Di manakah gelombang pertumbuhan pesat berikutnya dalam pemrosesan laser presisi?

Belum lama ini, Apple Inc. secara resmi mengumumkan peluncuran iPhone 14 generasi baru, tetap mempertahankan kebiasaan pembaruan satu kali setahun. Banyak pengguna terkejut bahwa "iPhone telah berkembang hingga generasi ke-14". Dan dengan cepat meraih lebih dari 1 juta pemesanan online di pasar Tiongkok. iPhone masih populer di kalangan anak muda.

Smartphone memicu gelombang pertama permintaan akan pemrosesan laser presisi.

Lebih dari satu dekade lalu, ketika ponsel pintar baru diluncurkan, teknologi pemrosesan laser industri masih berada pada tingkat rendah. Laser serat dan laser ultra cepat merupakan hal baru dan belum banyak dikenal di pasar Tiongkok, apalagi pemrosesan laser presisi. Sejak tahun 2011, penandaan laser presisi kelas bawah secara bertahap diterapkan di Tiongkok. Pada saat itu, laser hijau pulsa padat daya rendah dan laser ultraviolet menjadi bahan diskusi. Dan sekarang, laser ultra cepat secara bertahap digunakan untuk tujuan komersial, dan pemrosesan laser presisi ultra cepat sedang dibicarakan.

Penerapan massal pemrosesan laser presisi sebagian besar didorong oleh pengembangan ponsel pintar. Produksi slide kamera, modul sidik jari, tombol HOME, lubang buta kamera, dan pemotongan panel ponsel dengan bentuk tidak beraturan, dll., semuanya mendapat manfaat dari terobosan teknologi pemotongan presisi laser ultra cepat. Bisnis pemrosesan presisi dari produsen pemrosesan laser presisi utama di Tiongkok berasal dari elektronik konsumen. Artinya, gelombang booming terakhir dalam pemrosesan laser presisi didorong oleh elektronik konsumen, terutama ponsel pintar dan panel layar.

Pemotongan Panel Laser

Sejak 2021, produk konsumen seperti ponsel pintar, gelang pintar, dan panel layar menunjukkan tren penurunan, yang menyebabkan melemahnya permintaan akan peralatan pengolahan elektronik konsumen dan meningkatnya tekanan pada pertumbuhannya. Jadi, apakah iPhone 14 yang baru dapat memicu gelombang baru booming pengolahan? Namun, dilihat dari tren saat ini bahwa orang kurang bersedia membeli ponsel baru, hampir pasti bahwa ponsel pintar tidak dapat berkontribusi pada pertumbuhan baru permintaan pasar. Ponsel 5G dan ponsel lipat yang populer beberapa tahun lalu hanya dapat menggantikan sebagian stok yang ada. Jadi, di mana gelombang peningkatan permintaan selanjutnya dalam pengolahan laser presisi mungkin akan terjadi?

Kebangkitan industri semikonduktor dan chip Tiongkok

China adalah pabrik dunia yang sesungguhnya. Pada tahun 2020, nilai tambah industri manufaktur China mencapai 28,5% dari pangsa dunia. Industri manufaktur China yang besar inilah yang membawa potensi pasar yang sangat besar untuk pemrosesan dan manufaktur laser. Namun, industri manufaktur China memiliki akumulasi teknologi yang lemah pada tahap awal, dan sebagian besar merupakan industri menengah dan bawah. Dekade terakhir telah menyaksikan kemajuan besar dalam bidang permesinan, transportasi, energi, teknik kelautan, kedirgantaraan, peralatan manufaktur, dll., termasuk pengembangan laser dan peralatan laser, yang telah sangat mempersempit kesenjangan dengan tingkat kemajuan internasional.

Menurut statistik dari Asosiasi Industri Semikonduktor, Tiongkok daratan adalah pembangun pabrik semikonduktor tercepat di dunia, dengan 31 pabrik besar yang berfokus pada proses yang matang dan diperkirakan akan selesai pada akhir tahun 2024; Kecepatan ini jauh melampaui 19 pabrik yang dijadwalkan akan beroperasi di Taiwan, Tiongkok pada periode yang sama, serta 12 pabrik yang diharapkan di Amerika Serikat.

