摘要:隨著半導(dǎo)體終端應(yīng)用的升級以及對芯片封裝性能要求的不斷提高,超精密激光加工設(shè)備在硅片制造、晶圓制造、先進(jìn)封裝和傳統(tǒng)封裝等領(lǐng)域的應(yīng)用需求顯著增長。2024年,中國半導(dǎo)體激光加工設(shè)備市場規(guī)模為37.4億元,同比增長19.11%。隨著半導(dǎo)體終端應(yīng)用的不斷升級,對芯片封裝性能的要求也越來越高。超精密激光加工設(shè)備在硅片制造、晶圓制造、先進(jìn)封裝和傳統(tǒng)封裝等領(lǐng)域的應(yīng)用需求顯著增長,推動(dòng)了市場規(guī)模的擴(kuò)大。
一、定義及分類
半導(dǎo)體激光加工設(shè)備是指在半導(dǎo)體生產(chǎn)環(huán)節(jié)中通過激光技術(shù)對硅片、晶圓及芯片進(jìn)行加工的工具。其核心是利用半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的高能量激光束,對半導(dǎo)體材料進(jìn)行精確加工,以實(shí)現(xiàn)各種工藝要求。半導(dǎo)體激光加工設(shè)備按照不同工藝環(huán)節(jié)的用途,主要可以分為激光劃片設(shè)備、激光打標(biāo)設(shè)備、激光解鍵合設(shè)備、激光Trimming設(shè)備。
二、行業(yè)政策
近年來,中國政府高度重視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,出臺了一系列政策支持半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)的發(fā)展,這些政策為行業(yè)的快速成長提供了有力保障。2024年8月,市場監(jiān)管總局印發(fā)《關(guān)于深入實(shí)施檢驗(yàn)檢測促進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級行動(dòng)的通知》,提出聚焦新一代信息技術(shù)、新能源、新材料、高端裝備、集成電路、人工智能等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),同時(shí)兼顧傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級,探索建立檢驗(yàn)檢測“揭榜掛帥”創(chuàng)新機(jī)制,鼓勵(lì)檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)與高校、科研院所、產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同組建創(chuàng)新聯(lián)合體,開展檢驗(yàn)檢測關(guān)鍵共性技術(shù)和儀器設(shè)備協(xié)同攻關(guān),破解“卡脖子”難題,推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合,加快創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化落地。通過與高校和科研院所的合作,半導(dǎo)體激光加工設(shè)備企業(yè)可以獲取更多的前沿技術(shù)和研發(fā)支持,提升產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值。同時(shí),與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作則有助于形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),實(shí)現(xiàn)協(xié)同效應(yīng),提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力。
三、發(fā)展歷程
中國半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)發(fā)展主要經(jīng)歷了四個(gè)階段。1917年至1970年的萌芽期,激光起源于1917年愛因斯坦提出受激輻射理論,是激光發(fā)展的理論基礎(chǔ);1954年,基于受激輻射理論,美國科學(xué)家湯斯發(fā)明微波激射器;1960年,美國科學(xué)家梅曼首次制成光波激射器,標(biāo)志著激光時(shí)代的到來;1961年,中國長春光機(jī)所研制成功中國第一臺紅寶石激光器,標(biāo)志著中國激光時(shí)代的到來;1962年同質(zhì)結(jié)GaAs半導(dǎo)體激光器問世;1963年,長春光機(jī)所和半導(dǎo)體研究所成功研制出GaAs半導(dǎo)體激光器;1969年雙異質(zhì)半導(dǎo)體激光器問世;1970年,上海光機(jī)所和半導(dǎo)體研究所成功研制出單異質(zhì)結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器。
