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白炽灯转产LED高效节能灯项目可行性研究报告PAGEPAGE72中技经投资顾问股份有限公司青州恒威化工有限公司白炽灯转产LED高效节能灯项目可行性研究报告目录TOC\o"1-2"\h\z\u目录 1第一章总论 11.1项目背景与概况 11.2研究工作概述 71.3推荐方案与研究结论 8第二章市场预测 152.1产品市场供需现状 152.2产品目标市场分析 172.3产品竞争力分析 172.4市场风险分析 172.5产品的细分市场与定位。 182.6产品销售收入预测 18第三章建设规模与产品方案 193.1拟建规模和产品方案 193.2建设规模选定的合理性说明 193.3产品方案 19第四章厂址选择与总图布置 224.1厂址现状 224.2厂址建设条件 224.3总平面布置原则 234.4绿化 244.5道路布置 24第五章技术、设备方案 255.1技术方案 255.2主要设备方案 35第六章运输与工程方案 396.1主要原辅材料供应和运输 396.2工程方案 40第七章节能方案 497.1编制目的与设计原则 497.2用能标准及节能设计规范 497.3项目的范围与内容 507.4项目主要能耗状况与能源的数量 507.5项目节能效果对比分析 507.6项目节能措施 537.7能源管理制度及检测手段 547.8节能结论 55第八章环境影响评价 568.1厂址环境条件 568.2项目建设和生产对环境的影响 578.3环境保护措施方案 588.4环境影响评价 58第九章劳动安全、工业卫生与消防 599.1劳动安全、工业卫生 599.2消防 60第十章组织机构与人力资源配置 6210.1组织机构 6210.2生产制度与人力资源配置 6210.3培训计划 6210.4劳动力来源 63第十一章项目实施进度 64第十二章招投标方案 6512.1招投标方案 6512.2招标内容 66第十三章投资估算与资金筹措 6813.1编制说明 6813.2投资估算依据及方法 6813.3建设投资估算 6813.4流动资金估算 6813.5项目投入总资金及总投资 6913.6资金筹措 69第十四章财务分析评价 7014.1编制依据 7014.2计算期 7014.3销售价格 7014.4销售收入 7014.5增殖税和销售税金及附加 7014.6总成本费用 7014.7利润 7114.8财务盈利能力分析 7214.9盈亏平衡分析 7214.10财务风险分析 7214.11清偿能力分析 7214.12敏感性分析 7314.13评价结论 7314.14建议 73第十五章风险分析 91第十六章结论与建议 92附件1、项目厂区总平面布置图2、项目厂址区域位置图3、潍坊市环境保护局对青州恒威化工有限公司出具的环境评价表环审表字【2009】54号4、土地证复印件5、中国农业银行潍坊市分行出具的贷款承诺函6、潍坊市发展和改革局登记备案证明7、青州市农业银行出具的青州恒威化工有限公司存款证明8、青州恒威化工有限公司对所附材料真实性的承诺证明9、企业荣誉证书10、法人代表荣誉证书第一章总论1.1项目背景与概况1.1.1项目名称白炽灯转产LED高效节能灯项目1.1.2项目承办单位概况承办单位:青州恒威化工有限公司法人代表:魏波地址:山东省青州市羊临路弥河工业区青州恒威化工有限公司为市直骨干企业,利税大户。现有员工280余人,其中工程技术人员25人。主导产品是白炽灯、油漆、涂料生产的综合性企业。原年产白炽灯2000万只,占销售额的20%。2008年产值10200万元,利税2120万元,原有总资产12018万元,固定资产原值8046万元,固定资产净值6012万元,资产负债率10%,企业净资产10816.2万元。公司有一定的资金储备,可筹集自有资金投资3702万元,投资本项目,企业银行信用等级AA级,其余5000万元已与农业银行潍坊市分行达成贷款协议,项目资金有保障;项目建成后,该项目资产负债率57.4%,公司总资产负债率36.4%,资产负债结构科学合理。公司占地26180平方米,可拆除原有旧平房,合理、节约利用土地,腾出建设用地10000平方米,无需新增土地使用;企业原从事白炽灯的生产,在生产过程中,积累了丰富的照明灯生产技术经验,培养了部分光学理论及实践的专业技术人才;公司已有良好的白炽灯销售渠道,可利用该渠道迅速扩大销售,降低销售成本,在本项目的筹备工作中,高薪聘请了全国各地的光电子高科技人才及专业管理人才,前期项目储备工作扎实可靠。1.1.3项目技术人员姓名职务学历专业主要成果曾庆轩董事兼技术总工博士生导师电子NANO金属纳米复合膜任永宏研发部部长研究生半导体王坚研发部副部长研究生半导体侯东生产部部长本科电子技术企业基本情况见表1-1。项目基本情况见表1-2。表1-1企业基本情况表单位:万元企业名称青州恒威化工有限公司法定代表人魏波企业地址山东省青州市弥河工业区联系电话0536-380067713606366314企业登记注册类型有限责任公司职工人数(人)280人其中:技术人员(人)35人隶属关系青州市发改委银行信用等级AA+级有无国家认定的技术中心暂无企业总资产12018固定资产原值8046固定资产净值6012资产负债率10%企业贷款余额暂无其中:中长期贷款余额正在申请短期贷款余额暂无主要产品生产能力,国内市场占有率,2007年水、能源及相关资源消费量公司主要生产白炽灯、荧光灯年销售收入4980万元,经营有机化工原料,年销售收入2000万元,生产油漆、涂料制品年销售收入4000万元,合计销售收入10980万元。2007年水消耗287吨,电消耗311万度。白炽灯、荧光灯技改后,年改产LED照明灯10万只,封装LED发光二极管1000万只,新增销售收入12000万元。企业经营情况年度(近三年)2006年2007年2008年备注销售收入8000万元10980万元10200万元利润800万元1035万元1100万元税金900万元1100万元1020万元表1-2项目基本情况表单位:万元企业名称青州恒威化工有限公司所属行业电子所属专题绿色照明工程项目名称白炽灯、荧光灯生产技改冷光源LED高效节能灯建设年限1年项目负责人及联系电话魏波136063663140536-3800677项目建设必要性(企业资源消耗和污染物排放的现状、存在的主要问题)我公司2007年产白炽灯2000万只,2007年生活用水消耗287吨,无生产性废水,工业用电消耗31万度。但白炽灯属于高耗能的产品,其中80%的电能转化为热能,并被认为是影响全球变暖的因素之一。为响应政府关于绿色照明应用的号召,配合国家政府投资拉动内需的政策,贯彻《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要》,建设节约型社会,公司规划2009年将原白炽灯、荧光灯生产技改成冷光源LED高效节能灯。项目建设内容公司原有白炽灯生产车间,已满足不了新项目的生产需求,本着高效利用土地的原则,拆除办公楼北部平房,将原有白炽灯生产车间改做LED灯仓库,新建1504平方米研发办公楼,8000平方米的四层生产车间,筹建八条LED生产线,年生产LED冷光源高效节能灯10万只,封装发光二极管1000万只。建成后达到目标(节水、节能和资源综合利用情况污染物排放情况)本项目达产后比原白炽灯项目节电12万度,折合标煤42.84吨;按年销售10万只LED灯具,节能折合标煤2.4万吨。按照每燃烧一吨煤产生21公斤CO2计算,本项目可减少CO2排放504吨。按照每燃烧一吨煤产生6.2公斤氮氧化物计算,本项目可减少氮氧化物排放149吨。项目总投资8702固定资产投资7362银行贷款5000自筹及其他3702新增销售收入16880新增利润1918新增税金1209新增出口创汇3000项目前期工作情况公司于2007年3月成立市场调查组,走访了广东的深圳、中山市和江浙一带LED生产单位,进行市场调研。