LED蓝宝石切片项目可行性研究报告.doc

LED蓝宝石切片项目可行性研究报告LED蓝宝石切片项目可行性研究报告2014年9月报告目录第一章 总论12第一节 项目名称及建设单位12一、项目名称12二、建设单位概况12第二节 报告编制依据和研究范围12一、研究范围与误差控制12二、项目规划与指导思想13三、编制依据13第三节 项目提出背景14一、LED蓝宝石切片市场广阔141、LED行业发展现状152、LED区域布局163、LED应用领域174、LED市场预测185、技术发展趋势19二、国家政策支持20三、公司建设该项目的优势分析21第四节 项目概况23一、项目规模23二、资金来源与使用计划23三、组织方式与实施计划231、组织方式232、实施计划23第五节 项目主要研究结论24第二章 项目产品介绍与技术工艺26第一节 产品定位及特点26第二节 生产工艺流程26第三节 设备选型32一、主要设备选型原则和理由32二、设备选型表33第三章 项目投资环境及市场前景分析34第一节 项目投资环境分析34一、社会宏观环境分析34二、项目相关政策分析431、国家政策432、行业准入政策443、行业技术政策44三、地方政策46第二节 中国LED蓝宝石切片市场现状分析46一、产品用途46二、现有市场现状分析47第三节 中国LED蓝宝石切片市场发展趋势预测51一、消费特点分析51二、2011-2015年市场消费及增长速度预测531、项目产品市场需求预测532、项目产品替代品分析543、项目产品的价格走势预测55第四节 中国LED蓝宝石切片市场进入壁垒56一、技术壁垒56二、规模壁垒57三、政策壁垒57四、资金壁垒57第五节 中国LED蓝宝石切片行业财务指标分析57一、LED蓝宝石切片行业成长指标57二、LED蓝宝石切片行业资产负债指标分析61三、LED蓝宝石切片行业资产运营指标分析62四、LED蓝宝石切片行业获利能力指标分析63第四章 厂房建设方案65第一节 厂房建设与使用方案65第二节 厂房投资概算66第五章 产品生产方案67第一节 产品产能规划67第二节 项目设备选型67第三节 组织机构与劳动定员67第四节 产品成本构成与主辅材料、燃料供应70一、主要原辅材料70二、资源利用及能耗标准71三、能耗状况和能耗指标分析71第六章 产品销售方案72第一节 产品销售方式72第二节 营销方案与促销措施73一、营销方案73二、促销措施74第三节 人员安排方案75第七章 公用辅助设施与节能环保劳动安全方案76第一节 总图运输76一、总平面布置76二、厂内外运输77三、仓储方案77第二节 供电供水及辅助工程78一、供电78二、供水79三、燃气动力工程80第三节 安全与工业卫生81一、设计依据81二、安全措施和设施81第四节 节能分析81一、设计依据81二、总平面规划上措施82三、建筑围护结构上措施82四、空调专业节能措施82五、电专业节能措施83六、水暖专业节能措施83七、工艺节能措施83八、节能制度83第五节 环境保护84一、设计依据841、设计方针842、设计依据84二、电磁波环境85三、废水处理85四、废固处理85五、环境噪声处理85六、废气处理86七、厂内通风与空调措施86八、建筑工程涉及室内环境污染控制86九、生产工艺污染87十、其他环境保护措施87第六节 消防安全87一、设计依据87二、消防措施88三、火灾报警系统88四、灭火系统89五、消防知识教育89第八章 项目投资估算及资金筹措91第一节 项目总投资规模91一、建设投资91二、流动资金使用91三、项目总投资92第二节 资金来源与筹措92一、资金来源92二、筹资方案92第三节 资金使用和管理93一、资金使用计划931、固定资产投资942、流动资金使用94二、还款计划95第九章 项目财务评价97第一节 计算依据及相关说明97一、项目测算参考依据97二、项目测算基本设定97第二节 成本收益分析98一、生产成本98二、费用估算981、工资及福利费用982、折旧及摊销993、修理费994、财务费用995、其它费用1006、总成本费用100三、收益估算1021、产品营业收入1022、营业税金及附加费用1023、利润及分配102四、成本收益比较分析104第三节 