1971年至1999年的啟動(dòng)期,1971年,世界范圍內(nèi)首次出現(xiàn)1000W商用二氧化碳激光器;1975年,中國成功觀察到雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器在室溫下的連續(xù)受激發(fā);1976年,中國實(shí)現(xiàn)室溫條件下雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)工作;1977年,雙異質(zhì)短波長半導(dǎo)體激光器的連續(xù)工作壽命達(dá)到了1×10的6次方個(gè)小時(shí),同年5月,以此為光源的第一代光纖通信系統(tǒng)在美國正式投入使用;1978年,中國半導(dǎo)體研究所成功實(shí)現(xiàn)室溫條件下半導(dǎo)體激光器運(yùn)轉(zhuǎn)壽命超過1千小時(shí);1980年,中國成功突破室溫條件下半導(dǎo)體激光器運(yùn)轉(zhuǎn)壽命超過10萬小時(shí),研制成功雙穩(wěn)態(tài)半導(dǎo)體激光器;1987年,中國成功研制出DFB半導(dǎo)體激光器;1993年,中國成功研制出GaInAs垂直腔面發(fā)射激光器;20世紀(jì)70-80年代,激光打標(biāo)、激光焊接等技術(shù)逐漸應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域;20世界90年代,多種激光精密加工技術(shù)在電子行業(yè)應(yīng)用。全球半導(dǎo)體激光器光纖通信系統(tǒng)時(shí)代到來,中國自研多種半導(dǎo)體激光器。
2000年至2015年的高速發(fā)展期,21世紀(jì)初,自動(dòng)化激光設(shè)備等高端產(chǎn)品開始應(yīng)用;2005年,中國廠商進(jìn)入光纖激光市場;2006年,中國發(fā)布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020 年)》首次將激光技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展的前沿技術(shù),中國出現(xiàn)華工科技和大族激光兩家激光行業(yè)上市公司。中國重視激光技術(shù)的發(fā)展,中國激光企業(yè)初具規(guī)模。
2016年至今的成熟期,2016年以來全球激光在材料加工領(lǐng)域的應(yīng)用始終占有著40%左右的比例,顯示出激光材料加工成為激光重要的應(yīng)用領(lǐng)域,即激光加工設(shè)備嶄露頭角。激光加工設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用逐具規(guī)模。
四、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)壁壘
半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)屬于技術(shù)密集型行業(yè),技術(shù)壁壘是進(jìn)入該行業(yè)的主要障礙之一。首先,該行業(yè)需要高度的技術(shù)和研發(fā)能力,涉及到半導(dǎo)體激光器、光學(xué)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域的核心技術(shù)。例如,高功率激光器的研發(fā)需要解決散熱、光束質(zhì)量等復(fù)雜問題,而高精度光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造則需要先進(jìn)的加工設(shè)備和工藝。其次,技術(shù)研發(fā)周期較長,需要大量的資金和專業(yè)人才投入。半導(dǎo)體激光加工設(shè)備的技術(shù)要求極高,精度高、工藝復(fù)雜、質(zhì)量穩(wěn)定性要求嚴(yán)苛,這使得新進(jìn)入者難以在短時(shí)間內(nèi)掌握核心技術(shù)并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。
2、人才壁壘
半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)是典型的人才密集型行業(yè),對專業(yè)人才的需求極為迫切。該行業(yè)需要具備豐富技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)、熟練的工程技術(shù)人員以及專業(yè)的管理人才。然而,目前國內(nèi)相關(guān)專業(yè)人才相對稀缺,培養(yǎng)周期長,企業(yè)需要花費(fèi)大量的時(shí)間和資金來吸引和培養(yǎng)人才。此外,半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)的技術(shù)更新?lián)Q代快速,要求人才具備持續(xù)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力,以適應(yīng)市場需求的變化。人才的短缺不僅限制了新企業(yè)的進(jìn)入,也對現(xiàn)有企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展構(gòu)成了挑戰(zhàn)。
3、資金壁壘
