પ્રિસિઝન લેસર પ્રોસેસિંગમાં તેજીનો આગામી રાઉન્ડ ક્યાં છે?

થોડા સમય પહેલા, એપલ ઇન્ક. વર્ષમાં એક અપડેટની આદત જાળવી રાખીને, નવી પેઢીના iPhone 14 ના પ્રકાશનની સત્તાવાર જાહેરાત કરી. ઘણા વપરાશકર્તાઓને આઘાત લાગ્યો છે કે "આઇફોન 14મી પેઢી સુધી વિકસિત થઈ ગયો છે". અને તેણે ઝડપથી ચીની બજારમાં 1 મિલિયનથી વધુ ઓનલાઈન બુકિંગ જીતી લીધા. યુવાનોમાં હજુ પણ iPhone લોકપ્રિય છે.

સ્માર્ટફોને ચોકસાઇ લેસર પ્રોસેસિંગની માંગના પ્રથમ રાઉન્ડની શરૂઆત કરી

એક દાયકા કરતાં વધુ સમય પહેલાં, જ્યારે સ્માર્ટફોન હમણાં જ લોન્ચ થયા હતા, ત્યારે ઔદ્યોગિક લેસર પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજી હજુ પણ નીચા સ્તરે હતી. ફાઇબર લેસર અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર ચીની બજારમાં નવી અને ખાલી વસ્તુઓ હતી, ચોકસાઇ લેસર પ્રોસેસિંગ તો કહીએ જ નહીં. 2011 થી, ચીનમાં ધીમે ધીમે ઓછી ચોકસાઇવાળા લેસર માર્કિંગ લાગુ કરવામાં આવ્યા છે. તે સમયે, નાના-શક્તિવાળા સોલિડ પલ્સ ગ્રીન લેસર અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ લેસરની ચર્ચા થઈ હતી. અને હવે, અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરનો ઉપયોગ ધીમે ધીમે વ્યાપારી હેતુઓ માટે થવા લાગ્યો છે, અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ પ્રિસિઝન લેસર પ્રોસેસિંગ વિશે વાત થઈ રહી છે.

સ્માર્ટફોનના વિકાસ દ્વારા ચોકસાઇ લેસર પ્રોસેસિંગનો મોટા પાયે ઉપયોગ મોટાભાગે પ્રેરિત છે. કેમેરા સ્લાઇડ્સ, ફિંગરપ્રિન્ટ મોડ્યુલ્સ, હોમ કીઝ, કેમેરા બ્લાઇન્ડ હોલ્સ અને અનિયમિત આકારના કટીંગ ઓફ મોબાઇલ ફોન પેનલ્સ વગેરેનું ઉત્પાદન, અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર પ્રિસિઝન કટીંગની ટેકનોલોજીકલ પ્રગતિથી લાભ મેળવે છે. મુખ્ય ચાઇનીઝ લેસર પ્રિસિઝન પ્રોસેસિંગ ઉત્પાદકોનો પ્રિસિઝન પ્રોસેસિંગ વ્યવસાય કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સનો છે. કહેવાનો અર્થ એ છે કે, ચોકસાઇ લેસર પ્રોસેસિંગમાં તેજીનો છેલ્લો રાઉન્ડ કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ખાસ કરીને સ્માર્ટફોન અને ડિસ્પ્લે પેનલ્સ દ્વારા સંચાલિત છે.

લેસર પેનલ કટીંગ

2021 થી, સ્માર્ટફોન, પહેરી શકાય તેવા કાંડાબેન્ડ અને ડિસ્પ્લે પેનલ જેવા ગ્રાહક ઉત્પાદનોમાં ઘટાડો જોવા મળ્યો છે, જેના કારણે ગ્રાહક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ પ્રોસેસિંગ સાધનોની માંગ નબળી પડી છે અને તેના વિકાસ પર વધુ દબાણ આવ્યું છે. તો શું નવો iPhone14 પ્રોસેસિંગ બૂમનો નવો રાઉન્ડ શરૂ કરી શકે છે? પરંતુ હાલના વલણને ધ્યાનમાં લેતા કે લોકો નવો ફોન ખરીદવા માટે ઓછા તૈયાર છે, તે લગભગ નિશ્ચિત છે કે સ્માર્ટફોન બજારની માંગમાં નવી વૃદ્ધિમાં ફાળો આપી શકશે નહીં. 5G અને ફોલ્ડેબલ ફોન જે થોડા વર્ષો પહેલા લોકપ્રિય હતા, તે ફક્ત આંશિક સ્ટોક રિપ્લેસમેન્ટ લાવી શકે છે. તો, ચોકસાઇ લેસર પ્રોસેસિંગમાં માંગમાં વધારો થવાનો આગામી રાઉન્ડ ક્યાં હોઈ શકે છે?

