1、车用led灯具生产项目建议书车用LED灯具光源系统组件生产项目建议书第一章 前言 随着全球汽车工业的不断壮大， 汽车的安全系统也得到了长足发 展，而汽车灯具是汽车安全系统的重要组成部分， 关系到车辆的行驶 安全、人员安全。 目前汽车灯具已经由传统的钨丝灯、卤素灯逐步向 LED车灯过渡。LED车灯相比于传统车用灯具有光效率高、无延迟、 节能、长寿、低热、抗震、色纯度高等诸多优点，因此它势必会成为 新能源汽车乃至传统汽车市场的主流灯具。目前，LED汽车灯具应用市场的销售额，每年约保持超过 10%勺增长速度，前景十分广阔。 除了目前应用较普遍的尾灯、高位刹车灯等，将来转向灯、倒车灯也会大规模应用 L
2、ED灯具。2010年国内LED汽车灯具的市场规模已经超过10亿元，5年内 可能会形成每年 30 亿元的产值。欧司朗光电半导体亚洲有限公司亚 太区市场总监钟介聪则表示， 根据 iSuppli 在 2009年发布的“ 2010。 LED专题报告”，预计到2013年全球约95%勺新车将会在一个或以上 的尾灯照明中采用 LED。虽然LED车灯的市场前景十分广阔，但从销售状况来看国产 LED 汽车灯具所占比例却并不高，而且LED车灯在国内汽车上的使用率不 足1% LED灯具在中国市场发展的主要阻力是成本问题。 LED芯片生 产技术难度大，门槛高，养晶过程的温度、湿度、供电、除尘要求都 十分严格，初期需要
3、投入巨资建工厂。目前LED芯片的主要产地为我 国台湾地区，占有LED市场的47%而在中国大陆的LED厂多为树脂 封装加工，芯片需要大量进口，是成本高的一个主要原因；其二是国 内汽车行业的制造商及消费者对 LED车灯的认识不够，习惯于用LED 车灯与传统车灯进行成本比较，影响了 LED 车灯产业快速发展的步 伐，同时，也助长了一些作坊式加工企业以价低质劣的产品混入 LED 车灯市场。日前，我国自主汽车品牌比亚迪已经已全面涉足 LED全产业链， 从上游的LED外延片到中游的封装，以及下游的照明应用，充分发挥 比亚迪一贯的产业垂直整合优势。目前比亚迪 LED研发团队已超过 400人，而比亚迪电力研究
4、院、中央研究院、工程研究院、光电子研 究院四大研究院为产品设计提供了技术支持，涉及到 LED的光学测试、热学测试、电源设计等方面。而上海的汽车工业是支柱产业之一， 在全国也是举足轻重的。 比 亚迪在全力发展车用LED灯具， 上海一定不会甘居下游，落后于他 人。上海的汽车工业一定会积极发展使用LED灯具。当然我国的车用LED灯具还存在一些问题需要解决，但LED体积 小、耐震动、节能、长寿命等优势使其在汽车领域中应用领域将十分 广泛。目前，国内LED灯具在汽车上的应用才刚刚起步，潜力巨大。 各类LED下游应用产业中，用于汽车的占比仅为 2%而从全球范围 看，LED在汽车的应用占比已经超过10% 2
5、009年中国成为世界第一 汽车生产和消费国，汽车LED照明市场的规模已超过10亿元，汽车LED灯具市场的潜力不言而喻。因此，我国需要上下游企业积极配合， 致力于汽车产业链融合以及技术研发，共同打造国内车灯LED行业的 美好前景。第二章 项目概况1.车用LED灯具简介50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一 个商用二极管产生于I960年。LED是英文light emitting diode (发 光二极管)的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置 于一个有引线的架子上， 然后四周用环氧树脂密封， 起到保护内部芯 线的作用，所以LED的抗震性能好。LED灯具光源的特点：
6、(1).电压：LED使用低压电源，供电电压在 6-24V之间，根据产 品不同而异， 所以它是一个比使用高压电源更安全的电源， 特别适用 于公共场所。(2). 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少 80% 。(3).适用性：尺寸体积均很小，每个单元 LED小片是3-5mm的正 方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境 。( 4) . 稳定性： 10 万小时后，光衰为不小于初始的 50% 。(5).响应时间：白炽灯的响应时间为毫秒级，而 LED灯的响应时间为纳秒级 。6) . 对环境污染：无有害金属汞(7) 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰 方法，调整材料的能带结
