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德龙激光研究申报:精细激光加工中佼佼者新兴应用打开成长空间_激光_激光器

admin 2025-01-12 22:55:07 0

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着眼于各种激光运用材料及工艺的前沿性研发,推出精密激光加工办理方案。
德龙激光株式会社成立 于 2005 年,位于苏州工业园区,于 2022 年 4 月在上交所科创版挂牌上市。
公司的主营业务为精密激光加工设 备及激光器的研发、生产、发卖,并为客户供应激光设备租赁和激光加工做事,个中激光加工做事是公司在激 光加工设备家当链的延伸。
公司深耕于激光风雅微加工领域,利用超快激光技能,为各种超薄、超硬、脆性、 柔性、透明材料供应激光办理方案,致力于推动激光风雅加工在制造业的入口替代和传统工艺替代。
依托固体 超快激光器技能、高精度运动掌握技能等自主研发的核心工艺,公司在半导体、面板显示、5G 等行业的激光 工业运用领域,走在国产替代的前列。

公司实际掌握人为 ZHAO YUXING 博士,现任公司董事长兼总经理,也是公司核心技能职员,持股比例 为 22.97%。
第二大股东为北京沃衍,持股比例为 9.99%,前十大股东持股比例为 62.59%,股权构造相对集中。

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以技能创新为驱动,积累了多项核心技能。
公司已形成了一支以 ZHAO YUXING 博士为核心的稳定、卓 越的研发技能团队。
公司董事长兼总经理 ZHAO YUXING 博士拥有 30 年以上的激光、光电行业领域学术研究 履历,为行业内有主要影响力的技能研发专家之一,2019 年获选激光领军人物宣扬事情委员会“激光领军人 物”称号。
截至 2021 年底,公司研发职员占比超过 20%,核心技能职员任职韶光均超过 10 年,积累了丰富的 履历与成熟的工艺。
截至 2022 年 6 月尾,公公司已得到发明专利 36 项(包含在中国台湾拥有 2 项发明专利)、 实用新型 专利 110 项和软件著作权 63 项。

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(图片来自网络侵删)

此外,公司得到了工信部“专精特新小巨人企业”、国家知识产权 上风企业、江苏省高新技能企业、江苏省创新型企业、苏州市创新先锋企业等名誉称号。
2022 年上半年支出 为 0.36 亿元, 较上年同期增长 43.26%。
研发紧张投向半导体及新能源领域激光加工工艺技能,为公司后续发 展 持续供应动力。

1.2、家当链一体化上风显著,运用半导体、新能源等领域

公司致力于激光风雅微加工领域,聚焦于半导体及光学、显示、新型电子、新能源等运用领域,为客户提 供激光加工办理方案。
公司经由十多年的技能研发和工艺积累,在精密运动掌握、激光加工工艺、分外光学系 统设计等诸多方面形成了关键核心技能,这也构成了公司的技能上风。
目前,公司产品批量运用于碳化硅、氮 化镓等第三代半导体材料晶圆划片、MEMS 芯片的切割、Mini LED 以及 5G 天线加工等。
公司紧张产品与服 务紧张分为四类,分别为精密激光加工设备、激光器、激光设备租赁和激光加工做事。

精密激光加工设备:根据下贱运用领域和技能路径的不同,公司精密激光加工设备紧张分为半导 体领域激光加工 设备、显示领域激光加工设备、新型电子领域激光加工设备及新能源领域激光加工设备。
公司自设立以来专注于精密激光加工设备,多年来,面向市场运用领域,伴随着中国制 造业的升级,着眼于技能含量高、运用前景好的方向,研究开拓了多款精密激光加工设备。
多年来, 公司专注于激光运用领域,针对前沿运用,提前布局,较早地推出针对不同运用材料的激光加工设备, 构建了公司持续研发的核心竞争力。