项目财务分析104一、盈利能力1041、投资利润率、投资利税率1042、项目投资现金流量表104二、债务偿还能力106三、项目财务评价109第四节 不确定性分析109一、敏感性分析109二、盈亏平衡分析111三、风险因素与对策112第五节 社会效益分析112第六节 经济效益分析112第十章 项目风险防控114第一节 建设和开发风险114第二节 市场和运营风险114第三节 金融风险114第四节 政治风险115第五节 法律风险115第六节 环境风险116第七节 技术风险116第十一章 结论与建议117第一节 可行性分析结论117一、技术上的可行性117二、经济上的可行性117第二节 项目建议118图表目录图表 报告误差控制表13图表 LED产业链15图表 LED产业区域布局17图表 2015年LED应用领域分布预测17图表 LED市场增长预测18图表 2015年蓝光LED在各领域的市场份额20图表 项目详细进度计划表24图表 泡生法工艺流程27图表 单晶提拉法工艺流程28图表 冷心放肩微量提拉法工艺流程28图表 蓝宝石晶体生长的主流方法比较30图表 蓝宝石衬底生产流程31图表 项目设备明细33图表 2006-2010年国内生产总值及增长率34图表 2010年规模以上工业增加值增长速度（月度同比）35图表 2006-2010年全部工业增加值及其增长速度35图表 2010年城镇固定资产投资增长速度（累计同比）（%）36图表 2006-2010年全社会固定资产投资及其增长速度36图表 2010年分行业城镇固定资产投资及其增长速度（单位：亿元）37图表 2010年固定资产投资新增主要生产能力38图表 2010年社会消费品零售总额增长速度（月度同比）39图表 2006-2010年社会消费品零售总额及其增长速度40图表 2010年1月-2011年2月全国进出口总额趋势41图表 2011-2015年我国国内生产总值预测43图表 几个生产厂家的蓝宝石基片的基础参数（C面2英寸）45图表 使用蓝宝石衬底做成的LED芯片示例47图表 2010年全球蓝宝石长晶厂家市场份额48图表 2011年全球前十大蓝宝石晶棒厂商排名及月产能扩充计划（2英寸计算）49图表 国内具备生产能力的蓝宝石衬底企业50图表 国内尚未量产的蓝宝石企业51图表 不同半导体材料所对应的波长52图表 全球LED市场规模增长情况（亿元）54图表 中国LED市场规模增长情况（亿元）54图表 LED衬底种类及其特征55图表 2008年以来蓝宝石晶棒价格56图表 未来蓝宝石晶片全球市场供需分析结果（万片）58图表 全球MOCVD发货量预测（台）59图表 国内外延片/芯片厂家的MOCVD拥有量（台）59图表 未来蓝宝石晶片国内市场供需分析结果（万片）61图表 未来蓝宝石晶棒国内市场供需分析结果（万毫米）61图表 2008-2010年中国LED蓝宝石切片行业资产负债率情况62图表 2008-2010年中国LED蓝宝石切片行业总资产周转率情况63图表 我国LED不同环节的毛利率64图表 项目厂房结构及建筑面积65图表 厂房建设预算表66图表 项目组织机构图68图表 主要岗位管理权限与职责69图表 项目资源利用及能耗标准71图表 项目资源利用及能耗指标71图表 产品销售流程72图表 LED蓝宝石切片营销方案74图表 项目产品促销措施75图表 项目建设投资情况91图表 项目总投资构成92图表 投资计划和资金筹措表93图表 流动资金估算表95图表 项目还款计划96图表 主要原辅材料和动力成本98图表 固定资产折旧费估算表99图表 总成本费用估算表101图表 营业收入、营业税金及附加估算表102图表 利润及利润分配表103图表 财务评价指标104图表 项目投资现金流量表105图表 项目资本金财务现金流量表107图表 敏感性分析表110图表 项目敏感性分析图111图表 项目盈亏平衡表111图表 项目财务评价主要数据汇总113第一章 总论第一节 项目名称及建设单位一、项目名称 “LED蓝宝石切片项目”。二、建设单位概况。