2007年10月成立了LED研发工作室,进行了相关产品的科研工作和试制,已完成了LED产品的工艺设计。办公、研发楼于2008年11月动工改造,预计2009年1月完成改造投入使用。2008年12月份已完成了LED生产楼的建筑图纸设计及水电暖配套设施设计。1.1.3项目主管部门山东省发改委1.1.41、研究范围本工程可行性研究的主要范围包括:1)建设规模与产品方案;2)市场分析与预测3)工程技术方案;4)确定节能措施、进行节能效果分析;5)企业组织、劳动定员和工程建设实施进度建议;6)劳动安全、工业卫生与消防;7)环境影响评价8)招投标方案9)进行工程建设投资估算和财务评价等。2、编制单位中技经投资顾问股份有限公司工程咨询证书编号:工咨甲101200800331.1.5可行性研究报告编制依据1)国家发改委,发改办环资(2008)2692号文“关于组织申报资源节约和环境保护2009年中央预算内投资备选项目的通知”;2)《中华人民共和国可再生能源法》;3)《中华人民共和国电力法》;4)《中华人民共和国建筑法》;5)《中华人民共和国清洁生产促进法》;6)国家发改委颁布的行业标准QBJS5-2005《轻工业建设项目可行性研究报告编制内容深度规定》;7)《中华人民共和国节约能源法》;8)山东省发改委,鲁发改地区(2008)1497号文;9)国家《产业结构调整指导目录(2005年本)》;10)山东省统计局、经贸委、节能办,鲁统字(2008)46号文《关于2007年全省及各市单位GDP能耗等指标的通报》;11)青州恒威化工有限公司与中技经投资顾问有限公司签订的编制本项目可行性研究报告的《技术咨询合同》;12)环保部门对本项目的环保要求;13)建设单位提供的有关技术资料。1.1.6项目提出的理由与过程一、符合国家的产业政策1、该项目符合国家《关于组织申报资源节约和环境保护2009年中央预算内投资备选项目的通知》的第一条“节能”方面“绿色照明工程”中的“白炽灯企业转产LED高效照明产品;半导体(LED)照明产业化”项目要求;同时也符合国家《产业结构调整指导目录(2005年本)》鼓励类第二十六条“环境保护与资源节约综合利用”第33项“新型节能照明产品、生产技术开发和配套的材料、设备技术开发”的要求。2、符合我国能源发展政策1)国家《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中要求:用科学发展观和构建社会主义和谐社会两大战略思想统领能源工作,贯彻落实节约优先、立足国内、多元发展、保护环境,加强国际互利合作的能源战略,努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系,以能源的可持续发展支持我国经济社会可持续发展。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中还提出,2010年万元GDP能耗由2005年的1.22吨标准煤下降到0.98吨标准煤左右,年均节能4.4%,相应减少排放二氧化硫840万吨。2)《节约能源法》(中华人民共和国主席令第77号令)中第60条“中央财政和省级地方财政安排节能专项资金,支持节能技术研究开发、节能技术和产品的示范与推广、重点节能工程的实施、节能宣传培训、信息服务和表彰奖励等”;第61条“国家通过财政补贴支持节能照明器具等节能产品的推广和使用”。3)国务院《关于加强节能工作的决定》(国发〔2006〕28号)第十七条“全面实施重点节能工程。有关部门和地方人民政府及有关单位要认真组织落实“十一五”规划纲要提出的燃煤工业锅炉(窑炉)改造、区域热电联产、余热余压利用、节约和替代石油、电机系统节能、能量系统优化、建筑节能、绿色照明、政府机构节能以及节能监测和技术服务体系建设等十大重点节能工程”。4)国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,“高效节能、长寿命的半导体照明产品”被列入中长期规划第一重点领域(能源)的第一优先主题(工业节能)。我国的可再生能源发展步伐加快,开发利用可再生能源已经成为我国能源战略的重要内容。3、符合我国保护生态环境的要求本项目产品满足社会需求的同时又能有效保护生态环境,是LED绿色照明发展的方向。随着我国发展循环经济概念和建设资源节约、环境友好型社会目标的提出,为加快推进节能减排,逐步淘汰白炽灯,加快推广节能灯,国家发展改革委编制了《中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯行动计划》。若把现有在用的白炽灯全部替换为节能灯,一年可节省480亿千瓦时,潜力巨大,是实现节能减排目标的重要途径。项目的建设符合高效、节能、环保综合利用及循环经济的原则,是减少能源消耗与CO2排放量、保护生态环境的一种有效途径。1)符合节能需求LED产品具有突出的节能效果和环保效益,有良好的社会节能效益,符合我国产业发展战略,是高耗能白炽灯技术改造的理想升级产品。中国目前能源主要来自火力发电,而火力发电主要采用煤,燃煤会产生大量的二氧化碳造成温室效应。为了解决能源问题,中国主要朝两个方向着手,发展新能源与节能。目标至2010-2012年替代性能源将提供15-30%的能源需求,而我国照明所消耗的电能约占电力总消耗量的1/6,若目前国内1/3的白炽灯被LED代替,每年就可以为国家节省一个三峡工程的年发电量。2)符合市场需求
LED产品具有广阔的市场前景。我国十分重视半导体产业的发展,相继出台了一系列政策,促进相关产业发展。2003年6月,科技部联合信息产业部、教育部、建设部、中科院、轻工业联合会等单位成立国家半导体照明工程协调领导小组,紧急启动国家半导体照明工程。2006年初,国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,“高效节能、长寿命的半导体照明产品”被列入中长期规划第一重点领域(能源)的第一优先主题(工业节能),在国内外引起广泛关注。2006年7月,建设部公布的《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要》中明确表示要实现单位国内生产总值能源消耗降低20%的目标,强调要落实节约资源和保护环境的要求,建设低投入、高产出、低能耗、少排放、能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会,并把“绿色照明——在公用设施、宾馆、商厦、写字楼以及住宅中推广高效节电照明系统等”列为十大节能重点工程之一。2006年10月,国家“十一五”、863计划“半导体照明工程”重大项目正式启动。而LED的特性使其成为21世纪最合适的绿色光源。二、企业发展的需要1.1.7项目建设的必要性1、根据国家发展改革委编制的《中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯行动计划》;国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,“高效节能、长寿命的半导体照明产品”被列入中长期规划第一重点领域(能源)的第一优先主题,项目的设立可淘汰原白炽灯生产线,转产高效节能的LED灯,符合国家产业政策。2、公司经营状况良好,资本金较为充足,具有转产的能力。3、项目利用原有土地,无需新增土地,提高土地利用率。4、公司原有光学工程师、熟练生产工人可实现迅速转型,并计划吸收大学生和下岗工人200人,扩大就业,带动当地经济的发展。5、公司已有良好的白炽灯销售渠道,可降低销售成本,并且与市政府已达成扶持意向,计划将当地的路灯改造项目委托项目公司实施。6、项目产能较大,达产后可实现节能万吨以上标煤,具有较好的社会效益。7、弥补山东地区LED节能灯生产的需求。LED发光二极管的封装及LED节能灯生产厂主要在广东地区,其次是江浙一带,山东LED节能灯生产厂很少,远远跟不上市场发展的需要和山东贯彻加强节能工作、推广绿色照明政策的力度。