大功率led半导体照明生产技术改造可行性研究报告

第一章 总 论 项目名称：大功率 项目单位名称：湖南省天马灯饰电器有限公司 注册资本： 1000万元 项目单位地址：湖南省长沙市望城区白箬铺镇白箬铺村 项目单位法定代表人：黄新辉 项目负责人：徐保辉 联系电话：项目建设地址：湖南省长沙市望城区白箬铺镇 可研报告编制单位：湖南省天马灯饰电器有限公司 1. 企 业概况 湖南天马灯饰电器有限公司坐落于湖南省长沙市大河西先导区，交通便利，占地面积 7000多平方米。公司目前引进了最先进的生产设备，解决了制造难点，同时引进一批各领域、各专业新型技术人才，拥有目前最具发展意识的技术团队及生产团队。公司采用与国际的接轨的管理模式，积极创新，具备完善的管理体制。同时公司秉着为客户“提供优质产品、提供优质服务”的宗旨，“严守产品一流质量、创建产品技术完美”。 公司主营产品种类齐全，包括：移动通信铁塔、高杆升降灯、道路灯、交通设施、不锈钢灯、景观灯、庭院灯、草坪灯、 壁灯、柱头灯、水底灯、椰树灯、仿植物灯、数码灯、护栏管灯、太阳能灯、 、酒店客房灯具及光伏建筑一体化等各类型型号的灯具系列近万个产品品种，可全方位满足市场多元化需求。产品为城市通信、交通、建筑、景观、园林、广场、道路、桥梁、庭院灯提供亮化照明及节能优化方案。公司以鲜明的企业形象及系统的销售模式，经过多年的市场渠道建设，产品销售国内外，深受消费者好评，公司以不断的管理创新，我公司目前年创收益已过亿元。 则和范围 1. 编制依据 （ 1）产业结构调整指 导目录（国发改委第 40 号令）； （ 2）关于建设国家电子信息产业基地和产业园的意见； （ 3）投资项目可行性研究指南（试用版）（中国电力出版社 2002年 3 月出版）； （ 5）关于加快推进长沙新型工业化的意见； （ 6）国家及地区的有关政策、法令和法规； 2、编制原则 根据原国家计委委托中国国际工程咨询公司编制的投资项目可行性研究指南，进行可行性研究工作并编写可行性研究报告。 1）认真总结国内外 色照明领域的先进技术和工艺，做到技术先进可靠、方案优化合理，保证长周期稳定、高效益 运行。 2）企业运营要遵守环境保护法，以期实现经济效益、环境效益和社会效益的统一。 3）充分利用长沙市湖南省天马灯饰电器有限公司现有的各种设施和人力资源，以节省投资，提高经济效益。 3、可行性研究报告编制的范围 本可行性研究报告编制的范围包括：总论、市场分析、建设规模与产品方案、厂址选择、技术方案、设备方案和工程方案、主要原材料和能源供应、节能措施、环境影响评价、劳动安全卫生与消防、组织机构与人员配置、项目实施进度、投资估算、融资方案、财务评价、国民经济评价、社会评价、风险分析以及研究 结论与建议。 明产业政策规划和公司发展战略的需要 有耗电量少，发光效率高，显色性好，可靠性高，体积小重量轻，节能环保，使用寿命长等优点，被业界认为是未来照明技术的主要发展方向。由于 导体照明自身对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到 90以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的 1/10，荧光灯管的 1/2，其节能效益十分 可观。 为应对半导体照明产业的发展趋势，日本、美国、韩国和欧盟都将 继出台了各自的国家半导体照明计划，投入巨额资金进行研发。日本通产省在 1998年制定了“ 21世纪光计划”，在 1998 2002年投资 50亿日元用于开发白光 国 2000年启动“国家半导体照明研究计划”，在 2000 2010 年耗资5亿美元发展半导体照明产业； 2000年 7月，欧盟设立“彩虹计划”，通过欧盟补助金委托 6个大公司和 2个大学推广 应用； 2002年韩国产业资源部推 出“ 在 2004 2008年投入 1亿美元用于支持 我国于 2003年启动“国家半导体照明工程”，在“十五”期间，累计投入引导经费一亿人民币。