高功率 LED 技術

項目編號：2018-S4-XJZZ-14

項目成熟階段：生長期

項目簡介：

300W 以上的高功率光源是城市照明的重要組成部分，廣泛應用於立交橋路燈、體育場館照明、工礦場地照明等場合，傳統的高功率光源常採用高壓鈉燈，高壓鈉燈整體上光效低的缺點造成了能源的巨大浪費，高功率 LED 光源以其高效、節能、壽命長、顯色指數高、環保、體積小等優勢將成為城市照明高功率光源領域的後起之秀，對城市照明節能減排具有十分重要的意義。LED 路燈正逐步取代傳統高壓鈉燈，成為城市道路照明的新寵。

但是目前的照明應用一般在 100W 左右，替代 1000-2000W 鈉燈的特殊照明領域，受 LED 光源封裝、散熱、壽命等技術門檻所限，高功率 LED 光源還沒有有效的進入該領域，因此本項目技術的開發及產業化，將促進高功率 LED 光源在特殊照明領域的應用，推動我國照明市場節能減排事業的發展。目前市場上還沒有可靠的 300W 以上的 LED 光源模塊，只能使用多個低功率的光源模塊拼接在一起，這就造成了光源有效出光面積大，不利於二次配光的設計，給實際應用帶來困難。因此，研究一款散熱好壽命長、有效出光面積小，光功率密度高，二次光學設計合理、出光效率高、重量輕、低成本的模塊化封裝高功率密度 LED 光源具有實際意義。

技術特點：

本項目針對 300W 以上高功率 LED 光源模組進行封裝和散熱一體化設計和開發，採用大功率倒裝 LED 晶元，通過獨特的共晶焊工藝以及 COB 封裝工藝開發出高功率 LED 發光陣列。開發出 LED 發光陣列與散熱器之間的低熱阻一體化封裝工藝。最終實現高功率 LED 光源功率密度>0.2 W/mm2、光源光效達到 100lm/W，光通量最大輸出 30000lm、壽命超過 3 萬小時。

本項目包括高功率 LED 陣列固晶技術的開發、高功率 LED 陣列封裝工藝開發以及高功率 LED 光源封裝和散熱一體化技術的開發及產業化。

專利情況：

已申請 6 項專利

市場分析：

在道路照明領域，用於立交橋、寬體道路的高功率路燈和高桿燈等都需要高功率的 LED 光源才能進行替代。以高桿燈為例，目前國內的潛在市場估計約有 90 億元規模，年度更新規模在產業發展初期將達到 15 億元以上，同時隨著我國城鎮化建設的進行，農村道路的改造和升級、新建廣場照明設施的更新換代，潛在市場容量將至少與目前的規模相當。可見僅就道路照明用高桿燈的需求就是非常旺盛。在工礦場站領域，高功率 LED 光源模組也有很大的市場潛力。目前正在使用的鈉燈、金鹵燈等燈具都有一定的比例要進行替換。根據我們從幾家室外燈具廠家了解的情況看，目前市場直接提出需求的迫切需要的高功率 LED 光源進行替代的功率燈具就在 1 萬台左右，對光源模組的市場容量即達到 5000 萬元。在體育場館領域，根據我們的調研結果，目前除了傳統的大容量體育場館外，我國中小學室外操場正在進行大規模的更新改造，迫切的需求新型光源替代傳統的色度不足、可靠性差的燈具。這也將是項目產品的一個很大的應用市場。

合作方式：

知識產權許可；技術服務；對於致力於封裝結構改善的 LED 封裝企業可以考慮技術入股。

產業化所需條件：

對於燈具和封裝企業來說無需新建半導體工藝廠房，預計 300 萬元的產業化經費，3~5 名企業研發人員的培訓。五年專利許可費用 50 萬元。技術轉移周期 6 個月。

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