关于组建LED生产线的方案的报告(修订).doc

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关于LED生产线组建方案的报告

目录

一．LED产业的背景介绍

1）LED的发光原理与特点

2）LED产业的历史、现状与发展趋势

3）LED的生产工艺与技术装备

二．公司自产LED的必要性

三．公司自产LED的经济效益分析（略）

四．拟建LED生产线的技术装备水平与产能规模

五．所需设备、场地和人员投入

六．原材料供应渠道

七．单位产品的成本构成

八．其它

九．结论

一．LED产业的背景介绍

1）LED的发光原理与特点

LED（LightEmittedDioe）是一种新型固态冷光源，它是利用电子在外加电场作用下从PN结的N区一侧运动到P区一侧与P区的空穴复合，其能态由较高的导带跃迁到较低的价带，多余的能量以光子形式释放的原理发光，选用禁带宽度（导带下限与价带上限能量之差）合适的材料，则可得到各种颜色的可见光.

LED光源与传统光源相比，具有如下优点：

功耗低：

LED的光电转换效率比传统光源高，自身发热较少，符合节约能源的世界潮流，同时也更能保障安全。

特别是与彩色灯泡相比，节能效果更加显著。

寿命长：

LED属于固态器件，耐振动冲击，能适用于各种恶劣环境；在正常使用条件下的寿命可达十万小时，可大大节省维护费用。

响应快：

LED不需要灯丝预热时间，其响应时间在毫秒数量级，比灯泡的响应时间大为缩短。

颜色丰富：

LED的发光颜色从波长最短的紫色到最长的红色涵盖了整个可见光光谱范围，颜色表现更加丰富。

2）LED产业的历史、现状与发展趋势

LED的产业化始自上世纪七十年代，最初只是GaP（磷化镓）材料所做的570nm的黄绿色和700nm的红色两种颜色，发光亮度只有零点几个mcd到几个mcd。

整个行业的发展演变基本以技术突破为主轴，同时辅之以市场需求的拉动。

技术的发展在两个方向展开，一个是提高LED的发光亮度和发光效率，另一个是实现光谱范围的全覆盖。

到目前为止，在光谱范围的全覆盖方面，随着上世纪九十年代中期GaN和SiC蓝光的开发成功，已经实现。

在提高发光亮度和发光效率方面，已经从二元素GaP的几个mcd、三元素GaAsP的十几个mcd到三元素GaAlAs的几十个mcd再到四元素InAlGaP和InAlGaN的一百、两百个mcd，封装成成品，法向光强已达十到几十个cd，发光效率已达到15～25lm/W，超过白炽灯而接近日光灯的水平。

LED行业内部一般分为上游、中游和下游产业，上游生产外延片，中游制作电极并切割出晶粒，下游进行封装。

上游产业最关键，技术含量最高，外延片制作完成后，PN结已形成，产品性能已经确定，主要设备是MOCVD（金属氧化物化学气相淀积系统），其价格在接近千万元数量级，上游产业主要集中在日本、美国，主要厂商有夏普、日立、日亚、丰田、HP、CREE等，近年台湾厂商也占不少份额，主要有晶元、国联等。

中游产业主要分布在台湾，主要厂家有晶元、国联、光磊、鼎元等。

下游产业的最大份额在台湾和中国大陆，但高端市场主要由日、美企业占有，日亚的蓝绿色和HP的红黄色在全球领先，全球销售额最大的LED企业是夏普和STANLY，台湾主要是中高档产品，主要厂商有光宝、亿光、李洲等，大陆主要是中低档产品。

LED的封装有两种形式，一种是普通的插件安装形式，一种是SMD形式，SMD主要由外资和台资生产。

LED产业的市场规模，光是国内市场，一年约在几百亿只，销售额约在几十亿元人民币，且在快速增长之中。

LED的应用领域随着LED性能的提高而不断扩展，从低端的玩具、仪表，到中高档的电子显示屏、交通信号灯、汽车灯具、室外灯饰。

LED的下一个应用领域也是最大的一个领域是普通照明，取代日光灯和节能灯，为实现这一目标，上游厂家正在开发大功率高效率的发光晶粒，两年前，HP（Aglient）已展示一款可通过700mA电流的特殊封装的产品，其亮度相当于12W台灯，现在的问题只是价格何时降下来。

为适应LED介入照明领域后的竞争格局的变化，全球三大照明公司菲律普、通用电气和欧司朗已分别与半导体厂家结盟，研发LED照明技术和产品。

一旦LED照明实用化，LED厂家和灯饰照明厂家将会面临重新洗牌。

国内LED封装工厂的技术装备水平有自动化和手动两个层次，技术复杂的自动固晶机和自动焊线机的供应商有美国ASM、K＆S、日本松下三家，以ASM较普遍，自动封胶机和自动测试机的供应商主要选择台湾惟昌、长裕等。

手动设备供应商主要有深圳伟天星、中山小榄嘉荣、中山小榄雄纳、苏州松陵电器等。

3）LED的生产工艺与技术装备

LED的产品结构如下图所示：

LED的生产过程可以概括为用固晶、焊线的方法将晶粒的正负极分别与外电路连接起来并封胶予以保护，它具有微细加工、洁净生产的特点。

主要生产工序有点胶、固晶、焊线、封胶、半切、测试、全切、分光、包装，主要原材料有晶粒、支架、银胶、金线、环氧胶、模粒，生产设备依自动、手动方式而不同。

各工序的功能、材料及设备见表一所示：

表一LED生产工艺一览表

序号

工序

名称

所用

材料

所需设备

工序说明

自动方式

手动方式

1

点胶

支架

银胶

自动固晶机

烤箱

点胶机

将银胶点在支架上以便固晶

银胶具固位,导电,传热作用

2

固晶

晶粒

烤箱

将晶粒安放在已点胶支架上并予以固化

3

焊线

金线

自动焊线机

手动焊线机

将晶粒的焊线电极和支架用金线连接起来

4

封胶

环氧胶

模粒

自动封胶机

烤箱

手动沾胶机

手动灌胶机

将已焊线的产品封胶

5

半切

油压机、切脚模

分开产品正负极,但仍是整条

连在一起,以便测试.

