GaN基高壓交流110V-LED芯片——2019神燈獎申報技術(shù)

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項目名稱：  GaN基高壓交流110V-LED芯片

Alternating current-high voltage LED chip base GaN

申報單位：  湘能華磊光電股份有限公司

綜合介紹或申報理由：

1、華磊的高壓交流芯片在產(chǎn)品原理、結(jié)構(gòu)、性能方面的優(yōu)點：
高導(dǎo)熱陶瓷基板封裝；              
高亮度、高顯色，顏色一致性好；
光電一體、免驅(qū)動設(shè)計，體積更小；  
電壓分檔少，分檔范圍在4V以內(nèi)；
衰減小，性能穩(wěn)定、可靠；
應(yīng)用范圍廣，主要適用于：鹵素?zé)?、水晶燈、冰箱燈、鏡前燈等。

2、競爭優(yōu)勢：
目前傳統(tǒng)正裝的LED仍為直流低壓驅(qū)動，需要一個變壓器，而LED電源的效率往往不到90%，僅電源部分就造成較大的能量浪費。目前LED驅(qū)動電源通常只有1萬小時，遠低于LED光源本身的使用壽命，成為LED應(yīng)用的短板。LED由于其物理特性，其在低電流密度下具有更高的發(fā)光效率，當(dāng)前大功率DC（直流） LED都是在大電流（350mA以上）下驅(qū)動，削弱了LED的節(jié)能特點。

3、經(jīng)濟效益分析：
項目的生產(chǎn)能力為1萬片/月，單價380元/片，可實現(xiàn)年銷售額4560萬元，利潤約為1824萬元，新增稅金165萬元。該照明LED產(chǎn)品市場占有率50%。

4、社會效益分析：
本項目的產(chǎn)品主要用于半導(dǎo)體照明相關(guān)領(lǐng)域，主要用于取代傳統(tǒng)的照明光源，實現(xiàn)項目的節(jié)能減排效益。
按照本項目LED芯片的技術(shù)水平（130 lm/w）及技術(shù)提升預(yù)期，相對傳統(tǒng)光源（白熾燈16 lm/W、熒光燈50-80 lm/W），本項目的LED芯片能夠?qū)崿F(xiàn)50%的節(jié)能效果。
按該新材料產(chǎn)品生產(chǎn)能力計算，高壓交流芯片產(chǎn)能為12萬片/年，按1000W/片計算，本項目能實現(xiàn)LED光源產(chǎn)能12萬千瓦，代替1165萬千瓦的傳統(tǒng)燈具，節(jié)約照明用電12萬千瓦。根據(jù)發(fā)改委有關(guān)測試指標(biāo)，本項目實施可帶來以下節(jié)能環(huán)保效益：年節(jié)約標(biāo)煤126.0萬噸、年減排有毒氣體1.5萬噸、年減排CO2約326.6萬噸、年減排固廢6.1萬噸。

主要技術(shù)參數(shù)：

480--520mW@7mA，118-124V@7mA

   

與國內(nèi)外同類產(chǎn)品或同類技術(shù)的比較情況：

市場上未找到同類型產(chǎn)品可以對比

經(jīng)濟評價分析：

項目的生產(chǎn)能力為1萬片/月，單價380元/片，可實現(xiàn)年銷售額4560萬元，利潤約為1824萬元，新增稅金165萬元。該照明LED產(chǎn)品市場占有率50%。

技術(shù)及工藝創(chuàng)新要點：

PSS襯底的設(shè)計，制備及外延生長技術(shù)；

高壓交流LED單胞設(shè)計及布局；

高機械強度的互連線的制作；

無損傷單胞LED隔離的ICP深槽刻蝕及掩蔽技術(shù)。

實際運用案例和用戶評價意見：

本產(chǎn)品一直配合浙江億米光電生產(chǎn)冰箱燈、車內(nèi)照明燈具，合作穩(wěn)定，用戶滿意。
   

獲獎、專利情況：

發(fā)明專利  
1. 201310274853.X LED外延結(jié)構(gòu)及其生長方法；
2. 201310293843.4 復(fù)式多量子阱發(fā)光層結(jié)構(gòu)的生長方法及LED外延結(jié)構(gòu)；
3. 201310441658.1 包含漸變厚度勢壘的LED結(jié)構(gòu)外延生長方法及其結(jié)構(gòu)；
4. 201510188028.7 發(fā)光二極管及其制作方法。

申報單位介紹：

湘能華磊光電股份有限公司2008年6在郴州注冊登記成立，注冊資本3.69億元人民幣,是湘煤集團控股的股份公司，后經(jīng)兩次擴產(chǎn)，現(xiàn)有MOCVD臺33臺，年產(chǎn)2寸片500萬片，芯片月產(chǎn)能50萬片，規(guī)模行業(yè)內(nèi)前十，占芯片市場份額約3.5%。以 GaN 基藍綠光 LED 外延芯片技術(shù)為重點，以高光效低熱阻為發(fā)展方向，開發(fā)白光封裝和工程照明技術(shù)。2018年底，公司資產(chǎn)總額達到13億元，凈資產(chǎn)總額達9億元，資產(chǎn)負債率為25.59%，銀行信用等級為AA+級。
目前公司擁有院士工作站、博士后科研工作站、湖南省半導(dǎo)體照明工程技術(shù)研究中心、湖南省企業(yè)技術(shù)中心等創(chuàng)新平臺，并且是湖南省“雙百”工程企業(yè)、湖南省高新技術(shù)企業(yè)、湖南省新型工業(yè)化重點企業(yè)，在湖南省LED產(chǎn)業(yè)中處于無可替代的地位。

公司于2010年組建了一支具有豐富的LED外延生長、器件制備、性能表征經(jīng)驗和研發(fā)能力的科技創(chuàng)新團隊，團隊現(xiàn)有博士4人、碩士28人，均具有豐富的研發(fā)經(jīng)驗，定位為組合型混合科研群體，由不同學(xué)科領(lǐng)域、不同層次學(xué)術(shù)水平的研究人員組成。團隊獲得2014年“湖南省企業(yè)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊”。

公司一直積極參與國家科技項目的申請，目前已獲得了科技部、工信部、科技廳多個項目的支持，其中包括國家863計劃、國家十三五重點研發(fā)計劃、工信部電子發(fā)展基金、湖南省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊、湖南省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項目、湖南省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技術(shù)投資項目、湖南省科技計劃項目等。由于在科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化方面的突出貢獻，公司獲得2014年國家技術(shù)發(fā)明二等獎和2015年湖南省科技進步一等獎。

公司自成立起就高度重視技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)新成果豐富。目前公司共申請LED外延生長、芯片工藝關(guān)鍵技術(shù)專利341項，其中發(fā)明專利272項，實用新型69項;授權(quán)專利總共192項，其中發(fā)明專利132項，實用新型60項，獲得授權(quán)美國專利1項。2016年12月，公司被評為國家知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)。

公司2016年10月底成功突破大尺寸LED關(guān)鍵工藝技術(shù)，從2寸升級到4寸后，現(xiàn)有設(shè)備產(chǎn)能、效率大幅度提升，產(chǎn)品競爭力增強，2018年累計銷售芯片513萬片，全年實現(xiàn)營業(yè)收入5.81億元，利潤總額1277萬元。

產(chǎn)品圖片：