国家中长期科学和技术发展规划纲要（ 2006）将高效节能、长寿命的半导体照明列入第一重点领域（能源）的第一优先主题（工业节能），在国内外引起广泛关注。预计 2010 年，我国发电量将达到 亿度，照明用电量约 3000 亿度；如果 2010 年半导体照明进入 1/3 的照明市场，可节电 30，即年节电 1000 亿度，这就至 少相当于一个三峡工程的发电量。 目前，我国已经成为全球半导体照明产业发展最快的区域，已成为全球重要的 件封装基地，约占世界市场的 15。同时，国内芯片的生产能力和品质都有了长足进步，国产化率已达到 46， 2007 年全球 5%在中国。 2007年我国半导体照明应用产品产值已超过 300亿元，成为 阳能 观照明等应用产品世界最大的生产和出口国，新兴的半导体照明产业正在形成。 正是在上述背景下，湖南天马灯饰积极组织 技术力量对 功率 出实施年产 300万只大功率 目的实施将推动湖南天马灯饰产业转型和升级，同时能够使项目单位企业发展战略规划与国家节能战略规划以及我国照明产业发展趋势相一致。 本次项目的成功实施将有利于加快我国半导体照明产业的发展，有利于国家建设环保节约型社会的宏观战略的实施，经济和社会效益明显。 大功率 品覆盖了整个 用领域约 75%的市场份额。 2010 年我国半导体照明及相关产业 产值预计将达到 1000 亿元，大功率 明产品市场销售额预计约 450 亿元。未来大功率 将在背光源、汽车、景观装饰、特种工作照明、通用照明等领域全面取代传统照明光源，其在手机和中大尺寸 场潜力巨大。 在大功率 、美、德大型厂商处于领导地位，如日本的日亚、丰田合成、东芝，美国的 德国的 司等。但随着近年的电子信息产业 的迅猛发展，在亚洲的韩国、台湾等国家和地区，大功率 产厂家规模不断扩大，市场竞争变得激烈。 虽然目前湖南天马灯饰已经掌握了大功率 由于缺乏与之配套的关键电子制造设备以致目前仍无法大批量生产该型产品，面对国际 司急需对原有大功率 导体照明产品生产线进行升级改造，以确实提高产品规格档次，全面提高产品市场竞争能力。 近年来， 外及我国台湾地区的 纷到我国 内地投资办厂。 日本、台湾等外资和台资公司在国内所设的生产企业规模已迅速形成，在国内外市场均对项目单位形成一定的竞争威胁，项目单位如不对原有大功率 有可能丧失市场竞争优势。而通过对该生产线的技术改造，将有利于增强以技术创新为支撑的核心竞争力，加快实现集团“做大、做强、做优”的发展战略。 项目总资金 2100 万元，其中固定资产投资 800 万元，铺底流动资金 1300 万元。详见表1 表 1单位：万元 序号 1 项目 固定资产投资 工程费用 机械设备 进口设备 国产设备 厂房改造 金额 800 20 800 500 300 助配套工程费用 给排水 供配电 通风降温 安全消防 环保绿化 铺底流动资金 建设投资合计 50 5 10 5 5 25 1000 2100 1. 建设内容 项目拟新增 2 条大功率芯片自动封装生产线， 3条高亮度白光生产线； 3条背光源及模组生产线， 1条公共照明（路灯、隧道灯）灯具及模组生产线； 1条特种照明及装饰灯灯具及模组生产线。 2. 建设规模 根据市场导向以及企业原有各种生产要素条件，确定本项目建成后生产能力： 大功率 片封装 300 万只 /年，包含大功率 源、高亮度白光 光源模组； 公共照明灯具及模组 5万只 /年； 特种照明及装饰灯灯具及模组 20 万只 /年。 表 1 主要技术经济指标一览表 项目通过国内外市场分析、技术方案和工程方案论证、环境影响评价、投资估算和财务评价等专题分析，认为该项目符合国家产业政策和长沙市湖南省天马灯饰电器有限公司持续发展的需要。 项目总投资 2100万元，本项目完成后正常运营年份销售收入 3600万元，相当于实现利润559万元。项目税后财务内部收益率为 动态投资回收期 为 不含改造期 )，经济效益和社会效益明显。 因此，本项目符合国家及地方的有关政策和发展方针 ,在环保、技术、工程、经济效益和社会效益上均可行。 