7、构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小 电流时为红色的LED随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色, 最后为绿色 。(8) 价格：目前LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯而言，价格相差约1倍。2.车用LED灯具样品图:车用LED刹车灯车用LED示宽灯车用LED转向灯车用LED内饰灯最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通 信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和 社会效益。汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。1987年，我国开始 在汽车上安装高位刹车灯，由于 LED响应速度快（纳秒级），可以及 早让尾随车辆的司机知道行驶状况，减少汽车追尾事故的发生。L
8、ED车灯。节约能源，照明强度高，视线范围好，寿命长，具备很强的抢占卤素灯市场的优势。LED车灯照明强度高，可以挑战更 严酷的环境，强亮度和具备耐用性的LED灯做示宽灯，将会增加夜间 行车的安全系数，减少事故发生。高亮LED车灯每单位电能具备较高 的光输出。最新型的LED具备出色的每瓦流明数值。车厂配套是 LED 车灯主要市场，LED已经被广泛用于配套车型了，如国内本田雅阁、 日产天籁、皇冠、锐志、凯迪拉克系列、别克荣御等车型都已采用了 LED照明技术。还有后装市场也很火，车灯改装，把卤素灯改装成LED车灯。LED 照明效果好， 大大提高夜间识别度， 颜色丰富，散发与众不同的美艳， 造型也时尚，
9、所以被年轻消费者喜爱。LED汽车灯具已成为市场关注的热点应用。目前， LED在汽车内饰照明中已经有比较广泛的应用，而在刹车灯中的应用也逐步增多。 现阶段，LED在逐步向汽车大灯、示宽灯、尾灯等产品中过渡，市场 上已经出现了一些使用LED车灯的车型。LED在汽车应用中呈现出由 内向外、由后向前的发展趋势。预计2011年全球LED车灯市场规模将成长到12亿美元，市场渗 透率可达8%年复合成长率有望超13%其中，LED刹车灯目前全球 渗透率已很高，预计后续成长力道相对减缓，至于头灯目前LED灯尚 难与HID竞争，预计到2011年渗透率仅3注右。LED尾灯将是未来 几年内成长最快速的车用灯，随着汽车普
10、及 2011年LED尾灯市场渗 透率将大幅提高到 28%，亚洲将是成长性最大的地区。目前车灯市场 主要区分为车内和车外两大领域， 而车灯主要结构包括机壳和光源系 统组合，但随着先进光源系统发展，车灯产品结构日趋复杂。到 2011 年全球汽车市场规模约 7300 万辆，亚洲 ( 由其中国大陆 市场)仍将是成长重心。而在能源成本因素下，汽车节能技术是未来 发展重心。 由于车灯市场发展也进入成熟期， 先进光源系统已成为车 灯发展关键，LED组合尾灯、LED刹车灯、LED转向灯等将会成为我 国轿车车灯的主流配置。到 2011年全球车灯市场规模可望成长到 150 亿美元规模。其中LED车灯市场规模将可达
11、到12亿美元，亚洲LED 车灯市场规模约 6.9 亿美元。2 .项目简介本项目主要是生产车用LED灯具光源系统组件产品。 抓住车用LED灯具即将市场突破，大规模应用的机遇，利用上海高新技术集 聚、人才集聚、信息集聚、市场资源集聚的优势，建立工厂，组织产 品生产。根据目前车用LED灯具技术成熟状况， 首先组织生产LED刹 车尾灯和示宽灯光源系统组件。LED刹车尾灯在世界汽车领域已经呈现加速应用的趋势，很快产 品会有一个供货的高峰，现在切入这个产品的生产应该是最佳的时 点。车用LED示宽灯以及转向灯、倒车灯等都会很快被汽车制造企业 所采用，因为若干年后汽车是否装有 LED灯具成为该类车的卖点了。
12、由此可见，抢占生产的先机和制高点是至关重要的。本项目拟建立年产80万套LED刹车灯光源系统组件和 50万套示宽灯光源系统组件计划建设用地1 3 0 0 0平方米，建设高标准厂房 18 0 0 0平方米，其中净化车间4 0 0 0平方米，办公、辅助用房 2000平方米。项目投资约计达12300万元项目建设周期约3年（含办理土地手续）项目达产后产值约11200万元第三章市场分析自十九世纪末，世界上第一辆汽车在卡尔.奔驰手中诞生以来，人 们始终在为汽车照明进行不断的探索，特别是前照灯始终是汽车灯具 研究的重点，经历了乙炔气照明、白炽灯、卤钨灯、氙气灯后 ，1986年Nissan公司在300ZX型汽车
13、上使用了 72只LED乍为中央高位刹车 灯。标志着LED灯具开始进入了汽车领域中的应用，发展到现在 LED 前照灯、刹车尾灯、示宽灯、转向灯、内饰灯均已经进入公众的视 野。据世界汽车制造商协会之前发布的世界汽车产量统计数据， 2009年世界汽车产量合计为6099万辆。其中中国上升至世界第一大汽车 生产国，全年产量同比增长48.3%,以1379万辆遥遥领先。预计2010 年中国汽车产销量将突破1500万辆再创历史新高。而据相关研究机构预测伴随着亚洲尤其是中国汽车市场的持续 增长以及LED背光及照明应用的日趋成熟和成本持续降低， 全球车用 LED市场在2010-2012年将以每年大于15%勺速度扩
