Où se situe la prochaine vague d’essor du traitement laser de précision ?

Il n’y a pas si longtemps, Apple Inc. a officiellement annoncé la sortie de la nouvelle génération d'iPhone 14, gardant l'habitude d'une mise à jour par an. De nombreux utilisateurs sont choqués que « l’iPhone soit passé à la 14e génération ». Et il a rapidement remporté plus d’un million de réservations en ligne sur le marché chinois. L’iPhone est toujours populaire auprès des jeunes.

Les smartphones ont déclenché la première vague de demande de traitement laser de précision

Il y a plus de dix ans, lorsque les smartphones venaient d’être lancés, la technologie de traitement laser industriel était encore à un niveau faible. Le laser à fibre et le laser ultra-rapide étaient des nouveautés et des lacunes sur le marché chinois, sans parler du traitement laser de précision. Depuis 2011, le marquage laser de précision bas de gamme est progressivement appliqué en Chine. À cette époque, on parlait de laser vert à impulsion solide de petite puissance et de laser ultraviolet. Et maintenant, le laser ultra-rapide est progressivement utilisé à des fins commerciales, et le traitement laser de précision ultra-rapide fait l'objet de discussions.

L’application massive du traitement laser de précision est en grande partie motivée par le développement des smartphones. La production de diapositives d'appareil photo, de modules d'empreintes digitales, de touches HOME, de trous borgnes d'appareil photo et de découpe de formes irrégulières de panneaux de téléphones portables, etc., bénéficie toutes de la percée technologique de la découpe de précision laser ultra-rapide. L'activité de traitement de précision des principaux fabricants chinois de traitement de précision au laser concerne l'électronique grand public. Autrement dit, la dernière vague de croissance dans le traitement laser de précision est alimentée par l’électronique grand public, en particulier les smartphones et les écrans d’affichage.

Découpe de panneaux au laser

Depuis 2021, les produits de consommation tels que les smartphones, les bracelets portables et les panneaux d'affichage ont montré une tendance à la baisse, entraînant une demande plus faible d'équipements de traitement de l'électronique grand public et une pression accrue sur sa croissance. Le nouvel iPhone 14 peut-il donc initier un nouveau boom technologique ? Mais compte tenu de la tendance actuelle à la baisse de la propension à acheter un nouveau téléphone, il est presque certain que les smartphones ne pourront pas contribuer à la nouvelle croissance de la demande du marché. La 5G et les téléphones pliables qui étaient populaires il y a quelques années ne peuvent qu'apporter un remplacement partiel des stocks. Alors, où se situera la prochaine vague de demande en matière de traitement laser de précision ?

L'essor de l'industrie chinoise des semi-conducteurs et des puces

La Chine est une véritable usine à monde. En 2020, la valeur ajoutée de l’industrie manufacturière chinoise représente 28,5 % de la part mondiale. C'est l'énorme industrie manufacturière chinoise qui offre un énorme potentiel de marché pour le traitement et la fabrication au laser. Cependant, l'industrie manufacturière chinoise présente une faible accumulation technique au début, et la plupart de ses activités sont des industries de milieu et de bas de gamme. La dernière décennie a été témoin de grands progrès dans les domaines des machines, des transports, de l'énergie, de l'ingénierie marine, de l'aérospatiale, des équipements de fabrication, etc., y compris le développement des lasers et des équipements laser, qui ont considérablement réduit l'écart avec le niveau avancé international.

Selon les statistiques de la Semiconductor Industry Association, la Chine continentale est le constructeur d'usines le plus rapide au monde, avec 31 grandes usines axées sur un processus mature qui devraient être achevées d'ici la fin de 2024 ; la vitesse dépasse largement les 19 usines dont la mise en service est prévue à Taiwan, en Chine, au cours de la même période, ainsi que les 12 usines attendues aux États-Unis.

