Светодиодные лампы уверенно вытесняют с рынка неэкономичные лампы накаливания, этому способствует принятие закона о запрете реализации изделий, потребляющих электроэнергию свыше 75 Вт.
Рост спроса, наблюдается как со стороны крупных промышленных предприятий, так и у частных лиц. Светодиодные лампы становятся неотъемлемой частью интерьера, их выгодно обыгрывают дизайнеры, к тому же они значительно экономят электроэнергию и имеют длительный срок годности. Все это создает благоприятные условия для развития бизнеса, а основные капиталовложения - линия по производству светодиодов, окупаются за два года.
Еще одним преимуществом для инвесторов служит отсутствие конкурентоспособных отечественных предприятий. Основная часть продукции – китайский импорт, только каждая пятая лампочка произведена в России. Отсутствие конкуренции объясняется сложным технологическим процессом и стоимостью капитальных инвестиций. Также для производства необходим квалифицированный персонал, с соответствующим уровнем оплаты, что увеличивает себестоимость и розничную цену светильников. Китайская продукция дешевая и в большей степени некачественная, поэтому при организации бизнеса следует сделать акцент на качестве и оригинальном дизайне.
Необходимо понимать, что производство будет состоять из последних стадий технологического процесса – сборки модулей, контроля качества и упаковки. Начальные стадии – выращивание кристаллов и эпитаксиальных пластин – высокотехнологические и наукоемкие процессы. В России ни одно предприятие не занимается таким производством. Процесс сборки светодиодных модулей начинается с операции монтажа кристаллов, который осуществляется с помощью токо- и теплопроводящего клея. Для этого процесса используют линию по производству светодиодных светильников, кристаллы подаются в виде пластин на липкой ленте, механизм определяет годные элементы и обрезает ленту в нужном месте. В производстве светодиодных ламп используются мощные кристаллы на сапфировых подложках, на основе GaN-структур, а для получения белого света их покрывают люминофором. Затем осуществляется механический и визуальный контроль на предмет сдвига кристалла.
Следующий этап первичного монтажа – заготовки светодиодов крепятся на плату вместе с элементами электропитания. Крепление осуществляется с помощью паяльной лампы. Готовые платы уже можно монтировать в светильник. Дальше следует последнее контрольное испытание, на специальном стенде линии по производству светодиодов. Успешно прошедшие контроль качества изделия готовы к упаковке.
Составляющие части лампы Для улучшения качественных характеристик можно использовать промежуточный процесс плазменной обработки изделий, для этого используются различные газы:Эта операция проводится перед нанесением клея для более тщательного очищения поверхности, благодаря чему будет обеспечена максимальная фиксация и снижен процент брака.
Трафарет для производства светодиодов Поскольку отечественная промышленность не способна обеспечить исходным сырьем, его необходимо будет приобретать у зарубежных производителей. Наиболее распространены торговые марки Японских, Швейцарский и Китайских компаний, таких как:
Возникает вопрос, об экономической эффективности. Если все комплектующие детали закупаются у иностранцев, чаще в Китае, а предприятие будет осуществлять только сборку, будет ли продукция конкурентоспособной. Действительно, закупаемое сырье идет с торговой наценкой, в которую иногда включены и посреднические организации. И затраты на оплату труда в Китае ниже, чем в России, но все же есть одно преимущество – таможенные сборы. При ввозе сырья и комплектующих – процент сборов будет в несколько раз ниже, чем при импорте готовых изделий. Именно это преимущество и дает возможности для развития отечественного бизнеса.
Для организации процесса изготовления светодиодных светильников потребуется просторный цех, площадью более 300 м 2 , оборудованный хорошей вентиляционной системой. Поскольку производство использует рабочую силу и в достаточно большом количестве, необходимо организовать комфортные условия труда. Понадобится также офисное помещение, для размещения управленческого персонала. Готовая продукция будет храниться в складском помещении, для которого следует предусмотреть удобный подъезд автотранспорта. Размещать предприятие можно в любом районе города, оно не выделяет токсичных паров и не загрязняет окружающую среду.