第二章 市场分析 目产品及行业隶属 本项目产品为大功率 体为：大功率 项目同时隶属于光电子器件及其他电子器件制造业（行业代码： 4059）和照明灯具制造业（行业代码： 3972）。根据国民经济行业分类与代码 （ gb/t 4754 2002）确定。 项目产品应用市场领域：手电筒、矿灯、航标灯等均为大功率 车用市场将是白光 高成长领域，汽车内外部照明均会采用到大功率 手机、数位相机用的闪光灯，将会进一步提高高率 路灯照明、灯饰、景观灯将会用高功率 被视为重要市场。 湖南省天马灯饰电器已掌握项目实施相关的多项专利及专有技术，技术成熟并处于国际领先地位。 图 2、电、结构与工艺 品市场供应分析 经过 30多年的发展，中国 前已经实现了自主生产外延片和芯片。现阶段，从事该产业的人数达 5万多人，研究机构 20多家，企业 4000多家，其中上游企业 50 余家，封装企业 1000 余家，下游应用企业 3000 余家。特别是 2003年中国半导体照明工作小组的成立标志着政府对于 照明领域的发展寄予厚望， 为光源进入通用照明市场成为日后产业发展的核心。在“国家半导体照明工程”的推动下，长三角、珠三角、闽 三角以及北方地区则成为中国 业发展的聚集地。目前，我国具有一定 装规模的企业约 600 家，各种大大小小封装企业已超过 1000 家， 2007 年，国内00亿只 /年，超高亮度及白光 装产量约 50亿只。功率型白光 003 年的 20 lm/w 提高到现在的 80 100 lm/w，基本达到照明要求（日光灯为 70 lm/w）。从分布地区来看，主要集中在珠江三角洲、长江三角洲、江西、福建、环渤海等地区。 但是，我国大功率 存在一些问题， 发展现状是：从研发到生产，大多厂家只有一至两年时间，最长的不超过五年。 厂家多、规模小，自动化程度低，技术水平低。大多数厂家停留于 50手工化 /半自动操作为主；自动化程度高、技术相对成熟、实际产量达 500k/月以上的内资厂屈指可数。 产品品种多，没有形成标准化的、公认的主流产品。 专业技术人才缺乏，研发进展慢，产品设计和技术多流于模仿抄袭，缺乏自主研发和核心专利技术。 产品品质参差不齐，性价比偏低，没有统一的检验标准。 市场竞争异常惨烈。除了内资厂商 之间的竞争之外，还屡屡被实力雄厚国外大品牌和外资厂打压。 品市场供应预测 在大功率、高亮度 内企业的技术水平与国外相比还有相当大的差距，特别是大功率 自主知识产权的技术还不多，产业化规模偏小等，这些因素将制约我过 考虑目前大功率 模、装备技术水平等因素，预计未来 5年，我国大功率、高亮度 2%间， 2013年，我国大功率将达到 100亿只以上。 品市场需求分析 品市场需求现状 目前国内 屏幕显示，交通信号灯，指示灯，手机及数码相机等用小尺寸背光源，太阳能 车照明，特种照明及军用等，其中建筑景观照明是我国 （ 1）建筑景观照明 由于 巧耐用、色彩丰富、简单易控、低压安全等一系列优点，在景观照明中具有广泛的应用市场，国内景观照明市场规模约在 200亿 元以上。厦门、重庆、上海、广州、沈阳和哈尔滨等城市已建成一批 奥运和世博 京、青岛、上海等地将继续建设一批 些工程扩大示范效应将进一步促进其他中小型城市采用 而加快我国 （ 2）交通信号灯 交通信号灯的市场规模达 10亿元以上。目前，我国高亮度 上海市明确规定新上交通信号灯一律采用 为光源。另外， 铁路信号机上也有广阔的应用前景。传统 信号机以双灯丝白炽灯泡为光源，灯泡寿命只有 1000 小时。我国政府计划未来平均每年新建 1700公里铁路线，至 2020年我国铁路线总长将达到 10万公里，高可靠性、安全性及少维护的高亮 且，手持信号灯、客车床头阅读灯、安全标志灯等铁路信号及照明产品也开始使用 国处于高速发展的公路、机场、海港等领域的信号、标识类用灯，也是 （ 3）显示屏 显示屏市场规模达 50亿元。我国 场上出现了一批具有较强实力的生产厂商，已经形成了一个配套齐全的成 熟行业。目前我国 行、证券、医院、体育场馆、市政广场、演唱会、车站、机场等公共场所。国内 00。