激光器:公司激光器产品紧张包括固体激光器及光纤超快激光器。
按激光脉冲宽度划分紧张包括 纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器及可变脉宽激光器等。
公司自产激光器紧张用于公司 配 套生产精密激光加工设备,部分激光器对外发卖。
2022 年,公司正式推出工业级飞秒紫外 30W 激光器,并已进入量产阶段。
激光器是激光加工设备的心脏,激光器的性能直接影响激光加工设备的品质和利用效果,尤其在超精密加工运用领域,对付激光器的质量和稳定性哀求更为苛刻。
常日 来讲,激光器约占激光加工设备本钱 30%-50%,节制激光器核心技能,也是降落激光加工设备本钱, 提升设备竞争力的关键所在。
为从源头节制精密激光加工设备的核心技能和上风,公司自设立之日起 专注固体激光器的研发、生产及发卖。

激光设备租赁:公司根据客户的需求,将激光设备租赁给客户利用,公司租赁业务模式紧张集中于显 示和消费电子领域。
由于近几年显示领域技能更新迭代较快,消费电子下贱客户需求和市场变革迅速, 下贱客户在不愿定该项产品或技能的运用前景和市场规模时,常日不会大规模上生产线,而是采取租 赁的办法采购加工设备,以知足自身的生产需求。

激光加工做事:公司依托较强的研发实力和深厚的激光加工工艺,采取自主研发、生产的各种激光加 工设备为客户进行激光切割、钻孔、刻蚀及焊接等激光加工做事;该等做事紧张运用于半导体领域晶圆划片、陶瓷封装基板的切割加工,消费电子领域的高硬度玻璃切割、陶瓷钻孔等,用以实现下贱产 品的精密加工制造。
上述做事加工的材料涵盖硅/砷化镓/碳化硅、高硬度玻璃、陶瓷、蓝宝石及各种 新型复合股料等。
激光加工做事是公司在激光加工设备家当链的延伸,以知足家当链客户的不同需求。

募资扩充产能对应下贱需求,增加核心技能研发投入。
产能扩充培植项目的顺利履行,将有效提升公司激 光加工设备、激光器的产能,增强公司的核心技能水平,进一步知足下贱市场日益增长的需求。
个中,精密激 光加工设备产能扩充培植项目将利用公司成熟的工艺流程进行扩产培植,建成后,估量将实现年新增 380 台精 密激光加工设备的生产能力;纳秒紫外激光器及超快激光器产能扩充培植项目将利用公司现有的生产技能,建 成后估量可实现新增激光器年产能 1700 台,个中纳秒激光器 1200 台/年、皮秒激光器 400 台/年、飞秒激光器 100 台/年。
募投项目的培植将有助于知足公司自身发展需求,巩固并扩大公司激光器产品的市场霸占率,提升 激光器国产化率。

1.3、低廉甜头激光器上风明显,钙钛矿及巨量转移设备实现打破

激光家当国产化进程的加速,公司业务收入持续增长。
德龙激光着眼于技能含量高、运用前沿高真个方向, 不断拓展激光风雅微加工运用领域,助力海内制造业转型升级,发展态势良好。
2018 年-2022H1 年,公司业务 收入持续增长,经营古迹快速上升。
2021 年,公司业务收入为 5.49 亿元,同比增长 31.08%;2021 年归属于母 公司所有者的净利润为 0.88 亿元,同比增长 30.47%。
2022H1,公司虽然受疫情一定影响,但是收入同比仍旧 实现了 7.99%增长;归属于上市公司股东的净利润比上年同期减少 13.94%,紧张缘故原由系研发用度同比增加 43.26%,综合毛利率较去年同期低落了 2.02 个百分点。

精密激光加工设备收入持续增加,钙钛矿及 Micro LED 激光巨量转移设备等实现打破。
公司业务收入主 要来源于主营业务收入,即精密激光加工设备和激光器的发卖及干系做事所形成的收入。
此外,2022 年上半 年,公司新布局的新能源业务实现了打破,网版印刷激光制版设备及钙钛矿薄膜电池生产用激光加工及自动化 整段设备实现收入 2,369.03 万元,公司 Micro LED 激光巨量转移技能取得打破,已经通过客户测试验证, 有 望不才半年取得订单。
激光器方面,公司研发的 30W 飞秒紫外激光器已经完成研发,实现工业化量产,有很 好的国产替代前景。
公司新开拓的光纤超快激光器也在做进一步可靠性验证,有望 在公司半导体领域部分设 备上批量导入。