6

测试

手动条测机

7

全切

全切机

8

分光

自动测试机

（不分光,则不需该设备）

9

包装

包装

材料

二．公司自产LED的必要性

在灯饰照明产品逐步改用LED的大背景下，作为国内灯饰行业大型企业的伟来灯饰，从技术和市场的角度分析，公司自产LED产品确有必要。

1．自己生产LED，可以根据灯饰、灯具的开发需要来设计制造LED，减少中间环节，加快市场反应速度。

2．LED作为灯饰、灯具的核心部件，由公司自己生产，更能保证产品质量。

3．LED晶粒生产商往往对行业动向了解得更加及时、更加全面，多与LED晶粒厂家沟通，有助于准确把握市场动向，也可以获得厂家的技术支持，加深对LED的认识和了解。

三．公司自产LED的经济效益分析（略）

四．拟建LED生产线的技术装备水平与产能规模

1）.根据公司投资意向，拟建的LED生产线的技术装备水平为全自动，即自动固晶、自动焊线、自动封胶、自动分光，同时配备部分手动生产能力（设备、人员、场地），以平衡产能或生产特殊订单。

2）.根据最新资料,自动固晶机的作业速度可达每小时7K,自动焊线机为每小时18K（单线产品）或12K（双线产品），自动封胶机为每小时7K，自动分光机为每小时10K。

按照产能均衡的原则，应购置2台自动固晶机、1台自动焊线机、2台自动封胶机、2台自动分光机。

如果全部是单线产品，自动焊线机的产能会有部分闲置，如果全部是双线产品，则自动焊线机的产能会有不足，如果是单线产品与双线产品各占一半，则各工序产能基本平衡，每小时14K，每天两班20小时，每月25个工作日，一个月总产量为7KK。

（上述配置下，自动分光机的产能看似会有闲置，但考虑到如果使用未分档的大圆片晶粒，产品分光会有两到三遍，则分光能力可能仍有不足。

）

另外，为生产一些不宜使用自动机的特殊订单，需要建立一条手动生产线，工位设置为点胶2、固晶4、焊线4、封胶3（1台机），生产能力为单班120K，按每月25个工作日计算，则一个月总产量为3KK（单班）。

如果将手动生产线只是作为自动线的补充，则两条生产线的总产能大约为每月7KK到10KK之间。

五．所需设备、场地和人员投入

（一）设备需求

上述方案所需的设备投入分别如表二、表三所示（自动线和手动线可以共用的设备列在自动线）：

表二全自动LED生产线所需设备一览表

工序

所需设备

每天

产能

设备名称

型号

数量

单价

金额

厂家

点胶固晶

自动固晶机

AD809-03

2

700,000

1400,000

ASM

280K

（双班）

烤箱

1

9,000

9,000

苏州松陵

冰箱

1

1,500

1,500

显微镜

1

1,800

1,800

桂林光仪

推力计

300g

1

1,000

1,000

空调

5匹

1

5,000

5,000

稳压器

5KW

1

2,000

2,000

离子风机

1

3,500

3,500

焊线

自动焊线机

Eagle6003

1

800,000

800,000

ASM

280K

（双班）

显微镜

1

1,800

1,800

桂林光仪

拉力计

30g

1

1,000

1,000

料盒

自动机用

1000

40

40,000

中山小榄

空调

5匹

1

5,000

5,000

稳压器

5KW

1

2,000

2,000

封胶

自动封胶机

2

500,000

1000,000

台湾惟昌等

280K

（双班）

烤箱

3

9,000

27,000

苏州松陵

电子秤

3000/0.1g

1

1,500

1,500

搅拌器

1

500

500

杭州仪表

真空箱

1

20,000

20,000

苏州松陵

铝船

自动机用

4200

5

21,000

中山小榄

半切

油压机

2

12,000

24,000

中山小榄

400K

（双班）

切脚模

6

2,500

15,000

中山小榄

测试

条测机

2

6,000

12,000

深圳

空调

5匹

1

5,000

5,000

全切

全切机

1

1,500

1,500

中山小榄

分光

自动分光机

72BIN

2

450,000

900,000

台湾长裕等

400K

（双班）

空调

5匹

1

5,000

5,000

稳压器

5KW

1

2,000

2,000

包装

封口机

1

200

200

400K

（双班）

白灯专用

精密点胶机

1

5,000

5,000

飞士能等

精密电子秤

1000/0.01g

1

10,000

10,000

试验设备

高温、低温、恒温恒湿、

振动、DSC

200,000

其它

15,000

合计

4,538,300

表三手动LED生产线所需设备一览表

工序

所需设备

每天

产能

设备名称

型号

数量

单价

金额

厂家

点胶固晶

晶粒扩张机

1

2,000

2,000

中山小榄

120K

（单班）

点胶机

2

1,500

3,000

中山小榄

显微镜

7

1,800

12,600

桂林光仪

固晶工具

6

100

600

中山小榄

空调

5匹

1

5,000

5,000