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紫外激光占据高端精密加工市场,紫外激光器出货量持续快速释放

发布时间:2020-09-15  来源:立鼎产业研究网  点击量: 126 

紫外激光凭借加工精度优势占领精密加工等高端市场。按照激光输出波长的不同,可以把激光分为红外激光(波长为 760nm 10μm)、可见光激光(波长为 380nm 760nm)、紫外激光(波长为 10nm 380nm)三大类。由于紫外激光的输出波长最短,而短波长可以实现较小的聚焦光斑与线宽,带来更高的激光加工精度;此外,短波长可带来更高的单光子能量,能够直接打断物质原子/分子间的化学键,导致被照射区域材料直接形成气态粒子或微粒并发生光化学剥离过程,不对周围物质造成明显影响,几乎不产生热影响区(即冷加工),进而获得高的尺寸精度和边缘质量。因此紫外激光非常适合半导体材料、微光学元件制作和PCB 等精密加工市场。举例来看,EUV(极紫外激光,波长小于 14nm)技术作为光刻机的核心光源,是唯一能进行 7nm 芯片制程的加工工艺,保证了摩尔定律的延续。

紫外激光具备较短波长,带来高加工精度


资料来源:公开资料

出货量持续释放,预计未来仍将保持高增趋势。根据《2020 中国激光产业发展报告》,2019 年国产紫外激光器实现出货量 19000 台,2014-2019 CAGR 52.5%,主要系消费电子、半导体等行业对紫外精密加工设备需求持续高增长,以及随着紫外激光器技术的日益成熟,成本的下移推动经济性显现,逐步替代传统固体 YAG 激光器、CO2 激光器。

紫外激光出货量持续高增长


来源:《2020中国激光产业发展报告》

高功率与超快预计是未来紫外激光器发展的方向。类似于传统固体激光器、CO2激光器以及近年新兴的光纤激光器等产品成长周期,紫外激光器随着技术的深化也将向更高功率、更窄脉宽的路径发展。以超快紫外激光器为例,由于超快技术使得激光脉宽再度压窄,极高的峰值功率使得加工材料在更短时间内瞬间大幅升温,冷加工能力进一步强化,适用于脆性材料、超薄等材料的精密加工。目前紫外激光器约 80%集中于纳秒级,而纳秒级紫外切割机由于在切割FPCCLV 产品上边缘有轻微碳化,导致电子元件发生微短路,降低产品良率;采用超快皮秒紫外激光切割机凭借更小的脉宽使热能在材料上的溢出距离更短,能够有效解决加工中的边缘碳化问题。

5G带动加工精度升级,超快紫外激光器市场空间打开。随着5G的持续推进,以手机为主的消费电子产品迎来技术升级,产品内部元件进一步小型化、集中化、复杂化。根据Skyworks 的估算,5G 手机的射频前端零件将大幅增加,滤波器从40个增加到70个,天线、PA、射频开关、LNA 等其它射频器件也几乎成倍增加。更加紧凑的元件排布要求进一步缩小 PCB 板线宽与线距。加工精度的升级有望拉动中游生产线的加速更新换代,以超快紫外激光器等代表的加工设备市场空间预计受益打开。

相比4G5G 手机中元件数量大幅增加


来源:Skyworks


标签:紫外激光器

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