所以,现阶段进行转产LED,是公司转型的良好机遇,具有较高的可行性。1.2研究工作概述1.2.1研究工作概况中技经投资顾问股份有限公司在接受了本项目可行性研究报告编制任务后,参加研究人员到公司了解企业现状,并与企业领导及技术人员就工程技术方案等进行了讨论,重点对本项目建设的生产设备、技术开发等情况进行了确定,对项目投资估算、经济效益等进行了分析测算。最终完成了可行性研究报告的编制。1.2.2公司前期考察准备工作扎实1)公司于2007年3月成立市场调查组,走访了广东的深圳、中山市和江浙一带LED生产单位,了解企业生产LED的规模、技术现状和发展潜力等基本情况。走访了山东的济南、青岛、临沂等以及河北的石家庄、山西的太原、新疆的乌鲁木齐等灯具批发城市,进行市场调研,并对公司派出的澳大利亚学习人员下达LED澳大利亚市场考察任务。2)2007年5月,分别引进了熟悉LED的封装和大功率LED路灯、室内LED日光灯工艺技术的技术人才。成立了LED研发部,针对国家绿色照明扶持政策及市场需求,进行了一系列的研究开发,确定了项目的市场营销路线和基本生产工艺。3)2008年12月完成办公楼、生产楼的设计规划。4)本项目的建设地点拟在青州恒威化工有限公司院内,公司占地26180平方米,2008年12月,公司拆除了原白炽灯生产车间及破旧平房仓库,腾出10000m2项目建设用地。新建LED封装车间和LED灯具组装车间。合理、节约利用土地,无需新增土地使用。5)资金条件公司近年来经济效益较好,具有较强的经济实力,原有总资产12018万元,资产负债率10%,企业净资产10816.2万元。公司有一定的资金储备,可自筹3702万元投资本项目,企业银行信用等级AA级,其余5000万元已与农业银行潍坊市分行达成初步贷款协议,并且出具贷款承诺函,项目的资金有保障。项目建成后,该项目资产负债率57.4%,公司总资产负债率36.4%,资产负债结构科学合理。6)技术条件公司在白炽灯生产过程中,积累了一定的光学技术人员储备;公司高度重视产品质量和体系化的管理,2005年公司通过了ISO9001国际质量体系认证,并保持至今;公司技术力量具有年轻化、知识化、专业化的特点,人员年富力强,学历层次高,重视科技创新,具有拼搏、锐意进取的团队精神;公司与多所科研单位建立了长期合作关系;早在几年前就开始了针对该项目的市场与技术调研,并聘请了一定的LED技术人才,为白炽灯转产LED节能灯做好了充分的的技术准备。7)项目合法性及审批情况根据前期的调研情况,投资人编写了项目建议书,阐述了项目的设立和建设的意义,并报当地市政府申报,市政府认为该项目符合国家节能环保的政策,能促进当地的经济和就业,并列入市高科技项目;公司于2008年12月18日在潍坊市经贸委取得立项备案证明(潍经贸投备【2008】152号);2009年1月8日取得了建设项目环境影响报告表,2009年2月10日潍坊市环保局对项目环境影响报告表下达批复文件;2009年2月18日公司换取新的增加LED节能灯生产内容的营业执照。1.3推荐方案与研究结论1.3.1推荐方案建设规模、产品方案1)建设规模及产品方案项目计划拟利用原有厂房土地,拆除1080平方米旧生产平房,建设三层节能型科研办公楼1504平方米,四层LED节能型超洁净生产厂房4000平方米,四层洁净灯具组装生产厂房4000平方米。转产八条LED自动封装生产流水线及三十条LED照明灯生产流水线。可实现年封装大功率LED发光二极管1000万、小功率LED发光二极管5000万只。60WLED路灯15000只、120W5000只、8WLED日光灯50000只、15WLED日光灯30000只。生产规模在国内LED生产企业中属中型生产企业。2)质量标准质量标准符合企业标准,详见第五章。1.3.2本项目的建设地点位于山东省青州市弥河工业区,青州恒威化工有限公司原有厂区内。该地块地下水资源丰富,电力、交通、通讯等基础设施齐全,区域位置较好。公司占地26180平方米,拆除原有白炽灯生产车间及破旧库房,挪出建设用地10000平方米,合理、节约利用土地,无需新增土地使用。从地质、水文、气象等条件来看,对工程建设无不利影响。1.3.3LED封装原理是以蓝色芯片上涂上YAG荧光粉,芯片的蓝色光激发荧光粉发出540nm~560nm的黄绿光,黄绿光与蓝色光合成白光。LED封装流程是芯片检验、固晶、金丝焊线、灌胶、固化、切筋、测试、分色分光、包装;LED灯具的生产流程是LED日光灯原料检验、线路板插件、线路板波峰焊、焊点检查修整、点亮实验、整灯装配、老化、成品检验、包装。1.3.4主要原材料、燃料供应1)原料:本项目LED封装及LED节能灯组装主要原材料:晶片、硅胶、荧光粉、金丝、支架,导电银胶、NANO纳米金属膜、防静电袋、恒流电源、线路板、灯壳、散热器、焊锡等。2)供水:该厂已接入DN65供水管道一条,供水能力360m3/h,尚有余量200m3/h,可满足本项目的用水需求。3)供电本项目利用原有S11M-1000-10/0.4型油浸变压器一台,装机容量400kW,原有白炽灯生产运行负荷为280KW,项目新增计算运行负荷约为230kW,需要系数约为0.57。项目年耗电量约55.2×104kWh。厂区原有的变电所可满足新上项目的用电需求。1.3本项目主要污染物及治理措施:1)废气:本项目不产生废气2)废水:本项目不产生生产废水只产生少量生活污水,日排放量约3m3)固体废弃物:本项目产生固体废弃物为支架切角料,由供应商回收。1.3.6本项目共需定员300人,其中管理25人,技术人员25人,工人250人。1.3.7项目投入总资金为8702万元。其中建设投资7362万元,流动资金1340万元。企业自筹资金3702万元,申请银行贷款5000万元。1.3.8项目自施工图设计开始之日起计划用12个月时间完成项目建设。1.3.91、企业具备项目建设的有利条件公司近几年的持续高效益,使项目建设在资金上都具有一定的优势。本项目采用的生产工艺与设备均为目前国内成熟、可靠、先进的技术与产品,适用于产生化生产,技术来源于北京理工大学机电工程学院,充分利用了从美国引进的新技术,技术来源有保证。公司目前拆除原白炽灯生产车间后有约10000m2的空地,为项目的实施提供了场地保证。公司经营能力较强,有成熟的销售渠道,并且原有光学工程师十余人,具备相应的知识和经验,能实现快速转型,这都为项目的顺利实施打下了坚实的基础与保证。2、经济效益项目年正常销售收入为16880万元,年利润总额为3027万元,年增值税、所得税等税种为1109万元,年税后利润为1918万元。1)财务内部收益率:项目财务内部收益率(所得税前):18%资本金收益率:22%2)财务净现值(按ic=17%测算)财务净现值(所得税前):19826万元3)投资回收期投资回收期(所得税前):3.5年(含建设期)投资回收期(所得税后):4.8年(含建设期)4)投资利润率和投资利税率经测算,项目投资利润率为29.4%。项目投资利税率为35.3%。敏感性综上所述,该项目的建设是必要的,在技术上是可行的,建设条件和生产条件是具备的,财务和经济效益是良好的。1.3.10表1-3主要技术经济指标表序号指标单位数量备注1总投资万元8702其中:建设投资万元7362铺底流动资金万元13402投资指标百元收入占用建设投资元/百元49百元收入占用流动资金元/百元133全厂定员总计人300其中:管理人员及技术人员人50工人人2504全年生产天数d/a300全年生产小时h/a85项目用地亩156新建建筑面积m295047主要原材料、物料需要量:晶芯KK/a60KKA/B硅胶t/a60荧光粉t/a1.6金丝Kg/a0.13支架KK/a2.9导电银胶Kg/a60防静电袋K/a500电源万个2线路板万片5灯壳万个10焊锡KG376电万kWh/a55.28总运输量t/a670其中:运入万t/a350运出万t/a3209年总成本(100%负荷)万元10年销售收入万元1688011年利税万元302712年利润万元191813投资回收期(税前)a3.814投资回收期(税后)a4.515投资利税率%35.316投资利润率%29.417资本金利润率%18借款偿还期年3.5含建设期一年3、项目发展概况已进行的调查研究项目及其成果1)2006年底,公司根据政策的要求和照明产业的发展趋势,投资人提出转产LED产品的设想,2007年3月成立了市场调研部,进行了市场的调研和前期筹备工作。