Если планируется выпускать в одну смену до 5000 светодиодных лампочек, то потребуется шесть работников цеха, один главный технолог, грузчик. Для предприятия понадобятся менеджеры по закупке сырья и сбыту готовой продукции, бухгалтер, руководитель. Если планируется строить производственный процесс помощью мини-линии по производству светодиодных светильников, потребуется гораздо больше работников цеха, поскольку эта линия не автоматизированная, и используется полностью ручной труд.
Основной этап изготовления проходит с помощью высокопроизводительного автомата для монтажа кристаллов. Например, модель 2200 evo, отличается высокой производительностью, точностью, полной автоматизацией, наличием различных программ. Технические характеристики:
Кроме монтажного аппарата, линия по производству светодиодных светильников включает измерительное оборудование для оценки качества готовой продукции, это может быть стенд с вмонтированными в него патронами.
При организации мини-завода по изготовлению светодиодов автоматический монтажный аппарат полностью заменяется ручным трудом. На специально оборудованных столах происходит процесс крепления кристаллов и других элементов к плате с помощью клея и паяльника. Для такого способа производства понадобятся:
Стоимость автоматической линии по производству светодиодов может составить 2 миллиона рублей, а стоимость оборудования для мини-завода – 500 тысяч рублей.
В каталоге представлены производители ламп в России. Предприятия ведут производство и продажи оптом. В список 2019-го г. добавлено 20 компаний. Известны российские бренды: «Navigator», «Feron», «Томский завод светотехники» и пр. В ассортименте лампы:
Продукция предназначается для светильников, прожекторов, фонарей и пр. приборов освещения. Товар применяют в бытовой технике и промышленном осветительном оборудовании. Основную долю рынка захватывают производства светодиодных изделий. Предлагая повышенные характеристики, светодиоды значительно, до 10 раз, экономят электроэнергию.
В качестве домашней лампочки популярный выбор - LED-изделия на цоколе e27 и e14. Фирмы выпускают товар различной мощности, светового потока, температуры света. Качество российской светотехнической продукции отмечено отзывами и рейтингами. Электроламповые предприятия обновляют технические мощности. Торговые марки предлагают новые артикулы.
Производитель призывает сотрудничать поставщиков, дилеров, магазины. Телефон, адрес, сайт - во вкладке «Контакты». Доставка - Москва и область, регионы страны, СНГ, дальнее зарубежье. Обращайтесь к менеджеру, чтобы купить оптом, заказать прайс, уточнить цены.
Число самых динамично развивающихся отраслей экономики за последние несколько лет прочно пополнило производство не только самих светодиодов, но и источников света на их основе.
Энергоэффективность таких источников света с лихвой окупает специфические технологические особенности и затраты, которых требует оборудование для производства светодиодов. Потому для многих предприятий это направление становится основным.
Нужно будет придерживаться нескольких главных правил, чтобы оборудование для производства светодиодов работало наиболее эффективно.
Светодиодные модули делятся на несколько групп в зависимости от типа конструкции. Группировка осуществляется по:
Под технологию поверхностного монтажа, как правило, производится большинство корпусов современных модулей. Исполнение бывает металлокерамическим или металлопластиковым. Кроме того, широкое распространение получила так называемая технология «чип на плате».
Закупать оборудование для производства светодиодов нужно такое, чтобы оно
позволяло решать несколько основных задач в направлении. Речь идёт о суммарной эффективности светового потока и организации теплоотвода. Тепло изделием выделяется, но не излучается. Потому и возникает необходимость в качественном кондуктивном оборудовании.
На рынок выпущено достаточно много вариантов ламп, доступных для производства по лицензии, так что перестал быть острым вопрос, касающийся доступа к конструкциям светильников. Стандартизация достаточно важна для современных потребителей, потому производители сами стараются применять стандартные разъёмы и цоколи для оборудования общего и квартирного использования.
