Где је следећи бум у прецизној ласерској обради?

Не тако давно, компанија Apple Inc. званично је најавио излазак нове генерације iPhone-а 14, задржавајући навику једног ажурирања годишње. Многи корисници су шокирани што се „ајфон развио до 14. генерације“. И брзо је освојио преко милион онлајн резервација на кинеском тржишту. Ајфон је и даље популаран међу младима.

Паметни телефони су покренули прву рунду потражње за прецизном ласерском обрадом

Пре више од деценије, када су паметни телефони тек лансирани, индустријска технологија ласерске обраде је још увек била на ниском нивоу. Фибер ласер и ултрабрзи ласер били су новина и празнина на кинеском тржишту, а да не кажемо прецизна ласерска обрада. Од 2011. године, ласерско обележавање ниске прецизности се постепено примењује у Кини. У то време се расправљало о зеленом ласеру са чврстим импулсом мале снаге и ултраљубичастом ласеру. А сада се ултрабрзи ласер постепено користи у комерцијалне сврхе, а говори се и о ултрабрзој прецизној ласерској обради.

Масовна примена прецизне ласерске обраде је у великој мери вођена развојем паметних телефона. Производња слајдова за камере, модула за отиске прстију, HOME тастера, слепих рупа за камере и сечење панела мобилних телефона неправилног облика итд., све има користи од технолошког продора ултрабрзог ласерског прецизног сечења. Пословање прецизне обраде главних кинеских произвођача ласерске прецизне обраде је из области потрошачке електронике. То јест, последњи круг бума у прецизној ласерској обради покреће потрошачка електроника, посебно паметни телефони и дисплеји.

Ласерско сечење панела

Од 2021. године, производи широке потрошње попут паметних телефона, носивих наруквица и дисплеја показују силазни тренд, што доводи до слабије потражње за опремом за обраду потрошачке електронике и већег притиска на њен раст. Дакле, може ли нови iPhone14 покренути нови круг бума обраде? Али судећи по тренутном тренду да су људи мање спремни да купе нови телефон, готово је сигурно да паметни телефони не могу допринети новом расту потражње на тржишту. 5G и склопиви телефони који су били популарни пре неколико година могу донети само делимичну замену залиха. Дакле, где би могао бити следећи талас пораста потражње за прецизном ласерском обрадом?

Успон кинеске индустрије полупроводника и чипова

Кина је права светска фабрика. У 2020. години, додата вредност кинеске прерађивачке индустрије чини 28,5% светског удела. Управо је огромна кинеска производна индустрија која доноси огроман тржишни потенцијал за ласерску обраду и производњу. Међутим, кинеска прерађивачка индустрија има слабу техничку акумулацију у раној фази, а већина њих су индустрије средњег и ниског ранга. У протеклој деценији дошло је до великог напретка у машинама, транспорту, енергетици, поморском инжењерству, ваздухопловству, производној опреми итд., укључујући развој ласера и ласерске опреме, што је знатно смањило јаз са међународним напредним нивоом.

Према статистици Удружења полупроводничке индустрије, континентална Кина је најбржи градитељ фабрика на свету, са 31 великом фабриком која се фокусира на зреле процесе и очекује се да ће бити завршена до краја 2024. године; брзина је знатно премашила 19 фабрика које су планиране да буду пуштене у рад у Тајвану, Кина, у истом периоду, као и 12 фабрика које се очекује у Сједињеним Државама.

Недавно је Кина објавила да је индустрија интегрисаних кола у Шангају пробила 14nm процес производње чипова и постигла одређени обим масовне производње. За неке од чипова изнад 28nm који се користе у кућним апаратима, аутомобилима и комуникацијама, Кина се може похвалити изузетно зрелим производним процесом и може савршено да задовољи укупну потражњу за већином чипова унутар земље. Са увођењем САД Закон о чиповима, конкуренција у технологији чипова између Кине и Сједињених Држава је интензивнија и може доћи до вишка понуде. 2021  дошло је до значајног пада увоза чипса у Кину.

Ласерски обрађени чип

Ласер који се користи у обради полупроводничких чипова

Плочице су основни материјали полупроводничких производа и чипова, које је потребно механички полирати након раста. У каснијој фази, сечење вафла, познато и као коцкице вафла, је од великог значаја. Рана технологија ласерског сечења плочица кратким импулсом DPSS развијена је и сазрела у Европи и Сједињеним Државама. Како се снага ултрабрзих ласера повећава, њихова употреба ће постепено постати мејнстрим у будућности, посебно у поступцима као што су сечење плочица, микробушење рупа, затворени бета тестови. Потенцијал потражње за ултрабрзом ласерском опремом је релативно велики.

Сада у Кини постоје произвођачи прецизне ласерске опреме који могу да обезбеде опрему за сечење плочица, која се може применити на површинско сечење плочица од 12 инча поступком од 28 нм, и опрему за крипто сечење плочица ласером која се примењује на MEMS сензорске чипове, меморијске чипове и друга поља производње врхунских чипова. Године 2020, велико ласерско предузеће у Шенжену развило је опрему за ласерско одвајање како би се остварило одвајање стаклених и силицијумских кришки, а опрема се може користити за производњу врхунских полупроводничких чипова.

Ласерско сечење чип плочице

Средином 2022. године, ласерско предузеће у Вухану је дебитовало са потпуно аутоматском опремом за ласерски модификовано сечење, која је успешно примењена за ласерску површинску обраду у области чипова. Уређај користи високопрецизни фемтосекундни ласер и изузетно ниску енергију импулса за вршење ласерске модификације на површини полупроводничких материјала у микронском опсегу, чиме се значајно побољшавају перформансе полупроводничких оптоелектронских уређаја. Опрема је погодна за сечење скупих, ускоканалних (≥20um) једињених полупроводничких SiC, GaAs, LiTaO3 и других чипова за унутрашњу модификацију, као што су силицијумски чипови, MEMS сензорски чипови, CMOS чипови итд. 

Кина се бави кључним техничким проблемима литографских машина, што ће повећати потражњу за ексимерским ласерима и екстремним ултраљубичастим ласерима повезаним са употребом литографских машина, али у Кини је до сада мало истраживања у овој области.

Прецизне ласерске главе за обраду врхунског квалитета и чипова могу постати следећи талас помаме

Због слабости кинеске индустрије полупроводничких чипова у прошлости, било је мало истраживања и примена чипова за ласерску обраду, који су првобитно коришћени у терминалној монтажи низводних потрошачких електронских производа. У будућности, главно тржиште за прецизну ласерску обраду у Кини ће постепено прелазити са обраде општих електронских делова на узводне материјале и кључне компоненте, посебно на припрему полупроводничких материјала, биомедицинских и полимерних материјала.

Развијаће се све више и више процеса примене ласера у индустрији полупроводничких чипова. За високопрецизне чип производе, бесконтактна оптичка обрада је најприкладнија метода. Са огромном потражњом за чиповима, индустрија чипова ће вероватно допринети следећем порасту потражње за прецизном опремом за ласерску обраду.