分别走访了广东的深圳、中山市和江浙一带LED生产单位,了解了LED封装和节能灯的市场情况,2007年4月公司派相关管理和技术人员赴澳大利亚学习国际贸易并考察澳大利亚市场,针对澳大利亚政府在三年内彻底更换作LED灯的政策,决定生产LED节能灯供应澳大利亚市场。2)2007年5月成立了LED研发工作室,走访了国内多所院校,聘请了国内LED专家,利用先进的成熟技术,完成了LED封装和LED产品的工艺规划,特别是聘请北京理工大学电工程学院曾庆轩教授为我公司特别技术顾问,曾庆轩教授为研究军工用LED技术的专家,他将从美国引进的LED新技术传授给我们,使我们有了国际上最先进的技术来源保证。达产后可实现LED的产业化生产。3)2008年11月份由青州建筑设计院设计了项目总平面布置图、办公楼和生产楼的建筑图纸设计及水电暖配套设施设计。4)2008年12月由公司澳大利亚办事处联系,同澳大利亚灯具贸易商达成产品销售意向。4、项目综合评价结论公司对LED市场进行了充分的调研,聘用国内光电科研院所的研究专家,利用成熟的LED封装工艺和LED节能灯的最新研究成果,LED和线路板的焊接采用了国内空白的金属纳米膜进行焊接,其联接为金属联接,导热导电性能大大优于其他焊接形式;公司封装原料和电子器件从台湾和国内专业生产厂家采购,保证了产品的质量和使用寿命;其选址合理,位于工业园区,动力、用水、交通等便捷可靠。项目进度规划合理,资金来源分自有资金和银行贷款两部分,财务评价指标较好,该项目能够适应市场变化,具有较强的抗风险能力。特别是公司销售形式新颖,有示范带动作用。公司已与青州市政府达成初步协议,对青州市的路灯节能改造实行总承包,青州市政府将所有新通公路的路灯交给本公司安装LED节能路灯;对原有路灯进行节能改造,并且不用政府投资,由我公司投资对全市的路灯进行逐步改造,五年内用节约的电费金额回报我公司的成本及利润。不仅我公司可以取得较好的经济效益,而且可以取得持久的社会节能效益。我公司将采取这种地方政府比较愿意接受的合同能源管理服务模式,对山东省的各县市区路灯改造进行服务销售。达到企业经济效益与社会节能效益双丰收。同时这种节能服务模式,在LED节能灯的推广普及过程中,可起到示范带动作用,推动LED绿色照明的迅速普及。该项目的实施,将淘汰落后的产品,专业生产国家大力扶持的环保节能高科技产品LED照明灯具,符合当前国家鼓励的发展产业政策,既有明显的经济效益,又有良好的社会效益,本项目的建设是十分有必要的。
第二章市场预测2.1产品市场供需现状2.1.1产品用途本项目的产品是LED发光二极管和LED路灯及LED日光灯。LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点,现已广泛应用于景观、汽车、广告照明、特种照明等,随着LED技术的进步和成本的降低,LED路灯和LED日光灯也正得到广泛的应用。2.1.2产品国内外市场供需现状1、产品国内市场供需现状中国LED产业应用技术及产品开发创新能力走在全球前例的是产业配套能力较强,市场潜力巨大的中下游产业。半导体照明产业从产业链角度可以分为上游、中游和下游。发光二极管半导体衬底材料、外延晶片、芯片等的制造是上游产业,发光二极管的封装是中游产业,基于发光二极管的半导体照明光源与灯具的制造是下游产业。显然,下游以中游为基础,中游以上游为基础。上游产业是技术资本密集型产业,投资强度大,工艺控制技术难度大,吸纳就业人员少,但与国际先进水平比较,技术差距大(以GaN基LED的发光效率为例,比较结果见表(1);因此能满足市场需要且规模化生产的企业少,封装所需芯片尤其高档芯片主要靠进口,其中高档蓝绿芯片和四元芯片主要从美国Cree、Bridgelux、HP等公司进口,中档蓝绿芯片和四元芯片主要从美国UOE,台湾晶元、国联公司,以及韩国公司进口。表2-1我国GaN基LED发光效率与国际水平比较颜色波长(nm)发光效率(lm/w)(中国大陆)发光效率(lm/w)
(国际水平)绿色50538兰色465515紫外390421白光40100中游封装产业从上个世纪六七十年代开始发展,传统引线型LED封装技术已相对成熟,但新型LED包括ChipLED、TopLED、PowerLED的封装刚刚起步。我国目前在LED中游产业技术上和国外差距不大,但规模与国外大公司比,差距较大;下游半导体照明光源与灯具制造业是新兴行业,九十年代末国内开始把发光二极管用作室内外装饰照明光源。近几年,随着GaN基LED材料技术快速发展,蓝光激发白光得以实现,亮度大幅度提高,LED用于亮化和照明得以变成现实。2、产品国际市场供需现状白炽灯是一种高耗能的照明灯具,发光效率低,其中80%的电能转化为热能,并被认为是影响全球变暖的因素之一,很多国家都在加紧立法,鼓励使用节能型光源。欧盟、澳大利亚和美国分别将从2009、2010和2020年开始禁用白炽灯泡。我国大力发展LED产业恰逢其时。近几年,国内半导体照明产品出口量迅速上升,增幅几近100%,而且会持续下去。潜力巨大的国际市场,完全可以为我国发展半导体照明产业提供难得的发展机遇。美国OIDA(OptoelectronicsIndustryDevelopmentAssociation)2002年11月发布的半导体照明技术路线图,对半导体照明的发展目标作了预测,见表2-2。表2-2OIDA半导体照明路线图技术指标推荐值技术指标SSL-LED
2002年SSL-LED
2007年SSL-LED
2012年SSL-LED
2020年白炽灯荧光灯发光效率(lm/w)25751502001685寿命(khr)20>20>100>100110光通量(lm/lamp)252001000150012003400输入功率(w/lamp)7540光通量成本($/klm)20020<5<20.41.5单灯成本($/lamp)54<5<30.55显色指数7580>80>809575市场进入状况低亮度照明市场白炽灯
市场荧光灯
市场所有照明市场从近几年世界各国LED发展的实际情况来看,发展速度远远超出了上表的预期。2007年6月份,白光LED发光效率已达100lm/w(如国际市场顶尖芯片生产商CREE),同时,LED产业在我国已初具规模,已初步形成从外延片生产、芯片制造、器件封装到集成应用比较完整的产业链。专业咨询机构StrategiesUnlimited预测,全球高亮度LED节能灯市场将从2006年的40亿美元增长到2011年的90亿美元,年均复合增长率为16.7%。2.2产品目标市场分析随着LED发光效能的持续改善和价格不断下降,LED在现有的应用中开始取代荧光灯和白炽灯。这是因为LED只从装置的前端发光,因此一个60-70lm/W的LED灯可以媲美传统的100lm/W全方位荧光灯。主流的通用照明包括企业照明和消费者的家庭照明。高光通量的LED最终的潜在市场是针对数十亿美元的室内和室外的家庭以及企业通用照明市场。每年我国白炽灯、日光灯的产量为50亿只,如果以每年取代10亿只白炽灯、日光灯,每只LED日光灯使用200只小功率LED发光二极管计算,市场的需求量将达到2000亿只。而每年有一亿只路灯更换LED路灯,市场可需求80亿只LED大功率发光二极管。2.3产品竞争力分析本项目是由北京理工大学机电工程学院合作参与的产学研合作开发型项目,具有雄厚的技术力量支持,引进荷兰ASM公司先进的生产设备和检测仪器,产品质量先进可靠。