Ku është raundi tjetër i bumit në përpunimin me lazer preciz?

Jo shumë kohë më parë, Apple Inc. njoftoi zyrtarisht lançimin e gjeneratës së re të iPhone 14, duke ruajtur zakonin e një përditësimi në vit. Shumë përdorues janë të tronditur që "iPhone është zhvilluar në gjeneratën e 14-të". Dhe shpejt fitoi mbi 1 milion rezervime online në tregun kinez. iPhone është ende popullor tek të rinjtë.

Telefonat inteligjentë nxisin raundin e parë të kërkesës për përpunim preciz me lazer

Më shumë se një dekadë më parë, kur telefonat inteligjentë sapo u lançuan, teknologjia industriale e përpunimit me lazer ishte ende në një nivel të ulët. Lazeri me fibra dhe lazeri ultra i shpejtë ishin gjëra të reja dhe bosh në tregun kinez, për të mos thënë përpunim me precizion lazeri. Që nga viti 2011, shënjimi me lazer me precizion të ulët është aplikuar gradualisht në Kinë. Në atë kohë, u diskutuan lazeri jeshil me puls të ngurtë me fuqi të vogël dhe lazeri ultravjollcë. Dhe tani, lazeri ultra i shpejtë është përdorur gradualisht për qëllime komerciale, dhe po flitet për përpunimin me lazer me precizion ultra të shpejtë.

Zbatimi masiv i përpunimit me lazer preciz drejtohet kryesisht nga zhvillimi i telefonave inteligjentë. Prodhimet e slide-eve të kamerave, moduleve të gjurmëve të gishtave, tasteve HOME, vrimave të perdeve të kamerave dhe prerjes së paneleve të telefonave celularë me formë të çrregullt etj., përfitojnë të gjitha nga përparimi teknologjik i prerjes ultra të shpejtë me precizion me lazer. Biznesi i përpunimit me precizion i prodhuesve kryesorë kinezë të përpunimit me lazer me precizion është nga elektronika e konsumit. Kjo do të thotë, raundi i fundit i bumit në përpunimin me lazer preciz mundësohet nga elektronika e konsumit, veçanërisht telefonat inteligjentë dhe panelet e ekranit.

Prerje Panelesh me Lazer

Që nga viti 2021, produktet e konsumit si telefonat inteligjentë, rripat e dorës që vishen dhe panelet e ekranit kanë treguar një trend në rënie, duke çuar në një kërkesë më të dobët për pajisje përpunimi të elektronikës së konsumit dhe presion më të madh mbi rritjen e saj. Pra, a mund të fillojë iPhone 14 i ri një raund të ri bumi të përpunimit? Por duke gjykuar nga trendi aktual se njerëzit janë më pak të gatshëm të blejnë një telefon të ri, është pothuajse e sigurt se telefonat inteligjentë nuk mund të kontribuojnë në rritjen e re të kërkesës së tregut. 5G dhe telefonat e palosshëm që ishin të popullarizuar disa vite më parë mund të sjellin vetëm një zëvendësim të pjesshëm të pajisjeve. Pra, ku mund të jetë raundi tjetër i rritjes së kërkesës për përpunimin me lazer preciz?

Rritja e industrisë së gjysmëpërçuesve dhe çipave në Kinë

Kina është një fabrikë e vërtetë botërore. Në vitin 2020, vlera e shtuar e industrisë prodhuese të Kinës përbën 28.5% të pjesës botërore. Është industria e madhe prodhuese kineze që sjell potencial të madh tregu për përpunimin dhe prodhimin me lazer. Megjithatë, industria prodhuese e Kinës ka një akumulim të dobët teknik në fazën e hershme, dhe shumica e tyre janë industri të nivelit të mesëm dhe të ulët. Dekada e kaluar ka dëshmuar një përparim të madh në makineri, transport, energji, inxhinieri detare, hapësirë ajrore, pajisje prodhuese etj., duke përfshirë zhvillimin e lazerëve dhe pajisjeve lazer, të cilat e kanë ngushtuar shumë hendekun me nivelin e përparuar ndërkombëtar.

Sipas statistikave nga Shoqata e Industrisë së Gjysmëpërçuesve, Kina kontinentale është ndërtuesi më i shpejtë i fabrikave në botë, me 31 fabrika të mëdha që përqendrohen në procese të pjekura dhe që pritet të përfundojnë deri në fund të vitit 2024; Shpejtësia i ka tejkaluar shumë 19 fabrikat e planifikuara për t'u vënë në funksionim në Tajvan, Kinë gjatë së njëjtës periudhë, si dhe 12 fabrikat që priten në Shtetet e Bashkuara.

