國家科技支撐計劃課題申報書

1、受理編號立項編號 計劃類別工業(yè)攻關計劃項目類別一般項目專項主管處室G 高新技術發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化處貴州省科技支撐計劃項目申請書 （工業(yè)攻關）項目名稱 LED照明燈具設計制造技術研發(fā)應用申請單位名稱 遵義泰鼎光電科技有限公司項目負責人 張錫杰聯(lián)系電話薦單位名稱 遵義市科技局填報日期 2012-12-24貴州省科學技術廳制一、單位情況單位名稱遵義泰鼎光電科技有限公司單位性質有限責任公司組織機構代碼58725855-2通訊地址遵義市湘江工業(yè)園區(qū)所在地代碼520321郵編563000法人代表張錫杰職工總數(shù)30 （人）其中大專以上人員 15 （人）研究開發(fā)人員 3 （人） 開戶銀行中

2、國銀行股份有限公司遵義市老城支行帳 號132014226483上年度主要經(jīng)濟指標（單位：萬元）總產(chǎn)值0利稅總額0銷售總額0年研究開發(fā)經(jīng)費8其他主要參加單位序號單位名稱組織機構代碼01四川暢洋泰鼎科技有限公司 57964310-1二、項目情況項目名稱照明燈具設計制造技術研發(fā)應用所屬技術領域LED（發(fā)光二極管）計劃起止時間2012-11-30至2013-11-30技術來源產(chǎn)學研合作開發(fā)項目活動類型應用開發(fā)創(chuàng)新類型原始創(chuàng)新預期技術水平創(chuàng)新性首創(chuàng)先進性國內領先預期成果06,新技術 01,專利 05,新工藝 07,新裝置 預期技術標準制定國家標準預期知識產(chǎn)權獲得國外發(fā)明專利0項國內發(fā)明專利1項其他1項項

3、目現(xiàn)處階段中試階段是否產(chǎn)學研項目是項目已有知識產(chǎn)權情況已獲發(fā)明專利數(shù)0項正在申請發(fā)明專利數(shù)0項已獲實用新型專利數(shù)3項正在申請實用新型專利數(shù)0項項目簡介(主要研究內容，主要技術經(jīng)濟等指標)限600字本項目主要從LED燈具配光性能、光效、裝配、散熱結構出發(fā)，采用LED散熱機構，具體研究內容包括：（1） LED照明燈具散熱體熱阻與溫升技術研究。（2） LED照明燈具光源二次配光技術研究。（3） LED照明燈具超聲波連接工藝研究。 項目主要技術經(jīng)濟指標如下：（1） LED燈具反射器采用高反射型PC材料，材料反射率在0.9以上，從而提高燈具光能利用率；（2） LED光效達到801m/w1101m/w.（

4、3） LED功率因素0.9（4） LED色溫達到2700k6500k. LED熱阻10/W（5） 發(fā)表論文12篇。（6） 申請發(fā)明專利實用新型專利各一項。三、項目成員項目負責人姓名張錫杰性別男民族漢族身份證齡48項目分工項目組織、協(xié)調職稱高級從事專業(yè)機械設計最高學歷大專職務技術部主管傳系電-mailZhjm61項目組人數(shù)9人高級2人中級3人初級4人其他0人項目組主要研究人員姓名身份證號性別年齡職稱學歷從事專業(yè)項目任務分工所在單位職務卿太/p>

5、男49高級大專機械設計制定技術方案四川暢洋泰鼎科技有限公司技術部主管喬27初級本科光學設計、試驗四川暢洋泰鼎科技有限公司技術部經(jīng)理董晉36中級研究生機械設計設計、審批四川暢洋泰鼎科技有限公司技術骨干趙春26初級本科電子工程設計、審核四川暢洋泰鼎科技有限公司技術骨干鐘29初級本科自動控制設計、試驗四川暢洋泰鼎科技有限公司設計師李金26初級大專電子工程設計、試驗四川暢洋泰鼎科技有限公司設計師楊彬522