影响LED散热的关键工艺采用美国最新NONA材料,通过通电后自熔的方式,以金属紧密结合LED和铝基板,散热性全面优于国内通用的导热硅酯工艺的性能,大大延长了LED产品寿命。项目投资企业有丰富的市场运作经验,以市场需求为导向,先行开发市场销售,已落实了较大规模的销售市场,公司已有良好的白炽灯销售渠道,可利用该渠道迅速扩大销售,降低销售成本;同澳大利亚灯具贸易商达成产品销售意向。并且公司已与青州市政府达成初步协议,对青州市的路灯节能改造实行总承包,青州市政府将所有新通公路的路灯交给本公司全部安装LED节能灯;对原有路灯进行节能改造,由我公司投资对全市的路灯进行逐步改造,五年内用节约的电费金额回报我公司的成本及利润。不仅我公司可以取得较好的经济效益,而且可以取得持久的社会节能效益。2.4市场风险分析本项目属高新技术生产范畴,生产技术含量高、产品附加值高,节能效果特强,市场前景广阔,抗击风险能力较强。避免了品种单一、规模实力不大的弊端,结合国内外同类企业快速发展的状况,企业唯有加大研发力度,与技术支持单位通力合作,自主创新研发出更多具有科技优势的产品,并且实现科技成果与生产力的转换,生产出物美价廉的LED系列产品,推广节能服务销售新模式与市场运作相结合的销售策略,做活市场,方能在未来市场中做大做强,提高自身抗击风险的能力。2.5产品的细分市场与定位。LED市场可分为a:功率LED封装市场、b:LED路灯市场、c:LED日光照明市场a:功率LED封装产品为单颗1W,是目前市场接受程度、性价比最高的产品。b:LED路灯产品。中国城市道路照明存量约有2800万盏,每年增长大约有200万盏,其中每盏需要LED约100-200颗,价格约为3500-5000元,如果新增的路灯有七成选用LED,LED路灯市场每年就约有50亿元的规模,我公司立足于当地城市道路照明的市场开发,产品以中档产品为主。c:LED日光灯产品以替代家庭照明产品为主,家庭照明是未来最大的照明市场,目前因产品的价格较高,市场接受程度较低,但随着LED技术进步和成本的降低,以及政府的大力扶持,LED产品正逐步进入千家万户。2.6产品销售收入预测名称规格数量(万只)销售单价(元)销售额(万元)备注大功率LED发光二极管1W100099000其中外销8865万元小功率LED发光二极管0.06W50000.351750其中外销1400万元LED路灯60W1.525003750LED路灯120W0.500034001700LED日光灯10W5125625LED日光灯15W3180540合计16880
第三章建设规模与产品方案3.1拟建规模和产品方案3.1.1建设规模的确定根据市场调查和预测,营销战略以及产品方案的初步研究结果,结合生产工艺技术、资源供应,协作配套和项目投融资条件,以及考虑规模经济性等因素,确定该项目总投资8702万元,占地1000㎡,新建四层LED封装洁净厂房4000平方米,四层LED节能灯组装洁净车间4000平方米,研发实验楼1500平方米。建设八条LED全自动封装生产线,三十条LED灯具组装生产线。生产规模为年封装大功率LED1000万只,小功率LED发光二极管5000万只,60WLED路灯15000只、120W5000只、8WLED日光灯50000只、15WLED日光灯30000只。3.2建设规模选定的合理性说明3.2.1符合产业政策该项目符合国家《关于组织申报资源节约和环境保护2009年中央预算内投资备选项目的通知》的第一条“节能”方面“绿色照明工程”中的白炽灯企业转产LED高效照明产品;半导体(LED)照明产业化项目的要求;同时也符合国家《产业结构调整指导目录(2005年本)》鼓励类第二十六条“环境保护与资源节约综合利用”第33项“新型节能照明产品、生产技术开发和配套的材料、设备技术开发”的要求。3.2.2符合经济规模标准本项目为新建生产项目,产品属绿色照明产品,其产品市场价格波动不大。参考国内LED产品规模和公司的效益状况,本项目为中型LED节能灯生产企业,抗风险能力较强。3.2.3优越的内外部条件青州恒威化工有限公司拆除原白炽灯厂房、库房,利用原有土地资源,勿需新增建设用地;厂区供电供汽供水充足,交通便利;并且连续多年有经济效益的积累,资金状况良好;该公司多年的生产实践积淀了丰富的管理经验、建立了相对广泛的营销网络、培养了一批优秀的生产管理人员,山东地区对LED节能灯的需求量大,LED节能灯生产厂家少;这些都为新项目的顺利实施奠定了基础。3.3产品方案3.3.1产品方案比选1、实现LED白光的工艺选择(1)蓝色芯片上涂上YAG荧光粉,芯片的蓝色光激发荧光粉发出540nm~560nm的黄绿光,黄绿光与蓝色光合成白光。该方法制备相对简单,效率高,具有实用性。(2)RGB三基色多个芯片或多个器件发光混色成白光,或者用蓝+黄绿色双芯片补色产生白光。只要散热得法,该方法产生的白光较前一种方法稳定,但驱动较复杂,另外还要考虑不同颜色芯片的不同光衰速度。(3)在紫外光芯片上涂RGB荧光粉,利用紫光激发荧光粉产生三基色光混色形成白光。由于目前的紫外光芯片和RGB荧光粉效率较低,仍未达到实用阶段。项目采用方法(1)进行白光LED产品的批量生产。2、散热技术的选择
传统的指示灯型LED封装结构,一般是用导电或非导电胶将芯片装在小尺寸的反射杯中或载片台上,由金丝完成器件的内外连接后用环氧树脂封装而成,其热阻高达250℃/W~300℃/W。因此,对于大工作电流的功率型LED芯片,低热阻、散热良好及低应力的新的封装结构是功率型LED器件的技术关键。公司采用表面贴片式封装组装技术。大功率LED路灯的组装,关键技术在于发光二极管的散热问题,它决定了发光二极管的光衰速度,我公司采取3、填充胶的选择
本项目采用低阻率、高导热性能的导电银胶材料粘结芯片,导电银导热系数为25.8;剪切强度为14.7。在器件的内部,填充透明度高的柔性硅橡胶,在硅橡胶承受的温度范围内(一般为-40℃~2004、反射处理
反射处理主要有两方面,一是芯片内部的反射处理,二是封装材料对光的反射,通过内、外两方面的反射处理,来提高从芯片内部射出的光通比例,减少芯片内部吸收,提高功率LED成品的发光效率。目前国内制作基板式的反射腔,由于抛光精度不足或金属镀层的氧化,反射效果较差,这样导致很多光线在射到反射区后被吸收,无法按预期的目标反射至出光面,从而导致最终封装后的取光效率偏低。
项目使用有机材料涂层的反射处理工艺,通过这种工艺处理,使得反射到载片腔内的光线吸收很少,能将大部分射到其上面的光线反射至出光面。这样处理后的产品取光效率与处理之前相比可提高30%-50%。5、荧光粉选择与涂覆
对于白色功率型LED来说,发光效率的提高还与荧光粉的选择和工艺处理有关。为了提高荧光粉激发蓝色芯片的效率,荧光粉的选择要合适,包括激发波长、颗粒度大小、激发效率等,需全面考核,兼顾各个性能。本项目选用台湾弘大荧光粉,其出光可满足产品需要。6、LED灯具照射的光学选择LED灯具如果不进行二次光学设计,LED的照射是比较集中,所以一定要进行二次光路设计,本项目采取自主研发的方式,选用灯具的发光光强呈蝙蝠形。灯具采用铝制散热片,散热速度快,成本较低,技术方案具有可行性和先进性。本着即散热效果好又美观大方的原则,自主设计多款路灯外壳,供市场选择。3.3.2产品方案年产大功率LED发光二极管1000万只,小功率LED发光二极管5000万只,60WLED路灯15000只、120W5000只、8WLED日光灯50000只、15WLED日光灯30000只。包装形式:大功率LED用封装板包装20个,大功率LED用防静电袋包装100个,然后用木箱包装。