此外，随着智能交通系统的发展与成熟，信息的及时全面发布成为交通领域面向社会公众服务的重要内容，各类信息显示设备成为机场、火车站、码头、公交车站、高速公路、城市道路、停车场等发布信息的主导手段。 示屏以其高亮度、高可靠性等优点成为主要显示产品。 （ 4）小尺寸 国内小尺寸（ 7寸以下）背光源市场约 50亿元。 在手机、 dc/ 着彩屏手机，以及高像素拍照手机、大屏幕音影手机、多功能 3计每部手机所需 2。因此，预计未来几年国内生产的手机所需 0亿颗左右。国内封装企业正在积极开展技术研发或引进设备，以提高生产能力和产品品质。特别是近年日本、韩国小尺寸液晶背光厂正在向中国转移。 （ 5）汽车应用 国内 0亿元。 2006年中国汽车产销达 比增长 随着 品价格的下降， 计 2010 年我国,车仪表背光以及其它0亿元。车用 （ 6）太阳能 国内太阳能 0亿元。 流供电，与太阳能光伏电池低压、直流供电的方式非常匹配，两者结合不需要交流逆变器 ，真正实现新能源与新光源的结合。太阳能半导体照明草坪灯、庭院灯、信号指示灯等已开始在国内的小区、园林建设、农村地区道路照明中使用。 品市场需求预测 大功率 5%的市场份额。 2010 年中国 明产业市场销售额预计将达到 1000亿元，大功率 50 亿元。未来大功率 将在建筑景观照明、汽车照明、太阳能 明、显示屏市场、 在 这些细分市场中，建筑景观照明、汽车照明、太阳能 示屏市场市场需求增长将保持 20%以上的增长速度 ,市场潜力巨大。 2010年到 2015年我国大功率 场竞争力分析 1. 生产经营方面（ 1）产业链优势 现代企业竞争已经从个别企业之间的竞争转变至各个核心集团之间的产业链竞争，已由传统的成本与质量的竞争演变为信息、资本、技术、经营模型、成本等等方面综合实力的竞争。 在这场竞争中，拥有完整产业链的企业，能够调配更大 范围的经济资源，具有明显的竞争优势和抗风险能力。 相对于我国大功率 模小这种竞争结构。湖南天马灯饰资源整合能力较强，下属各子公司之间已初步形成了具有互补性的 备显著的产业竞争优势。 （ 2）先进工艺与有效管理的结合 面对激烈的市场竞争，项目单位极为重视技术创新在企业发展中的重要性，投入大量资金，联合了一批国内顶级研究机构，致力于产品的更新换代和技术水平的不断提升。湖南天马灯饰技术力量雄厚，关键带头人由数位回国创业的留美博士和硕士以及国内在 电、封装、热学、材料等领域有丰富经验高级人才组成。 2. 市场采购与销售 （ 1）市场采购体系 项目产品使用的原材料来源通过国内外市场采购。原材料主要是芯片（约占材料成本的60、支架及透镜（约占材料的 20。芯片以美国 国 湾晶元，国内三安、路美、晶能、士兰、华光等生产商为主；支架、透镜、钢材及其他原材料以国内采购为主，有相对稳定的渠道体系。 预计在未来一段时期内，汇率制度改革、人民币升值趋势有利于降低本项目原材料采购 成本。 （ 2）市场销售体系 项目产品目前正处于国际国内市场的快速发展时期，市场需求和市场发展潜力巨大，项目产品市场定位于高端专业照明市场。项目单位致力于凭借产品性价比优势国内外市场开拓，提高市场占有率。 长沙市湖南省天马灯饰电器有限公司已在国内外市场建立了稳定的分销体系。 第三章 建设规模与产品方案 1. 建设内容 项目拟新增 2 条大功率芯片自动封装生产线， 3条高亮度白光生产线； 3条背光源及模组生产线， 1条公共照明（路灯、隧道灯）灯具及 模组生产线； 1条特种照明及装饰灯灯具及模组生产线。 2. 建设规模 根据市场导向以及企业原有各种生产要素条件，确定本项目建成后生产能力： 大功率 片封装 300 万只 /年，包含大功率 源、高亮度白光 光源模组； 公共照明灯具及模组 5万只 /年； 特种照明及装饰灯灯具及模组 20 万只 /年。 表 3品生产纲领计划表特种照明及装饰灯灯具及模组 万只 8 16 20 20 1. 