6、101196604057618男46中級本科光電組織生產(chǎn)遵義泰鼎光電科技有限公司總經(jīng)理張金42中級大專無線電技術 設備開發(fā)遵義泰鼎光電科技有限公司技術員四、投資預算計劃投資總額280.000萬元其中：已完成投資160.000萬元其中：自籌 160.000萬元計劃新增投資 120.000萬元其中：申請科技經(jīng)費 50.000萬元，自籌 70.000萬元，其他撥款 0萬元項目經(jīng)費預算序號預算科目名稱總額其中：科技經(jīng)費1經(jīng)費支出（合計）280萬50萬21、設備費110萬20萬3（1）購置設備費50萬10萬4（2）試制設備費30萬5萬5（3）設備改造與租賃費30萬

7、5萬62、材料費70萬15萬73、測試化驗加工費30萬5萬84、燃料動力費20萬5萬95、差旅費5萬1萬106、會議費 4萬1萬117、合作與交流費5萬1萬128、出版/文獻/信息傳播/知識產(chǎn)權事務費4萬1萬139、勞務費20萬1萬1410、專家咨詢費4萬1511、管理費4萬1612、其他（含培訓費）4萬五、項目概述（限300字）發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)是新型高效固體光源，具有節(jié)能、環(huán)保和壽命長等顯著優(yōu)點，LED雖然節(jié)能，但與一般白熾燈飾一樣，一部分能量轉化為光的過程中另外一部分能量轉化成熱量，尤其是LED為點狀發(fā)光光源，其所產(chǎn)生的熱量也集中在極小的區(qū)域，

8、 若產(chǎn)生的熱量無法及時散發(fā)出去， PE 結的結溫將會升高， 加速芯片和封裝樹脂的老化，還可能導致焊點融化，使芯片失效， 進而直接影響LED的使用壽命與發(fā)光表現(xiàn)，尤其是大功率LED, 其發(fā)熱量更大，對散熱技術要求更高。本項目是遵義泰鼎光電科技有限公司和四川暢洋光電科技有限公司合作項目，就如何提高LED散熱和如何提高LED配光性能、光效，減輕燈具體積和質量，從而降低生產(chǎn)成本做出了研究。六、項目的目標與任務（限1000字）1項目確定的項目目標與任務需求分析2項目目標與任務解決的主要技術難點和問題分析一 、項目確定的項目目標與任務需求分析1、項目目標LED散熱效果達到最佳，延長LED使用壽命。減輕LE

9、D燈具體積和質量，降低生產(chǎn)成本。2、任務需求分析為實現(xiàn)如上目標，需完成的任務如下： 試驗、研究關鍵原材料的性能參數(shù)。選擇導熱系數(shù)高的基板材料、粘接材料和密封材料。利用熱成像技術、熱分析技術與試驗相結合，研究合理的燈具結構、散熱方式、散熱工藝。使用超聲波連接結構，實現(xiàn)大規(guī)模機械化生產(chǎn)。二 、項目目標與任務解決的主要技術難點和問題分析如何獲得低熱阻與低結溫。 具有低熱阻、良好散熱能力以及低機械應力的新式封裝結構是LED封裝的關鍵技術。不同的封裝結構和材料都需要解決芯片的PN結到外延層、外延層到封裝基板、封裝基板到冷卻裝置這3個環(huán)節(jié)的散熱問題。 為解決芯片材料與散熱材料之間因熱膨脹失配造成電極引線斷

10、裂的問題,我公司選用了高導熱性的基板材料、粘接材料和密封材料,并對這些材料的配比、成分與熱傳導性之間的關系反復進行試驗分析，得到了熱傳導性性能、機械強度、出光效率等重要參數(shù)，利用參數(shù)最佳的材料封裝光源，有效地降低了熱阻和LED的結溫。如何保證散熱面積的大小與散熱成正比。導熱絕緣層是鋁基板核心技術之所在，這是LED燈具的第一熱傳導層，各種鋁合金材料根據(jù)不同的需要，通過調整配方的成分與比例，可以獲得各種不同的特性，適合于不同的應用。導熱絕緣層一般由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構成，熱阻小、粘彈性能優(yōu)良、具有抗熱老化的能力，能夠承受機械及熱應力。高性能鋁基板的導熱絕緣層使用了該技術，使其具有極為優(yōu)良的