Маршрут сборки светодиодов. Укрупнённый вариант
В разы дешевле обходится оборудование, отвечающее за сборку модулей и светильников, немногим меньше года потребуется на запуск, оснащение первого изделия и соблюдение нужных требований относительно, например, smd светодиодов. Не так остро стоит вопрос о нехватке квалифицированных кадров, особенно если сравнить с участком роста эпитаксиальных структур, кристальным производством.
Не важно, какими конструктивными особенностями обладает продукт, определённые операции выполняются в любом случае. Например, герметизация, разделение групповых заготовок, монтаж кристаллов. Так что появляется возможность применить типовой укрупнённый технологический маршрут сборки.
Монтаж кристаллов – пожалуй, главное направление, на которое стоит обратить больше всего внимания. Он чаще всего осуществляется на токопроводящий или теплопроводящий клей, дальше происходит отверждение. Именно так можно добиться производства качественных led светодиодов. После этого обычно переходят к осуществлению визуального и механического контроля для того, чтобы проверить наличие сдвига.
Монтаж перевёрнутых кристаллов – наиболее технологичная операция. Благодаря ей исчезает необходимость в разварке проволочных выводов. Аппарат для производства светодиодов не один, их нужно несколько для организации полного круга производства.
Автомат монтажа – место, куда непосредственно на кассетах попадают кристаллы в виде скрайбированных и разрезанных пластин на липком носителе. Во всяком случае, если речь идёт о массовом и крупносерийном производстве. С участка входного контроля получается карта годных кристаллов. Остальные просто отбраковываются и выбрасываются либо применяются как расходный материал в других направлениях.
После того как все операции завершены, модели проходят тестирование и довольно строгий отбор по качеству. Вот и ответ на вопрос о том, что нужно для производства светодиодов. Это выгодный бизнес, который обязательно принесёт большой доход. Особенно учитывая практически неограниченный потенциал для увеличения плотности светового потока.
В докладе на открытии 26 конференции Международной Комиссии по Освещению в Пекине было отмечено, что общее направление работы светотехнической научной общественности должно быть направлено на сокращение энергопотребления и уменьшение загрязнения окружающей среды. То есть речь идет не об уменьшении освещённости, а о более рациональном и эффективном использовании освещения. Одним из наиболее перспективных шагов на этом пути, является разработка и использование энергоэкономичных источников света – светодиодов.
Светодиод – полупроводниковый диод, излучающий свет при прохождении тока через p-n–переход. Чтобы p-n-переход излучал свет, должны выполняться следующие два условия. Во-первых, ширина запрещённой зоны в активной области светодиода должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона, а во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой. Для этого полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу. Реально, чтобы их соблюсти, одного р-n-перехода в кристалле недостаточно. Приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры. Их называют гетероструктуры (именно за изучение гетероструктур академик Алферов получил Нобелевскую премию). Это послужило новым этапом в развитии технологий изготовления светодиодов.
Производство светоизлучающих диодов сталкивается с некоторыми трудностями. Поскольку создание светодиодов - это динамично развивающаяся отрасль светотехнической промышленности, то сложившихся законов и правил их применения пока не существует. Нет нормативной документации, относящейся к процессу производства и использования светодиодов. Каждое крупное производство старается найти свои критерии отбора продукции, но, к сожалению, некаких международных соглашений не существует. Хотя в этом направлении в последнее время ведется активная работа и достигнуты хорошие результаты, надо понимать, что создание единых требований к светодиодной технике – дело не одного года. Чтобы понять, в чем сложность создания подобной документации, следует ознакомиться с технологией производства.
Рассмотрим поэтапно процесс создания светодиодов.
1) Выращивание кристалла.