项目典型产品技术规格 表 3目 典型产品 白光系列产品 亮度（ 3528 系列 10000 5050 系列 12000 大功率 1w 系列 20000 120024000 直插 功率 3w 系列 30000 光通量（ 10 20 60月 10日 180 色温（ k） 电压（ v） 2800 3目典型产品 红光系列产品 3528 系列 5050系列 大功率 1w 系列 直插 功率 3w 系列 亮度（ 光通量（ 波长（ 电压（ v） 800 1200 3000 100 30000 / / / / / 620 表 3目典型产品 绿光系列产品 亮度（ 光通量（ 波长（ 电压（ v） 3528系列 5050系列 大功率 1w 系列 直插 大功率 3w 系列 1000 3000 10000 200020000 15000 / / / 510 / 3目典型产品 蓝光系列产品 亮 度（ 3528系列 5050系列 大功率 1直插 大功率 3w 系 600 800 3000 光通量（ / / / 波长（ 电压（ v） 2003500 / 6000 / 标准。 2. 项目产品大功率 明光源的特点 （ 1）工作寿命长： 为一种半导体固体发光器件，较之其他发光器具有更长的工作寿命。其亮度半衰期通常可达到十万小时。如用 代传统的汽车用灯，那么它的寿命将远大于汽车本体的寿命，具有终身不用修理与更换的特点。 （ 2）耗电低： 一种低压工作器件，因此在同等亮度下，耗电最小，可大量降低能耗，只有普通照明灯泡能耗的十分之一。随 着今后工艺和材料的发展，将具有更高的发光效率。到 2010年，我国照明用电估计就需 3000亿度以上。三峡水电站三期工程全面完工以后，年平均发电量 果照明用电节约三分之一，则可节电 1000亿度，相当于再建一座三峡电力工程。照明节电对环境保护十分有利。 （ 3）响应时间快： 般可在几十毫微秒 (响应，因此是一种高速器件，这也是其他光源望尘莫及的。采用 大提高了汽车的安全性。 （ 4）体积小、重量轻、耐抗击：这是半导体固体器件的固有特点。采用 （ 5）易于调光、调色、可控性大： 为一种发光器件，可以通过流过电流的变化控制亮度，也可通过不同波长 此用 于通过电子控制来达到各种应用的需要，与 外， 塑性极强，可以任意延伸，实现积木式拼装。目前超大屏幕的彩色显示屏非 属。 （ 6）用 等环境污染物，不会污染环境。因此人们将绿色”光源。 第四章 建设条件 本项目拟在长沙市湖南省天马灯饰电器有限公司原有厂区基础之上实施，完全能够满足项目建设用地需求，不需要另外新征土地。 该项目选址于湖南省长沙市望城区白箬铺镇。利用湖南湖南省天马灯饰电器下属三家项目实施主体原生产面积 5万平方米。 项目所在地处 319国道旁，有京珠高速公路、铁路等主要交通网络，交通便利。 该项目选址得当，外部交通便利，电力等外部配套设施能满足该项 目需要，为大功率 流、信息流快捷方便。 第五章 技术、设备及工程方案 术改造主导思想 （ 1）针对原半导体照明产品生产线缺少生产大功率 动焊线焊接机、泛用型高速固晶机、点胶机、高速 线焊机、自动测试机、自动包裝机等装备的现状，进行相应的改造，使之达到能进行大批量生产大功率 （ 2）基于上述前提，本次技改则要求高起点、高水平， 采用先进的生产工艺，配备先进适用的工艺装备，建立合适的生产环境和管理制度。 （ 3）通过技术改造，强化企业自身的产品开发技术平台，扩大产品的生产能力，进一步提高产品质量，使项目产品向技术含量更高、效益更好的方向发展。 （ 4）项目在湖南省天马灯饰电器有限公司生产场地内实施，形成大功率 用现有生产面积 5万平方米，本次技改除购置所需工艺装备外，还需根据工艺生产要求进行水、电、气、汽及通风除尘、生产环境等方面的相应改造。 （ 5）生产线按年产 只大功率 源和公共照明灯具及模组 5万只、特种照明及装饰灯灯具及模组 20 万只的生产能力进行。 （ 6）本着新增生产装备应与原有装备相适应的原则，项目中的关键设备拟进口国外的先进设备，以保证项目产品质量。 （ 7）技术改造中依法执行消防、环境保护设施及职业安全卫生与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”原则。 