第四章厂址选择与总图布置4.1厂址现状4.1.1地点与地理位置本项目建设地点位于青州市弥河工业区。全市主要有三种地貌类型:西南部为石灰岩低山丘陵区,面积747.1平方公里,山脉呈西南、东北走向,海拔多在150米以上,最高的青崖顶海拔945.3米。土壤多为褐土,少部为棕壤,是该市的主要造林区。东南部为玄武岩岗丘区,面积125.6平方公里,土壤为褐土和潮土。北部为平原区,面积691.1平方公里,土壤以潮土和沙姜黑土为主。地处鲁沂山区与鲁北平原交接地带,地势自西南向东北逐渐倾斜。中北部平原为主,公司位于平原地带。4.1.3土地利用现状项目用地场址现为建设用地,不占用耕地,整体呈矩形,项目周围紧靠开发区道路。场址地质单一,地势平坦,适宜施工。项目所在区域内目前无大的工业污染源,环境质量总体优良。4.2厂址建设条件4.2.1地形、地貌拟建场区地形平坦,地貌类型单一,地层结构简单,分布连续,厚度稳定,物理力学性质均匀,地层承载力较高,无不良地质现象分布,场区稳定性良好,适宜建筑物的兴建。4.2.2水文、气象、地质1、水文青州境内河流主要有淄河、南阳河、东阳河、弥河。弥河全长206公里,流域面积3847.5平方公里,县境内流经12处乡(镇),94个村庄。2、气象青州市属大陆性气候,为暖温带半湿润季风区,气候温和,四季分明,雨量集中,雨热同期。3、地质青州市大地构造上属华北台地,处在鲁西隆起、沂沭断裂带、鲁东隆起三个次级构造的交汇处。根据国家地震局《中国地震烈度区划图》,该项目所在区域为7度烈度区。该项目所有建构筑物的建设标准均按国家抗震设计规范要求建设。4.2.3交通运输条件青州市是山东省重要的交通枢纽,素有“半岛走廊”之称,胶济铁路横贯东西,通达全国各地。国道及城乡公路四通八达,济青高速公路、潍莱高速公路、潍徐、潍德、烟潍等多干线公路途径本市。青州市是物流集散地,有大型物流货运公司三十余家,可配送发货到全国各地。4.2.4社会环境青州是中国古九州之一,在七千年的人类文化发展过程中这里留下了众多的“北辛文化”、“龙山文化”。云门山摩崖巨“寿”名扬天下,驼山北周佛教石窟造像为华东之最,众多景观,吸引了许多的中外游客前来观光旅游。工业门类较全,拥有机械、轻工、冶金、化工、电子、纺织、建材、皮革、造纸、卷烟、酿酒、食品等十几个行业,产品达2000余种的工业体系。社会各项事业协调发展,青州列全国百强县第八十七位,先后被评为“国家卫生城市”、“中国优秀旅游城市”、“全国社区建设示范市”、“全国园林绿化先进市”、“全国科技进步先进市”、“全国文化工作先进市”、“全国民族团结进步模范集体”、“省级文明城市创建工作先进市”、“全国老龄工作先进市”、“全国团建先进县(市区)”、“第三批国家级生态示范区”,跨入“2005中国特色魅力城市200强”行列,顺利通过国家环保模范城市和国家园林城市的预验收,连续第四次荣获“全国民族团结进步模范集体”称号。连续两年荣获“平安山东建设先进市”称号。4.3总平面布置原则4.3.1概况该项目拟建于青州市羊临路弥河工业区青州恒威化工有限公司院内,规划在公司院落西部(油漆、涂料生产在公司东侧),紧靠羊临路,与油漆生产分院管理,距青州市城区1公里,区内地势平坦,基础设施配套齐全,周围交通方便,建设条件较为便利。4.3.2规划目标与规划内容本设计力求将本厂建成一个具有现代化气息,环境优美,设施完善,经济效益显著的现代化节能型照明产品生产基地。本规划设计内容满足LED封装及10万只LED照明灯具所需的生产装置、原料库、产品库、办公楼、职工公寓及相应的供电、供水、供热等公用配套设施。4.3.3规划原则体现21世纪现代化的企业形象,满足青州市有关的规划要求。重视可持续发展,充分利用土地、能源等资源,实现经济、社会、环境效益三者统一。体现绿色环保,强化企业美观,优化运营环境。优化生产、生活、储存、停车、道路、绿化公用设施等的布局,实现相互合作。4.3.4总平面布置该项目的建设地点拟选在青州恒威化工有限公司原有厂区内,公司占地面积26180平方米,项目总用地面积约10000平方米。可拆除原有白炽灯生产车间及破旧库房,新建LED封装车间和LED灯具组装车间,能满足项目用地要求。厂区地势平坦,利于建设,地理位置和交通条件较为优越。无需新增项目用地。本项目为新型节能建筑。遵循紧凑布局、节约用地的原则,根据建设单位发展需要对工程的整体要求,在满足生产工艺和结合公用设施的前提下,在厂区内布置综合办公楼、原料库、生产车间、产品库及相应的供电、供水、供热等公用配套设施。新建封装生产车间为10万级洁净厂房,根据工艺流程、产成品的流向及生产现场的实际情况进行合理布局。附:总平面布置图4.4绿化尊重自然、强化景观设计是本次绿化规划的主导思想,整个厂区的绿化规划强调自然与人工的和谐统一。厂区绿化采用集中与分散相结合,草、灌、乔的相结合方式,通过道路的带状绿化的辐射,将各个功能分区的绿地连通,形成点、线、面的绿化体系,已达到美化厂区环境的目标。厂区中建筑物规模较大,以大面积草皮配合普通灌木及纵横规则的树木来衬托景观。充分考虑人与绿化景观的融合,以多样、变化的四季花卉、灌木和观赏树木组成人性的绿化景观,并设置活泼的建筑小品,使工作人员能充分感受绿色,享受自然。4.5道路布置4.5.1设计原则:厂区道路布置原则应满足企业运输、消防、管线布置、绿化等方面要求,满足交通便捷通畅的要求。4.5.2布置形式和宽度厂区内道路布置形式采用直行道路设计,厂区主要道路路面宽为8米,次干道路路面宽6米,水泥混凝土面层,碎石基层。
第五章技术、设备方案5.1技术方案白光LED发光二极管主要用于照明灯具。LED的封装工序经过芯片检验、固晶、金丝焊线、灌胶、固化、切筋、测试,然后,再经LED日光灯原料检验、线路板插件、线路板波峰焊、焊点检查修整、点亮实验、整灯装配、老化、成品检验。该工艺制造LED发光二极管效率高,成本低,具有实用性。目前,影响国内LED产品寿命的关键因素是LED的散热技术,公司在北京理工大学机电工程学院的技术支持下,使用国内尚未应用的美国高科技焊接材料NANO纳米复合金属膜,有效解决了LED的散热问题。该项技术在国际上处于领先,在国内处于空白。纳米复合金属膜是一种新型的薄膜材料,有不同金属交替分层构成。利用金属相互反应形成金属间化合物的同时产生高温特性,进行具有不同热膨胀系数材料的焊接,不仅能够增加焊接强度,降低由于材料间热膨胀系数不同造成的应力集中,而且总具有良好的导热和导电性。在LED与PCB板的焊接中与传统技术相比,居于明显的优势。放出热量可控,作用时间短,不损伤器件。由于此膜焊接形成的金属合金导热性远好于导电胶或传统锡焊,所以有利于LED功率的提高,提高其发光强度。此技术将成为LED基板连接的关键技术。用LED焊接板做固定热源时,纳米复合金属膜需要3个连接物来连接LED的表面与金属的核心,4毫米直径的连接物嵌入在这个系统当中,主要用来疏导热量,而两侧的导管是用来提供热量的。纳米复合金属膜的形状见表5-1表5-1纳米复合金属膜的形状处理NANO焊接板的过程请见表5-2,并且它包括:夹入NANOFOIL成品入LED等表面与底板之间调整到合适的压力程度,用电子脉冲器来调节NANO成品的反应,连接电源之后,NANOFOIL产生的自我放热反应能发出1200J/G,能够提供足够的热量来融化相连接的锡连接材料。在冷却阶段,锡连接材料可以固化并产生真正金属链接在LED灯和底板之间。表5-2,NANO纳米膜与LED的连接5.1.1生产车间1、车间概况及特点本项目确定年产1000万只大功率LED、5000万只小功率LED、10万只LED灯具的生产能力。根据生产工序及其工艺路线,LED封装车间分为检测工序、固晶工序、焊线工序、灌胶工序、测试工序。本环境要求较高,净化等级要求为10万级。LED发光二极管封装车间、灯具组装车间要求全车间防尘、防静电。2、采用生产技术来源青州恒威化工有限公司与北京理工大学机电工程学院合作,由其提供国内尚未应用的美国高科技产品NANO焊接材料,有效解决了LED灯具的散热问题。北京理工大学隶属于工业和信息化部,是一所理工为主、工理文协调发展的全国重点大学,是建国以来国家历批次重点建设的高校之一,是首批设立研究生院的高校之一,是首批进入“211工程”和“985工程”建设行列的高校之一。