Каде е следниот круг на бум во прецизната ласерска обработка?

Не толку одамна, Apple Inc. официјално го објави објавувањето на новата генерација на iPhone 14, задржувајќи ја навиката за едно ажурирање годишно. Многу корисници се шокирани што „iPhone се разви до 14-та генерација“. И брзо освои над 1 милион онлајн резервации на кинескиот пазар. iPhone е сè уште популарен кај младите луѓе.

Паметните телефони го започнаа првиот круг на побарувачка за прецизна ласерска обработка

Пред повеќе од една деценија, кога паметните телефони штотуку беа лансирани, индустриската технологија за ласерска обработка сè уште беше на ниско ниво. Фибер ласерот и ултрабрзиот ласер беа нови работи и празни работи на кинескиот пазар, а да не зборуваме за прецизна ласерска обработка. Од 2011 година, ласерското обележување со ниска прецизност постепено се применува во Кина. Во тоа време се дискутираше за зелениот ласер со цврст пулс со мала моќност и ултравиолетовиот ласер. И сега, ултрабрзиот ласер постепено се користи за комерцијални цели, а се зборува и за ултрабрза прецизна ласерска обработка.

Масовната примена на прецизна ласерска обработка е во голема мера водена од развојот на паметни телефони. Производството на слајдови за фотоапарати, модули за отпечатоци од прсти, HOME клучеви, отвори за ролетни за фотоапарати и сечење на панели за мобилни телефони со неправилна форма итн., сите имаат корист од технолошкиот пробив на ултрабрзото ласерско прецизно сечење. Бизнисот со прецизна обработка на главните кинески производители на ласерска прецизна обработка е од потрошувачка електроника. Тоа значи дека последниот бран на бум во прецизната ласерска обработка е напојуван од потрошувачката електроника, особено паметните телефони и дисплеите.

Сечење на ласерски панели

Од 2021 година, производите за широка потрошувачка како што се паметните телефони, носливите нараквици и дисплеите покажуваат тренд на опаѓање, што доведува до послаба побарувачка за опрема за обработка на потрошувачка електроника и поголем притисок врз нејзиниот раст. Па, дали новиот iPhone 14 може да иницира нова рунда на бум во обработката? Но, судејќи според моменталниот тренд дека луѓето се помалку спремни да купат нов телефон, речиси е сигурно дека паметните телефони не можат да придонесат за новиот раст на побарувачката на пазарот. 5G и преклопните телефони што беа популарни пред неколку години можат да донесат само делумна замена на фабричките модели. Значи, каде би можел да биде следниот круг на зголемување на побарувачката за прецизна ласерска обработка?

Подемот на кинеската индустрија за полупроводници и чипови

Кина е вистинска светска фабрика. Во 2020 година, додадената вредност на преработувачката индустрија на Кина сочинува 28,5% од светскиот удел. Огромната кинеска производствена индустрија носи огромен пазарен потенцијал за ласерска обработка и производство. Сепак, преработувачката индустрија на Кина има слаба техничка акумулација во раната фаза, а повеќето од нив се индустрии од средна и ниска класа. Во изминатата деценија е постигнат голем напредок во машинеријата, транспортот, енергетиката, морското инженерство, воздухопловството, производствената опрема итн., вклучувајќи го и развојот на ласери и ласерска опрема, што значително го намали јазот со меѓународното напредно ниво.

Според статистиката на Здружението на полупроводнички индустрии, континентална Кина е најбрзиот градител на фабрики во светот, со 31 голема фабрика фокусирана на зрел процес што се очекува да биде завршена до крајот на 2024 година; Брзината значително ги надминува 19-те фабрики планирани да бидат пуштени во работа во Тајван и Кина во истиот период, како и 12-те фабрики што се очекуваат во Соединетите Држави.

Неодамна, Кина објави дека индустријата за интегрирани кола во Шангај го пробила процесот на чипови од 14 nm и постигнала одреден обем на масовно производство. За некои од чиповите над 28nm што се користат во домашните апарати, автомобилите и комуникациите, Кина се гордее со претерано развиен производствен процес и може совршено да ја задоволи вкупната побарувачка за повеќето чипови во внатрешноста. Со воведувањето на САД Според Законот за CHIPS, конкуренцијата во технологијата на чипови помеѓу Кина и САД е поинтензивна и може да има вишок на понуда. 2021  беше забележан значителен пад на увозот на чипови во Кина.

Ласерски обработен чип

Ласерот што се користи во обработката на полупроводнички чипови

Облогите се основни материјали за полупроводнички производи и чипови, кои треба механички да се полираат по растот. Во подоцнежната фаза, сечењето на вафли, исто така познато како сечење на вафли, е од големо значење. Раната технологија за сечење на плочки со краток импулс DPSS ласерско сечење е развиена и созреана во Европа и Соединетите Американски Држави. Како што се зголемува моќта на ултрабрзите ласери, нивната употреба постепено ќе стане мејнстрим во иднина, особено во процедури како што се сечење на плочки, микро-дупчење дупки, затворени бета тестови. Потенцијалот на побарувачката на ултрабрза ласерска опрема е релативно голем.

Сега, во Кина постојат производители на прецизна ласерска опрема кои можат да обезбедат опрема за процепување на плочки, која може да се примени за површинско процепување на 12-инчни плочки со 28nm процес, како и опрема за ласерско крипто сечење на плочки применета на MEMS сензорски чипови, мемориски чипови и други висококвалитетни полиња за производство на чипови. Во 2020 година, големо претпријатие за ласерски материјали во Шенжен разви опрема за ласерско дебондирање за да се реализира одвојување на парчиња стакло и силициум, а опремата може да се користи за производство на висококвалитетни полупроводнички чипови.

Ласерско сечење на чипови

Во средината на 2022 година, едно ласерско претпријатие во Вухан дебитираше со целосно автоматска опрема за сечење модифицирана со ласер, која беше успешно применета за ласерска обработка на површини во областа на чипови. Уредот користи високопрецизен фемтосекунден ласер и екстремно ниска импулсна енергија за да изврши ласерска модификација на површината на полупроводнички материјали во микронскиот опсег, со што значително се подобруваат перформансите на полупроводничките оптоелектронски уреди. Опремата е погодна за скапоцено, тесноканално (≥20um) полупроводничко соединение SiC, GaAs, LiTaO3 и други видови на плочести чипови со внатрешна модификација, како што се силиконски чипови, MEMS сензорски чипови, CMOS чипови итн. 

Кина се справува со клучните технички проблеми на литографските машини, што ќе ја зголеми побарувачката за ексимерни ласери и екстремни ултравиолетови ласери поврзани со употребата на литографски машини, но досега во Кина има малку истражувања во оваа област.

Прецизните глави за обработка со ласер за врвни производи и чипови може да станат следниот бран на лудост

Поради слабоста во индустријата за полупроводнички чипови во Кина претходно, имаше малку истражувања и апликации за чипови за ласерска обработка, кои првично беа користени во терминалното склопување на производи за потрошувачка електроника по производството. Во иднина, главниот пазар за прецизна ласерска обработка во Кина постепено ќе се префрла од обработка на општи електронски делови кон материјали и клучни компоненти за производство, особено подготовка на полупроводнички материјали, биомедицински и полимерни материјали.

Ќе се развиваат сè повеќе процеси на примена на ласери во индустријата за полупроводнички чипови. За високопрецизни чип производи, бесконтактната оптичка обработка е најсоодветен метод. Со огромната побарувачка за чипови, индустријата за чипови најверојатно ќе придонесе за следната рунда на побарувачка за опрема за прецизна ласерска обработка.