11、導熱性能和高強度的電氣絕緣性能。足夠的散熱面積是LED燈具散熱的有效方式之一，但受成本與體積、重量的限制，因此LED燈具的散熱方式還要從燈具的結構、散熱方式、散熱工藝等諸多方面入手。我公司在眾多的導熱硅脂廠家中嚴格篩選出導熱系數(shù)高、化學性能穩(wěn)定材料供應商；這是LED燈具的第二熱傳導層。在第二熱傳導層方面，我公司的LED燈具的傳熱效率有進一步提高。提高燈具配光特性，改善燈具光效；提高電源效率和性能，降低電源發(fā)熱對燈具產(chǎn)生的溫升。我公司的專業(yè)光學結構設計師，利用計算機軟件模擬和實際試驗，經(jīng)多次反復試驗、測試，掌握了具有自主知識產(chǎn)權的配光結構設計；良好的配光特性，減小了光在燈具內部的來回反射，不僅提

12、高了出光率，也減少了光反射產(chǎn)生的熱量。我公司的LED電源，比一般LED燈具中的LED驅動電源的效率提高了5%左右；電源效率的提高，降低了電源內部的功耗，降低了溫升，同時也提高了整個燈具的光效。燈具的整體散熱設計及我公司燈具的散熱特點散熱器的整體熱阻就是由與LED模塊的接觸面開始逐層累計而來，吸熱底層內部的熱傳導阻抗是其中的一部分。為了將吸收的熱量有效地傳導到盡量多的鰭片上，因此還需要吸熱底層有較好的橫向熱傳導能力，我們在設計燈具時首先滿足吸熱底層有足夠的厚度，同時考慮LED模塊的安裝孔位進行加筋，也加強了燈具的整體性和機械強度。熱阻小：為了提升吸熱能力，散熱片與LED模塊須緊密結合，不留任何空

13、隙，壓鑄出來的表面這是無法實現(xiàn)的。吸熱底層與LED模塊之間必然存在一定的空隙，如果空隙中是高熱阻的空氣，就無法得到良好的導熱效果，因此，應采用具有較低熱阻及較佳適應性的材料填充其中的空隙，這便是導熱膏（導熱硅脂）。但導熱膏的始終有一定熱阻，并非真正的解決之道，要想根本上提高散熱片吸熱底的吸熱能力，就必須提高其底面平整度。平整度是通過表面最大落差高度來衡量的，通常散熱片的底部稍經(jīng)處理即可達到0.1mm以下，采用銑床或多道拉絲處理可以達到0.03mm，散熱片的吸熱底越平整熱阻越小，越有利于熱量吸收，為彌補缺陷，有必要使用導熱硅脂。散熱快。由于我們將LED模塊的吸熱底層和散熱鰭片壓鑄成一體，即能夠將

14、從LED組吸收的熱量迅速的傳導到鰭片，整個燈體和散熱鰭片上部裸露于空中，且鰭片的方向平行于道路，需要散發(fā)的熱氣與氣流方向一致，不會因氣流而形成渦流而造成熱氣的滯留，進而由流動的氣流順利帶走而散發(fā)，以最快是速度將熱量散發(fā)。散熱器部分采用了鏤空結構，使產(chǎn)生的熱有了“煙囪效應”的循環(huán)散熱方式，以利于熱門的盡快散發(fā)。七、現(xiàn)有工作基礎與優(yōu)勢 （限1000字）1國內外現(xiàn)有技術、知識產(chǎn)權和技術標準現(xiàn)狀及預期分析2項目申請單位及主要參與單位研究基礎（已有的研究開發(fā)經(jīng)歷，科技成果、科研條件與研究開發(fā)隊伍現(xiàn)狀等）1國內外現(xiàn)有技術、知識產(chǎn)權和技術標準現(xiàn)狀及預期分析我國LED照明技術上的主要差距是核心裝備和原材料仍需