项目主导产品大功率 图 5湖南天马灯饰 针对不同的产品使用要求和不同的光电特性，主要采取以下几种 软封装 (主要应用于 品 ) 芯片直接粘结在特定的 过焊接线连接成特定的字符或阵列形式，并将 装在特定的外壳中。这种软封装常用于数码显示、字符显示或点阵显示的产品中。 引脚式封装（主要应用于 常见的有将 000系列引线框架上，焊好电极引线后，用环氧树脂包封成一定的透明形状，成为单个 种引脚或封装按外型尺寸的不同可以分 成 3、 5直径的封装。这类封装的特点是控制芯片到出光面的距离，可以获得各种不同的出光角度： 15、 30、 45、 60、 90、 120等，也可以获得侧发光的要求，比较易于自动化生产。 微型封装即贴片封装（主要应用于 将 好电极引线后，经注塑成型，出光面一般用环氧树脂包封。贴片式封装便于规模化生产，但加工设备投人较引脚式昂贵。 双列直插式封装（主要应用于食人鱼产品） 用类似 装的铜质引线框架固定芯片，并焊接电极引线后用透明环 氧包封，常见的有各种不同底腔的“食人鱼”式封装和超级食人鱼式封装，这种封装芯片热散失较好，热阻低， 1w 0 5w 大于引脚式器件，但成本较高。 功率型封装（主要应用于大功率 大功率 的特点是粘结芯片的底腔较大，且具有镜面反射能力，导热系数要高，并且有足够低的热阻，以使芯片中的热量被快速地引到器件外，使芯片与环境温度保持较低的温差。常见的功率 示，在这种封装结构中将 结”在铜质 碗腔内加以固定，引线经焊接将 电极与覆铜铝基板上的焊点连结起来，再用透明硅胶 (白光则用荧光粉 )覆盖芯片和引线，最后将根据要求的出光角度的透镜安装在铝基板上，构成一个功率 热沉的厚度与面积视 以有各种不同的尺寸和形式。 图 5 图 5于用 脂作透镜，可以根据发光的要求的不同，设计出聚光型，发散型，侧光型等透镜。 集成多芯片封装（主要应用于超高亮度面光源产品） 这种封装形式就是将多个 在同一个基板上，根据使用要求用印刷技术使各个芯片连接成一定的串并结构，可以用多个使每个芯片出光角度为一定的小透镜，组成一个大尺寸的出光面，结构的实样示意图如图 5 尽管 原则上为如图（ 5示的封装流程图。 本项目将 出其工艺力学框架，解决新的技术问题。围绕封装中的共性技术难点，本项目在封装材料、封装工艺、封装结构和可靠性测试四个方面开展了卓有成效的研 究工作，对封装中的关键问题有了初步的研究成果。先后发表研究论文 10余篇，申请国内外专利 24项，在国内外具有广泛的影响。主要研究成果包括： 通过理论研究，提出大功率 可能采用工艺较少的封装形式（ 同时简化封装结构，尽可能减少热学和光学界面数，以降低封装热阻，提高出光效率。同时，利用光学软件，对反光杯的尺寸，荧光粉厚度、配比、位置，光学透镜的形状进行了优化设计，并开展了 实验进行验证。所封装出的大功率白光 000 7000k，显色指数 85，光效国内领先，如图 5 图 5单芯片 采用基于共晶键合的芯片固晶工艺，研究了在多芯片 基 图 5 反光杯 图 5装好的 2 2 列模块 图 5图 5带散热器的 25w 多芯片 天马灯饰公司研发中心开发了大功率 技术基于微加工和气密封装的双层微喷冷却系统，解决了超大功率 见超大功率 利 该专利主要是通过微喷主动散热技术有效解决超大功率 统采用冲击换热，换 热系数大，换热效果好，特别对高密度 能有效降温，系统采用主动系统，封闭的内循环冷却方式，控制比较灵活，可根据需要任意方向设置，适用在 幅度降低 长光衰时间。 图 5究过程中 对上述散热系统进行了大量的实验研究，部分实验结果如图 5 图 5项目组提出的封闭微喷散热系统 图 5验测试部分结 果 在上述专利技术的基础上，前期研发中心的专家将该高效散热系统应用于研制的 220500w 超大功率 图 8 9。其中， 1500w 于其良好的性能和超大功率，央视等主流媒体曾进行了专门报道。 图 8 220w 大功率 图 9 1500此外，与湖南天马灯饰合作的中南大学，拥有高倍率光学显微镜、扫描电子显微镜（ 测试 仪器，可满足研究过程中微观结构分析的需要。