低廉甜头激光器上风明显,毛利率显著高于可比公司。
公司产品运用领域与同行业公司具有差异:与同行业相 比,公司产品集中于半导体及光学、显示、新型电子和新能源领域,上述领域产品具有更新换代频率高、技能 门槛高的特点,加之公司系技能驱动型企业,一贯致力于新产品、新技能、新工艺的前沿研究和开拓,具有较 强的技能储备。
公司是海内为数不多的激光加工设备百口当链公司,不仅具有激光加工设备的研发及生产能力, 最核心部件如激光器、运动掌握平台自研、自产占比较高且逐年增加,公司多年来重视研发形成了核心竞争力, 获取了更高的毛利率。
公司低廉甜头激光器上风显著,2019 年至 2021 年,公司搭载外购激光器的激光加工设备毛 利率为 38.28%、38.16%和 39.42%,公司综合毛利率高于同行业公司紧张系公司搭载自产激光器的激光加工设 备毛利率较高所致。

二、激光行业助力高质量生产,下贱运用领域广泛

2.1、激光在工业制造、信息通讯等领域发挥主要浸染

激光是指特定的物质受到外部强能量引发而产生的光。
相较于其他类型的光,激光具有发散度小、亮度高、 单色性好、相关性好等一系列特点,因此被广泛地利用于工业制造、信息通讯、生物医疗、科研军事等诸多领 域,并在社会生产活动中发挥了极其主要的浸染,激光也因此与打算机、原子能和半导体并称二十世纪的新四 大发明。
激光高下游家当链整体较为完备,激光器及其配套装置与设备位居家当链中游。
与激光干系的产品和 技能做事已经遍布环球,渗透到各行各业,形成了较为完备的家当链。
激光器家当链上游紧张包括光学材料、 光学元器件、机器、数控、电源及赞助材料等,中游紧张是各种激光器及其配套装置与设备,下贱则以激光应 用产品、激光制造装备、消费产品为主。

激光加工是利用高强度激光束进行加工的技能,与传统加工比较具备明显上风。
激光加工是利用经光学系 统聚焦后的高强度激光束与加工工件的相对运动来实现对材料(包括金属与非金属)进行加工的一门技能,广 泛地运用于切割、蚀刻、焊接及风雅微处理等诸多工业生产领域。
激光加工具有输出能量集中、稳定的特点, 能够较好地处理传统工艺方法较难处理的硬度大、熔点高的材料。
激光加工设备是实现激光加工的工具,按照 不同的用场,紧张可以分为:激光切割设备、激光刻蚀设备、激光打标设备、激光焊接设备等。
在风雅微加工 领域,激光具备切割质量好、切割效率高、切割速率快、非打仗式切割、材料损伤小等特点。

近年来,随着全 球制造业逐步向风雅化、智能化的方向发展,激光加工设备开始从航空航天、机器制造、动力能源等传统宏不雅观加工领域逐步渗透到显示面板、消费电子、集成电路等风雅微制造领域,极大地推动了干系家当的发展和进步。
未来,随着环球制造业升级的不断加快,新的生产需求和运用处景也将不断涌现,激光加工设备的技能水平及 运用领域也将得到进一步的发展。

激光器是激光的发生装置,紧张由泵浦源、增益介质、谐振腔等组成。
泵浦源是激光器的能量供给来源。
增益介质是激光器的核心,会接管泵浦源供应的能量并将激光放大。
谐振腔是两面相互平行的镜子,其浸染是 把光芒在反射镜间来回反射并多次经由增益介质,因而在缩短事情物质长度的同时还能放大激光功率。

