Так лазердик иштетүүнүн кийинки өсүшү кайда?

Жакында эле Apple Inc. компаниясы жылына бир жолу жаңыртуу адатын сактап, жаңы муундагы iPhone 14 телефонун чыгарганын расмий түрдө жарыялады. Көптөгөн колдонуучулар "iPhone 14-муунга чейин өнүккөнүнө" таң калышты. Ал Кытай рыногунда тез эле 1 миллиондон ашык онлайн брондоолорду жеңип алды. iPhone дагы эле жаштар арасында популярдуу.

Смартфондор так лазердик иштетүүгө болгон суроо-талаптын биринчи айлампасын баштады

Мындан он жылдан ашык убакыт мурун, смартфондор жаңыдан чыга баштаганда, өнөр жайлык лазердик иштетүү технологиясы дагы эле төмөнкү деңгээлде болчу. Була лазер жана ультра ылдам лазер Кытай рыногунда жаңы нерселер жана бош нерселер болчу, так лазердик иштетүүнү айтпай эле коелу. 2011-жылдан бери Кытайда төмөнкү деңгээлдеги так лазердик белгилөө акырындык менен колдонула баштады. Ошол учурда кичинекей кубаттуулуктагы катуу импульстуу жашыл лазер жана ультрафиолет лазери талкууланган. Азыр болсо ультра ылдам лазер акырындык менен коммерциялык максаттарда колдонулуп, ультра ылдам так лазердик иштетүү жөнүндө сөз болуп жатат.

Так лазердик иштетүүнүн массалык колдонулушу көбүнчө смартфондордун өнүгүшү менен шартталган. Камера слайддарын, манжа изинин модулдарын, HOME баскычтарын, камеранын сокур тешиктерин жана уюлдук телефон панелдерин туура эмес формада кесүү ж.б. өндүрүштөрүнүн баары өтө тез лазердик так кесүүнүн технологиялык жетишкендигинен пайда көрүшөт. Кытайдын негизги лазердик так иштетүүчү өндүрүүчүлөрүнүн так иштетүү бизнеси керектөөчү электроникадан келет. Башкача айтканда, так лазердик иштетүүдөгү акыркы гүлдөө керектөөчү электроника, айрыкча смартфондор жана дисплей панелдери менен иштейт.

Лазердик панелдерди кесүү

2021-жылдан бери смартфондор, кийилүүчү билериктер жана дисплей панелдери сыяктуу керектөөчү товарлар төмөндөө тенденциясын көрсөтүп, керектөөчү электрониканы иштетүүчү жабдууларга болгон суроо-талаптын төмөндөшүнө жана анын өсүшүнө чоң кысым көрсөтүүгө алып келди. Ошентип, жаңы iPhone14 иштетүүнүн жаңы этабын башташы мүмкүнбү? Бирок адамдардын жаңы телефон сатып алууга анча даяр эместигин эске алганда, смартфондор рыноктук суроо-талаптын жаңы өсүшүнө салым кошо албасы дээрлик анык. Бир нече жыл мурун популярдуу болгон 5G жана бүктөлүүчү телефондор жарым-жартылай запастарды алмаштырууга гана алып келиши мүмкүн. Ошентип, так лазердик иштетүүгө суроо-талаптын кийинки этабы кайда болушу мүмкүн?

Кытайдын жарым өткөргүч жана чип өнөр жайынын өсүшү

Кытай – чыныгы дүйнөлүк фабрика. 2020-жылы Кытайдын өндүрүш өнөр жайынын кошумча наркы дүйнөлүк үлүшүнүн 28,5% түзөт. Лазердик иштетүү жана өндүрүш үчүн эбегейсиз чоң рыноктук потенциалды Кытайдын ири өндүрүш өнөр жайы алып келет. Бирок, Кытайдын өндүрүш өнөр жайы баштапкы этапта техникалык жактан алсыз топтолушка ээ жана алардын көпчүлүгү орто жана төмөнкү деңгээлдеги тармактар. Акыркы он жылдыкта машина куруу, транспорт, энергетика, деңиз инженериясы, аэрокосмос, өндүрүш жабдуулары ж.б. тармактарда, анын ичинде лазерлерди жана лазердик жабдууларды иштеп чыгууда чоң жетишкендиктерге жетишилди, бул эл аралык алдыңкы деңгээл менен айырмачылыкты бир топ кыскартты.

Жарым өткөргүчтөр өнөр жай ассоциациясынын статистикасына ылайык, Кытай дүйнөдөгү эң ылдам завод куруучу өлкө болуп саналат, 2024-жылдын аягына чейин 31 ири заводдун курулушу аяктайт деп күтүлүүдө; ылдамдык ошол эле мезгилде Тайванда (Кытай) ишке киргизилиши пландалган 19 заводдон, ошондой эле АКШда ишке киргизилиши күтүлүп жаткан 12 заводдон бир топ ашып түштү.