15、依賴進口，國內LED企業(yè)對設備材料需求旺盛，進口比例從產(chǎn)業(yè)的上游到下游呈現(xiàn)由高到低的趨勢。目前，我國自主研發(fā)供應的LED芯片、外延片產(chǎn)量仍較為有限，產(chǎn)品以中、低檔為主，研發(fā)技術較薄弱，而且大約85%的大功率芯片還得依靠進口。國內現(xiàn)有LED芯片技術主要是跟蹤國外技術的發(fā)展，獨創(chuàng)性技術很少，缺乏基礎層面可持續(xù)性的研發(fā)，還沒有形成自主知識產(chǎn)權的專利體系。對此，政府陸續(xù)出臺的各種扶持政策，已在加大對關鍵裝備材料國產(chǎn)化的支持力度，并通過鼓勵產(chǎn)業(yè)內合作和產(chǎn)學研相結合等方式，逐步加快推動國內LED照明產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)和應用實現(xiàn)的進程。對于LED照明產(chǎn)業(yè)的封裝和應用環(huán)節(jié)，國內LED照明將逐步向封裝高檔產(chǎn)品和光源產(chǎn)

16、品升級的方向努力，以改善國內現(xiàn)有LED封裝和燈具應用仍主要處于中低端市場應用層面的現(xiàn)狀。經(jīng)相關專利數(shù)據(jù)庫檢索可知：我國散熱技術專利主要集中在江浙一帶，國內多以實用新型專利為主，與本項目研發(fā)的散熱技術并不沖突。率先采用的LED超聲波連接結構也屬于國內首創(chuàng)。因此，本項目其研發(fā)成功后可帶來顯著的社會經(jīng)濟效益，技術水平為國內領先。項目實施完成后擬申請發(fā)明和使用新型專利各一項。2項目申請單位及主要參與單位研究基礎 項目申請單位遵義泰鼎光電科技有限公司成立于2011年12月，是遵義市LED重點招商引資企業(yè)，公司位于遵義市湘江工業(yè)園區(qū)，注冊資金1000萬元整。公司目前擁有電子電路等相關專業(yè)設計人員10余人，

17、全部為大學本科以上學歷。公司致力于大功率LED光源、LED燈具產(chǎn)品和電源配件的產(chǎn)品研發(fā)、設計、制造、銷售以及安裝。目前已擁有各種生產(chǎn)檢測設備50臺（套），代表國內最先進的生產(chǎn)水平。截止2012年12月，公司總資產(chǎn)4056萬元，資產(chǎn)負債率45.5%，經(jīng)營態(tài)勢良好，可從生產(chǎn)設施、人員、資金方面保障項目順利實施。項目參加單位四川暢洋泰鼎科技有限公司，成立于2008年8月，公司注冊資金1000萬，是由暢洋實業(yè)有限公司（注冊資金1個億，曾承建了成都富士康項目）投資創(chuàng)辦的企業(yè)。作為LED照明產(chǎn)品的專業(yè)制造商和服務商，本公司采用國際上先進的產(chǎn)品設計和生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)和研發(fā)了多種LED光電產(chǎn)品，產(chǎn)品已銷往美、歐

18、及亞洲市場。公司擁有專業(yè)化的研發(fā)隊伍，研發(fā)實力雄厚，有南開大學信息技術科學學院電子科學與微電子系作為技術支撐。該我國最早從事電子與微電子科學研究與教學的院系之一。自83年以來承擔多項國家自然科學基金項目、863項目、973項目、軍工項目以及重大橫向項目等40余項，發(fā)表學術論文500多篇，其中被SCI和EI收錄200余篇，獲得國家發(fā)明專利授權30余項。成為四川暢洋泰鼎科技有限公司有力的技術依托。八、任務分解與考核指標 （限3000字）1項目研究內容、技術路線和創(chuàng)新點2主要技術指標（如形成的知識產(chǎn)權、技術標準、新技術、新產(chǎn)品、新裝置、論文專著等數(shù)量、指標及其水平，與國內外同類技術或產(chǎn)品的競爭分析，

