Дзе чакаецца наступны бум у галіне дакладнай лазернай апрацоўкі?

Нядаўна кампанія Apple Inc. афіцыйна абвясціла аб выпуску новага пакалення iPhone 14, захаваўшы звычку аднаго абнаўлення ў год. Многія карыстальнікі шакаваныя тым, што «iPhone развіўся да 14-га пакалення». І ён хутка заваяваў больш за 1 мільён онлайн-заказаў на кітайскім рынку. iPhone па-ранейшаму папулярны сярод моладзі.

Смартфоны выклікалі першы віток попыту на дакладную лазерную апрацоўку

Больш за дзесяць гадоў таму, калі смартфоны толькі з'явіліся, прамысловая тэхналогія лазернай апрацоўкі была яшчэ на нізкім узроўні. Валакновы лазер і звышхуткі лазер былі новымі і пустымі на кітайскім рынку, не кажучы ўжо пра дакладную лазерную апрацоўку. З 2011 года ў Кітаі паступова ўкараняецца нізкабюджэтная дакладная лазерная маркіроўка. У той час абмяркоўваліся маламагутныя цвёрдацельныя імпульсныя зялёныя лазеры і ультрафіялетавыя лазеры. А цяпер звышхуткі лазер паступова выкарыстоўваецца ў камерцыйных мэтах, і абмяркоўваецца звышхуткая дакладная лазерная апрацоўка.

Масавае прымяненне дакладнай лазернай апрацоўкі ў значнай ступені абумоўлена распрацоўкай смартфонаў. Вытворчасць слайдаў для камер, модуляў адбіткаў пальцаў, клавіш HOME, глухіх адтулін для камер і няправільнай выразкі панэляў мабільных тэлефонаў і г.д. — усё гэта выйграе ад тэхналагічнага прарыву звышхуткай лазернай дакладнай рэзкі. Бізнес дакладнай апрацоўкі асноўных кітайскіх вытворцаў лазернай дакладнай апрацоўкі звязаны з бытавой электронікай. Гэта значыць, што апошні віток буму ў дакладнай лазернай апрацоўцы абумоўлены бытавой электронікай, асабліва смартфонамі і дысплейнымі панэлямі.

Лазерная рэзка панэляў

З 2021 года рынак спажывецкіх тавараў, такіх як смартфоны, носімныя бранзалеты і дысплейныя панэлі, дэманструе тэндэнцыю да зніжэння, што прыводзіць да зніжэння попыту на абсталяванне для апрацоўкі бытавой электронікі і большага ціску на яго рост. Ці можа новы iPhone 14 ініцыяваць новы віток буму апрацоўкі? Але, мяркуючы па цяперашняй тэндэнцыі, калі людзі менш гатовыя купляць новыя тэлефоны, амаль напэўна смартфоны не змогуць спрыяць новаму росту попыту на рынку. Тэлефоны з падтрымкай 5G і складанымі функцыямі, якія былі папулярныя некалькі гадоў таму, могуць толькі часткова замяніць запасы. Дык дзе можа быць наступны віток росту попыту на дакладную лазерную апрацоўку?

Рост паўправадніковай і чып-прамысловасці Кітая

Кітай — сапраўдная сусветная фабрыка. У 2020 годзе дабаўленая вартасць кітайскай вытворчай прамысловасці складала 28,5% ад сусветнай долі. Менавіта велізарная кітайская вытворчая прамысловасць мае велізарны рынкавы патэнцыял для лазернай апрацоўкі і вытворчасці. Аднак вытворчая прамысловасць Кітая на ранняй стадыі мае слабы тэхнічны патэнцыял, і большасць з іх — гэта галіны сярэдняга і нізкага класа. За апошняе дзесяцігоддзе назіраўся значны прагрэс у машынабудаванні, транспарце, энергетыцы, марской тэхніцы, аэракасмічнай прамысловасці, вытворчым абсталяванні і г.д., у тым ліку распрацоўка лазераў і лазернага абсталявання, што значна скараціла разрыў з міжнародным перадавым узроўнем.

Згодна са статыстыкай Асацыяцыі паўправадніковай прамысловасці, мацерыковы Кітай з'яўляецца самым хуткім у свеце будаўніком заводаў: 31 буйны завод, які спецыялізуецца на развітых тэхналагічных працэсах, павінен быць завершаны да канца 2024 года; хуткасць значна перавышае 19 заводаў, запланаваных да ўводу ў эксплуатацыю на Тайвані (Кітай) за той жа перыяд, а таксама 12 заводаў, якія чакаюцца ў Злучаных Штатах.