Жакында эле Кытай Шанхайдын интегралдык микросхема өнөр жайы 14 нм чип процессинен өтүп, белгилүү бир массалык өндүрүш масштабына жеткенин жарыялаган. Тиричилик техникаларында, автоунааларда жана байланышта колдонулган 28 нмден жогору чиптердин айрымдары үчүн Кытай өндүрүш процессинен ашып түшкөнү менен мактанат жана чиптердин көпчүлүгүнө болгон жалпы суроо-талапты ички жактан толук канааттандыра алат. АКШнын CHIPS Мыйзамынын киргизилиши менен Кытай менен АКШнын ортосундагы чип технологиясы боюнча атаандаштык күчөп, сунуш ашыкча болушу мүмкүн. 2021-жылы Кытайдын чип импорту бир кыйла төмөндөгөн.

Лазер менен иштетилген чип

Жарым өткөргүч чиптерди иштетүүдө колдонулган лазер

Пластиналар жарым өткөргүч буюмдардын жана чиптердин негизги материалдары болуп саналат, аларды өстүргөндөн кийин механикалык түрдө жылмалоо керек. Кийинки этапта пластинаны кесүү, ошондой эле пластинаны майдалоо деп да аталат, чоң мааниге ээ. Алгачкы кыска импульстуу DPSS лазердик пластина кесүү технологиясы Европада жана Америка Кошмо Штаттарында иштелип чыгып, жетилген. Өтө тез лазерлердин кубаттуулугу жогорулаган сайын, аны колдонуу келечекте, айрыкча пластинаны кесүү, микробургулоо тешиктери, жабык бета-тесттер сыяктуу процедураларда акырындык менен негизги агымга айланат. Өтө тез лазердик жабдууларга суроо-талаптын потенциалы салыштырмалуу чоң.

Азыр Кытайда 28 нм процесси менен 12 дюймдук пластиналардын бетин оюуга колдонула турган пластина оюктарын жасоочу жабдууларды жана MEMS сенсордук чиптерине, эс тутум чиптерине жана башка жогорку класстагы чип өндүрүш тармактарына колдонула турган лазердик пластина крипто кесүүчү жабдууларды камсыз кыла турган так лазердик жабдууларды өндүрүүчүлөр бар. 2020-жылы Шэньчжэньдеги ири лазердик ишкана айнек жана кремний кесимдерин бөлүү үчүн лазердик байланышты ажыратуучу жабдууларды иштеп чыккан жана бул жабдуулар жогорку класстагы жарым өткөргүч чиптерди өндүрүү үчүн колдонулушу мүмкүн.

Лазер менен кесүүчү чип пластинасы

2022-жылдын ортосунда Ухань шаарындагы лазердик ишкана толук автоматтык лазер менен модификацияланган кесүүчү жабдууларды чыгарды, ал чиптер тармагында лазердик бетти иштетүүдө ийгиликтүү колдонулду. Түзмөк микрон диапазонундагы жарым өткөргүч материалдардын бетинде лазердик модификацияны жүргүзүү үчүн жогорку тактыктагы фемтосекунддук лазерди жана өтө төмөн импульстук энергияны колдонот, ошону менен жарым өткөргүч оптоэлектрондук түзүлүштөрдүн иштешин бир топ жакшыртат. Бул жабдуулар кымбат баалуу, кууш каналдуу (≥20 мкм) кошулмалуу жарым өткөргүч SiC, GaAs, LiTaO3 жана кремний чиптери, MEMS сенсордук чиптери, CMOS чиптери ж.б. сыяктуу башка пластина чиптеринин ички модификациясын кесүүгө ылайыктуу.

Кытай литография машиналарынын негизги техникалык көйгөйлөрүн чечүүдө, бул литография машиналарын колдонууга байланыштуу эксцимер лазерлерине жана экстремалдык ультрафиолет лазерлерине болгон суроо-талапты жогорулатат, бирок Кытайда бул тармакта мурда изилдөөлөр аз болгон.

Жогорку класстагы жана чиптер үчүн так лазердик иштетүүчү баштар кийинки толкунга айланышы мүмкүн

Кытайдын жарым өткөргүч чип өнөр жайындагы алсыздыктан улам, лазердик иштетүү чиптери боюнча изилдөөлөр жана колдонмолор аз болгон, алар алгач керектөөчүлөрдүн электрондук продукцияларын терминалдык чогултууда колдонулган. Келечекте Кытайдагы так лазердик иштетүүнүн негизги рыногу акырындык менен жалпы электрондук тетиктерди иштетүүдөн жогорку агымдагы материалдарга жана негизги компоненттерге, айрыкча жарым өткөргүч материалдарды даярдоого, биомедициналык жана полимер материалдарына өтөт.

Жарым өткөргүч чип өнөр жайында лазердик колдонуу процесстери барган сайын көбүрөөк өнүгөт. Жогорку тактыктагы чип продукциялары үчүн контактсыз оптикалык иштетүү эң ылайыктуу ыкма болуп саналат. Чиптерге болгон чоң суроо-талап менен чип өнөр жайы тактыктагы лазердик иштетүү жабдууларына болгон суроо-талаптын кийинки этабына салым кошуусу мүмкүн.