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宁波市半导体照明工业科技专项“十一五”实施方案(2007-2010)
来源:http://www.chinadeqing.com 责任编辑:博天堂国际 更新日期:2018-03-31 11:53
跟着科技部、信息工业部、中科院等8部委一起组织施行的国家 半导体照明 工程的正式发动,标志着我国半导体 照明 ( LED )工业进入快速展开阶段。宁波在十一五期间半导体照明(LED)工业和半导体白光照明技能怎么展开,怎么经过技能立异推进节能减排作业,已

  跟着科技部、信息工业部、中科院等8部委一起组织施行的“国家半导体照明工程”的正式发动,标志着我国半导体照明LED)工业进入快速展开阶段。宁波在“十一五”期间半导体照明(LED)工业和半导体白光照明技能怎么展开,怎么经过技能立异推进节能减排作业,已成为市有关政府部门和业界一起关怀的课题。为此,为了执行《宁波市半导体照明工业展开战略规划》,体现宁波半导体照明工业基地建造,促进工业快速展开,咱们组织市内有关专家一起编写了《宁波市‘十一五’半导体照明工业科技专项施行方案》。

  一、布景与含义

  宁波是我国半导体照明(LED)开宣布产较早起步区域之一,经过“九五”、“十五”尽力,宁波半导体照明(LED)工业已构成较好的工业和技能根底。封装环节(范畴)构成规划,使用产品优势杰出,配套系统完善,相关工业远景杰出,支撑系统有力,机制生机显着,立异动力强等构成了宁波半导体照明(LED)工业独有的区域特征。跟着半导体照明(LED)工业全彩的高亮度与大功率的光技能的展开,其使用环节从手电筒、庭院灯、草坪灯、一般景观灯逐渐向大功率LED野外照明灯具、室内照明、轿车照明、情形照明、橱柜和居家照明,液晶显现工业展开,为LED使用进一步供给宽广远景。

  宁波的半导体照明工业在“十五”期间完结了数量和规划上的高速展开,开发了适用于国表里商场系列使用产品,特别在LED手电筒、庭院灯、草坪灯、景观灯、太阳能LED灯等产品方面在国表里出产总量占有重要位置,产品出口均在国内前列。工业全体规划、产品结构、技能水平、出产配备及办理水平等方面都有了显着进步,展开速度近几年坚持30%左右增加,远高于全国20%平均展开水平。至2006年末,全市共有灯具出产企业4000余家,按规划以上113家核算口径,完结销售额43.5亿元,约占全市灯具职业销售额80%,出货值30亿元,利税4.2亿元,具有各种专利约有200多项,估计2007年各项经济方针比2006年增加30%以上。

  尽管宁波已有长三角的区位优势、使用优势、配套优势、商场优势,又有可贵LCD背光展开时机,但也存在一些急待处理问题与瓶颈。如工业链不行完好,缺芯片企业;全体工业层次较低,高级LED仍然依靠进口;企业规划遍及较小,短少职业龙头企业和着名品牌产品;工业、产品结构不行合理,尤其在使用产品中含LED产品份额较低;短少中心专利技能,首要出口产品一向面临国外专利的困扰和制约;自主立异才能较低,产学研相结合网络不行健全、广泛;专业人才尤其是高级人才严峻短少,科技研制投入不高,科技效果工业化难度较大;只要少量几个企业和产品到达国内先进水平;企业数量较多,而彼此之间协作协同性不强导致宁波LED工业全体出现小而不大、大而不强的格式。

  为进步宁波半导体照明工业的研讨与立异才能,以政府引导、五”实施方案(2007-2010)企业为主体、商场化运作,以技能立异为中心,机制立异为确保,加大严重要害技能研制投入,会集力量,打破要点,加强协作,要点展开功率型高亮度LED及使用产品,经过展开紫外LED、GaN衬底、光子晶体技能等多种途径,以大幅度进步LED发光功率、LED灯具系统规划及使用集成技能;加快功率型白光封装及使用产品工业化,进步我市GaN基发光器材产品水平。“十一五”期间,经过施行一批严重工业化项目和技能攻关项目,鼓舞构成具有自主知识产权的半导体照明中心技能和规范。使用市、区科技研制资金和企业资金一起树立公共技能研制渠道、检测渠道训练中心,充分为企业供给公共研制、产品检测、测验剖析、人才训练等技能效劳。树立半导体照明企业孵化器,来促进工业快速展开。