激光器可以按照增益介质、输出功率、事情办法、泵浦办法和输出波长平分歧维度进行分类。
其关键性能 指标紧张为不同波长范围的最大输出功率、重复频率范围、最大单脉冲能量和光束质量 M²。
(1)按照增益介质的不同:激光器可以分为液体激光器、气体激光器和固体激光器(光纤、半导体、全 固态、稠浊),个中光纤激光器由于增益介质较为分外且霸占较高的市场份额,学术及生产实践中一样平常会将其 与其他固体激光器单独区分。
目前创造可做增益介质的物质有近千种,常见的有掺稀土元素光纤、染料、惰性 气体、二氧化碳、掺钕钇铝石榴石(YAG)和钛蓝宝石等。
每类增益介质激光用具有不同的特点,不同的增益 介质决定了激光波长等参数的不同。

(2)按照输出功率的不同:可以将光纤激光器分为小功率(0kW-1kW)、中功率(1kW-3kW)、高功率 (3kW-6kW 以上)。
而对付紧张运用在风雅微加工领域的固体激光器,实践中一样平常将 10W 以下的归类为低功 率,10W 以上为中高功率。
不同功率的激光器适应的运用处景各不同。

(3)按事情办法的不同:激光器可分为连续激光器和脉冲激光器。
连续激光器可以在较长一段韶光内连 续输出,热效应高。
脉冲激光器以脉冲形式输出,紧张特点是峰值功率高,热效应小;根据脉冲韶光是非,脉 冲激光器可进一步分为长脉冲(毫秒、微秒)、短脉冲(纳秒)、超短脉冲(皮秒、飞秒)激光器,一样平常而言, 脉冲宽度越窄、波长越短,可实现的加工精度越高。
(4)按泵浦办法的不同:激光器紧张可以分为光泵浦激光器、电泵浦激光器、化学泵浦激光器、热泵浦 激光器和核泵浦激光器。
一样平常而言,不同类型的泵浦源是与激光晶体不同的接管波长相适应的。
(5)按输出波长的不同:激光器可分为红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等。
不同构造的物质可 接管的光波长范围不同,因此须要各个波长的激光器运用于不同材料的风雅加工。

激光加工设备下贱运用广泛,涵盖材料加工与光刻、通信与光储存等多领域。
下贱面向各个行业的终端需 求,根据运用处景的不同,对激光加工设备有一定的定制化需求。
目前,激光加工设备运用十分广泛,紧张包 括:材料加工与光刻、通信与光储存、科研与军事、仪器与传感器、医疗与美容等多个领域。
在宏不雅观加工领域, 汽车、火车、飞机、航空航天器等大型设备的焊接,险些都由激光加工来实现;在微不雅观加工中,激光加工设备 更是广泛地运用于半导体、液晶显示、LED、OLED 等领域的风雅微处理;在医疗美容中,激光技能的推广使 用催生了激光手术、激光生物诊断、激光抗癌、激光美容等浩瀚新型的医疗手段和商业生态。

2.2、激光行业规模增长迅速,风雅微加工推动国产化进程

环球激光器市场高速发展,半导体激光器市场规模超过 80 亿美元。
根据 Laser Focus World 数据统计,近 年来,环球激光器收入整体呈现增长趋势,从 2014 年的 93.6 亿美元增长至 2020 年的 160.1 亿美元,年均复合 增长率达 9.36%。
估量环球激光器发卖总额有望连续取得 9%旁边的增长,达到 201 亿美元。
半导体激光用具 有重量轻、体积小、利用寿命长等诸多上风,各种运用领域对半导体激光器的需求正不断攀升,估量将推动市 场收入的增长。
据 Emergent Research 的报告剖析,环球半导体激光器市场规模在 2021 年达到 81.9 亿美元,预 计 2022-2030 年期间营收的年复合增长率为 6.7%。