19、滿足項目所依托的重大工程建設或重大裝備研制的需求情況等）3主要經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益（如技術及產(chǎn)品應用產(chǎn)業(yè)化前景，在項目實施期內能夠形成的市場規(guī)模與效益，對保障國家安全、促進社會可持續(xù)發(fā)展及提升我國相關產(chǎn)業(yè)競爭力的作用等）（限500字）4、試驗地點和試驗規(guī)模5項目實施中可能形成的示范基地、中試線、生產(chǎn)線及其規(guī)模6人才隊伍建設7其他應考核的指標一、項目研究內容、技術路線和創(chuàng)新點（1）研究內容本項目針對目前一般LED燈具在散熱結構、性能、光效等方面存在的不足，主要從以下幾點對LED進行技術研究：LED熱阻與溫升的關系。如何提高LED光源利用率。如何利用超聲波連接結構提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。（2

20、）技術路線產(chǎn)品技術原理采用公司3項自主專利技術：序號專利號專利名稱專利類型進展1201220520503.8LED筒燈反射器實用新型專利受理2201220520650.5LED筒燈散熱體實用新型專利受理3201220520110.7LED筒燈超聲波連接結構實用新型專利受理（3）創(chuàng)新點散熱結構：解決芯片的PN結到外延層、外延層到封裝基板、封裝基板到散熱體之間散熱方式。提高燈具配光特性，改善燈具光效；提高電源效率和性能，降低電源發(fā)熱對燈具產(chǎn)生的溫升；燈具的整體散熱設計；解決第一熱傳導層：導熱絕緣層是鋁基板核心技術。超聲波連接結構：LED目前各零部件的裝配過程中多采用螺絲固定，這種裝配方式造成LED

21、燈具外觀不美觀，人工成本較高，難以實現(xiàn)機械化生產(chǎn)。本結構可使燈具外觀更加美觀，減少燈具在裝配過程中的人工成本，可實現(xiàn)大規(guī)模機械化生產(chǎn)。二、主要技術經(jīng)濟指標（1）LED燈具反射器采用高反射性能的材料，材料反射率在0.9以上，從而提高燈具光能利用率；（2） LED光效達到801m/w1101m/W.（3） LED功率因素0.9（4） LED色溫達到2700k6500k. LED熱阻10/W（5） 發(fā)表論文12篇。（6） 申請發(fā)明專利實用新型專利各一項。三、主要經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益項目實施符合國家節(jié)能減排的政策，是建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然要求。使大功率LED能夠得到廣泛應用，同時能夠保證

22、良好的散熱效果，延長使用壽命；采用高反射型PC材料能夠提高LED燈具光能利用率，提高產(chǎn)品質量。對于推進LED照明行業(yè)產(chǎn)業(yè)，促進全省產(chǎn)業(yè)結構升級換代，形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，促進就業(yè)等方面具有顯著的社會效益。該項目形成LED筒燈2000KW,以目前市場價11元/瓦計算，能夠為企業(yè)增加銷售收入2200萬元，經(jīng)濟效益可觀。四 、試驗地點和試驗規(guī)模1. 試驗地點：遵義泰鼎光電科技有限公司2. 試驗規(guī)模： 年產(chǎn)2000KWLED照明燈具五、項目實施中可能形成的示范基地、中試線、生產(chǎn)線及其規(guī)模中試在遵義泰鼎光電科技有限公司完成，達到年產(chǎn)2000 KWLED照明燈具生產(chǎn)能力。六、人才隊伍建設遵義泰鼎光電科技有限公司

23、成立于2011年12月，是由四川泰鼎康達光電有限公司共同投資組建的。公司現(xiàn)有人員30人，其中大專以上學歷15人，公司按照現(xiàn)代企業(yè)制度的要求，組建了一支高素質的員工隊伍，擁有光學設計專業(yè)研究開發(fā)人員，具有較強的持續(xù)創(chuàng)新能力。本項目通過技術改造、自主研發(fā)等模式不斷提高企業(yè)節(jié)能減排開發(fā)利用水平，能夠培養(yǎng)打造一支專業(yè)光機電一體化應用、開發(fā)、專用LED設計的人才團隊， 同時企業(yè)轉變觀念，深化認識，與時俱進，為國家的經(jīng)濟發(fā)展做出了應有的貢獻。 九、經(jīng)費預算及說明（限1000字）1項目總投資預算、各項任務經(jīng)費分配及分年度經(jīng)費需求2資金籌措方案及配套資金落實措施3、經(jīng)費預算詳細說明1、項目總投資預算、各項任務