Il n'y a pas longtemps, la Chine a annoncé que l'industrie des circuits intégrés de Shanghai avait franchi le pas du processus de puce 14 nm et atteint une certaine échelle de production de masse. Pour certaines des puces supérieures à 28 nm utilisées dans les appareils électroménagers, les automobiles et les communications, la Chine dispose d'un processus de production extrêmement mature et peut parfaitement répondre à la demande globale pour la plupart des puces en interne. Avec l'introduction des États-Unis Avec la loi CHIPS, la concurrence entre la Chine et les États-Unis en matière de technologie des puces électroniques est plus intense et il pourrait y avoir un excédent d'offre. 2021  Nous avons assisté à une baisse significative des importations de puces électroniques en Chine.

Puce traitée au laser

Le laser utilisé dans le traitement des puces semi-conductrices

Les plaquettes sont les matériaux de base des produits semi-conducteurs et des puces, qui doivent être polis mécaniquement après croissance. À un stade ultérieur, la découpe des plaquettes, également appelée découpage en dés des plaquettes, revêt une grande importance. La première technologie de découpe de plaquettes laser DPSS à impulsions courtes a été développée et a mûri en Europe et aux États-Unis. À mesure que la puissance des lasers ultra-rapides augmente, leur utilisation deviendra progressivement courante à l'avenir, en particulier dans les procédures telles que la découpe de plaquettes, le micro-perçage de trous et les tests bêta fermés. Le potentiel de demande en équipements laser ultrarapides est relativement important.

Il existe désormais en Chine des fabricants d'équipements laser de précision capables de fournir des équipements de rainurage de plaquettes, qui peuvent être appliqués au rainurage de surface de plaquettes de 12 pouces sous un processus de 28 nm, et des équipements de découpe de crypto-plaquettes laser appliqués aux puces de capteurs MEMS, aux puces de mémoire et à d'autres domaines de fabrication de puces haut de gamme. En 2020, une grande entreprise laser de Shenzhen a développé un équipement de décollement laser pour réaliser la séparation des tranches de verre et de silicium, et l'équipement peut être utilisé pour produire des puces semi-conductrices haut de gamme.

Découpe laser de plaquettes de puces

Mi-2022, une entreprise laser de Wuhan a lancé un équipement de découpe entièrement automatique modifié par laser, qui a été appliqué avec succès au traitement de surface au laser dans le domaine des puces. L'appareil utilise un laser femtoseconde de haute précision et une énergie d'impulsion extrêmement faible pour effectuer une modification laser sur la surface des matériaux semi-conducteurs dans la gamme du micron, améliorant ainsi considérablement les performances des dispositifs optoélectroniques à semi-conducteurs. L'équipement est adapté à la découpe de semi-conducteurs composés SiC, GaAs, LiTaO3 et autres puces de plaquettes à canal étroit (≥20um) à coût élevé, tels que les puces de silicium, les puces de capteurs MEMS, les puces CMOS, etc. 

La Chine s'attaque aux problèmes techniques clés des machines de lithographie, ce qui stimulera la demande de lasers excimères et de lasers ultraviolets extrêmes liés à l'utilisation de machines de lithographie, mais il existe peu de recherches dans ce domaine auparavant en Chine.

Les têtes de traitement laser de précision pour les puces et les produits haut de gamme pourraient devenir la prochaine vague d'engouement

En raison de la faiblesse de l'industrie chinoise des puces semi-conductrices, il y a eu peu de recherches et d'applications sur les puces de traitement laser, qui ont d'abord été utilisées dans l'assemblage de terminaux de produits électroniques grand public en aval. À l'avenir, le principal marché du traitement laser de précision en Chine passera progressivement du traitement des pièces électroniques générales aux matériaux en amont et aux composants clés, en particulier la préparation de matériaux semi-conducteurs, biomédicaux et polymères.

De plus en plus de processus d’application laser seront développés dans l’industrie des puces semi-conductrices. Pour les produits à puce de haute précision, le traitement optique sans contact est la méthode la plus appropriée. Avec l’énorme demande de puces, l’industrie des puces contribuera très probablement à la prochaine série de demandes d’équipements de traitement laser de précision.