  为捉住全球照明工业革命前史时机,我国已成为世界半导体照明(LED)产品制作基地,这给宁波的半导体照明工业的展开带来千载一时的时机,也为我市半导体照明工业的全体进步供给了必要的条件。为进一步加快半导体照明工业的展开,进步工业的全体水平,不断进步宁波半导体照明工业的经济总量,真实成为宁波的支柱工业之一,“十一五”半导体照明工业科技专项施行方案的拟定是施行上述方针的根本确保。

  二、全体方针

  依托宁波现有的工业根底、优胜的区位优势、比较本钱优势和对世界商场的敏锐洞察力,经过将半导体工业与传统灯具的促进交融,打造具有竞赛优势显着、彻底融入全球工业链、高端工业层次的半导体照明工业化基地。捉住工业展开和搬运的前史时机,引入要害中心工业和技能来完善进步工业结构和布局、扩展工业规划和规划、增强科技立异和转化才能,打造国内和世界半导体照明工业中心城市。

  清晰方针,杰出要点,分步施行。近期:持续坚持在封装及配套件和使用范畴的优势,加快培养和展开一批具有较强竞赛力的龙头企业,在封装及若干使用范畴构成一批具有自主知识产权的特征优势产品,培养一批有持续立异才能的要点技能研制中心。远期:力求在白光通用照明范畴完结工业化,经过招引国表里2-3家外延芯片企业落户,添补外延、芯片的空白,构成较完好的高端工业链和立异链,建成具有国内抢先的技能研制渠道,培养一批具有世界、国内竞赛力的企业,构成若干品牌产品,把握一批中心技能,建成国内半导体照明工业技能立异演示基地和首要使用产品制作基地。

  经过本专项施行和技能攻关,使半导体照明工业要害技能有所打破;培养和造就一支高水平、高素质、科技立异部队;树立有用的科技资源有用配备和使用的自主立异机制,使职业立异才能得到较大进步,并缩小与国外先进技能水平的距离。详细方针如下:

  到2010年,我市照明工业和相关工业年产值将到达350亿元。利税50亿元,出货值180亿元;完善芯片、封装、照明、背光源、配套5个工业链;构成10个规划企业,其间年产值50亿以上1个,年产值10-30亿的3个,年产值5-10亿的6个;建成5个企业工程技能中心,宁波市半导体照明工业科技专项“十一争列国家新产品10个;培养5-10个名牌产品;同意和申报各种专利80项,各种科技效果50项,优异科技论文20篇。

  经过本专项施行,持续加大技能研制和立异,争夺2010年在LCD用LED背光源等范畴要害技能有所打破,并构成工业化;宁波要成为国内半导体照明工业封装出产及研制和使用的首要基地之一;完善和构成外延芯片工业规划,进步中、高级芯片比重;构筑完善新产品研制和工业配套系统,构成集群效应,规划制作一批挨近世界先进水平的LED产品、灯具产品、树起宁波区域优质品牌;创立一个技能立异渠道和归纳测验效劳渠道;开发一批先进工艺配备和检测设备,使宁波真实成为国表里有适当规划和影响力的半导体照明工业基地。

  三、拟处理的要害共性技能

  1、功率型LED封装技能

  功率型LED封装技能的展开将极大影响LED使用展开进程,其要害技能在于封装结构要有高取光功率、低热阻和牢靠性,以确保功率LED长时刻高效安稳作业。首要研讨内容:高光效、高光色一致性封装结构规划与工艺研讨,包含高取光功率透镜规划、荧光粉涂敷量、形状和均匀性操控、芯片光电参数协作、光色度参数操控等问题;低热阻封装技能与工艺研讨,包含低热阻界面资料研讨、新式热沉结构与制作工艺研讨等;高牢靠性封装技能与工艺研讨,包含资料匹配挑选、封装结构和工艺进程改善等;经过优化现有工艺技能和新技能、新资料的使用,有用进步LED器材的功率水平、功率和牢靠性,并拟定有关企业规范。