半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)的資金壁壘較高,進(jìn)入該行業(yè)需要大量的資金投入。首先,研發(fā)階段需要購置昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和研發(fā)工具,如高精度激光器、光學(xué)測量儀器等。其次,生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要購買高精度的零部件和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,如數(shù)控激光切割機(jī)、焊接機(jī)器人等。此外,企業(yè)還需要建立完善的銷售網(wǎng)絡(luò)和售后服務(wù)體系,以滿足客戶的需求。資金的高投入使得新進(jìn)入者面臨較大的資金壓力,而現(xiàn)有企業(yè)則需要具備充足的資金實(shí)力和良好的現(xiàn)金流管理能力,以維持企業(yè)的正常運(yùn)營和持續(xù)發(fā)展。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括光學(xué)元器件、激光加工頭、激光器、機(jī)械部件、數(shù)控系統(tǒng)、電源管理以及輔助配件等。這些原材料和部件是制造半導(dǎo)體激光加工設(shè)備的基礎(chǔ),其質(zhì)量和性能直接影響設(shè)備的最終性能。產(chǎn)業(yè)鏈中游為半導(dǎo)體激光加工設(shè)備的制造環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用領(lǐng)域主要集中于電子領(lǐng)域。


















2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析
(1)大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司
大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司創(chuàng)立于中國深圳,是世界排名前三的工業(yè)激光加工設(shè)備生產(chǎn)廠商。公司于2004年在深圳證券交易所上市,目前全球員工超過1萬人,總資產(chǎn)超過100億元。大族激光專注于激光加工設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,產(chǎn)品涵蓋激光打標(biāo)機(jī)、激光焊接機(jī)、激光切割機(jī)等多個(gè)系列,廣泛應(yīng)用于IT制造、電子電路、汽車配件等多個(gè)領(lǐng)域。大族激光多次獲得國家級和國際級榮譽(yù),包括國家火炬計(jì)劃項(xiàng)目、中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)等。2023年,大族激光的半導(dǎo)體設(shè)備榮獲年度第三代半導(dǎo)體設(shè)備最具影響力產(chǎn)品獎(jiǎng)。2024年前三季度,大族激光營業(yè)收入為101.29億元,同比增長7.90%;歸母凈利潤為14.26億元,同比增長124.21%。
(2)蘇州德龍激光股份有限公司
蘇州德龍激光股份有限公司是一家專注于半導(dǎo)體激光加工設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。公司致力于為半導(dǎo)體、電子電路、新能源等領(lǐng)域提供先進(jìn)的激光加工解決方案。德龍激光在半導(dǎo)體激光加工領(lǐng)域擁有多項(xiàng)核心技術(shù),如Micro LED巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)、先進(jìn)封裝技術(shù)等。這些技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位,部分技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。公司利用超快激光技術(shù),為各種超薄、超硬、脆性、柔性、透明材料提供激光解決方案,滿足了半導(dǎo)體行業(yè)對高精度、高效率加工的需求。德龍激光不斷推出創(chuàng)新產(chǎn)品,如碳化硅晶錠激光切片設(shè)備、鈣鈦礦薄膜太陽能電池激光加工設(shè)備等。這些產(chǎn)品在市場上獲得了廣泛認(rèn)可,為公司贏得了良好的口碑和市場份額。2024年前三季度,德龍激光營業(yè)收入為4.16億元,同比增長26.93%;歸母凈利潤為-0.21億元,同比增長195.95%。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
隨著半導(dǎo)體終端應(yīng)用的升級以及對芯片封裝性能要求的不斷提高,超精密激光加工設(shè)備在硅片制造、晶圓制造、先進(jìn)封裝和傳統(tǒng)封裝等領(lǐng)域的應(yīng)用需求顯著增長。2024年,中國半導(dǎo)體激光加工設(shè)備市場規(guī)模為37.4億元,同比增長19.11%。隨著半導(dǎo)體終端應(yīng)用的不斷升級,對芯片封裝性能的要求也越來越高。超精密激光加工設(shè)備在硅片制造、晶圓制造、先進(jìn)封裝和傳統(tǒng)封裝等領(lǐng)域的應(yīng)用需求顯著增長,推動(dòng)了市場規(guī)模的擴(kuò)大。
七、發(fā)展因素
1、機(jī)遇
(1)國產(chǎn)替代加速
近年來,隨著國內(nèi)半導(dǎo)體激光加工設(shè)備技術(shù)的不斷進(jìn)步,國產(chǎn)設(shè)備在性能和質(zhì)量上逐漸接近甚至達(dá)到國際先進(jìn)水平。特別是在激光劃片設(shè)備、激光打標(biāo)設(shè)備等領(lǐng)域,國產(chǎn)設(shè)備的市場份額不斷提升,進(jìn)口替代趨勢明顯。例如,大族激光、德龍激光等國內(nèi)企業(yè)在中低端市場已經(jīng)取得了顯著的市場份額,并逐步向高端市場進(jìn)軍。此外,國家政策的支持也為國產(chǎn)設(shè)備的推廣提供了有力保障,政府通過設(shè)立專項(xiàng)基金、提供財(cái)政補(bǔ)貼等方式,鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入,提升國產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)水平。這不僅有助于降低國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對進(jìn)口設(shè)備的依賴,還能夠提高國內(nèi)企業(yè)的市場競爭力,推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展。