学校坚持以国家经济建设和国防科技发展需要为导向,曾研制和创造了多个新中国第一:1956年,研制成功我国第一台电视发射接收装置,并拥有中华人民共和国电视第一频道使用权;1958年,研制出我国第一台大型天象仪,同年还研制出我国第一枚二级固体高空探测火箭并发射成功;1959年,研制出我国第一辆轻型坦克,并装备军队;20世纪六七十年代,研制成功我国第一部低空测高雷达和我国第一台20公里远程照相机,并先后装备军队。“十五”以来,学校科研工作积极为国家战略服务,按照“强化基础,提高能力,军民结合,跨越发展”的国防科技工业发展战略,在许多优势领域承担了国家重大科技计划任务。经过长期的奋斗和积累,学校在空间自适应光学、智能仿生机器人、绿色能源、现代通信、工业过程控制等军民两用技术方面形成了明显的优势。为我公司提供技术支持的曾庆轩博士生导师,是山东人,家乡离我公司十公里,特别愿意为家乡的企业发展出力。1993年12月获北京理工大学博士学位,1997年晋升为副教授,2002年晋升为北京理工大学教授,博士生导师,中国兵工学会高级会员。长期以来从事火工与烟火技术,非线性化学动力学的研究,先后主持完成国防重点预研、国家自然科学基金等多项课题的研究。承担国家863计划课题等多项科研课题的研究,在国内外学术刊物上发表学术论文40余篇,多篇被SCI收录。先后获得部级二等奖一项,校级一等奖三项,多项成果通过部级鉴定,申请专利3项。目前专攻LED的封装散热问题,成功的用NANO焊接材料解决了LED灯具的散热问题。曾教授现为公司董事兼技术总工,负责公司技术攻关,是公司科技带头人。3、生产规模生产规模为年产1000万只大功率LED发光二极管和5000万只小功率LED发光二极管,8万只LED日光灯、2万只LED路灯,全年生产330天。4、产品方案与质量标准a、产品方案大功率LED:1000万只小功率LED:5000万只LED日光灯:80000只LED路灯:20000只包装形式:大功率LED发光二极管用封装板包装20个,大功率LED发光二极管用静电袋包装100个,路灯用纸箱包装。b、产品质量标准本产品根据《普通照明用LED模块性能要求》等国家标准和行业标准、地方标准,结合公司实际生产水平和市场发展需要、技术发展的需要,制定了我公司LED发光二极管及LED照明灯企业质量标准。该标准略高于国家行业标准和地方标准。表5-3LED发光二极管技术指标项目规格或数额注释功率1W颜色白光色温5600K光通量60-120ml角度120OC正向电压3.4-3.90电流350mA光衰50000h表5-4LED路灯技术指标型号KY-DL-220V/120W相关色温暖白,4000-6500K输入电压AC220V配光曲线/光斑圆形光斑功率因数>0.9光束(照射)角120度(可订制)典型电源效率86%工作环境温度-30LED光源功耗120W工作环境湿度10%-90%系统总功耗147W储存温度10LED光通量12600lm使用寿命>50000小时LED光衰率3%(10000小时)灯体与灯罩铝合金与树脂中心最大照度40lux(13米高)外形尺寸(长*宽*厚)76.5cm×32.5cm×10cm有效照射范围35m*35m防护等级IP67表5-5LED日光灯技术指标参数LED个数(Pcs)光通量(Im)电压(V)功率(W)波长(nm)数值16050DC24VAc220V10460K使用环境温度(℃)防护等级发光角度储存温度(℃)使用寿命(H)-20~50Ip67120-180°-40~80>500005、生产工艺方法LED封装是经过芯片检验、固晶、金丝焊线、灌胶、固化、切筋,再进行分光测试完成LED发光二极管的制造过程。LED灯具组装经过日光灯材料检验、线路板插件、线路板波峰焊、焊点检查修整、点亮实验、整灯装配、老化、成品检验。6、生产工艺流程简述(1)LED封装工艺1)芯片检验。镜检材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑,芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求,电极图案是否完整。2)扩晶片。由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小,不利于后工序的操作。用扩晶机对黏结芯片的膜进行扩张,使LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。3)点底胶。底胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面,然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。4)装架。用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对LED芯片表面的损伤,因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。5)芯片固晶。将扩张后LED芯片安置固晶机上进行固晶。6)固化。银胶固化的温度一般控制在150℃,固化时间2小时。根据实际情况可以调整到1707)焊线。焊线是用金丝球焊机将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作。金丝球焊过程是在压第一点前先烧个球,压上第一点,再将金丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断金丝。8)灌胶。将压焊好的LED支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将有机硅放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,封胶顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。9)后固化。后固化是为了让封胶充分固化,同时对LED进行热老化。后固化对于提高封胶与支架(PCB)的粘接强度非常重要。一般条件为120℃10)切筋。用切筋机将切断LED支架的连筋。11)测试。用分光机测试LED的光电参数、检验外形尺寸,进行分选。12)包装。用防静电袋按产品规格进行包装。LED封装工艺流程芯片检验芯片检验固晶固晶扩晶片扩晶片点底胶点底胶装架装架芯片固晶芯片固晶固化固化焊线焊线灌胶灌胶后固化后固化切筋切筋测试测试包装包装小功率LED的封装步骤类同大功率LED的封装,仅所用支架、灌胶材料、模具、切脚方式有所不同。(2)日光灯生产工艺1)、日光灯材料检验:LED日光灯壳:长度,直径,外观,是否符合工艺要求。LED:顺向电压,反向漏电,光强度,色温是否符合要求。恒流电源:恒流误差在规定范围内。2)线路板插件:将所有φ5草帽管按线路板标注极性插件。3)线路板波峰焊:将已插件线路板进行波峰焊接,注意焊接温度为260℃4)焊点检查修整:剪脚后检查焊点有无虚焊漏焊桥连,并用烙铁修复。5)点亮实验:将线路板接好恒流电源并通电,观察有无死灯。6)整灯装配:将线路板插入LED日光灯壳,恒流电源安置在线路板后面之后将两端盖涂AB胶封堵日光灯两端。7)老化:将LED日光灯接通电源进行72小时老化之后观察有无死灯。8)成品检验:将灯具放入积分球内测试光通量、色温、显色指数。日光灯工艺流程材料检验材料检验线路板插件线路板插件线路板波峰焊线路板波峰焊焊点检查修整焊点检查修整点亮实验点亮实验整灯装配整灯装配老化老化成品检验成品检验(3)路灯生产工艺1)路灯材料检验目测一体化灯壳外观无明显缺陷,漆膜均匀。游标卡尺测铅基板尺寸是否合工艺要求。LED色温,光通量,顺向电压,反向漏电是否合格,(用ZWL—900LED快速光谱分析系统;杭州中为光电技术有限公司)。恒流电源,恒流误差在规定范围内,(UA9205N数字万用表,BX滑线电阻器)。