  2、LED室表里照明灯具及系统集成技能

  面临通用照明商场,以智能化、情形照明为主体,开宣布新式智能化半导体照明系统的工业化要害技能,完结半导体照明由特别照明向一般照明的过渡,带动传统照明的技能晋级。首要研讨内容LED照明使用开发,即研讨白光LED灯具结构、色温、光学系统规划、电路、散热、密封、防水、防震、防电压冲击等,处理白光LED使用照明的问题。一起,开发高亮度LED照明系统、驱动及操控系统,要点打破室表里功率型LED照明灯具的系统集成有关技能,拟定有关企业规范。

  3、LCD用LED背光源使用技能

  满意LCD模组不断向更亮、更轻、更薄方向展开的需求,LED背光源替代CCFL成为主流产品,有必要确保在面板亮度均匀性、进步显色指数,进步使用寿数,完结分区域的颜色和色度调理等技能方面有较大打破。别的,低本钱出产技能也是LED背光源模组要处理的要害工业化技能。首要研讨内容包含:三基色(RGB)LED封装及模块拼装的光学规划技能,热阻和散热研讨及相关工艺技能上的打破,背光源模组用LED研讨开发,系统集成使用技能。

  该项要害技能的研讨打破是出产LCD用LED背光源产品的中心竞赛力的支撑。LED背光源技能的使用是宁波一大潜在亮点。

  4、太阳能LED产品集成技能

  太阳能与LED结合被认为是最理想电光源组合,不同使用办法对要求也不尽相同。太阳能LED产品的要求首要体现在产品集成度、能量使用率、野外牢靠性以及主动适应环境性等方面。进步太阳能LED产品的集成技能和智能化水平是LED产品规划和出产的要点。要害技能在于太阳能光伏系统与照明级白光LED的集成技能;蓄电池充电及放电的充放电办理技能;驱动电路技能;蓄电池的免保护技能;主动光控技能,增强产品牢靠性和太阳能电池使用功率等,并拟定几项有关企业规范。

  四、要点项目

  本专项在四个首要研讨范畴中,设置12个要点项目。

  要点项目1:上、中游外延芯片相关工艺技能的吸收、消化与立异

  研讨内容:研讨、开发深紫外技能、GaN衬底、GaN外延层激光剥离、Si衬底外延、大规范功率型芯片规划、大功率输出、下降热阻和本钱等方面技能的打破。

  预期方针:立足于现有根底,逐渐转向GaN外延芯片研讨开发,敏捷添补宁波半导体照明工业链中、上游的空白,并在半导体照明工业链中技能含量高、赢利最会集、对终究产品质量影响最大的要害技能环节完结打破,争夺构成具有自主知识产权的产品。首要技能方针:蓝光GaN基LED芯片光输出功率功率≥350mW/W(350mA),作业电压<3.5V(350mA),反向电流≤0.1μA(5V),光输出饱和电流≥700mA,抗静电(ESD)人体方法>1000V。LED芯片封装后的功用需满意要点项目2中的首要技能方针。

  要点项目2:大功率型LED封装技能研讨

  研讨内容:展开具有自主知识产权研讨,开发合适我市使用产品需求的新技能,以企业为主体,与大专院校、科研单位联合,与国表里专家协作研讨功率型LED配备技能;新式结构大功率LED制备技能;牢靠性;新式大功率白光LED封装资料和工艺,包含高折射率光学资料和焊接资料等;静电保护技能;光子晶体结构大功率白光LED技能等。

  预期方针:瞄准中、高端商场,要点展开照明、背光、轿车等范畴LED使用产品,以满意宁波半导体照明工业展开需要,争夺成为长三角及国内重要的LED中、高端产品封装基地,获得具有自主知识产权的终究产品,并争夺申报5项专利,构成2-5家规划企业。首要技能方针:LED模块流明功率≥100lm/W(350mA),相关色温3000~10000K可调,显色指数≥75,热阻≤8℃/W,作业寿数≥50000小时(光通量下降到初始值的70%)。