Belum lama ini, Tiongkok mengumumkan bahwa industri sirkuit terpadu Shanghai telah menembus proses chip 14nm dan mencapai skala produksi massal tertentu. Untuk beberapa chip di atas 28nm yang digunakan dalam peralatan rumah tangga, otomotif, dan komunikasi, Tiongkok memiliki proses produksi yang sangat matang, dan dapat memenuhi permintaan keseluruhan untuk sebagian besar chip secara domestik. Dengan diberlakukannya Undang-Undang CHIPS AS, persaingan teknologi chip antara Tiongkok dan Amerika Serikat semakin intens, dan mungkin terjadi surplus pasokan. Tahun 2021 menyaksikan penurunan signifikan dalam impor chip Tiongkok.

Chip yang Diproses dengan Laser

Laser yang digunakan dalam pemrosesan chip semikonduktor

Wafer adalah material dasar produk semikonduktor dan chip, yang perlu dipoles secara mekanis setelah proses pertumbuhan. Pada tahap selanjutnya, pemotongan wafer, juga dikenal sebagai pemotongan dadu wafer, sangat penting. Teknologi pemotongan wafer laser DPSS pulsa pendek awal telah dikembangkan dan dimatangkan di Eropa dan Amerika Serikat. Seiring meningkatnya daya laser ultrafast, penggunaannya secara bertahap akan menjadi arus utama di masa depan, terutama dalam prosedur seperti pemotongan wafer, pengeboran lubang mikro, dan uji beta tertutup. Potensi permintaan peralatan laser ultrafast relatif besar.

Saat ini, terdapat produsen peralatan laser presisi di Tiongkok yang dapat menyediakan peralatan pemotongan wafer, yang dapat diaplikasikan untuk pemotongan permukaan wafer 12 inci di bawah proses 28nm, dan peralatan pemotongan kripto wafer laser yang diaplikasikan pada chip sensor MEMS, chip memori, dan bidang manufaktur chip kelas atas lainnya. Pada tahun 2020, sebuah perusahaan laser besar di Shenzhen mengembangkan peralatan pelepasan ikatan laser untuk mewujudkan pemisahan irisan kaca dan silikon, dan peralatan tersebut dapat digunakan untuk memproduksi chip semikonduktor kelas atas.

Pemotongan Laser Chip Wafer

Pada pertengahan tahun 2022, sebuah perusahaan laser di Wuhan meluncurkan peralatan pemotongan modifikasi laser otomatis sepenuhnya, yang berhasil diterapkan pada perawatan permukaan laser di bidang chip. Perangkat ini menggunakan laser femtosecond presisi tinggi dan energi pulsa yang sangat rendah untuk melakukan modifikasi laser pada permukaan material semikonduktor dalam rentang mikron, sehingga sangat meningkatkan kinerja perangkat optoelektronik semikonduktor. Peralatan ini cocok untuk pemotongan modifikasi internal chip wafer semikonduktor SiC, GaAs, LiTaO3, dan lainnya yang berbiaya tinggi dan memiliki saluran sempit (≥20um), seperti chip silikon, chip sensor MEMS, chip CMOS, dll.

China sedang mengatasi masalah teknis utama mesin litografi, yang akan mendorong permintaan akan laser excimer dan laser ultraviolet ekstrem yang terkait dengan penggunaan mesin litografi, tetapi sebelumnya hanya sedikit penelitian di bidang ini di China.

Kepala pemrosesan laser presisi untuk chip kelas atas mungkin akan menjadi tren berikutnya.

Karena lemahnya industri chip semikonduktor di Tiongkok sebelumnya, hanya sedikit penelitian dan aplikasi pada chip pemrosesan laser, yang awalnya digunakan dalam perakitan akhir produk elektronik konsumen hilir. Di masa depan, pasar utama untuk pemrosesan laser presisi di Tiongkok secara bertahap akan bergeser dari pemrosesan komponen elektronik umum ke material hulu dan komponen kunci, terutama persiapan material semikonduktor, biomedis, dan polimer.

Semakin banyak proses aplikasi laser yang akan dikembangkan dalam industri chip semikonduktor. Untuk produk chip presisi tinggi, pemrosesan optik non-kontak adalah metode yang paling sesuai. Dengan permintaan chip yang sangat besar, industri chip kemungkinan besar akan berkontribusi pada gelombang permintaan peralatan pemrosesan laser presisi berikutnya.