不久前，蘋果公司正式宣布新一代iphoness 14發售，延續一年一款更新的習(xi) 慣，不少用戶紛紛感歎“原來iphoness已經出到14”，並在短時間內(nei) 中國市場贏得過百萬(wan) 台的網絡預訂，可見iphoness仍受年輕人歡迎。
一、智能手機掀起第一輪精密激光加工需求
遙想十多年前，智能手機剛剛推出時，工業(ye) 激光加工技術仍然處於(yu) 較低水平，光纖激光與(yu) 超快激光均是新鮮事物，在國內(nei) 更是空白狀態，精密激光加工無從(cong) 談起。自2011年起，低端的精密激光打標逐漸在國內(nei) 開始應用，當時主要談論的是小功率的固體(ti) 脈衝(chong) 綠光與(yu) 紫外激光器，正在此時，超快激光器技術在國外開始成熟商用，超快精密激光加工開始被人們(men) 談論。
精密激光加工的批量應用，很大程度上得益於(yu) 智能手機的推動。攝像頭玻片、指紋模組、HOME鍵、攝像頭盲孔、手機麵板的異形切割等，都是得益於(yu) 超快激光精密切割技術突破來實現。特別是國內(nei) 主要的幾家激光精密加工設備商包括大族、盛雄激光、德龍激光等的精密加工業(ye) 務都是來源於(yu) 消費電子加工。可以說，上一輪的精密激光加工熱潮是由消費電子帶動的，特別是智能手機和顯示麵板。

激光麵板切割

2021年至今年，智能手機、穿戴手環、顯示麵板等消費產(chan) 品均呈現下滑趨勢，導致消費電子加工設備需求減弱，精密激光加工設備增長麵臨(lin) 較大壓力。那麽(me) 新款iphoness14能帶動新一輪加工熱潮嗎？按照目前人們(men) 換手機意願降低的趨勢，幾乎可以肯定智能手機如果沒有革命性的技術突破，是無法帶來市場需求新增量，幾年前成為(wei) 熱點的5G和折疊屏手機隻能是帶來部分存量置換。
那麽(me) ，下一輪精密激光加工的需求爆發點可能在哪裏？
二、中國半導體(ti) 與(yu) 芯片產(chan) 業(ye) 崛起
中國是名副其實的世界工廠，2020年我國製造業(ye) 增加值占世界的份額達28.5%，正是因為(wei) 龐大的製造業(ye) ，為(wei) 激光加工製造帶來巨大的市場潛力。然而我國製造業(ye) 前期技術積累薄弱，大多數屬於(yu) 中低端產(chan) 業(ye) ，過去十多年進行產(chan) 業(ye) 升級，在機械、交通、能源、海工、航空航天、製造裝備等都取得長足的進步，包括激光器和激光裝備快速發展，大大縮小了與(yu) 外國先進水平的差距。
唯獨在芯片產(chan) 業(ye) 上，我國仍然受到外國較大的限製，特別是美國近年企圖對我國芯片實施圍堵斷供。全球芯片產(chan) 業(ye) 形成了美國設計開發、日本提供原料、韓國和中國台灣加工組裝的產(chan) 業(ye) 鏈。中國大陸作為(wei) 全球最大的半導體(ti) 與(yu) 芯片消費市場，在芯片產(chan) 業(ye) 自主化上比較滯後，中國市場的芯片銷售額達到1925億(yi) 美元，占全球銷售額的34%，外國的圍堵倒逼我國加大投入芯片技術，因此過去4年裏國家已經大力扶持芯片產(chan) 業(ye) 發展，並將其列入中長期戰略計劃。
國際半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 協會(hui) 的統計數據顯示，中國大陸的晶圓廠建廠速度位居全球第一，預計至2024年底，將建成31座大型晶圓廠，主要鎖定成熟製程；設廠速度大幅超越台灣同期間預定投入運作的19座，以及美國預期的12座。
不久前，我國宣布上海集成電路產(chan) 業(ye) 突破了14nm芯片的製程，並且實現了一定規模的量產(chan) 。對於(yu) 一些在家電、汽車以及通信所使用到的28nm以上的芯片，我國都有著非常成熟的製作工藝，能夠完好地滿足我國對於(yu) 大部分芯片的總體(ti) 需求。隨著美國出台芯片法案，中美兩(liang) 國在芯片技術的競爭(zheng) 更為(wei) 激烈，而且有可能出現供應過剩情況。2021年中國進口芯片已經開始出現大幅下降。

激光加工芯片

三、激光在半導體(ti) 芯片的加工
晶圓是半導體(ti) 產(chan) 品與(yu) 芯片的基礎材料，晶圓生長後需要經過機械拋光，後期尤為(wei) 重要的是晶圓切割加工，也叫晶圓劃片。早期短脈衝(chong) DPSS激光器切割晶圓技術已經在歐洲、美國發展成熟。隨著超快激光器的快速發展和功率提升，超快激光切割晶圓未來將會(hui) 逐漸成為(wei) 主流，特別在晶圓切割、微鑽孔、封測等工序上，設備需求潛力較大。
目前國內(nei) 已經有精密激光設備廠家能夠提供晶圓開槽設備，可應用於(yu) 28nm製程以下12寸晶圓的表麵開槽，以及激光晶圓隱切設備應用於(yu) MEMS傳(chuan) 感器芯片，存儲(chu) 芯片等高端芯片製造領域。在2020年深圳某大型激光企業(ye) 已經研發出激光解鍵合設備，實現玻璃片和矽片分離，可用於(yu) 高端半導體(ti) 芯片應用。

芯片晶圓激光切割

2022年中，武漢某激光企業(ye) 推出行業(ye) 首款全自動激光改質切割設備，成功應用於(yu) 芯片領域的激光表麵處理。該設備采用高精度飛秒激光，使用極低脈衝(chong) 能量，針對半導體(ti) 材料表麵進行微米範圍內(nei) 的激光改質處理，從(cong) 而極大改善半導體(ti) 光電器件的性能。適用於(yu) 高成本、窄溝道(≥20um)化合物半導體(ti) SiC、GaAs、LiTaO₃ 等晶圓芯片的內(nei) 部改質切割，如矽芯片、MEMS傳(chuan) 感器芯片、CMOS芯片等。
我國正在攻關(guan) 光刻機設備關(guan) 鍵技術，將會(hui) 帶動光刻機涉及用到的準分子激光器、極紫外激光器的需求，而此前我國在這方麵幾乎空白。
四、精密激光加工走向高端，芯片或成下一輪熱潮
由於(yu) 以往我國半導體(ti) 芯片產(chan) 業(ye) 薄弱，激光加工芯片的研究和應用偏少，而是首先在下遊消費電子產(chan) 品終端組裝得到了一些應用。未來我國的精密激光加工主要市場將會(hui) 從(cong) 一般電子零部件加工逐漸往上遊材料和核心元件移動，尤其是半導體(ti) 材料、生物醫療、高分子聚合物材料等製備。
半導體(ti) 芯片產(chan) 業(ye) 的激光應用工藝將會(hui) 越來越多被發明出來，對於(yu) 高精密的芯片產(chan) 品，非接觸的光加工是最合適的方式。憑著龐大的需求量，芯片產(chan) 業(ye) 極有可能將會(hui) 托起下一輪精密激光加工設備的需求熱潮。