  要点项目3:路途照明专用LED光源的研制和工业化技能

  研讨内容:本项目经过专用路途照明LED光源的研制,研宣布集二次光学规划为一体、低热阻、高出光率、特性安稳的单颗高功率专用白光LED光源,并构成工业化批量出产,使产品直接使用于路途照明,终究替代传统路灯而广泛占领商场。

  预期方针:本项目促进半导体照明在路途照明范畴广泛使用,为社会发明巨大财富;构成具有自主知识产权的终究产品;构成路途照明LED光源出产研制基地;培养出一支有立异才能的新式研制团队。

  首要方针:LED功用性照明灯具的全体发光功率≥80lm/W;产品色温差≤±300K;显色指数≥80;正常点亮时结温温升≤25 oC;1000小时室温下额定电流老化光衰≤3%; 灯具功率≥90%;驱动电路功率90%以上,功率因数≥0.95,谐波≤10%。室外灯具满意防水、防尘等技能要求。

  要点项目4:室内空间照明系列化产品的研制与开发

  研讨内容:针对LED日光灯选用贴片式发光二极管组成部件到达摆放均匀、一致性好,低热阻;选用核算机光学模仿规划,将LED的“点光源”向“线光源”改动;选用高反射率的反射资料以及高透光率的均光资料组成的光学部分,进步灯具的实践出光功率;智能化操控器的规划与开发。

  预期方针:经过上述技能攻关,研讨开宣布2-3种可工业化的产品,并在我市推行使用,替换现在室内空间照明的日光灯、节能灯等产品,到达节省能耗、下降本钱、保护环境的意图。树立一套LED日光灯及筒灯出产企业规范,为国家和职业规范供给参阅。请求3-4项专利。

  首要方针:规划两款以上LED功用性照明灯具,其全体发光功率≥80lm/W;产品色温差≤±300K;显色指数≥80;正常点亮时结温温升≤25 oC;1000小时室温下额定电流老化光衰≤3%;灯具功率≥90%;驱动电路功率90%以上,谐波〈10%。

  要点项目5:超低光衰白光二极管的研制

  研讨内容:在LED封装中针对光衰这一急需处理的要害技能难题,经过本项意图研制,改动传统封装结构,削减散热通道,致使热量能敏捷分散;改善封装资料,进步资料耐热性;从界面热阻、封装应力。物料特性等方面进行优化和改善,完结恒流100mA室温条件下1000小韶光衰率5%以内方针。

  预期方针:本项目施行可申报发明专利2-3项,实用新式专利1-2项,并将改动现在我国高端LED依靠于国外厂家的被动局面。

  要点项目6:LED照明灯具及集成系统技能研讨

  研讨内容:本项目拟研讨开宣布新式智能化半导体照明系统的工业化要害技能;研讨白光LED灯具结构、色温、光学系统规划、电路散热、密封、防水、防震、防电压冲击等技能,处理白光LED使用照明的问题。一起研讨高亮度LED照明系统及各种特征照明灯具的系列技能问题,敏捷进步宁波灯具工业的层次和技能含量。

  预期方针:经过本项目施行,将宁波照明灯具中LED灯具的份额在近期进步到40%以上。活跃开发新产品来进步产品层次和附加值,增强已有灯具工业归纳竞赛力,确保宁波灯具职业在半导体照明工业中坚持强有力竞赛优势,构成3-5家国内有适当影响的规划企业。

  首要方针:灯具的全体发光功率≥80lm/W;产品色温差≤±300K;显色指数≥80;正常点亮时结温温升≤25 oC; 1000小时室温下额定电流老化光衰≤3%;灯具功率≥90%;驱动电路功率90%以上。灯具具有总线或无线无级调光功用。