第二节 报告编制依据和研究范围一、研究范围与误差控制本报告研究范围如下：1、生产项目所在企业的基本现状、竞争优势、投资管理能力2、项目涉及产品所在行业的发展情况、企业及产品竞争环境3、项目相关产品的市场供求与价格体系、市场预测与前景分析4、项目建设、生产营销、技术组织、设备配置、安全环保方案的设计与可行性分析5、项目资金的统筹和财务规划预测6、项目投资价值分析7、项目涉及的各类风险和处理措施8、对项目建设经济效益、生态效益及社会效益评价等9、对项目建设可行性的评估结论本报告通过对上述问题的调查研究来分析项目立项实施的可行性和收益前景，分析结论作为企业制定具体发展规划和项目建设的参考资料。报告误差控制范围如下：图表 报告误差控制表项目行业统计数据企业统计数据市场调查数据访谈整理数据企业调查数据公开资料修正总体准确度误差控制范围0%0%<3%<5%<1%<5%97.5%资料来源：根据项目数据测算二、项目规划与指导思想项目建设以市场为向导，以经济和社会效益为中心，充分发挥企业在蓝宝石切片生产领域的技术优势。在为下游行业服务的理念支撑下，企业尽可能为当地经济发展做出自己应有的贡献，在项目投资的同时解决当地劳动力就业问题。项目的实施积极采取各种环保节能措施，既实现利益增长也实现周边环境的可持续发展。企业全体员工本着服务社会，投资未来的思想，采用高质量的原材料，积极推进先进生产技术的产业化，该项目对行业整体结构的优化也有很大贡献。三、编制依据本项目可行性研究报告编制依据如下：1、建设项目经济评价方法与参数（第三版），国家发展与改革委员会2006年审核批准施行。2、投资项目可行性研究指南，国家发展与改革委员会2002年。3、国家统计局数据4、行业协会统计资料5、企业与业内专家访谈记录6、国家监管政策制定部门资料7、国内市场调查资料8、企业及业内期刊资料9、行业黄页等专业期刊10、企业经营统计信息报告主要依据上述资料结合定量分析与定性研究的基本方法对项目设计问题进行详细的阐述。主要分析方法涉及计量经济学相关理论与模型、数理统计分析技术、项目管理理论、财务分析预测模型、德尔菲询问调研法、实地考察与误差控制技术等。第三节 项目提出背景一、LED蓝宝石切片市场广阔从LED的生产流程来看，LED产品的生产过程可以分为五个阶段，分别是衬底制造、外延片制作、芯片制造、芯片封装和LED产品生产。LED蓝宝石切片生产位于LED产业链的前端，是制作衬底的主要原材料。图表 LED产业链资料来源：LED产业联盟衬底是LED芯片的承载部分。为了有效的对LED芯片进行支撑，衬底通常都必须具备一定的机械强度、与外延部分相匹配的热膨胀系数。良好的导电、导热性能对于衬底来说也十分有利。良好的透光性对于倒装型LED芯片封装来说则是必须的。在产业链中，衬底是半导体照明产业技术发展的基石。不同的衬底材料，需要不同的晶圆生长技术、芯片加工技术和封装技术，可以说，在一定程度上衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线。在目前的衬底材料使用来看，以蓝宝石为主。因此，LED蓝宝石切片对下游的议价能力较强。1、LED行业发展现状2010年中国半导体照明行业彻底摆脱了经济危机的影响，在需求复苏和政策扶植的双轮驱动下，行业整体规模迅速扩大，行业整体产值达到1200亿元，同比增长45%。其中，芯片产值达到50亿元，较2009年的23亿元实现倍增；LED封装产值大约250亿元，较2009年的204亿元增长23%；下游照明应用领域的整体规模达到900亿元，整体增长率达到50%，其中，背光应用和通用照明应用的增长最为突出。基于LED在液晶电视等大尺寸背光领域展现强大的爆发力，LED背光行业高速增长，2010年我国LED背光产值的年增长率达到167%，其市场渗透率不断攀升，LED背光液晶电视渗透率从2009年的2.3%上升到8.9%。随着中国城镇化进程的持续进行以及节能减排的迫切需求，LED照明产品的市场规模迅速扩大，2010年增长率达 153%；LED等高效照明产品逐步替代白炽灯等低效照明产品已成为大势所趋，通用照明将是未来最具潜力的应用领域，2011年有望成LED照明发展元年，在未来几年都将保持较高的增速。