Здесь главную роль играет такой процесс, как металлоорганическая эпитаксия. Эпитаксия – это ориентированный рост одного кристалла на поверхности другого (подложки). Эпитаксиальный рост полупроводников (а светодиод – это именно полупроводник) осуществляется методом термического разложения (пиролиза) металлорганических соединений, содержащих необходимые химические элементы. Для такого процесса необходимы особо чистые газы, что предусмотрено в современных установках. Толщины выращиваемых слоев тщательно контролируются. Важно обеспечить однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста доходит до полутора миллионов евро. А процесс наладки получения высококачественных материалов для будущих светодиодов занимает несколько лет.
2) Создание чипа.
На этом этапе имеют место такие процессы, как травление, создание контактов, резка. Весь этот комплекс получил название «планарная обработка пленок». Пленка, выращенная на одной подложке, разделяется на несколько тысяч чипов.
3) Биннирование.
Биннирование (сортировка чипов) – особенно важный процесс производства светодиодов, о котором несправедливо часто забывают упоминать в литературе. Дело в том, что при производстве любой продукции должны соблюдаться некие критерии отбора. Но на вышеописанных стадиях производства светодиода невозможно добиться абсолютного сходства изделий по его характеристикам. Изготовленные чипы изначально имеют характеристики, различающиеся в некотором диапазоне. Чипы сортируют на группы (бины). В каждой группе определённый параметр варьируется в определённых пределах.
Сортировка происходит по:
Биннирование, как способ градации светодиодной продукции, находит применение на производстве и, следовательно, в наименовании поставляемой продукции. Оба эти факта делают применение светодиодов доступным для широкого круга пользователей.
4) Создание светодиода.
Создание непосредственно светодиода – это заключительный этап технологической цепочки. Создается корпус будущего источника света, монтируются выводы, подбирается люминофор (если он необходим). Но особо стоит отметить такую важную часть, как оптическую систему (а именно, изготовление линз). Линзы для светодиодов изготавливают из эпоксидной смолы, силикона или пластика. К ним предъявляется широкий спектр требований, т.к. оптическая система светодиода играет большую роль (направляет световой поток светодиода в нужный телесный угол).
Линзы должны:
Благодаря большому количеству положительных качеств (малой потребляемой мощностью, отсутствию ртути, низкому напряжению питания, высокой надежности, малым габаритам и т.д.), на основе светодиодов создаются разнообразные и высококачественные осветительные светодиодные приборы. Можно долго перечислять различные типы светодиодных светильников : это и прожекторы, и линейные светодиодные светильники, и светильники общего или специального назначения. Однозначно можно сказать, что светодиоды – это динамично развивающиеся источники света. А технология производства светодиодов – сфера деятельности высококлассных мировых специалистов, способных достигать все более высоких результатов.
Российские производители освещения и светотехники: 250 отечественных заводов. Крупные бренды и новые марки осветительной продукции, светотехнических изделий, наружного архитектурного и внутреннего освещения. Каталог 2019: официальные сайты, адреса, контакты и цены изготовителей-поставщиков. Станьте дилером, закажите прайс-лист!
Заводы осветительной техники в России стремятся занять нишу светодиодного освещения на российском рынке. Выпускают светодиодные светильники всех категорий:
Представленные на интернет-выставке производители выпускают и предлагают купить оптом: светильники - прищепки 40/60Вт E14/E27; светодиодная лента 3528_120, IP20 голубой; консольный светодиодный светильник ДКУ-131-50/100, 51,2 Вт; светодиодный светильник CC 221 312 с рассеивателем из прозрачного литого стекла с рассеивающим рифлением; магистральные светодиодные светильники и т.д.
Цены без торговых наценок посредников по прайсу компании-изготовителя дешевле предложений импортеров. Каждый стенд включает обзор продукции, контактные данные, официальный сайт для связи напрямую.
Российские производители освещения и светотехники активно включились в процессы импортозамещения и модернизации цехов. Ищут дилеров, дистрибьюторов. Предлагают партнерство, производство светотехнического оборудования на заказ оптом и комплексные осветительные решения собственных проектных бюро.
Доставка в регионы России, ТС и зстраны зарубежья. Для экспорта в страны Таможенного союза предоставляются сертификаты.