Jo shumë kohë më parë, Kina njoftoi se industria e qarqeve të integruara të Shangait kishte depërtuar në procesin e çipave 14nm dhe kishte arritur një shkallë të caktuar prodhimi masiv. Për disa nga çipat mbi 28 nm të përdorur në pajisje shtëpiake, automobila dhe komunikime, Kina krenohet me një proces prodhimi jashtëzakonisht të zhvilluar dhe mund të përmbushë në mënyrë të përkryer kërkesën e përgjithshme për shumicën e çipave në nivel të brendshëm. Me futjen e SHBA-së Sipas Aktit CHIPS, konkurrenca në teknologjinë e çipave midis Kinës dhe Shteteve të Bashkuara është më e fortë dhe mund të ketë një tepricë furnizimi. 2021  dëshmoi një rënie të ndjeshme të importeve të çipave në Kinë.

Çip i përpunuar me lazer

Lazeri i përdorur në përpunimin e çipave gjysmëpërçues

Napolitanet janë materialet bazë të produkteve gjysmëpërçuese dhe çipave, të cilat duhet të lëmohen mekanikisht pas rritjes. Në fazën e mëvonshme, prerja e napolitanës, e njohur edhe si prerja në kubikë e napolitanës, ka një rëndësi të madhe. Teknologjia e hershme e prerjes së pllakave me lazer DPSS me puls të shkurtër është zhvilluar dhe pjekur në Evropë dhe Shtetet e Bashkuara. Ndërsa fuqia e lazerëve ultra të shpejtë rritet, përdorimi i tyre gradualisht do të bëhet rrjedhë kryesore në të ardhmen, veçanërisht në procedurat si prerja e pllakave, mikro-shpimi i vrimave, testet beta të mbyllura. Potenciali i kërkesës për pajisje lazeri ultra të shpejta është relativisht i madh.

Tani, në Kinë ekzistojnë prodhues të pajisjeve me lazer preciz që mund të ofrojnë pajisje për prerjen e pllakave të precizionit, të cilat mund të aplikohen në prerjen sipërfaqësore të pllakave 12-inç sipas procesit 28nm, si dhe pajisje për prerjen e kriptos së pllakave me lazer të aplikuara në çipat e sensorëve MEMS, çipat e memories dhe fusha të tjera të prodhimit të çipave të nivelit të lartë. Në vitin 2020, një ndërmarrje e madhe lazerësh në Shenzhen zhvilloi pajisje për çlidhjen me lazer për të realizuar ndarjen e fetave të qelqit dhe silikonit, dhe pajisjet mund të përdoren për të prodhuar çipa gjysmëpërçues të nivelit të lartë.

Prerje me lazer e çipave të pllakës

Në mesin e vitit 2022, një ndërmarrje lazerësh në Wuhan prezantoi pajisje prerëse plotësisht automatike të modifikuara me lazer, të cilat u aplikuan me sukses në trajtimin sipërfaqësor me lazer në fushën e çipave. Pajisja përdor një lazer femtosekondë me precizion të lartë dhe energji pulsi jashtëzakonisht të ulët për të kryer modifikim me lazer në sipërfaqen e materialeve gjysmëpërçuese në diapazonin e mikronëve, duke përmirësuar kështu shumë performancën e pajisjeve optoelektronike gjysmëpërçuese. Pajisjet janë të përshtatshme për prerje të modifikuara të brendshme të çipave të pllakës me gjysmëpërçues të përbërë SiC, GaAs, LiTaO3 me kosto të lartë, me kanal të ngushtë (≥20um) dhe prerje të tjera me modifikim të brendshëm, siç janë çipat e silikonit, çipat e sensorëve MEMS, çipat CMOS, etj. 

Kina po merret me problemet kryesore teknike të makinave të litografisë, të cilat do të nxisin kërkesën për lazerë eksimer dhe lazerë ultraviolet ekstremë që lidhen me përdorimin e makinave të litografisë, por ka pak kërkime në këtë fushë më parë në Kinë.

Kokat e përpunimit me lazer preciz për çipa dhe pajisje të nivelit të lartë mund të bëhen vala e ardhshme e çmendurisë

Për shkak të dobësisë së industrisë së çipave gjysmëpërçues të Kinës më parë, kishte pak kërkime dhe zbatime në çipat e përpunimit me lazer, të cilët u përdorën fillimisht në montimin terminal të produkteve elektronike të konsumit në fazën e prodhimit të mëvonshëm. Në të ardhmen, tregu kryesor për përpunimin preciz me lazer në Kinë do të kalojë gradualisht nga përpunimi i pjesëve të përgjithshme elektronike në materialet dhe komponentët kryesorë të prodhimit, veçanërisht në përgatitjen e materialeve gjysmëpërçuese, materialeve biomjekësore dhe polimerike.

Do të zhvillohen gjithnjë e më shumë procese të aplikimit të lazerit në industrinë e çipave gjysmëpërçues. Për produktet me çip me precizion të lartë, përpunimi optik pa kontakt është metoda më e përshtatshme. Me kërkesën e madhe për çipa, industria e çipave ka shumë të ngjarë të kontribuojë në raundin e ardhshëm të kërkesës për pajisje të përpunimit me lazer preciz.