  要点项目7:LCD用LED背光源使用技能研讨

  研讨内容:本项目经过背光模组用LED器材开发;RGB LED封装及模块拼装的光学规划技能,热阻和散热研讨及相应的工艺技能研讨;新一代高效LED背光源器材制作及检测技能研讨;二次光学系统规划技能、热学规划技能研讨;电源及驱动电路规划,下降功耗/发热技能,颜色/亮度反应操控系统、主动/区域系统研讨;系统集成技能研讨,并开发批量出产检测技能和高效出产工艺技能研讨等,完结LED在LCD范畴使用的新的打破。

  预期方针:本项目施行后既可构成最具宁波特征的LED使用工业群,又可为LCD工业的进一步展开供给配套确保,树立较齐备的LED背光研制系统,到达国内抢先水平。

  首要技能方针:

  1.有用显现规范对角线47英寸;
2.色域:≥105%;
3.静态背光在6500K的色温下,液晶面板中心亮度≥500Nits;
4.均匀性:亮度>85%(九点),色度(色坐标):±0.02;
5.静态背光LED功率<200W;
6.全体混光厚度<30mm;
7.1000小韶光衰〈3%。

  要点项目8:LED结合太阳能、风能照明灯具研制

  研讨内容:本项目拟研讨处理太阳能、风能与LED结合使用中所触及的技能工艺使用问题,进步LED产品的集成技能和智能水平;处理太阳能系统与照明级白光LED的集成技能,充放电办理技能、驱动电路和主动光控及蓄电池寿数技能,增强产品牢靠性和太阳能电池的使用功率。

  预期方针:跟着我国大力建造节省型社会、大力推进节能减排技能和发起环境保护,本项目具有非常好的经济效益和社会效益,可带动整个半导体照明工业链的快速展开。一起可构成具有自主知识产权的系列产品。

  要点项目9:半导体照明配套产品的研制

  研讨内容:本项目拟进行大功率驱动方面的研讨和开发,为大功率LED的未来白光照明使用奠定根底。一起研制多系列、多种类驱动芯片,开发新式驱动模块,研制新式键合铜丝等新式封装资料,研制SMD、LED引线结构等,推进宁波半导体照明工业的展开。

  预期方针:构成背光、照明等大功率LED驱动芯片、电源模块及引线结构、新式封装资料研制和出产基地,为宁波半导体照明工业展开供给有力的配套产品和科技支撑。

  首要技能方针(电源模块即驱动电路):至少两种样式的LED驱动电路,完结:电源功率>90%;功率因数>0.95,谐波含量<10%,驱动功率50~100W。

  要点项目10:公共检测效劳渠道建造

  研讨内容:经过公共检测、效劳、点评渠道建造,对产品规划、开发、出产、检测等各个环节遇到的各种问题,包含电路参数核算、元器材规范挑选、电磁兼容对策、产品安全规划、绿色环保原资料挑选、绿色供应链系统树立,ROHS应对方案咨询等为企业供给系列技能支撑,为产品经过各种认证和环保要求供给牢靠确保。

  预期方针:为产品测验、点评,以及贯标和工业展开供给技能效劳和确保,争夺完结半导体照明测验渠道测验效果能与世界先进检测中心测验效果进行比对验证和彼此通用。详细技能方针:直流供电电源安稳度达0.03%,快速开关呼应优于1ms(可发生1ms脉宽的方波脉冲);交流电源安稳度优于0.2%; 电测外表精度优于0.1%; EMC雷击冲击才能到达5kV/2.5kA; 高精度快速光谱仪波长规划380nm—780nm,色品坐标精度优于0.002,色品坐标重复性优于0.0003,单次丈量速度可小于10ms;散布光度计视点精度优于0.1°,光强勘探规划为10mcd—1000kcd,f1’<2%,丈量速度最高可达3rpm,丈量时被测光源可坚持静止不动。

  要点项目11:半导体照明器材牢靠性测验与快速评价

  研讨内容:本项目拟进行半导体照明器材牢靠性测验与快速评价研讨,以期进步半导体照明器材的牢靠性,加快推行半导体照明器材的使用。首要研讨内容:(1)研讨大功率LED器材失效机理:使用多规范、多物理域工艺力学模仿和试验,提醒或发现温度、应力应变等首要物理量对LED器材光效和牢靠性的影响机制;(2)研讨大功率LED器材封装资料对其牢靠性的影响:针对LED封装中所用资料,研讨根据多规范、多物理域的新式测验机理和办法;(3)研讨大功率LED封装快速牢靠性评价机理和办法,研讨LED寿数的猜测机理和办法。