Нядаўна Кітай абвясціў, што шанхайская прамысловасць інтэгральных схем перайшла на 14-нм тэхналогію вытворчасці мікрасхем і дасягнула пэўных маштабаў масавай вытворчасці. Для некаторых мікрасхем, вырабленых па тэхналогіі вышэй за 28 нм, якія выкарыстоўваюцца ў бытавой тэхніцы, аўтамабілях і сувязі, Кітай можа пахваліцца надзвычай развітым вытворчым працэсам і цалкам задаволіць агульны попыт на большую частку мікрасхем унутры краіны. З увядзеннем у дзеянне Закона ЗША аб мікрасхемах канкурэнцыя ў галіне тэхналогій мікрасхем паміж Кітаем і Злучанымі Штатамі ўзмацнілася, і можа ўзнікнуць лішак прапановы. У 2021 годзе назіралася значнае зніжэнне імпарту мікрасхем у Кітай.

Лазерная апрацоўка чыпа

Лазер, які выкарыстоўваецца ў апрацоўцы паўправадніковых чыпаў

Пласціны з'яўляюцца асноўнымі матэрыяламі для паўправадніковых вырабаў і чыпаў, якія пасля вырошчвання патрабуюць механічнай паліроўкі. На пазнейшым этапе вялікае значэнне мае рэзка пласцін, таксама вядомая як нарэзка пласцін. Ранняя тэхналогія кароткаімпульснай лазернай рэзкі пласцін DPSS была распрацавана і ўдасканалена ў Еўропе і Злучаных Штатах. Па меры павелічэння магутнасці звышхуткіх лазераў іх выкарыстанне паступова стане асноўным у будучыні, асабліва ў такіх працэдурах, як рэзка пласцін, мікрасвідраванне адтулін, закрытыя бэта-тэсты. Патэнцыял попыту на звышхуткаснае лазернае абсталяванне адносна вялікі.

Зараз у Кітаі існуюць вытворцы высокадакладнага лазернага абсталявання, якія могуць прапанаваць абсталяванне для павярхоўнай прарэзкі 12-цалевых пласцін па 28-нм тэхналагічнай тэхналогіі, а таксама абсталяванне для лазернай крыптарэзкі пласцін, якое выкарыстоўваецца для мікрасхем датчыкаў MEMS, чыпаў памяці і іншых галін вытворчасці высокакласных чыпаў. У 2020 годзе буйное лазернае прадпрыемства ў Шэньчжэне распрацавала абсталяванне для лазернага дэбондзінгу для падзелу шкляных і крэмніевых пласцін, і гэта абсталяванне можа быць выкарыстана для вытворчасці высокакласных паўправадніковых чыпаў.

Лазерная рэзка чып-пласцін

У сярэдзіне 2022 года лазернае прадпрыемства ў горадзе Ухань прадставіла цалкам аўтаматычнае абсталяванне для лазернай рэзкі, якое паспяхова выкарыстоўваецца для лазернай апрацоўкі паверхні ў галіне вытворчасці мікрасхем. Прылада выкарыстоўвае высокадакладны фемтасекундны лазер і надзвычай нізкую энергію імпульсу для лазернай мадыфікацыі паверхні паўправадніковых матэрыялаў у мікронным дыяпазоне, тым самым значна паляпшаючы прадукцыйнасць паўправадніковых оптаэлектронных прылад. Абсталяванне падыходзіць для ўнутранай мадыфікацыі дарагіх, вузкаканальных (≥20 мкм) злучэнняў паўправадніковых SiC, GaAs, LiTaO3 і іншых пласцінных мікрасхем, такіх як крэмніевыя мікрасхемы, мікрасхемы датчыкаў MEMS, мікрасхемы CMOS і г.д.

Кітай вырашае ключавыя тэхнічныя праблемы літаграфічных машын, што будзе стымуляваць попыт на эксімерныя лазеры і лазеры экстрэмальнага ультрафіялетавага выпраменьвання, звязаныя з выкарыстаннем літаграфічных машын, але ў Кітаі да гэтага часу мала даследаванняў у гэтай галіне.

Высокадакладныя лазерныя апрацоўчыя галоўкі для высокага класа і мікрасхем могуць стаць наступнай хваляй захаплення

З-за слабасці кітайскай прамысловасці паўправадніковых мікрасхем раней было мала даследаванняў і прымянення лазерных мікрасхем, якія спачатку выкарыстоўваліся ў зборцы наступных спажывецкіх электронных вырабаў. У будучыні асноўны рынак дакладнай лазернай апрацоўкі ў Кітаі паступова перамясціцца з апрацоўкі агульных электронных дэталяў на вытворчасць матэрыялаў і ключавых кампанентаў, асабліва на падрыхтоўку паўправадніковых матэрыялаў, біямедыцынскіх і палімерных матэрыялаў.

У прамысловасці паўправадніковых чыпаў будзе распрацоўвацца ўсё больш і больш працэсаў прымянення лазера. Для высокадакладных чыпаў найбольш прыдатным метадам з'яўляецца бескантактавая аптычная апрацоўка. З улікам велізарнага попыту на чыпы, прамысловасць чыпаў, хутчэй за ўсё, будзе спрыяць наступнаму раўнду попыту на абсталяванне для дакладнай лазернай апрацоўкі.