此外，LED在显示屏、景观照明、信号、指示等应用方面也继续保持了较高的增长速度。2、LED区域布局在“国家半导体照明工程”的推动下，我国LED产业已经初步形成珠江三角洲、长江三角洲、东南地区、北京与大连等北方地区四大区域，每一区域基本形成了比较完整的产业链，大连、深圳、厦门、南昌四个地区已经具有LED成熟的生产基地。总体而言，我国的LED产业格局南方产业化程度较高，珠三角和长三角是国内LED产业最为集中的地区，上中下游产业链比较完整，集中了全国80%以上的相关企业。而北方则依托众多高校和科研机构，产品研发实力相对较强。图表 LED产业区域布局资料来源：LED产业联盟3、LED应用领域普通照明、背光源和汽车照明、景观照明（包括户外显示）是LED的前三大应用领域，约占市场应用总额的85%。从市场容量与发展潜力角度，从市场容量与发展潜力角度，景观照明将保持 13%增速的较快增长；背光源和汽车照明是目前发展主流，将会保持复合36%以上增速增长，是LED市场短期增长的主要推动力；普通照明市场容量、发展潜力最大，成LED未来发展的重点。图表 2015年LED应用领域分布预测资料来源：LED产业联盟4、LED市场预测从主要应用领域来看，景观照明实现了行业初步繁荣，未来增长较快，2015年将达到66亿美元；背光源处于朝阳阶段，将推动当前市场迅速增长，2015年将达到90亿美元；通用照明领域潜力最大，是市场长期增长动力，潜在市场达3000亿美元，是当前产值的40倍。除了终端产品销量的高增长与渗透率提升对LED市场需求强力推动，一下几点也是重要因素：（1）LED价格将会下跌；（2）蓝光技术不断成熟，红黄光亮度不断提升；（3）LED应用价值使其成为不二选择。图表 LED市场增长预测资料来源：相关资料整理从国内情况来看，“十二五”节能减排规划带给LED行业较大的机会。2010年10月18日，国务院发布了关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定，其中，节能环保排在七大战略新兴产业之首。一个多月后，由国家发改委会同环保部等部门制定的节能环保产业发展规划通过了国务院审批，行将发布，该规划将节能产业划分为节能、环保和资源循环利用三个方面。“十二五”规划制定长期节能减排目标，任务艰巨。根据“十二五”规划纲要，“十二五”期间单位GDP能耗将下降17.3%，到2020年单位GDP能耗较2010年下降31%，单位GDP二氧化碳排放量较2005年下降40%45%。另外，中央经济工作会议决定力争在2011年将单位GDP能耗减少3.5%。LED应用必将成为政府直接而有效的节能减排手段。2010年我国节能降耗目标的实现很大程度上依靠各地限电限产，但这不是有效方式，为实现未来几年的GDP平稳增长，寻求最直接最有效的节能方式，提升能源利用效率成为政府当务之急。5、技术发展趋势从技术发展角度来看，红黄光作为LED 最成熟的制造技术未来依然是景观照明（包括户外显示）市场的主要技术；高功率蓝光技术是白光发展的方向，最终将成为背光源、照明市场的主流技术。整体而言，蓝光技术将主导市场，占据63%份额。普通照明和背光源是未来 LED 最大的白光市场，而蓝光激发荧光粉作为主流白光技术，必将使蓝光LED主导市场，2015年，其市场占比将达63%以上。背光源市场目前是LED的最大应用市场，而普通照明在2015年左右将迅速成长为第一应用市场，占比达49%，背光源以22%退居第二。蓝光激发荧光粉作为主流白光技术，决定了蓝光将主导未来市场。普通照明市场，由于蓝光激发的白光技术是主导技术，我们估计蓝光LED市场占比在75%以上；背光源市场，按高端LED液晶电视，即RGB市场占比1/3来推算，蓝光LED 市场占比在73%左右。汽车照明市场，由于大部分为红黄指示灯，如刹车灯、尾灯、雾灯、侧灯等，因此按蓝光占比25%推算。景观照明市场，按蓝光LED在户外大屏幕显示占比30%，其他景观照明占比40%推算，蓝光LED 在整个景观照明市场占比约35%。图表 2015年蓝光LED在各领域的市场份额资料来源：LED产业联盟二、国家政策支持近年来，中央政府和各级地方政府均采取多种手段推动我国LED行业的发展。