该实验室已经建成光电测试中心，包括光电子材料与器件、光通信系统与网络、激光器与激光器应用系统、半导体照明器件与系统、光存储器件与系统和光电子产品环境与可靠性等 6个测试平台，能满足半导体照明器件性能测试的需要。 开展大功率 靠性研究，对全球著名半导体照明企业 ( )、国内领先的 业（ 子光电等）和实验室自己研制的大功率 行了 700000 小时强化老化测试、 85 /85速实验、 7005 /65图 5建模分析了不同失效模式对 括湿热在复杂环境中的应力扩散模型），初步探究了 产生各种失效的物理机理，并针对性地对大功率 装制造中的关键工艺提出了改进。 图 5 各种大功率 块强化老化评估 本项目组建立了 应力、光传输和热传导耦合模型，利用有限元分析和蒙 特卡罗（ 线追迹的模拟方法，对各种缺陷情况进行了模拟分析，模拟结果发现在 易产生脱层或空隙，这将会大大增加整个 装模块的热阻，当空隙达到 30%时，热阻将达到原来的 5 倍以上，芯片区域温度升高，从而降低 片的内量子效率，减少出光（如图 5示）。同时，在 产生脱层或气泡，这会对 输出光能量不到原来的 80% （如图 5示）。 图 5第 26 页 共 47页 图 5大功率白光 及光学、热学、电学、力学、机械、材料、半导体等多学科。该技术的目的是实现白光 光效、长寿命的关键等影响封装性能的各种因素，通过模拟、设计、实验验证、工 艺改进等手段，突破大功率白光 基于以上认识，本项目主要关键技术包括： （ 1）运用光学技术，利用透镜原理实现光斑控制，同时确保出光效率； （ 2）对热阻进行优化设计，确保散热效果； （ 3）运用机械结构设计分析和工艺技术，提高产品安全度和水密封效果。 本项目的创新点包括： 通过采用具有微结构的基板、热沉和高导热的界面材料，开发出低热阻大功率 装技术和工艺； 通过设计新型的多层 发出高光效、高色度均匀性的 通过加速试 验研究 析导致 发出高可靠性、长寿命的 提出一种 基于系统封装（ 主 /被动散热技术，开发出具有高集成度的多芯片白光 要设备方案 湖南省天马灯饰电器有限公司已先后进行多次技术改造，引进了相类似的关键生产设备及先进的生产技术，已具有一定的基础。故本次技改将在充分利用原有的生产设备、检测仪器的基础上，新增设备选型尽量与原有设备相匹配。 本项目设备一览表如表 5 2和 5 表 5 2进口设备一览表 单位：万元 第 27 页 共 47 页 表 5产设备一览表单位：万元 第 28 页 共 47页 程方案 本项目使用原有的生产车间，进行洁净厂房改造，没有新增建筑物。项目利用原生产面积约 5万平方米，洁净厂房改造费用约 50万元，改造后主要从事大功率 装等，改造后确保符合生产要求。 本项目需要少量的水电、消防、降温 等配套安装工程。具体可见第七章总图运输与公用辅助工程的内容。 第六章 主要原材料和能源供应 要原材料供应 本项目产品使用的原材料来源通过国内外市场采购。原材料主要是芯片（约占材料成本的60、支架及透镜（约占材料的 20。芯片以美国 国 湾晶元，国内三安、路美、晶能、士兰、华光等生产商为主；支架、透镜、钢材及其他辅助材料以国内采购为主，市场供应充裕，完全能够满足本项目的需求。 源供应 本项目所需主要能源是水、电。项目用水由长沙市南海区自来水公司供应。电由长沙市电网公司南海分公司供应。项目单位拟投入一定资金用于水电配套设施改造，以满足项目生产生活使用的需要。 要原材料、能源价格及年需要量 1. 原辅材料 项目产品使用的原材料主要是芯片、支架及透镜、芯片、支架、透镜、钢材及环氧树脂等辅助材料。年需要主要原附材料见表 6 表 6要原材料单位成本价格 第 29 页 共 47 页 本项目所需 能源是电、水，由于生产能力扩大，各项能源需求量均要增加，执行政府指导价。见下表 6 2： 表 6 新增主要能源价格 项目实施后，生产能力大幅提高，对于原材料和能源的要求都相应有一定的提高。 达产年预计项目新增主要原材料、辅料共计 153万元。所需能源动力达产年需 第七章 总图运输与公用辅助工程 图布置 本项目充分利用项目单位原有设施，不改变原来总图设计。