从细分运用领域上来看,材料加工与光刻目前仍是激光器的第一大运用领域,据 Laser Focus World 统计, 2020 年,激光材料加工和光刻运用市场仍以 63 亿美元发卖收入霸占最大市场份额,占到环球激光器收入的 39.6%;通信与光存储运用市场发卖收入为 39 亿美元,占比为 24.5%,位居第二;科研与军事、仪器与传感器 等市场发卖收入紧随其后,行业下贱运用端呈现出明显的扩散式发展态势。

中国激光加工设备市场规模持续增长,估量 2022 年激光加工设备发卖规模将达 900 亿元。
据《2022 中国激光家当发展报告》数据显示,2010-2021 年中国激光设备发卖规模由 97 亿元持续增长至 821 亿元,CAGR 达 21.43%。
个中 2010-2018 年中国激光设备发卖收入始终坚持在两位数的高同比增速,2019-2020 年受国际贸易 摩擦和疫情影响,增速有所放缓,但 2020 年发卖额依旧达到 692 亿元,同比增长 5.2%,2021 年激光加工设备 发卖收入为 821 亿元,同比增长 18.64%。
未来,随着技能差距的进一步缩小,估量国产激光器功率和性能将 逐步提高,激光设备核心零部件的国产化率也将进一步提升。

与此同时,随着中国制造业转型升级加速,激光 传统加工领域及高端制造市场整体均得到较快发展。
此外,如激光医疗、激光雷达、激光显示、激光检测等新 兴激光运用的发达发展,海内激光领域的市场也将得到更加充分的展开。
估量 2022 年中国激光设备发卖规模 为 876-900 亿元,同比增长 6.70%-9.62%。

中国激光设备市场中,工业生产领域霸占 60%以上的市场份额。
中国作为环球最大的制造业国家,激光 设备目前紧张运用于工业生产之中。
据《2021 中国激光家当发展报告》统计,2020 年,工业领域激光设备销 售收入为 432.1 亿元,占全市场发卖收入的比重为 62.53%;信息领域激光设备发卖收入为 152.2 亿元,占比为 22.03%;商业、科研和医用激光设备占比则均未超过 10%,分别以 41.8 亿元、34.3 亿元和 30.6 亿元位列三、 四、五位。
估量 2021 年中国激光设备市场规模还将连续增长,个中工业用激光设备依旧是最为紧张的增长点。

激光风雅微加工为高端精密制造领域的核心加工手段,拉动国产激光产品出货量高速增长。
激光风雅微加工一样平常指利用激光手段在微米级别的精度下对材料器件进行加工的工艺过程。
激光风雅微加工则凭借其精度 高、柔性强、热效应小、适用面广泛等上风,逐步成为高端精密制造领域的核心加工手段。
从详细的激光器类 别上来看,固体激光器尤其是短波长、短脉宽的紫外皮秒、紫外飞秒激光器,在目前的激光风雅微加工领域应 用最为前沿。

从市场容量上看,根据《2021 中国激光家当发展报告》,国产纳秒紫外激光器的出货量已由 2014 年的 2300 台增长至 2020 年的 21000 台,复合增速达 44.57%,估量 2021 年还将进一步增长至 25500 台; 而国产皮飞秒超快激光器出货量已由 2015 年的 40 台增长至 2020 年的 2100 台,5 年间增长超 50 倍,估量 2021 年还将进一步大幅增长至 3300 台。
从输出功率上来看,国产纳秒紫外激光器和皮飞秒超快激光器也从早 期的 3-5W 提高到了目前的 30-40W,逐步向天下前辈水平靠拢。
受下贱兴旺需求的持续驱动,估量未来国产 激光器出货量还将保持较快增长。

2.3、受益泛半导体、新型电子等需求,激光设备市场规模持续扩大

激光加工设备的下贱运用可分为宏不雅观领域和微不雅观领域两大类。
宏不雅观领域的激光加工设备紧张装载大功率光 纤激光器,用于大型材料的切割、焊接、覆层及表面清理,在微不雅观领域则以固体激光器为主,干系精密激光加 工设备紧张运用于半导体及光学、显示、新型电子、新能源以及科研领域。
(1)半导体及光学领域。
半导体产品紧张包括 LED、集成电路、分立器件、光电子器件等产品大类,个中尤以集成电路占主导地 位,并在电视、电脑、智能电网、汽车电子等领域有着广泛的运用。
激光加工设备在本领域紧张运用于集成电 路和 LED 芯片的晶圆切割、刻蚀,以及对光学镜头中光学镀膜玻璃的切割处理等方面。