中央政府主要通过产业发展方向指导、需求补贴、研发支持、标准制定等手段为行业的发展奠定基础，而地方政府则通过需求补贴和投资、研发补贴等政策吸引投资，推动当地的产业转型升级。以下为近几年我国中央政府对国内LED行业的政策或采取的措施汇总：2003年6月，国家科学技术部联合多个部门、行业和地方政府，成立国家半导体照明工程协调领导小组。2006年国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)、信息产业“十一五”规划、2009年4月电子信息产业调整和振兴规划都将LED产业作为发展的重点，多个部门对LED产业相关的技术研发给予专项补贴。2008年12月，科技部发布“十城万盏”计划，选择十个城市，每个城市推广LED功能照明1万盏以上，科技部按照LED照明比传统照明增加投资额的30%-50%进行补贴。2009年10月，国家发改委等六部委发布半导体照明节能产业发展意见，对中国LED产业的发展做出部署，明确提出，到2015年芯片国产化达到70%以上有关半导体照明名词术语、器件检测方法等的LED行业标准也于2010年开始正式实施。2010年10月，国务院发布关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定，半导体照明位列其中。半导体照明已经成为全球性的机会，同时也开始面临全球性的挑战。2010年9-12月，科技部陆续启动了 “十二五”半导体照明科技支撑计划和863计划，对全产业链的技术研发和检测方法研究、测试平台建设进行了全面部署。在国家针对LED行业一系列政策的扶持、行业标准的出台，国内LED行业进入快速、健康发展的通道。目前世界照明工业正在转型，许多国家提出淘汰白炽灯、推广节能灯计划，将半导体照明节能产业作为未来新的经济增长点。随着我国产业结构调整、发展方式转变进程的加快，半导体照明节能产业作为节能减排的重要措施将迎来新的发展机遇期。三、公司建设该项目的优势分析1、交通优势项目厂址交通非常便捷，为今后占领市场和外贸出口提供了极为方便的条件，大大地降低了销售运输成本。2、产品质量过硬提供优质产品是公司基本的经营理念之一，为此，公司出台了严格的质量控制规范文件。在生产上实行三检制度，即原材料进厂检验、过程检验、出厂检验；在生产流转过程中采用自检、互检、专检等措施来保证产品质量，不合格产品不得出厂。这样既保证了最终成品质量检测的准确性，也易于通过中间环节的检测提前发现问题在产品，避免了成品的废品率，并能更合理的分析发生质量问题的环节及原因。公司严格按照国家标准、用户要求及企业自己的质量控制制度组织生产、提供产品。3、优质且稳定的客户优势公司以优异的产品质量，主动营销服务模式赢得了众多知名客户的信赖，与诸多LED厂商建立稳定的合作关系。且待工艺完全稳定成熟和扩产后将销往国外市场。4、稳定的管理团队公司引进了不同的管理人才，或来自国有企业、或来自中外合资企业、或来自行业内最大的民营企业，形成了目前的公司核心管理团队，其成员平均年龄不到40岁，富有朝气，且大多数具有该行业丰富的从业经验，对于整个行业的发展、企业的定位有着较深刻地认识，形成了公司科学合理的发展战略和经营理念。同时，主要管理经营团队成员大多具有着创业者和股东的双重身份，能够最大限度地发挥自身优势和潜能，有利于公司的长远发展。公司主要中层管理成员都是相关领域优秀的专业人才，具有丰富的经验和较高的职业素质，其中大多数成员见证了公司快速发展的全过程，对公司有着很深的感情和忠诚度，保证了管理团队的稳定性。同时公司通过外聘或内部选拔一批优秀的人员担当相关部门副经理、经理助理等职务，使之在实践中成长，完成中层干部的储备和培养，为扩大经营规模进行人才队伍的准备。5、科学的管理制度公司根据实际情况，逐渐形成了一套有效的管理制度，并严格地运用在战略规划、销售管理、人才激励机制、企业文化建设等管理方面，以及技术研发、人员培养等具体事务上。目前，公司采用的管理工具主要包括5S现场管理，轮岗及综合考核淘汰，根据技术难易、效率高低、质量优劣区分待遇的分级薪酬制度，不同部门不同级别内容各异的日常培训机制，内部职称评定方法等。