ચીનના સેમિકન્ડક્ટર અને ચિપ ઉદ્યોગનો ઉદય

ચીન એક વાસ્તવિક વિશ્વ ફેક્ટરી છે. 2020 માં, ચીનના ઉત્પાદન ઉદ્યોગનું વધારાનું મૂલ્ય વિશ્વના હિસ્સાના 28.5% જેટલું છે. તે ચીનનો વિશાળ ઉત્પાદન ઉદ્યોગ છે જે લેસર પ્રોસેસિંગ અને ઉત્પાદન માટે પ્રચંડ બજાર સંભાવના લાવે છે. જોકે, ચીનના ઉત્પાદન ઉદ્યોગમાં શરૂઆતના તબક્કામાં ટેકનિકલ સંચય નબળો છે, અને તેમાંના મોટાભાગના મધ્યમ અને નીચલા સ્તરના ઉદ્યોગો છે. છેલ્લા દાયકામાં મશીનરી, પરિવહન, ઉર્જા, મરીન એન્જિનિયરિંગ, એરોસ્પેસ, ઉત્પાદન સાધનો વગેરેમાં મોટી પ્રગતિ જોવા મળી છે, જેમાં લેસર અને લેસર સાધનોનો વિકાસનો સમાવેશ થાય છે, જેના કારણે આંતરરાષ્ટ્રીય અદ્યતન સ્તર સાથેનો તફાવત ઘણો ઓછો થયો છે.

સેમિકન્ડક્ટર ઇન્ડસ્ટ્રી એસોસિએશનના આંકડા અનુસાર, મુખ્ય ભૂમિ ચીન વિશ્વનો સૌથી ઝડપી ફેબ બિલ્ડર છે, જેમાં 31 મોટા ફેબ્સ પરિપક્વ પ્રક્રિયા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી રહ્યા છે જે 2024 ના અંત સુધીમાં પૂર્ણ થવાની અપેક્ષા છે; આ ગતિ ચીનના તાઇવાનમાં તે જ સમયગાળા દરમિયાન કાર્યરત થવાના 19 ફેબ્સ તેમજ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં અપેક્ષિત 12 ફેબ્સ કરતાં ઘણી વધારે છે.

થોડા સમય પહેલા, ચીને જાહેરાત કરી હતી કે શાંઘાઈ ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ ઉદ્યોગે 14nm ચિપ પ્રક્રિયાને તોડી નાખી છે અને ચોક્કસ મોટા પાયે ઉત્પાદન સ્કેલ પ્રાપ્ત કર્યો છે. ઘરેલુ ઉપકરણો, ઓટોમોબાઈલ અને સંદેશાવ્યવહારમાં વપરાતી 28nm થી વધુની કેટલીક ચિપ્સ માટે, ચીન પરિપક્વ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનો દાવો કરે છે, અને મોટાભાગની ચિપ્સની આંતરિક માંગને સંપૂર્ણ રીતે પૂર્ણ કરી શકે છે. યુ.એસ. ના પરિચય સાથે CHIPS એક્ટ મુજબ, ચીન અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ વચ્ચે ચિપ ટેકનોલોજી સ્પર્ધા વધુ તીવ્ર છે, અને પુરવઠામાં વધારાનો વધારો થઈ શકે છે. 2021  ચીનની ચિપ્સની આયાતમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો જોવા મળ્યો.

લેસર પ્રોસેસ્ડ ચિપ

સેમિકન્ડક્ટર ચિપ્સ પ્રોસેસિંગમાં વપરાતું લેસર

વેફર્સ એ સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનો અને ચિપ્સની મૂળભૂત સામગ્રી છે, જેને વૃદ્ધિ પછી યાંત્રિક રીતે પોલિશ કરવાની જરૂર છે. પછીના તબક્કામાં, વેફર કટીંગ, જેને વેફર ડાઇસિંગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ખૂબ મહત્વનું છે. પ્રારંભિક શોર્ટ-પલ્સ DPSS લેસર વેફર કટીંગ ટેકનોલોજી યુરોપ અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં વિકસિત અને પરિપક્વ થઈ છે. જેમ જેમ અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોની શક્તિ વધશે, તેમ તેમ ભવિષ્યમાં તેનો ઉપયોગ ધીમે ધીમે મુખ્ય પ્રવાહ બનશે, ખાસ કરીને વેફર કટીંગ, માઇક્રો-ડ્રિલિંગ હોલ્સ, ક્લોઝ્ડ બીટા ટેસ્ટ જેવી પ્રક્રિયાઓમાં. અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર સાધનોની માંગની સંભાવના તુલનાત્મક રીતે મોટી છે.