(2)下游應(yīng)用領(lǐng)域拓展
半導(dǎo)體激光加工設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,為行業(yè)發(fā)展帶來了廣闊的市場空間。在傳統(tǒng)制造業(yè)中,激光加工技術(shù)正逐步取代傳統(tǒng)的加工工藝,如激光切割、激光焊接等技術(shù)在汽車制造、航空航天、機(jī)械加工等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。同時(shí),隨著5G通信、新能源汽車、醫(yī)療健康等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,半導(dǎo)體激光加工設(shè)備在這些領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷深化。例如,在新能源汽車領(lǐng)域,激光焊接技術(shù)在動(dòng)力電池、電機(jī)等核心部件的制造中發(fā)揮關(guān)鍵作用;在醫(yī)療健康領(lǐng)域,激光微加工技術(shù)助力高端醫(yī)療器械的精密制造。此外,隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的升級,對激光加工設(shè)備的需求也在不斷增加,特別是在硅片制造、晶圓制造、先進(jìn)封裝等環(huán)節(jié)。這些新興應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,為半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)提供了新的增長點(diǎn),推動(dòng)了行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
(3)技術(shù)突破與創(chuàng)新
半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)的技術(shù)突破與創(chuàng)新為行業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)大動(dòng)力。近年來,國內(nèi)企業(yè)在激光器、光學(xué)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等核心技術(shù)領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。例如,國產(chǎn)光纖激光器的功率和性能不斷提升,高功率光纖激光器在厚板切割、焊接等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。同時(shí),超快激光器在精密微加工領(lǐng)域的應(yīng)用也顯著擴(kuò)大,推動(dòng)了3C電子、半導(dǎo)體等行業(yè)的工藝革新。此外,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的深度融合,激光加工設(shè)備正向智能化、數(shù)字化方向發(fā)展。這些技術(shù)突破與創(chuàng)新不僅提高了設(shè)備的加工精度和效率,還降低了設(shè)備的生產(chǎn)成本,增強(qiáng)了國產(chǎn)設(shè)備的市場競爭力。未來,隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)將迎來更多的發(fā)展機(jī)遇。
2、挑戰(zhàn)
(1)高端設(shè)備依賴進(jìn)口
目前,中國半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)在高端設(shè)備領(lǐng)域仍依賴進(jìn)口,國產(chǎn)設(shè)備主要集中在中低端市場。高端半導(dǎo)體激光加工設(shè)備的技術(shù)含量高,對精度、穩(wěn)定性和可靠性要求極為苛刻,國內(nèi)企業(yè)在這些方面與國際先進(jìn)水平存在差距。例如,高功率激光劃片設(shè)備、高精度激光打標(biāo)設(shè)備等高端產(chǎn)品,仍需從國外進(jìn)口。這種依賴進(jìn)口的局面不僅限制了國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也使得國內(nèi)企業(yè)在市場競爭中處于劣勢地位。
(2)零部件配套能力不足
半導(dǎo)體激光加工設(shè)備的生產(chǎn)需要大量的高精度零部件,而國內(nèi)零部件配套能力相對較弱。一方面,高端零部件的制造技術(shù)被國外企業(yè)壟斷,國內(nèi)企業(yè)難以獲得關(guān)鍵零部件的供應(yīng)。例如,高純石英砂、高精度光學(xué)元件等原材料和零部件主要依賴進(jìn)口。另一方面,國內(nèi)零部件企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模較小,產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性不足,無法滿足半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)的需求。零部件配套能力的不足,不僅增加了設(shè)備的生產(chǎn)成本,也影響了設(shè)備的性能和可靠性。