这种科学系统的管理方式显著提高了公司管理效率，提升了员工的工作热情及效果，加强了公司整体凝聚力，增加了客户满意度，为公司的持续发展奠定了坚实基础。第四节 项目概况一、项目规模年产600万片LED蓝宝石切片项目，总占地为200亩（约为133340平方米），建筑面积为160008平方米。二、资金来源与使用计划项目总投资为100000.0万元，项目分2期进行投入，1期投入60000.0万元，2期投入40000.0万元。其中，50000.0万元为企业自筹资金，银行贷款50000.0万元。项目建设投资88953.2万元（含建筑工程费29701.9万元，设备购置费33592.2万元），铺底流动资金11046.8万元。三、组织方式与实施计划1、组织方式企业项目组织以董事长协同总经理、工程师为管理团队，建筑项目、设备配置等聘请具有相应资质的单位承建和负责安装调试。企业内各产品负责人、技术负责人负责相应的设备选定和调试监督。设备采购企业安排采购部门负责安排供货商，相关的材料、设备运输由调度部门负责安排车辆解决。2、实施计划项目实施分为启动期和建设验收期，总计24个月，其中，启动期3个月不纳入建设期。项目从2011年10月正式启动，启动期3个月主要完成厂房设计项目编制、可研报告和项目立项报批。2012年1月到2012年12月主要是项目建设期，包括建筑设计、部分设备采购、人员培训、厂房建设、设备安装调试等任务，2013年4月项目达产验收。具体的实施流程和进度规划如下图所示：图表 项目详细进度计划表项目期间启动期建设期试产验收期实施年份2015201520135序号完成任务1季度1季度2季度3季度4季度1季度2季度3季度4季度1厂房设计2编制可研报告3项目立项报批4厂房建设5设备谈判签约6设备制造7人员培训8设备安装调试9设备验收10项目试产验收资料来源：日升科技投资集团第五节 项目主要研究结论技术方案可行企业聘请LED蓝宝石切片技术专家和相关工程师，相关生产人员、销售人员、技术人员均可以保障项目的顺利实施和合理运行。企业产能规划依据市场容量的准确核算以及对企业竞争地位的合理评估得到，相关设备的配置则依据产能和场地规模进行配置。这使得项目在技术上是可行的。投资建设方案稳妥在项目的建设方面，企业运用自筹资金和银行贷款进行初期投入，投资规模可以满足企业各类产品生产设备的投入和项目的启动。项目厂房建设符合生产、环保、节能、安全等标准。可以说在投资建设方面该项目是可行的，可以在规定期限内顺利完成。社会效益良好根据日升科技投资集团现有的实际情况结合公司发展战略，以优质原材料进行产品生产项目，不但可以满足国内和国外对产品的需求，同时公司跨越式的向前迈进一大步，对增加企业利润和当地财政收入奠定基础。公司正常投产后预计用工人数500人，解决了当地部分社会闲散及剩余劳动力就业问题。本项目的实施对我国LED蓝宝石切片业务链条的延伸具有战略意义，将极大地促进我国LED行业的可持续发展能力。另外，国家“十二五”规划将节能环保列入战略性新兴产业，同时中国电子元件行业“十二五”发展规划亦将LED衬底材料、蓝宝石材料制备及晶片加工技术列入重点发展的产品和技术，该投资项目符合国家产业政策。本项目的实施也完全符合国家对LED行业政策支持，这对于促进我国LED行业的健康发展，更大限度地满足国民经济发展具有积极意义。财务指标达标经过财务测算和分析，本项目正常生产年份营业收入135000.0万元，年销售税金及附加760.8万元，年利润总额28295.3万元，年税后利润21221.5万元，所得税7073.8万元。项目投资利润率16.47%，投资利税率23.13%，销售利润率15.35%，税前财务内部收益率为27.43%，税后财务内部收益率为22.31%，税前财务净现值（i=10）90256.9万元，税后61040.7万元；税前投资回收期5.28年，税后投资回收期5.90年，其中均含建设期24个月。以上数据表明，本项目经济效益较好，在为公司创造利润的同时，还可为国家上缴可观的税收，并且具有较好的盈利能力和抗风险能力，因此，项目从财务角度看是可行的。第二章 项目产品介绍与技术工艺第一节 产品定位及特点本项目主要生产LED蓝宝石切片产品。