Onde está a próxima rodada de crescimento no processamento a laser de precisão?

Não faz muito tempo, a Apple Inc. anunciou oficialmente o lançamento da nova geração do iPhone 14, mantendo o hábito de uma atualização por ano. Muitos usuários estão chocados com o fato de "o iPhone ter se desenvolvido para a 14ª geração". E rapidamente conquistou mais de 1 milhão de reservas online no mercado chinês. O iPhone ainda é popular entre os jovens.

Os smartphones iniciaram a primeira rodada de demanda por processamento a laser de precisão
Mais de uma década atrás, quando os smartphones acabaram de ser lançados, a tecnologia de processamento a laser industrial ainda estava em um nível baixo. O laser de fibra e o laser ultrarrápido eram coisas novas e vazias no mercado chinês, sem falar no processamento a laser de precisão. Desde 2011, a marcação a laser de precisão de baixo custo tem sido gradualmente aplicada na China. Naquela época, o laser verde de pulso sólido de pequena potência e o laser ultravioleta foram discutidos. E agora, o laser ultrarrápido tem sido gradualmente usado para fins comerciais, e o processamento a laser de precisão ultrarrápida está sendo falado.

A aplicação em massa de processamento a laser de precisão é amplamente impulsionada pelo desenvolvimento de smartphones. Produções de slides de câmera, módulos de impressão digital, chaves HOME, furos cegos de câmera e corte de forma irregular de painéis de telefones celulares, etc., todos se beneficiam da inovação tecnológica do corte de precisão a laser ultrarrápido. O negócio de processamento de precisão dos principais fabricantes chineses de processamento de precisão a laser é de eletrônicos de consumo. Ou seja, a última rodada de boom no processamento a laser de precisão é alimentada por eletrônicos de consumo, especialmente smartphones e painéis de exibição.

Corte de painéis a laser

Desde 2021, produtos de consumo como smartphones, pulseiras vestíveis e painéis de exibição mostraram uma tendência de queda, levando a uma demanda mais fraca por equipamentos de processamento de eletrônicos de consumo e maior pressão sobre seu crescimento. Então, o novo iPhone14 pode iniciar uma nova rodada de boom de processamento? Mas, a julgar pela tendência atual de que as pessoas estão menos dispostas a comprar um novo telefone, é quase certo que os smartphones não podem contribuir para o novo crescimento da demanda do mercado. Os telefones 5G e dobráveis ​​que são populares há alguns anos podem trazer apenas uma substituição parcial do estoque.Então, onde pode estar a próxima rodada de aumento de demanda em processamento a laser de precisão?

A ascensão da indústria chinesa de semicondutores e chips

A China é uma verdadeira fábrica mundial. Em 2020, o valor agregado da indústria manufatureira da China representa 28,5% da participação mundial. É a enorme indústria manufatureira chinesa que traz um enorme potencial de mercado para processamento e fabricação a laser. No entanto, a indústria manufatureira da China tem um acúmulo técnico fraco no estágio inicial, e a maioria delas são indústrias de médio e baixo custo. A última década testemunhou um grande progresso em maquinário, transporte, energia, engenharia naval, aeroespacial, equipamentos de fabricação, etc., incluindo o desenvolvimento de lasers e equipamentos a laser, o que reduziu bastante a diferença com o nível avançado internacional.

De acordo com as estatísticas da Associação da Indústria de Semicondutores, a China continental é o construtor de fábricas mais rápido do mundo, com 31 grandes fábricas com foco em processos maduros com previsão de conclusão até o final de 2024; A velocidade superou em muito as 19 fábricas programadas para entrar em operação em Taiwan, na China, no mesmo período, bem como as 12 fábricas previstas nos Estados Unidos.

Não faz muito tempo, a China anunciou que a indústria de circuitos integrados de Xangai ultrapassou o processo de chip de 14 nm e atingiu uma certa escala de produção em massa. Para alguns dos chips acima de 28 nm usados ​​em eletrodomésticos, automóveis e comunicações, a China possui um processo de produção maduro e pode atender perfeitamente a demanda geral para a maioria dos chips internos. Com a introdução da Lei CHIPS dos EUA, a competição de tecnologia de chips entre a China e os Estados Unidos é mais intensa e pode haver um excedente de oferta. 2021  testemunhou um declínio significativo nas importações de chips da China.

Chip Processado a Laser

O laser usado no processamento de chips semicondutores

Wafers são os materiais básicos de produtos e chips semicondutores, que precisam ser polidos mecanicamente após o crescimento. Na fase posterior, o corte de wafer, também conhecido como wafer dicing, é de grande importância. A tecnologia inicial de corte wafer a laser DPSS de pulso curto foi desenvolvida e amadurecida na Europa e nos Estados Unidos. À medida que o poder dos lasers ultrarrápidos aumenta, seu uso gradualmente se tornará o mainstream no futuro, especialmente em procedimentos como corte de wafer, furos de microperfuração e testes beta fechados. O potencial de demanda de equipamentos de laser ultrarrápido é comparativamente grande.

Agora, existem fabricantes de equipamentos a laser de precisão na China que podem fornecer equipamentos de entalhe de wafer, que podem ser aplicados ao entalhe de superfície de wafers de 12 polegadas sob processo de 28nm, e equipamentos de corte criptográfico de wafer a laser aplicados a chips de sensor MEMS, chips de memória e outros campos de fabricação de chips high-end. Em 2020, uma grande empresa de laser em Shenzhen desenvolveu equipamentos de descolagem a laser para realizar a separação de fatias de vidro e silício, e o equipamento pode ser usado para produzir chips semicondutores de alta qualidade.

Corte a Laser Chip Wafer

Em meados de 2022, uma empresa de laser em Wuhan lançou um equipamento de corte totalmente automático modificado a laser, que foi aplicado com sucesso ao tratamento de superfície a laser no campo de chips. O dispositivo usa um laser de femtosegundo de alta precisão e energia de pulso extremamente baixa para realizar modificações a laser na superfície de materiais semicondutores na faixa de mícrons, melhorando assim muito o desempenho de dispositivos optoeletrônicos semicondutores. O equipamento é adequado para semicondutores compostos de canal estreito (≥20um) de alto custo SiC, GaAs, LiTaO3 e outros cortes de modificação interna de chips wafer, como chips de silício, chips de sensor MEMS, chips CMOS, etc. 

A China está lidando com os principais problemas técnicos das máquinas de litografia, que impulsionarão a demanda por excimer lasers e lasers ultravioleta extremos relacionados ao uso de máquinas de litografia, mas há pouca pesquisa nesse campo antes na China.

Cabeçotes de processamento a laser de precisão para chips e chips podem se tornar a próxima onda de moda

Devido à fraqueza da indústria de chips semicondutores da China antes, havia pouca pesquisa e aplicações em chips de processamento a laser, que foram usados ​​​​primeiramente na montagem de terminais de produtos eletrônicos de consumo a jusante. No futuro, o principal mercado de processamento a laser de precisão na China passará gradualmente do processamento de peças eletrônicas gerais para materiais upstream e componentes-chave, especialmente a preparação de materiais semicondutores, materiais biomédicos e poliméricos.

Mais e mais processos de aplicação de laser na indústria de chips semicondutores serão desenvolvidos. Para produtos de chip de alta precisão, o processamento óptico sem contato é o método mais adequado. Com a enorme demanda por chips, é muito provável que a indústria de chips contribua para a próxima rodada de demanda por equipamentos de processamento a laser de precisão.

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