A、集成电路领域。
在环球范围内,受益于人工智能、物联网等新兴家当的崛起以及通信、打算机、消费电子、智能电网和医 疗电子等运用领域需求带动,近年来环球集成电路市场规模整体呈现出不断扩大的态势。
2012-2020 年间环球集 成电路市场规模总量已由 2911 亿美元增长至 5559 亿美元。
2019 年环球集成电路市场规模涌现了一定程度的回 落,紧张系硅材料供应周期和国际贸易摩擦等成分的影响,而随着贸易争端逐步缓和以及下贱家当链需求逐步 复苏,2020 年集成电路市场重回增长趋势。

我国集成电路家当进入快速发展期,刺激激光器及加工设备需求。
从海内来看,受集成电路家当政策驱动, 2021 年是中国“十四五”开局之年,在海内宏不雅观经济运行良好的驱动下,海内集成电路家当连续保持快速、平稳 增长态势,2021 年中国集成电路家当首次打破万亿元。
中国半导体行业协会统计,2021 年中国集成电路家当销 售额为 10458.3 亿元,同比增长 18.2%。
随着国家家当政策的勾引和支持,未来我国集成电路制造企业的产能将 进一步开释,也会进一步刺激对干系精密激光加工设备和激光器的需求。

B、LED 领域。
比较传统的金刚刀划片,激光划片可显著提升 LED 晶圆切割的良率、效率和材料利用率。
在 LED 制造过 程中,LED 激光划片已经成为十分成熟且遍及的运用工艺,与传统的金刚刀划片办法比较,激光划片带来的晶 圆微裂纹以及其他损伤更小,尤其是隐形切割,使得晶圆颗粒之间更紧密,良品合格率更高;在坚持同等亮度 的条件下,其切割速率可以达到 100mm/s 以上,是刀具切割的数倍,实现了生产效率的大幅提升。
在激光划片 工艺加工过程中,LED 晶圆的亮度没有明显损耗,这样可以降落划片所需的辐射光功率,成品 LED 器件的可 靠性也大大提高。
LED 刻划线条较传统的机器刻划窄得多,以是使得材料利用率显著提高。

受益于行业景气度及产能扩展,LED 产值将高速增长。
2021 年中国 LED 产值约为 7280 亿元,估量 2026 年将增长到 9291.45 亿元。
未来 Mini LED 也将快速增长,估量 2026 年 Mini LED 背光模组市场空间将达到 1250 亿元,个中大尺寸背光模组市场规模为 900 亿元,中尺寸背光模组市场规模为 350 亿元。

Mini/Micro LED 商用落地带动 LED 行业重回快速增长通道,LED 激光设备市场深度受益。
LED 显示具 有高亮度、可实现超大尺寸等特点,已大规模替代 LCD 显示产品,Micro LED 性能最佳,但目前本钱昂贵, 而 Mini LED 则是 Micro LED 量产前的过渡阶段产品。
LED 激光设备紧张为激光划片机,据 CINNO Research 数据,2016-2018 年,受益于 LED 行业的发展以及激光划片机逐步取代金刚石刀具成为市场主流,LED 激光设 备投资规模达到 4-5 亿元,随着 2019 年后 LED 景气度回落,激光设备投资也低落至 2-3 亿元。
未来随着 Mini LED 商用加速,特殊是 Micro LED 等新型显示技能的逐步成熟量产,估量 LED 行业将重回快速发展通道,相 关激光设备也将从切割设备扩展为切割、裂片、剥离、修复等多种设备,有望带动中国大陆 LED 干系激光设 备市场规模打破 6 亿元,估量 2025 年达到 6.6 亿元规模。