LED蓝宝石切片位于LED产业链的上游，由蓝宝石晶体经过机械加工成蓝宝石晶棒，进而切割形成基片。LED可以应用在日常生活中的各个领域：如路边色彩斑斓的广告牌、手机背光源、汽车照明与指示、显示屏、楼宇灯饰、交通信号灯、特种照明、普通照明等。总之，只要是需要背光照明的产品都可以应用LED作为光源。LED市场应用广泛，市场需求巨大。2009年下半年开始，LED市场出现大飞跃，作为高成长性的新兴产业，预计到2015年，LED产业规模将突破5000 亿元。采用蓝宝石为基板的蓝光LED是LED的主流技术。随着LED产业的发展，蓝宝石基板的需求呈现快速增长趋势。第二节 生产工艺流程LED蓝宝石切片位于LED产业链的上游，由蓝宝石晶体经过机械加工成蓝宝石晶棒，进而切割形成基片。（1）蓝宝石晶体生长方法目前，世界上蓝宝石生长技术主要有两种，分别是泡生法（Kyropoulos method）、单晶提拉法（Czochralski method）。国内的哈尔滨工业大学奥瑞德光电技术有限公司使用的是自己研制的冷心放肩微量提拉法（SAPMAC），现将这三种方法介绍如下：泡生法（Kyropoulos method），简称KY法其原理是先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再以单晶之晶种（Seed Crystal，又称籽晶棒）接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶，晶种以极缓慢的速度往上拉升，但当晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈，熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后，便不再拉升晶种，也不旋转，仅以控制冷却速率方式使单晶从上往下逐渐凝固（定向凝固），最后凝固成一整个单晶晶碇。图表 泡生法工艺流程资料来源：相关资料整理单晶提拉法（Czochralski method），简称CZ法先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单晶晶种接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升，并伴随以一定的转速旋转，随着晶种的向上拉升，熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上，进而形成一轴对称的单晶晶锭。图表 单晶提拉法工艺流程资料来源：相关资料整理冷心放肩微量提拉法(Sapphire growth technique with micro-pulling and shoulder expanding at cooled center) ，简称SAPMAC。是在对泡生法和提拉法改进的基础上发展而来用于生长大尺寸蓝宝石晶体的方法，晶体生长系统主要包括控制系统、真空系统、加热体、冷却系统和热蔽装置等。图表 冷心放肩微量提拉法工艺流程资料来源：相关资料整理该方法生长的单晶，外型通常为梨形，晶体直径可以生长到比坩埚内径小l020mm的尺寸。籽晶被加工成长方形，利用籽晶夹固定在热交换器底部。热交换器可以完成籽晶的固定、晶体的转动和提拉，以及热交换器、晶体和熔体之间热量的交换作用。加热体、冷却系统和热屏蔽装置协同作用，为晶体生长提供一个均匀、稳定、可控的温场。根据晶体生长所处的引晶、放肩、等径和退火及冷却阶段的特点，通过调节热交换器中工作流体的温度、流量，加热温度（加热体所能提供的坩埚外壁环境温度）可以精确控制晶体和熔体内温度梯度、热量传输、完成晶体生长。冷心放肩微量提拉法生长蓝宝石晶体时，通常可将整个晶体生长过程分为四个控制阶段，即引晶、放肩、等径、退火及冷却阶段。引晶与放肩阶段主要是利用调节热交换器散热能力，适当配合一定的降低加热温度（加热系统所能提供的坩埚外壁温度）的方式来实现对晶体的缩颈和放肩控制。此时晶体生长界面凸出率及温度梯度较大，其有利于采用较大的放肩角，减小放肩距离，防止界面翻转，同时能够将籽晶内的位错等原有缺陷快速从晶体中扩散到晶体表面，有效降低晶体内的缺陷含量。