હવે, ચીનમાં ચોકસાઇવાળા લેસર સાધનોના ઉત્પાદકો અસ્તિત્વમાં છે જે વેફર સ્લોટિંગ સાધનો પૂરા પાડી શકે છે, જે 28nm પ્રક્રિયા હેઠળ 12-ઇંચના વેફરની સપાટી સ્લોટિંગ પર લાગુ કરી શકાય છે, અને MEMS સેન્સર ચિપ્સ, મેમરી ચિપ્સ અને અન્ય ઉચ્ચ-સ્તરીય ચિપ ઉત્પાદન ક્ષેત્રોમાં લાગુ પડેલા લેસર વેફર ક્રિપ્ટો કટીંગ સાધનો. 2020 માં, શેનઝેનમાં એક મોટા લેસર એન્ટરપ્રાઇઝે કાચ અને સિલિકોનના ટુકડાને અલગ કરવા માટે લેસર ડિબોન્ડિંગ સાધનો વિકસાવ્યા, અને આ સાધનોનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-સ્તરીય સેમિકન્ડક્ટર ચિપ્સ બનાવવા માટે થઈ શકે છે.

લેસર કટીંગ ચિપ વેફર

2022 ના મધ્યમાં, વુહાનમાં એક લેસર એન્ટરપ્રાઇઝે ફુલ-ઓટોમેટિક લેસર-મોડિફાઇડ કટીંગ સાધનો રજૂ કર્યા, જે ચિપ્સના ક્ષેત્રમાં લેસર સપાટીની સારવાર માટે સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવ્યા. આ ઉપકરણ માઇક્રોન રેન્જમાં સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીની સપાટી પર લેસર ફેરફાર કરવા માટે ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ફેમટોસેકન્ડ લેસર અને અત્યંત ઓછી પલ્સ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે, આમ સેમિકન્ડક્ટર ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના પ્રદર્શનમાં ઘણો સુધારો થાય છે. આ સાધનો ઊંચા ખર્ચવાળા, સાંકડા-ચેનલ (≥20um) કમ્પાઉન્ડ સેમિકન્ડક્ટર SiC, GaAs, LiTaO3 અને અન્ય વેફર ચિપ આંતરિક ફેરફાર કટીંગ, જેમ કે સિલિકોન ચિપ્સ, MEMS સેન્સર ચિપ્સ, CMOS ચિપ્સ, વગેરે માટે યોગ્ય છે. 

ચીન લિથોગ્રાફી મશીનોની મુખ્ય તકનીકી સમસ્યાઓનો સામનો કરી રહ્યું છે, જે લિથોગ્રાફી મશીનોના ઉપયોગ સાથે સંબંધિત એક્સાઇમર લેસર અને એક્સ્ટ્રીમ અલ્ટ્રાવાયોલેટ લેસરોની માંગને વેગ આપશે, પરંતુ ચીનમાં આ ક્ષેત્રમાં પહેલા બહુ ઓછા સંશોધન થયા છે.

હાઇ એન્ડ અને ચિપ્સ માટે પ્રિસિઝન લેસર પ્રોસેસિંગ હેડ્સ ક્રેઝની આગામી લહેર બની શકે છે

ચીનના સેમિકન્ડક્ટર ચિપ ઉદ્યોગમાં પહેલા નબળાઈને કારણે, લેસર પ્રોસેસિંગ ચિપ્સ પર બહુ ઓછા સંશોધન અને એપ્લિકેશનો થયા હતા, જેનો ઉપયોગ સૌપ્રથમ ડાઉનસ્ટ્રીમ કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોના ટર્મિનલ એસેમ્બલીમાં થતો હતો. ભવિષ્યમાં, ચીનમાં ચોકસાઇ લેસર પ્રોસેસિંગ માટેનું મુખ્ય બજાર ધીમે ધીમે સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક ભાગોની પ્રક્રિયાથી અપસ્ટ્રીમ સામગ્રી અને મુખ્ય ઘટકો, ખાસ કરીને સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી, બાયોમેડિકલ અને પોલિમર સામગ્રીની તૈયારી તરફ આગળ વધશે.

સેમિકન્ડક્ટર ચિપ ઉદ્યોગમાં વધુને વધુ લેસર એપ્લિકેશન પ્રક્રિયાઓ વિકસાવવામાં આવશે. ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ચિપ ઉત્પાદનો માટે, બિન-સંપર્ક ઓપ્ટિકલ પ્રક્રિયા સૌથી યોગ્ય પદ્ધતિ છે. ચિપ્સની ભારે માંગ સાથે, ચિપ ઉદ્યોગ ચોકસાઇવાળા લેસર પ્રોસેસિંગ સાધનોની માંગના આગામી રાઉન્ડમાં ફાળો આપે તેવી શક્યતા છે.