(3)市場競爭激烈
半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)市場競爭激烈,國內(nèi)外企業(yè)競爭激烈。國外企業(yè)在技術(shù)、品牌和市場份額方面具有明顯優(yōu)勢,占據(jù)了高端市場的大部分份額。國內(nèi)企業(yè)雖然在中低端市場取得了一定的進(jìn)展,但在高端設(shè)備領(lǐng)域仍面臨較大的競爭壓力。此外,隨著國內(nèi)市場的不斷擴(kuò)大,越來越多的企業(yè)進(jìn)入該行業(yè),市場競爭進(jìn)一步加劇。企業(yè)需要不斷提升自身的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,加強(qiáng)品牌建設(shè)和市場推廣,以提高市場競爭力。
八、競爭格局
由于半導(dǎo)體激光加工設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)門檻較高,中國廠商起步較晚,參與競爭的企業(yè)數(shù)量較少,目前全球半導(dǎo)體激光加工設(shè)備的市場格局主要由國際廠商主導(dǎo)。半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)以下梯隊(duì)情況:第一梯隊(duì)有DISCO、EO Technics、ASMPT等;第二梯隊(duì)有EVG、Süss Microtec、東京精密、大族激光、德龍激光、聯(lián)動(dòng)科技、邁為股份、華工科技等;第三梯隊(duì)有先導(dǎo)智能、逸飛激光等。
九、發(fā)展趨勢
1、技術(shù)融合與創(chuàng)新加速
在未來,半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)將更加注重技術(shù)的融合與創(chuàng)新。隨著信息技術(shù)、智能制造技術(shù)的快速發(fā)展,激光加工技術(shù)將與人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)深度融合,推動(dòng)設(shè)備向智能化、自動(dòng)化、精準(zhǔn)化方向發(fā)展。這種技術(shù)融合將大大提升設(shè)備的加工效率、精度和穩(wěn)定性,為行業(yè)帶來新的增長點(diǎn)。
2、應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展與深化
隨著半導(dǎo)體激光加工技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,未來該設(shè)備將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。除了傳統(tǒng)的制造業(yè)領(lǐng)域外,還將廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、環(huán)保、新能源、航空航天等新興領(lǐng)域。特別是在高端制造業(yè)中,半導(dǎo)體激光加工設(shè)備將成為實(shí)現(xiàn)精密加工、提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工具。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)拓展與深化,行業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展空間。
3、綠色環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展成為重要方向
在全球環(huán)保意識日益增強(qiáng)的背景下,綠色環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展將成為半導(dǎo)體激光加工設(shè)備行業(yè)的重要發(fā)展方向。未來,行業(yè)將更加注重節(jié)能減排、資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù),推動(dòng)設(shè)備向低能耗、低污染、高效率方向發(fā)展。同時(shí),隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展,半導(dǎo)體激光加工設(shè)備也將在新能源領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用,如太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中的硅片切割、劃片等工藝,以及新能源汽車領(lǐng)域的電池焊接等。
智研咨詢倡導(dǎo)尊重與保護(hù)知識產(chǎn)權(quán),對有明確來源的內(nèi)容注明出處。如發(fā)現(xiàn)本站文章存在版權(quán)、稿酬或其它問題,煩請聯(lián)系我們,我們將及時(shí)與您溝通處理。聯(lián)系方式:gaojian@chyxx.com、010-60343812。