原来总图设计根据建设场地的地形、地质、气象等条件，本着有利于生产，方便管理，确保安全，节约用地的原则，综合考虑消防、环保、卫生等要求，并严格按照工业与民用建筑设计规范的有关规定及国家和地方的有关安全法令、法规的要求进行设计布置。 内外运输 1. 场内外运输 第 30 页 共 47页 本项目场内运输也极其便利。原厂区将生产区与生活行政区分开布置，方便生产生活不相干扰和便于管理。 2. 场内外运输方式 （ 1）生产物资（主要是：原料和辅料等）及维修用备品备件，拟采取由销售方负责 送至厂内或依靠社会运力承担方式解决。 （ 2）厂内道路 厂内道路围绕生产厂区核心及货物便于送进仓库，设置厂区环形主车道；其余道路设置以方便手推车从仓库取料，送至生产车间各部分，及方便维修人员、检验人员工作为宜。 用辅助工程 （ 1）建筑给水排水设计规范（ （ 2）建筑设计防火规范（ 87）（ 2001年修订版）； （ 3）室外给水设计规范（ 0013 （ 4）室外排水设计规 范（ 0014 （ 5）工业循环冷却水处理设计规范（ （ 6）工艺、建筑等专业条件及给排水现状条件。 2. 供水原则 （ 1）本项目的供水目标是及时、足量，保证生产的连续进行，不因供水不足而停产。 （ 2）本项目的生产用水和生活用水实行分管供应。 （ 3）本项目的生产用水采用一路供水。消防用水设施按现行的国家标准建筑设计防火规范的要求进行布置，本项目需自行设置消防水泵站、消防水池。 （ 4）本项目的用水需设置计量表，对用水量进行管理控制。 （ 5）给 水系统的设置按保证放尽存水原则配置。 3. 给水系统 （ 1）水源 本项目水源为市政自来水。 （ 2）冷水给水系统。 生产、生活用水均由市政自来水直接供给，市政自来水的压力在 满足需求。 （ 3）给水管管材与接口 生活给水管采用硬聚氯乙烯给水管，部分给水管采用溶剂粘接型承口配件及直管式管材或弹性密封圈连接型承口配件及承插口管材。 4. 排水系统 （ 1）排水体制 排水体制采用分流制，即分生产、生活污水和雨水三个排放体制。 （ 2）污水系统 污水排入 污水检查井，经化粪池处理后方能排入城市下水道。 （ 3）雨水系统 屋面雨水经雨水斗、雨水立管排入地面雨水口或检查井，地面雨水经雨水口、检查井排入浴水管道，最后排入厂区已建好的总雨水管道。 （ 4）排水管管材排水干管、支管及附件凡靠近食堂、酒楼等厨房灶台、洗涤池、锅炉房降温排污等可能连续 40 度高温以上场所均须采用（或改用）铸铁排水管。 5. 给排水投资 本项目利用项目单位原有给排水设施，需要进行部分改造与原有设施连接配套，需要投资6万元。 1供电 （ 1）负 荷等级 二级负荷：消防负荷及不能中断的生产用电负荷。 三级负荷：除二级负荷外的其他负荷。 （ 2）供电设施 由长沙市电网公司提供，厂区自备发电机组一台，保证二级负荷的用电。 （ 3）配电系统电压确定 低压电动机 380v 照明系统 380/220v （ 2）主要电气设备 本项目的主要电气设备为高压配电柜、变压器、低压配电柜、发电机组，动力 /照明配电箱等。 2供配电设施投资 本项目供配电设施投资约 9万元。 本工程项目的采暖及通风应按 以下要求进行设置： 1本项目生产对车间的温度、湿度要求较高，车间采取自动温度调节装置，保持温度适宜生产的要求。 2项目所在地夏季温度较高，生产车间热源较多，因此在车间和仓库需设置足够的排气设备和空调。 3办公室、生活间按现行的国家标准工业企业设计卫生标准的规定执行。 4车间工作环境必须符合劳动卫生标准 1维修 本项目生 产装置自动化控制水平较高，应加强生产及公用设施的日常维护。有维修间及维修组，负责生产装置、转动设备的日常维护，电器仪表检验及计算机系统的管理等。 2检验 本项目需设置质量人员对全厂的原料、产品等进行质量控制和检测，主要任务为： （ 1）对进厂的原材料和零部件进行检验。 （ 2）对半成品、产成品进行检查和调试，保证产品质量。 （ 3）按工艺要求，负责做好新品种投入生产时首件封样鉴定工作。 （ 4