24、經(jīng)費分配及分年度經(jīng)費需求項目總投資280萬元，已完成160萬元，新增投資120萬元。分配如下：項目總方案制定：6萬元；LED熱阻與溫升技術方案研究：28萬元；LED超聲波連接結構工藝研究：26萬元；LED試驗與中試研究：20萬元。 改造現(xiàn)有生產(chǎn)線：20萬元； 產(chǎn)品改善，總結，鑒定：20萬元。2、資金籌措方案及配套資金落實措施項目已投入資金160萬元，資金來源為企業(yè)自籌。新增投資120萬元，企業(yè)自籌70萬元，申請省工業(yè)攻關計劃資金50萬元資助。3、經(jīng)費預算詳細說明 項目計劃總投資280萬元，預算如下： （1）設備費：110萬元，包括設備試制費用: 50萬元設備購置費用：30萬元設備改造費用：30

25、萬元（2）材料費：70萬元（3）測試化驗加工費：30萬元（4）燃料動力費：20萬元（5）差旅費：5萬元（6）會議費：4萬元（7）合作與交流費：5萬元（8）出版/文獻/信息傳播/知識產(chǎn)權事務費：4萬元（9）勞務費：20萬元（10）專家咨詢費：4萬元（11）管理費：4萬元（12）其他（含培訓費）：4萬元十、項目的年度計劃及年度目標 （限1000字）1項目進度安排2項目各年度目標及考核指標1項目進度安排 項目實施從2012 年11月至2013 年11月共計12 個月。具體進度如下表：工作進度表工作進度主要工作內容2012年11月至2013年02月總方案制定2013年03月至2013年04月技術方案確

26、定2013年04月至2013年06月購買新設備2013年07月至2013年08月改造現(xiàn)有生產(chǎn)線2013年09月至2013年10月通過權威機構檢測2013年10月至2013年11月項目總結，鑒定2、項目各年度目標及考核指標2012年度目標：完成產(chǎn)品設計、制定總體方案 考核指標：（1）初步形成LED散熱結構工藝技術規(guī)范。 （2）申請發(fā)明專利1項。2013年度目標：（1）根據(jù)散熱結構工藝要求，提出LED熱阻與溫升重要的技術指標和參數(shù)，提出LED裝配新工藝技術裝置，連接結構等；（2）利用研究成果對現(xiàn)有生產(chǎn)線進行改造；（3）產(chǎn)品性能改善、總結。 考核指標：（1）LED筒燈樣機試制完成；（2）申請實用新型

27、專利1項。（3）LED光效達到801m/w1101m/w.（4）LED功率因素0.9（5）LED色溫達到2700k6500k. LED熱阻10/W（6）新增銷售收入2200萬元。十一、實施機制 （限1000字）1項目的組織管理措施2項目參與單位的任務分工及國撥專項經(jīng)費分配3產(chǎn)學研結合模式4知識產(chǎn)權與成果管理及權益分配1項目的組織管理措施 項目單位將按照國家科技計劃項目管理暫行辦法（國家科技部第5號令）要求，嚴格執(zhí)行計劃任務書，完成項目目標任務；建立項目專項帳戶，加強對資金預算、使用計劃、使用效果的管理和監(jiān)督；真實報告項目年度完成情況和經(jīng)費年度決算；接受科技部專項計劃部門對項目執(zhí)行情況的監(jiān)督檢查；接受并配合科技部委托的有關中介機構所進行的中期評估或驗收評估；項目實施中建立年度執(zhí)行情況報告制度，及時報告項目執(zhí)行中出現(xiàn)的重大事項。項目組織有力、管理措施嚴密，人員資金保障充裕，可確保項目順利實施。2項目參與單位的任務分工及國撥專項經(jīng)費分配 項目申請單位由遵義泰鼎光電科技有限公司和四川暢洋泰鼎科技有限公司共同承擔并完成。遵義泰鼎光電科技有限公司負責組織項目實施及中試生產(chǎn)，四川暢洋泰鼎科技有限公司