Onde está a próxima rolda de auxe no procesamento láser de precisión?

Non hai moito, Apple Inc. anunciou oficialmente o lanzamento da nova xeración do iPhone 14, mantendo o costume dunha actualización ao ano. Moitos usuarios están sorprendidos de que "o iPhone se desenvolvese ata a 14ª xeración". E rapidamente gañou máis dun millón de reservas en liña no mercado chinés. O iPhone segue a ser popular entre a xente nova.

Os teléfonos intelixentes desencadean a primeira rolda de demanda de procesamento láser de precisión

Hai máis dunha década, cando se lanzaron os teléfonos intelixentes, a tecnoloxía de procesamento láser industrial aínda estaba a un nivel baixo. O láser de fibra e o láser ultrarrápido eran cousas novas e baleiras no mercado chinés, por non dicir o procesamento láser de precisión. Desde 2011, a marcaxe láser de precisión de gama baixa aplicouse gradualmente en China. Naquel momento, falouse do láser verde de pulso sólido de pequena potencia e do láser ultravioleta. E agora, o láser ultrarrápido utilizouse gradualmente para fins comerciais e fálase do procesamento láser de precisión ultrarrápido.

A aplicación masiva do procesamento láser de precisión está impulsada en gran medida polo desenvolvemento dos teléfonos intelixentes. As producións de diapositivas para cámaras, módulos de impresión dixital, teclas HOME, buratos cegos para cámaras e cortes irregulares de paneis de teléfonos móbiles, etc., benefícianse do avance tecnolóxico do corte de precisión láser ultrarrápido. O negocio de procesamento de precisión dos principais fabricantes chineses de procesamento de precisión láser provén da electrónica de consumo. É dicir, a última rolda de auxe no procesamento láser de precisión está impulsada pola electrónica de consumo, especialmente os teléfonos intelixentes e os paneis de visualización.

Corte de paneis por láser

Desde 2021, os produtos de consumo como os teléfonos intelixentes, as pulseiras portátiles e os paneis de visualización mostraron unha tendencia á baixa, o que levou a unha demanda máis débil de equipos de procesamento de electrónica de consumo e a unha maior presión sobre o seu crecemento. Entón, pode o novo iPhone 14 iniciar unha nova rolda de auxe do procesamento? Pero a xulgar pola tendencia actual de que a xente está menos disposta a mercar un teléfono novo, é case seguro que os teléfonos intelixentes non poden contribuír ao novo crecemento da demanda do mercado. Os teléfonos 5G e pregables que eran populares hai uns anos só poden traer unha substitución parcial das existencias. Entón, onde pode estar a próxima rolda de aumento da demanda de procesamento láser de precisión?

O auxe da industria chinesa de semicondutores e chips

China é unha auténtica fábrica mundial. En 2020, o valor engadido da industria manufacturera chinesa representaba o 28,5 % da cota mundial. É unha enorme industria manufacturera chinesa a que achega un enorme potencial de mercado para o procesamento e a fabricación con láser. Non obstante, a industria manufacturera chinesa ten unha acumulación técnica débil na fase inicial e a maioría delas son industrias de gama media e baixa. Na última década houbo un gran progreso en maquinaria, transporte, enerxía, enxeñaría mariña, aeroespacial, equipos de fabricación, etc., incluído o desenvolvemento de láseres e equipos láser, o que reduciu moito a brecha co nivel avanzado internacional.

Segundo as estatísticas da Asociación da Industria de Semicondutores, a China continental é o construtor de fábricas máis rápido do mundo, con 31 grandes fábricas centradas en procesos maduros que se espera que estean rematadas a finais de 2024. A velocidade supera con creces as 19 fábricas programadas para ser postas en funcionamento en Taiwán, China, durante o mesmo período, así como as 12 fábricas previstas nos Estados Unidos.

Non hai moito, China anunciou que a industria de circuítos integrados de Shanghai rompera o proceso de chips de 14 nm e alcanzara unha certa escala de produción en masa. Para algúns dos chips de máis de 28 nm utilizados en electrodomésticos, automóbiles e comunicacións, China presume de ter un proceso de produción maduro e pode satisfacer perfectamente a demanda xeral da maioría dos chips no seu interior. Coa introdución da Lei CHIPS dos Estados Unidos, a competencia en tecnoloxía de chips entre China e os Estados Unidos é máis intensa e pode haber un excedente de subministración. En 2021 observouse un descenso significativo nas importacións de chips de China.

Chip procesado por láser

O láser empregado no procesamento de chips semicondutores

As obleas son os materiais básicos dos produtos semicondutores e chips, que precisan ser pulidos mecanicamente despois do crecemento. Na fase posterior, o corte de obleas, tamén coñecido como corte en dados de obleas, é de grande importancia. A tecnoloxía inicial de corte de obleas láser DPSS de pulso curto foi desenvolvida e madurada en Europa e nos Estados Unidos. A medida que aumenta a potencia dos láseres ultrarrápidos, o seu uso converterase gradualmente na corrente principal no futuro, especialmente en procedementos como o corte de obleas, a microperforación de buratos e as probas beta pechadas. O potencial de demanda de equipos láser ultrarrápidos é comparativamente grande.

Actualmente, existen fabricantes de equipos láser de precisión en China que poden fornecer equipos de ranurado de obleas, que se poden aplicar ao ranurado superficial de obleas de 12 polgadas mediante un proceso de 28 nm, e equipos de corte criptográfico de obleas por láser aplicados a chips de sensores MEMS, chips de memoria e outros campos de fabricación de chips de alta gama. En 2020, unha gran empresa láser de Shenzhen desenvolveu equipos de desaglutinación láser para realizar a separación de láminas de vidro e silicio, e o equipo pódese usar para producir chips semicondutores de alta gama.

Oblea de chip de corte láser

A mediados de 2022, unha empresa de láser de Wuhan presentou un equipo de corte modificado por láser totalmente automático, que se aplicou con éxito ao tratamento de superficies láser no campo dos chips. O dispositivo utiliza un láser de femtosegundos de alta precisión e unha enerxía de pulso extremadamente baixa para realizar modificacións láser na superficie de materiais semicondutores no rango de micras, mellorando así en gran medida o rendemento dos dispositivos optoelectrónicos semicondutores. O equipo é axeitado para o corte por modificación interna de chips de obleas compostos de alto custo e canle estreita (≥20 µm) de SiC, GaAs, LiTaO3 e outros, como chips de silicio, chips de sensores MEMS, chips CMOS, etc.

China está a abordar problemas técnicos clave das máquinas de litografía, o que impulsará a demanda de láseres excímeros e láseres ultravioleta extremo relacionados co uso de máquinas de litografía, pero hai pouca investigación neste campo antes na China.

Os cabezales de procesamento láser de precisión para produtos de alta gama e chips poden converterse na próxima onda de moda

Debido á debilidade da industria chinesa de chips semicondutores anteriores, houbo pouca investigación e aplicacións sobre chips de procesamento láser, que se utilizaron por primeira vez na montaxe de terminais de produtos electrónicos de consumo posteriores. No futuro, o principal mercado para o procesamento láser de precisión en China pasará gradualmente do procesamento de pezas electrónicas xerais aos materiais augas arriba e compoñentes clave, especialmente a preparación de materiais semicondutores, materiais biomédicos e poliméricos.

Desenvolveranse cada vez máis procesos de aplicación láser na industria de chips semicondutores. Para produtos de chips de alta precisión, o procesamento óptico sen contacto é o método máis axeitado. Coa enorme demanda de chips, é moi probable que a industria de chips contribúa á próxima rolda de demanda de equipos de procesamento láser de precisión.