chǎn)品仍將是照明市場中的主流應(yīng)用。 在大功率產(chǎn)品方面， LED 在景觀照明以及 LED 路燈依舊是市場關(guān)注的熱點(diǎn)。 雖然 2021 年中國 LED 市場發(fā)展遭遇到一定的阻礙，其市場增長率較 2021年出現(xiàn)一定幅度的下滑，但由于 LED 具有綠色、環(huán)保、節(jié)能等多方面的優(yōu)勢，符合國際節(jié)能減排的發(fā)展方針， 未來市場總體趨勢仍舊 看 好 。 從 2021 年 LED 市場應(yīng)用領(lǐng)域來看， LED 指示燈、 LED 顯示屏、手機(jī)鍵盤和相機(jī)閃光燈以及 LCD 背光源位列銷售量前四大領(lǐng)域。 第三節(jié) 市場需求狀況 在經(jīng)歷了多年的快速發(fā)展后，受到全球金融危機(jī)等因素的影響， 2021 年中國 LED 市場增長率較 2021 年出現(xiàn)了一定程度的下滑， 2021 年 LED 市場銷售量增長率僅達(dá)到 12%左右。但目前大多是低端產(chǎn)品；高端產(chǎn)品方面國內(nèi)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)水平與國外相比有一定的差距，因此國內(nèi) LED 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重心，就是強(qiáng)化可持續(xù)發(fā)展的、以企業(yè)為主體的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)能力和以 政府、企業(yè)聯(lián)動的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺。2021 年 6 月份，白光 LED 發(fā)光效率已達(dá) 100lm/w(如國際市場頂尖芯片生產(chǎn)商CREE)，據(jù)國家半導(dǎo)體照明工程辦公室專家預(yù)測， 2021 年底白光 LED 發(fā)光效率將達(dá)到 120150lm/w，從而使 LED 全面替代傳統(tǒng)照明光源得以實(shí)現(xiàn)。 美國 OIDA（ Optoelectronics Industry Development Association） 2021 年 11月發(fā)布的半導(dǎo)體照明技術(shù)路線圖，對半導(dǎo)體照明的發(fā)展目標(biāo)作了預(yù)測，見表 33。國外市場也同時(shí)啟動，國內(nèi)一些企業(yè)已批量出口太陽能 LED 草坪燈、庭院燈。半導(dǎo)體照明節(jié)能、環(huán)保，壽命長等突出的優(yōu)點(diǎn)呼應(yīng)了中國經(jīng)濟(jì)與社會 發(fā)展的要求，我國大力發(fā)展 LED 產(chǎn)業(yè)恰逢其時(shí)。 缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)； 缺乏定型的主導(dǎo)產(chǎn)品，低水平重復(fù)與競爭。 企業(yè)規(guī)模不夠，創(chuàng)新能力不強(qiáng)； 高檔芯片、封裝輔料國內(nèi)不配套。 缺乏對生產(chǎn)設(shè)備和工藝技術(shù)的掌握； 企業(yè)規(guī)模小，缺乏產(chǎn)業(yè)化人才； 與國際先進(jìn)水平相比有較大 差距。從表中可以看出，我國發(fā)展半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)必須認(rèn)清產(chǎn)業(yè)狀況，不斷培育優(yōu)勢，化解劣勢，把發(fā)展的重心放到應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品及開發(fā)創(chuàng)新能力走在全球前例，產(chǎn)業(yè)配套的能力較強(qiáng)，且市場潛力巨大的中下游產(chǎn)業(yè)。但總體上我國 LED 下游產(chǎn)業(yè)目前還處于發(fā)展初期，產(chǎn)品五花八門，缺乏統(tǒng)一的行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有待進(jìn)一步完善。相對于上游和中游，半導(dǎo)體照明光源與燈具制造業(yè)是勞動技術(shù)密集型行業(yè)，進(jìn)入壁壘小，同時(shí)，市場需求增長快，從而吸引了一批封裝企業(yè)、傳統(tǒng)電光源企業(yè)以及其他行業(yè)的企業(yè)進(jìn)入半導(dǎo)體照明光源與燈具制造業(yè)。 下游半導(dǎo)體照明光源與燈具制造業(yè)是新興行業(yè)，九十年代末國內(nèi)開始把發(fā)光二極管用作室內(nèi)外裝飾照明光 源。因此，中游的封裝技術(shù)在整個 LED 產(chǎn)業(yè)中占據(jù)重要地位。不同封裝結(jié)構(gòu)、不同折射率的封裝材料條及光在封裝 材料中的光程、光線在反射杯壁的反射次數(shù)和熒光粉對光子的散射等封裝技術(shù)對提高光提取效率有顯著的影響，而封裝中的散熱技術(shù)處理對 LED 的發(fā)光效率和壽命起決定性作用，封裝角度的選擇對 LED 的光度關(guān)系也非常重大。目前，我國上游 產(chǎn)業(yè)參與單位多，主要單位有中科院半導(dǎo)體所、中科院物理所、石家莊第十三電子研究所、清華大學(xué)、北京大學(xué)、南昌大學(xué)、深圳大學(xué)、廈門三安、南昌欣磊、江西聯(lián)創(chuàng)、深圳方大、上海藍(lán)寶、大連路明、河北立德、 ****華光等，但與國際先進(jìn)水平比較，技術(shù)差距大 ， 以 GaN 基 LED 的發(fā)光效率為例，比較結(jié)果見表 31；因此能滿足市場需要且規(guī)?；a(chǎn)的企業(yè)少，封裝所需芯片尤其高檔芯片主要靠進(jìn)口，其中高檔藍(lán)綠芯片和四元芯片主要從美國 Cree、 Bridgelux、 HP 等公司進(jìn)口，中檔藍(lán)綠芯片和四元芯片主要從美國 UOE，臺灣晶元、國聯(lián)公司，以 及韓國公司進(jìn)口。