LED蓝宝石衬底基板生产线研究现状及发展趋势

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LED蓝宝石衬底基板生产现状及发展趋势LED衬底又称基板，也有称之为支撑衬底。衬底是外延层生长的基板，在生产和制作过程中，起到支撑和固定的作用。它与外延层的特性配合要求比较严格，否则会影响到外延层的生长或是芯片的品质。对于制作LED 芯片来说，衬底材料的选用是首要考虑的问题。61543

目前，LED衬底的可选用材料分别有：蓝宝石、SiC、Si、ZnO、GaN 等。市场上能进行工业化生产的只有蓝宝石与SiC。目前只有极少数公司能进行SiC 衬底的工业化生产，全球能生产蓝宝石衬底的企业数量也不多。但总的来看，蓝宝石衬底通过改善晶格、导电性能、机械性能、导热性等指标后，性价比占了压倒性的优势，目前蓝宝石衬底LED产品市场占有率高达92%。[16]

LED在全球各国政府的政策扶持下，行业全面进入了蓬勃发展周期，并且LED照明也成为了各国大力提倡并重点扶持的节能项目。中国已将其列为“惠民工程”，而日本政府更是在近期的会议中加入了对LED产业进行财政补贴议题。随着LED 产业的快速发展，作为最上游的蓝宝石衬底的需求将持续保持高速增长，短期来看主要是集中在高亮度背光领域，包括LEDTV、LEDMonitor、LEDNB、LEDPHONE等。发展趋势上，照明领域潜力巨大，将带动LED用蓝宝石需求快速增长。[7]

2 LED蓝宝石衬底基板制造生产线研究现状

生产线研究主要包括两个方面：生产线工艺设计以及生产线平衡设计。生产线工艺设计是指为完成某种产品的加工，对完成产品加工的生产线各个工位进行工艺的设计。工艺设计的主要内容包括：产品方案；原料、燃料、动力的用量与来源；工艺流程；主要设备的选型与配置论文网；对建筑物、构筑物的要求：外部各项协作条件；生产组织与劳动定员；主要技术经济指标等。[8]

生产线平衡(Streamline Balancing)就是生产线的全部工序进行平均化，调整各工序作业负荷，使各工序作业时间尽可能相近，达到生产均匀化，以提高生产线平衡率，减少各工序的空闲时间，从而减少单件产品的工时消耗，达到降低成本的目的，是生产流程设计及作业标准化中最重要的方法体系。其主要解决的问题即为在实际生产中，工序的时间可能与理论上值不一致，使得工序间作业负荷不均衡，负荷高的工序不能按时完成生产任务而负荷低的工序却经常停工待料，除了造成无谓的工时损失外，还造成大量的工件堆积滞留现象，甚至会造成生产线的中断。而对于生产线平衡的方法可以分为三类：最优化方法、启发式方法和工业工程方法。本文则从工业工程的角度来实现产线的平衡。

3 工业工程方法在生产线优化中的应用现状分析

工业工程方法(Industrial Engineering，简称IE)最早是由科学管理之父泰勒在20世纪初提出的，它是以人、物料、设备或设施、能源和信息组成的集成系统为主要研究对象，综合应用工程技术、管理科学和社会科学的理论方法等知识，使其达到降低成本，提高质量和效益的目的，同时为科学管理提供决策依据。以工业工程为主的生产线平衡相关技术主要是方法研究和作业测定两大技术，该方法的优点是使企业在不增加投资或减少投入的情况下，对生产过程的作业程序、作业方法、物料配置、空间布局及作业环境等方面的改善，达到平衡生产线并提高生产效率、提高经济效益的目的。[15]