  预期方针:(1)构建较为齐备的LED器材封装及系统失效机理的科学理论系统,为高光效高牢靠性LED器材封装供给理论根底;(2)经过新式办法测验,树立起各种资料在动态环境(温度、湿度等)下的应力应变、光学、热学、电学特性的数据库系统,为研讨和探究封装中的物理机制供给根据。(3)构建和完善适用于半导体照明的快速牢靠性评价理论系统,树立相关的快速牢靠性评价规范,大大缩短企业LED器材牢靠性评价时刻。(4)帮忙企业进步LED产品的牢靠性,进步宁波企业的世界竞赛力。

  要点项目12:新一代大功率LED规划研制

  研讨内容:为打破欧美发达国家大公司对大功率LED及其产品制作进程中要害技能的独占,研宣布具有自主知识产权的新一代大功率LED,进步宁波甚至我国大功率LED产品的世界竞赛力,一起为宁波半导体照明工业的长时刻可持续展开堆集技能储备,本项目将展开以下几方面的探究性研讨: (1)大规范、高光效、低热阻、高牢靠性新式LED芯片结构规划及相关制作工艺研讨;(2)使用为导向的圆片级直接白光LED研讨,将后续部分的封装工艺(如二次光学规划等)集成于前期LED芯片制作,简化后续封装工艺,缩小LED模块体积,下降LED模块本钱;(3)针对高密度大功率LED集成芯片、新式微结构LED芯片等新一代LED芯片展开趋势,展开相应新颖的使用导向型的LED模块封装结构规划、资料匹配挑选和制作工艺研讨;(4)LED芯片规划与后续封装工艺相关全体研讨;(5)新式LED产品使用规划研讨,包含归纳考虑光、电、热、力等要素的新颖产品结构研讨,大功率LED新式使用范畴开辟等。

  预期方针:从LED芯片、封装结构规划到终究产品使用规划制作,完结一系列具有自主知识产权的要害技能, 为宁波新一代大功率LED的展开做好技能堆集。本项目施行可申报发明专利3-4项,实用新式专利3-4项。首要技能方针:LED芯片取光功率≥80%,LED模块流明功率≥100lm/W(350mA),相关色温3000~10000K可调,显色指数≥75,热阻≤8℃/W,作业寿数≥60000小时(光通量下降到初始值的70%),LED灯具全体流明功率≥80lm/W。

  五、组织施行方法

  本专项由宁波科技局牵头,会同有关部门和电子职业协会半导体照明分会组织施行。主张:1、组成半导体照明工业要害技能攻关科技专家咨询组,担任全体方案和施行方案的制定,各项意图咨询、评定和项目承当单位挑选、断定、辅导监督各专项的组织施行,展开各专项的中期评价和绩效考核及判定。2、对专项中的要点项目可施行课题制和首席专家担任制,也能够延聘外地专家一起参加,条件成熟一个,施行一个,别离以择优托付或公开招标办法选定项目承当单位和课题担任人。3、经过政府收购、演示工程等各种办法扩展国内商场的需求,推进LED产品使用,加大对传统照明商场的浸透。4、组成半导体照明工业(LED)研制联盟。以企业为主体,科研院校联合攻关,完结半导体照明工业中心共性技能打破,削减重复投入,效果同享,为往后工业的展开供给渠道和根底。

  
市科技三项经费将划拨专项资金确保要点项意图组织与施行,充分发挥财务科技投入的引导效果,各县(市)、区科技办理部门也要组织必定的经费,用于支撑本区域展开的要点项目。树立以企业为投入主体的科技立异与投入系统,引导龙头企业对半导体照明(LED)工业的科技投入。凡请求承当本专项中科技项意图企业,要求企业科技投入经费不低于财务科技投入的经费。

  

来历:宁波市半导体照明工业科技专项专家组
 

 
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