较大的界面温度梯度还能够提高晶体生长驱动力，增加界面稳定性。待晶体直径长到所需尺寸（冷心放肩微量提拉法晶体直径可以长到距坩埚内壁13cm）后，晶体开始等径生长，进入等径阶段。随着晶体尺寸的长大，热交换器的散热对晶体生长效率迅速减小，故晶体进入等径生长阶段后，主要是通过降低加热温度（加热系统所能提供的坩埚外壁温度）来实现晶体生长。该方法主要特点：1）通过冷心放肩，保证了大尺寸晶体生长，整个结晶过程晶向遗传特性良好，材料品质优良。2）通过高精度的能量控制配合微量提拉，使得在整个晶体生长过程中无明显的热扰动，缺陷萌生的几率较其他方法明显降低。3）由于只是微量提拉，减少了温场扰动。使温场更均匀，从而保证单晶生长的成功率。4）在整个晶体生长过程中，晶体不被提出坩埚，仍处于热区。可以精确控制它的冷却速度，减少热应力。5）适合生长大尺寸晶体，材料综合利用率是泡生法的1.2倍以上。6）选用水作为热交换器内的工作流体，晶体可以实现原位退火，较其他方法试验周期短、成本低。泡生法是利用温度控制来生长晶体，它与单晶提拉法最大的差异是只拉出晶颈，晶身部分是靠着温度变化来生长，并在拉晶颈的同时，调整加热电压，使熔融的原料达到最合适的长晶温度范围，让生长速度达到最理想化，因而长出质量最理想的蓝宝石单晶。而冷心放肩微量提拉法目前只有哈尔滨工大奥瑞德光电技术有限公司使用，拥有自己的发明专利（大尺寸蓝宝石单晶的冷心放肩微量提拉制备法，专利号：CN200510010116.4），目前正在实施产业化，产品质量不如国外主要公司，该方法还需进一步考察产业化的效果。图表 蓝宝石晶体生长的主流方法比较名称泡生法单晶提拉法生长最大尺寸8英寸4英寸保持压力Pa5E-41E5位错密度线无大量、严重平均位错密度/平方厘米5001000晶体纯度 %(Al2O3)>99.99799.99生长条件在高真空下在Ar气下晶体质量好一般资料来源：相关资料整理从上面对两种长晶方法的比较，泡生法更有优势，采用泡生法可以生长大尺寸蓝宝石晶体。从工艺角度讲，泡生法在晶体生长过程中，除了晶颈需拉升外，其余只需控制温度的变化，就可使晶体成型，少了拉升及旋转的干扰，比较好控制，因而可得到较佳的质量。国外许多生长蓝宝石的厂商，也是采用此方法以生长蓝宝石单晶。本项目中蓝宝石生长方法拟采用泡生法。（2）蓝宝石晶棒生产流程蓝宝石基片的原材料是晶棒，晶棒由蓝宝石晶体加工而成，其相关制造流程如下：图表 蓝宝石衬底生产流程资料来源：相关资料整理蓝宝石晶棒主要是对蓝宝石晶体进行机械加工形成晶棒，在此过程中需要以下流程：长晶：利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体；定向：确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置，便于掏棒加工；掏棒：以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒；滚磨：用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削，得到精确的外圆尺寸精度；品检：确保晶棒品质以及掏取后的晶棒尺寸与晶向符合客户要求；（3）蓝宝石基片制造工艺流程定向：在切片机上准确定位蓝宝石晶棒的位置，以便精准切片加工；切片：将蓝宝石晶棒切成薄薄的晶片；研磨：去除切片时造成的晶片切割损伤层及改善晶片的平坦度；倒角：将晶片边缘修整成圆弧状，改善薄片边缘的机械强度，避免应力集中造成缺陷；抛光：改善晶片粗糙度，使其表面达到外延片磊晶级的精度；清洗：清除晶片表面的污染物（如：微尘颗粒，金属，有机玷污物等）；品检：以高精密检测仪器检验晶片品质（平坦度，粗糙度，半峰宽，表面微尘颗粒等），以合乎客户要求。蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度（莫氏硬度9）仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400