14、张。未来10年车 用LED灯具年销售额将是现在的两倍以上。此前LED在汽车内饰照明中已经有比较广泛的应用， 现在LED的 性价比在快速提升，成本大幅下降，技术更加成熟，使得 LED正逐步向汽车大灯、尾灯、转向灯等产品过渡，呈现出由内向外、由后向前 的发展趋势。未来几年随着车用照明技术水平的提升和成本进一步下 降，LED应用量将会快速增长。据统计，目前我国有购车能力的家庭至少为 2000万户，至V 2025 年前，我国汽车市场的规模将达到和超过目前美国汽车市场的规模。 中国已经成为当今世界汽车销售增长最快的地区。 根据中国汽车行业协会的统计，2009年国内车灯销售额达到150亿元以上，其中LED
15、 车灯所占市场比重逐年上升，以上海小糸车灯公司为例，2009年LED 车灯销售占全部车灯销售额的11.7%o预计2011年LED车灯销售占 车灯比例将达到15%以上，而到2015年LED车灯销售占车灯全部销 售的比例将达到30%以上。表一：上海小糸车灯公司销售统计：年度车灯销售前LED车灯销售额所占比例20。5 年14. 2亿元0-61jZ 元20Q日年1恥亿元8,23%200?年27.吃元2,阳亿元8.68%200828.济乙元2, %亿元10. 2%2009 年34】亿元11. 7%目前，在新上市的中高档车型中 丄ED尾灯（组合后灯）已经成为 主流。国内LED车灯应用也会越来越普及，并向中
16、低端车型扩散。未 来汽车LED灯具的发展趋势将是大功率白光照明灯和大功率白光信号灯，如前大灯、刹车灯、转向灯、前雾灯、倒车灯等。总体上看10年左右，LED将成为汽车灯具的主流。在国内市场中， 日系中高档轿车上用的最多， 欧美系中高档轿车 随后也会发展起来，荣威、奇瑞、华晨等自主品牌轿车上也有应用。 在国外，LED前大灯已在几个车型中有所采用，但只是小批量。国内 LED前大灯尚在研制中，上海小糸 2008年在三辆上海荣威牌混合动 力轿车上试装了全LED化车灯（包括前大灯）。估计国内LED前大灯真 正推向市场需要两年以上。LED车灯中应用除了流明效率与成本的问题以外，由于汽车灯具 的曲面形状比较复
17、杂，内部空间有限而且封闭，大功率LED应用散热 是个难题。当前 , 热模拟试验技术、 LED 光效与散热技术研究都比较 薄弱，很多大专院校、研究所和专业大型企业都看到了这些薄弱环节， 现在纷纷在做技术攻关。展望不久的将来，在国家节能减排，发展绿 色能源的战略支持下，LED技术会越来越成熟。如据有关资料介绍，当今LED批供货品的光电转换（光能密度） 指标达到每瓦80流明（80lm/W）以上，而HID灯（高强度放电氙灯） 为90lm/W,卤素灯则是201m/W另据报道：最新的LED研发原型的 该项指标已高达161lm/W。经预测：在今后的3-5年间，发自同样功 耗芯片的LED光强度将会提升50%此
18、事不仅意味着LED灯具将更加 明亮，而且体现了其能耗的削减，从而改善整车的节能经济性。目前LED车灯与传统灯具价格还有较大差别，如某中高档轿车， 白炽灯组合后灯120元/套，而LED组合后灯则需210元/套。因此LED 价格大幅下降 , 发光效率不断提高及散热技术日益改进是未来发展LED汽车灯具的主要着力点。对于汽车照明来说，LED前照灯的另一大优势是，欧盟已通过并 将于2012年生效的DRL（日行灯）法规，它与加拿大的推荐式规定 （允许白天用近光灯作为 DRL不同，欧盟法规是强制在白天使用前 照灯的。只要车辆处在行驶之中，就必须开前照灯，使得 LED光源的 低能耗、长寿命的优势更明显。 市场
19、的需求就会决定市场的产品优势。 国内LED车灯发展瓶颈在于，车用LED灯具或光源系统领域，目前还 没有企业专门生产的厂家 , 只有为数不多的几个光电产业基地在做这 方面的研发。 只要能够寻找到强有力的技术合作伙伴， 深入这个领域 进行专业发展，将来的市场一定会很大。在未来十多年里 , 汽车市场的竞争 , 就其本质而言 , 就是汽车电子 化的竞争。据预测 , 汽车电子产品占整车成本的价格将超过 45%。而 新型、智能化的LED灯具是国际上汽车电子化中最耀眼的产品之一。 专家预测：在未来5年内我国LED车灯将会快速发展，近几年内会形 成年产 10亿元的产值 ,5 年内会形成每年 30亿元的产值。第
20、四章 生产工艺和主要设备1.生产工艺简介一、生产工艺a）清洗：采用超声波清洗PCB或 LED支架，并烘干。b）装架：在LED管芯（大圆片）底部电极备上银胶后进行扩 张，将扩张后的管芯（大圆片）安置在刺晶台上，在显微镜下用刺晶 笔将管芯一个一个安装在PCB或 LED支架相应的焊盘上，随后进行烧 结使银胶固化。c） 压焊：用铝丝或金丝焊机将电极连接到 LED管芯上，以作电 流注入的引线。LED直接安装在PCB上的，一般采用铝丝焊机。（制 作白光TOP-LED需要金线焊机）d） 封装：通过点胶，用环氧将 LED管芯和焊线保护起来。在 PCB板上点胶，对固化后胶体形状有严格要求，这直接关系到背光源 成