2)LED焊接:夹入NANOFOIL成品入LED等表面与底板之间调整到合适的压力程度,用电子脉冲器来调节NANO成品的反应,连接电源之后,NANOFOIL产生的自我放热反应能发出1200J/G,能够提供足够的热量来融化相连接的锡连接材料。在冷却阶段,锡连接材料可以固化并产生真正金属链接在LED灯和底板之间。3)点亮试验:铝基板上焊好LED后接通恒流电源,观察有无死灯。4)组装灯具:将铝基板下方均匀涂布导热硅脂,并用螺丝固定在灯壳内,将恒流电源固定在灯壳电源仓内,并安装透明灯罩。5)老化:将灯具接通电72小时之后观察有无死灯。6)成品检验:将灯具放入积分球内测试,光通量,色温,显色指数路灯工艺流程材料检验材料检验LED焊接LED焊接点亮试验点亮试验组装灯具组装灯具老化老化出厂检验出厂检验7、原辅材料及动力消耗指标表5-6大功率LED封装原辅材料序号名称规格单位年需求量备注1晶芯4KKkk102A/B硅胶100gg12653荧光粉50gg174金丝0.8g2965支架20*12kk106导电银胶200g18.77防静电盒10cm*20cm个50008NANO1m*1mkk10表5-7小功率LED封装原辅材料序号名称规格/型号单位年需求量备注1晶芯30-80mcdkk502环氧树脂1000gg7003荧光粉100gKg2004金丝0.7mmg1645支架20*12包1500包6导电银胶200g瓶50瓶7防静电袋10cm*20cm个90万表5-8LED日光灯组装材料序号名称规格/型号单位年需求量备注1电源AD-2B102mA个8万2线路板0.6mm片8万3灯壳T8-2个8万4焊锡20公斤公斤4005小功率LED发光二极管5-6lm颗1740万表5-9LED路灯组装材料序号名称规格/型号单位年需求量备注1电源AD-2B102mA个2万2线路板0.6mm片2万3灯壳T8-2个2万4硅脂3500S支0.3万5焊锡20公斤公斤2006大功率LED1W颗150万表5-10动力消耗指标表序号名称规格单位年需求量备注1小功率LED用电380kWh7.392大功率LED用电380kWh11.53LED日光灯组装用电380kWh15.24LED路灯组装用电380kWh16.25公共设施380kWh4.915.2主要设备方案5.2.1设备比选主要设备经过比较选择,拟选用荷兰ASMAD819-11A焊线机、ASM分光分选机等,ASM公司是业界最专业的LED封装设备生产厂家。主要设备技术指标如下:ASMAD819-11A焊线机。主要特性:
•焊接速度每秒4条线
•焊接范围达200mmx150mm
•高精度的XYZT四维运动机构
•数字焊接质量监测和增强系统
•焊头可避过高达5毫米的SMT元件
•高清晰度自动对焦闭路电视系统和照明调节
•焊点自动对位,提高焊接精度
•多重晶片焊接能力
•不粘合及断线自动检测
•用户友好的操作菜单及彩色LCD显示器
•标准PC轨迹球和USB接口键盘
•模块化设计的焊头
•结构简单,方便维护
•稳固的R/Y/G塔式灯光指示器2)ASMAD8912固晶机。主要特性:
平均速度:350ms/晶片周期晶片放置精度:±2mil(±1mil可选)最小晶片尺寸:5mil晶圆直径:4"晶圆工作台行程:6"×1个;6"×4个(选项)载件工作台行程:4"×8"灵活的邦头、点胶头尺寸自动检测点胶、取放晶水平位置双点胶系统压力防碎晶片功能,晶片压力低至10g缺晶自动检测智能对点系统(iPR)全自动进出料系统液晶显示触摸屏中英文双语菜单3)ASMAD8912滴胶机。主要特性:工作范围500(X)╳500(Y)╳80(Z)mm最大速度500mm/se解析度0.001mm重复精度±0.025mm操作系统WINDOWS2000传动方式伺服马达/滚珠丝杆电源AC220V50-60HZ1.5KW机器尺寸1200╳1100╳1600mm重量约550KG工作环境湿度:20-90%度,温度0-40℃度4)ASMFT1000分选机。主要特性:适用电子元件:CHIPLED单、双、三晶测试,TOPLED单、双、三晶测试分BIN数:64BIN、128BIN元件供应方式:振动盘测试站数:1站产能:12K/H气压:≥5kg/cm2外观尺寸:1300×780×1770mm电源:AC220V/50HZ重量:450KG5.2.1工艺设备选择见表5-10。表5-10封装生产主要设备表序号设备名称规格型号单位数量备注一检测工序1显微镜XSP3B台322扩晶机AD86台8二固晶工序3ASM固晶机AD8912台84ASM灌胶机DS500台8三、焊线5焊线机AD819-11A台86真空箱MODEL218台87LED电烤箱DX-2台88切筋机BG289-M台89ASM滴胶机DS500台8四分选工序10ASM分色分光机FT1000台4五公共设施配套系统11组合式集中空调机组HT3812组212型油浸变压器S11M-1000-10/0.4台113防雷及静电排消系统Gb-101组314供热管线配套系统套315洁净过滤设备套2表5-11LED照明灯组装主要设备序号设备名称规格型号单位数量备注1电参数光强测试系统2WL—500台202数字万用表UA9205N台403滑线电阻器BX台204无铅波峰焊机TB880C台105无铅焊台CT—939D台206灯具综合测试系统ZWL—9200台207老化设备台48恒温点焊机台100=SUM(ABOVE)234
第六章运输与工程方案6.1主要原辅材料供应和运输6.1.1主要原辅材料品种与年需求量各种原辅材料的需求量见下表:表6-1主要原辅材料需求量表序号名称单位数量1晶芯百万个/年602A/B硅胶千克/年16003荧光粉千克/年1304金丝千克/年2.95NANO百万个/年206支架百万个/年607导电银胶千克/年8979防静电袋万个/年50010电源万个/年211线路板万片/年512灯壳万个/年1013焊锡千克/年3766.1.2主要原辅材料的来源原料可从国内购买;晶片、荧光粉采用台湾产品,从上海代理商购买,其他原材料和辅助原料从广州、山东等地市场购买,线路板、路灯灯壳自行设计,委托山东生产厂家加工。6.1.3主要原辅材料的运输方式拟建项目选址在青州市羊临路弥河工业区青州恒威化工有限公司院内,周围交通方便,而且产品体积小,附加值高,销售对象以当地市场为主,运输量较小,公司采用公路运输。运输依靠本公司或社会运力解决,公司周围已形成较为发达的运输市场,运输有保障。6.1.4运输量本工程总运输量为:670吨。其中运入量:350吨,运出量:320吨。6.2工程方案6.2.1主要建设技术指标表6-2主要建设技术指标序号项目指标1新建项目用地面积102新增建筑面积95003新增道路面积24新增铺地面积744m5新增绿化面积32006绿化率32%6.2.2土建工程1、设计依据1)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)2)《凝土结构设计规范》(GB50010-2002)3)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)2008年版4)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)2006年版5)《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)6)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)7)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)8)《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)等。2、土建工程1)工程地质概述:地基的容许承载力暂采用为12
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