顯然，下游以中游為基礎(chǔ)，中游以上游為基礎(chǔ)。 半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)從產(chǎn)業(yè)鏈角度可以分為上游、中游和下游。未來 5 年，我國也將把半導(dǎo)體照明作為一個重大工程進(jìn)行推動；而科技部也已批準(zhǔn)上海、大連、南昌、 廈門、深圳 5 地作為 LED 產(chǎn)業(yè)化基地。 我國具有豐富的有色金屬資源，鎵、銦儲量豐富，占世界儲量的 70%80%，這使我國發(fā)展半導(dǎo)體照明產(chǎn) 業(yè)具有資源上的優(yōu)勢，在新興應(yīng)用市場的帶動下，我國在近些年 LED 市場規(guī)?？焖偬嵘?。預(yù)計(jì)到 2021 年，我國半導(dǎo)體照明及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到 1500 億元。而 LED 的特性使其成為 21 世紀(jì)最合適的綠色光源， 2021 年 10 月，國家 ―十一五 ‖ 863 計(jì)劃 ―半導(dǎo)體照明工程 ‖重大項(xiàng)目正式啟動。 2021 年初，國務(wù)院發(fā)布了《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》， ―高效節(jié)能、長壽命的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品 ‖被列入中長期規(guī)劃第一重點(diǎn)領(lǐng)域（能源）的第一優(yōu)先主題（工業(yè)節(jié)能），在國內(nèi)外引起廣泛關(guān)注。 發(fā)展 LED 照明符合我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，我國十分重視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相繼出臺了一系列政策，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 第三章 市場分析及預(yù)測 第一節(jié) 國內(nèi) LED 市場概況 中國 LED 產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況及前景：突出的節(jié)能效果環(huán)保效益，符合我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，成為最具發(fā)展前景的高科技技術(shù)，具有良好的社會效益和廣闊的市場前景 中國目前能源主要來自火力發(fā)電，而火力發(fā)電采用石油 以及煤，由于石油的價(jià)格不斷飆漲造成發(fā)電成本增加，而燃煤會產(chǎn)生大量的二氧化碳造成溫室效應(yīng)。同時(shí)，項(xiàng)目建設(shè)可對全市甚至周邊區(qū)域起到輻射與示范帶動作用。因此項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化建設(shè)具有極其重大的社會和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又具有刻不容緩的緊迫性和必要性。發(fā)展 LED 照明 產(chǎn)業(yè)，能夠充分發(fā)揮我國的人力資源優(yōu)勢，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)，并增加出口，吸納就業(yè)。 半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)，特別是位于產(chǎn)業(yè)鏈下游的芯片封裝和照明系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，既是一個技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，又是一個勞動密集型產(chǎn)業(yè)，其難度和風(fēng)險(xiǎn)都大大低于微電子產(chǎn)業(yè)。我國 LED 產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)實(shí)力不強(qiáng)，仍處于起步階段，企業(yè)規(guī)模普遍偏小，但 LED 產(chǎn)業(yè)已經(jīng)引起了國家的高度重視，《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展 規(guī)劃綱要》將半導(dǎo)體照明產(chǎn)品明確列為 ―重點(diǎn)領(lǐng)域及優(yōu)先主題 ‖，提出 ―重點(diǎn)研究高效節(jié)能、長壽命的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品。 計(jì)劃在 兩 年的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)目標(biāo) ，力爭在四到五年的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到大功率 LED10000 萬只、各類大功率 LED 照明燈具 50 萬只，產(chǎn)品總功率達(dá)到 5 萬千瓦，年節(jié)能達(dá)到 13 萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。 通過以上的對比分析可以看出，雖然 LED 路燈比傳統(tǒng)路燈價(jià)格高，但在電纜成本、電費(fèi)的節(jié)約以及光源的壽命方面， LED 路燈具有明顯的優(yōu)勢，而且安裝的道路越長節(jié)省的費(fèi)用越大。 表 22 電纜成本分析表 道路長度 路燈類別 電纜負(fù)載流量 （ A） 電纜