21、品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉（白光LED的任务。e） 焊接：如果背光源是采用 SMD-LE或其它已封装的LED,则 在装配工艺之前，需要将LED焊接到PCB板上。f） 切膜：用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。g） 装配：根据图纸要求，将背光源的各种材料手工安装正确的 位置。h） 测试：检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。i ）包装：将成品按要求包装、入库。二、封装工艺a） LED 的封装的任务是将外引线连接到LED芯片的电极上，同时保护好LED芯片， 并且起到提高光取出效率的作用。 关键工序有装架、 压焊、封装。b） LED 封装形式LED 封装形式可以说是五花八门,主
22、要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸，散热对策和出光效果。 LED按封装形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LE、DHigh-Power-LED 等。三、封装工艺说明1.芯片检验镜检：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑 （lockhill ） 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.扩片由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小（约 0.1mn），不利于后工序的操作。 我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张， 是 LED芯片的间距拉伸到约0.6mm也可以采用手工扩张，但很容易造 成芯片掉落浪费等不良问题。3.点胶在LED支架的相应位置点上银胶
23、或绝缘胶。（对于GaAs SiC 导电衬底，具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片，采用银胶。对于 蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光 LED 芯片，采用绝缘胶来固定芯 片。） 工艺难点在于点胶量的控制，在胶体高度、点胶位置均有详 细的工艺要求。 由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求， 银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。4.备胶和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在 LED 背面电极 上，然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。备胶的效率远高于点胶，但不是所有产品均适用备胶工艺。5.手工刺片将扩张后LED芯片（备胶或未备胶）安置在刺片台的夹具上， LED支架放在夹具底下，在显微
24、镜下用针将 LED芯片一个一个刺到相 应的位置上。 手工刺片和自动装架相比有一个好处， 便于随时更换不 同的芯片，适用于需要安装多种芯片的产品 .6.自动装架 自动装架其实是结合了沾胶（点胶）和安装芯片两大步骤， 先在LED支架上点上银胶（绝缘胶），然后用真空吸嘴将LED芯片吸 起移动位置， 再安置在相应的支架位置上。 自动装架在工艺上主要 要熟悉设备操作编程， 同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。 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，特别是 兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散 层。7.烧结烧结的目的是使银胶固化， 烧结要求对温度进行监控， 防
25、止批 次性不良。银胶烧结的温度一般控制在 150C，烧结时间2小时。根 据实际情况可以调整到170C, 1小时。绝缘胶一般150C, 1小时。 银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔 2小时（或 1 小时）打开更换烧结 的产品，中间不得随意打开。 烧结烘箱不得再其他用途， 防止污染。8.压焊压焊的目的将电极引到LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作。我们在这里不再累述9.点胶封装LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的 难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型，选用结合 良好的环氧和支架。（一般的LED无法通过气密性试验）白光 LED的 点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问
26、题。10.灌胶封装Lamp-LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在 LED成 型模腔内注入液态环氧，然后插入压焊好的LED支架，放入烘箱让环 氧固化后，将LED从模腔中脱出即成型。11.模压封装将压焊好的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，将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具 胶道中，环氧顺着胶道进入各个 LED成型槽中并固化。12.固化与后固化固化是指封装环氧的固化，一般环氧固化条件在 135C, 1 小时。模压封装一般在150C, 4分钟。13.后固化后固化是为了让环氧充分固化，同时对 LED进行热老化。后 固化对于提高环氧与支架（PCB的粘接强度
27、非常重要。一般条件为 120C, 6 小时。14.切筋和划片由于LED在生产中是连在一起的（不是单个），Lamp封装LED采用切筋切断LED支架的连筋。SMD-LECW是在一片PCB板上，需要 划片机来完成分离工作。15.测试测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED产品进行分选。16.包装将成品进行计数包装。超高亮 LED需要防静电包装。2.主要设备简介生产LED光源系统组件大致需要以下设备：1.抗静电厂房2.器件老化设备，3贴片机4.激光切割机5.超精密丝网印刷机6.模压机、激光划片机7.LED组件装配线、插件线8.浸锡炉、切脚机、打胶机、烘道9.电子电器自动化生产线：各
28、类电子电器装配线，组装线，输送机，链板式输送机、网带输送机，手推式、链传动式插件线，链板线，滚 道线，悬挂线，倍速链式组装线，环型小台车组装线，手推万向球生 产线，升降机，斜坡线，隧道式烘干线，丝印烘干线等。10.检测设备等第五章 项目投资与产出目前国内没有专业规模生产车用 LED丁具光源系统，只要我们掌 握含有核心技术的生产能力， 以及具备市场开发能力， 该项目是符合 国家大力引导的新兴产业领域的，是有巨大发展空间的前景。本项目投资建设用地 14000平方米（约 20 亩），投资建设 20000 平方米厂房、办公等用房，生产和研发车用LED灯具光源系统组件等。 年产量可供80万套LED尾灯安
29、装的光源系统组件和供50万套LED示 宽灯安装的光源系统组件。 该项目建成后将形成一个具有国际竞争性 的车用LED灯具光源系统组件专业生产企业。1. 建设规模：建设用地14000平方米建筑面积20000平方米其中厂房18000平方米办公、辅助用房2000平方米2. 投资规模：项目总投资 ：14300 万元（ 1）土地费用 （约 20 亩）1200万元（ 2）建设费用 （土建、装饰）5600万元a.厂房（13000平方米 1500 元/平方米） 1950 万元b.净化车间（ 4000平方米 6000 元/ 平方米） 2400 万元c. 精密检测间（ 1000平方米 8500 元/ 平方米） 85
30、0 万元d. 办公、辅助用房（ 2000平方米 2000 元/ 平方米） 400 万元（3）前期费用500万元（4）设备费用3000万元（5）流动资金2000万元（6）不可预见费用2000万元3. 主要经济指标测算（达产）（1）年销售总额11200万元（2）年毛利率3360万元（3）年税收总额896万元本项目开发和建设期约三年，自 2011年月 4月 6 月 2011年7月2012年 2月 2012年3月2013年 1月 2013年2月2013月 7月 2013年8月-2014 年 2月 2014年3月2011年4月至 2014年3月。项目筹划、申报 办理土地手续和技术储备 厂房设计、建设。设备订购设备安装调试试生产正式生产第六章 项目实施进度第七章 结论该项目有着巨大的市场空间， 又符合国家产业发展导向， 目前在 技术上又更趋成熟， 成本不断大幅下降， 该产业已经到了即将出现专 业化规模生产的边缘，突破在即的状态。该项目的技术在国内已有很多专业研究机构在做长期的研究， 有 一批成熟的专业技术人员。 我们已经与这些专业研究机构和专业技术 人员有着密切的联系， 对该领域有着一定的了解， 有着这方面的丰富 资源。该项目是一个值得期待和发展的优秀项目。