C、光学领域。
环球及中国摄像头模组市场空间广阔,估量将坚持长期增长。
伴随环球智好手机、平板电脑、视频监控系 统市场快速发展,摄像头模组出货量呈现出持续增长的态势。
据 IMARC Group 统计,2021 年环球摄像头模组 市场已达 366 亿美元,估量在 2027 年达 631 亿美元,2022-2027 年复合增速将达 8.70%,我国是环球智好手机 的紧张生产国和消费国,据中国信通院及头豹研究院数据,2015 年我国智好手机摄像头市场规模为 10.9 亿个, 2019 年增长至 13.8 亿个,复合增长率约为 6.08%。

摄像头模组市场拉动红外截止滤光片和光学镜头需求,同步提升激光加工设备用量。
根据头豹研究院的数 据,摄像头模组中红外截止滤光片和光学镜头的本钱占频年夜致分别为 5%和 15%,由此可粗略估算出 2024 年其各自市场规模将分别达到 22.5 亿美元和 67.5 亿美元,发展前景十分广阔。
激光加工设备在光学领域紧张用于 高清摄像头模组光学部件(紧张是红外截止滤光片和光学镜头)的加工处理,将得到更大市场空间。

(2)显示领域。
显示市场是激光加工设备极其主要的运用领域。
目前市场上紧张的显示技能包括液晶显示(LCD)、有机 发光二极管显示(OLED)等,而激光加工设备紧张用于上述各种显示屏幕的蚀刻、剥离、切割、修复以及精 细微加工。
大尺寸电视需求兴旺,显示面板将获更大市场。
详细来看,目前 LCD 面板紧张运用领域包括电视、PCD (个人打算设备)和手机三个方面,个中 PCD 及手机领域对付 LCD 面板的需求已逐步靠近饱和,而消费升级 所带动的对大尺寸电视的需求将成为未来 LCD 面板增长的紧张驱动力。
据 IDC 测算,2023 年环球液晶电视面 板出货面积有望达到 2.03 亿平方米,受益于此,2023 年环球液晶面板出货总面积将达到 2.38 亿平方米,2020-2023 年复合增速达到 6.5%。

受益于下贱需求的持续兴旺,显示行业在未来较长一段韶光内仍将保持较快的增速,而我国显示设备厂商 市场竞争力的逐年增强和市场份额的日益扩大,也将进一步地催化显示行业产能需求,同时拉动上游激光加工 设备市场规模增长。

(3)新型电子。
新型电子零部件愈加精密,提升对激光制造及检测设备的需求。
随着消费电子产品精密化程度提升,3D 玻璃、陶瓷等脆性材料的运用不断扩大,对精密电子零部件的加工哀求不断提升。
智好手机包含摄像头、显示 屏、线路板、天线等数百个零件,对精密度和制造组装效率哀求高。
激光作为一种新型加工技能,具有精度高、 速率快、不对基体造成危害等特点,符合电子产品精密加工的需求,激光制造或检测设备紧张用于手机、电脑、 电视等各种消费电子产品干系组件(如柔性电路板 FPC、印制电路板 PCB、脆性材料等)的加工处理。
据 Statista 统计,2021 年环球消费电子市场规模增长至 7268 亿美元,2020 年受疫情成分影响市场规模略 有降落,但随着环球疫情的逐步掌握和下贱消费需求的复苏,环球消费电子市场规模有望实现较快反弹和增长。

2.4、钙钛矿、碳化硅等新兴领域需求爆发,激光设备迎来第二发展曲线

2.4.1、钙钛矿薄膜转换效率高,激光赞助加工前景广阔

钙钛矿电池是构造为 ABX3 以及与之类似的晶体,具有荧光量子效率高、光接管系数高、载流子扩散长 度长等特点。
钙钛矿太阳能电池,是第三代高效薄膜电池的代表,利用钙钛矿构造材料作为吸光材料,具有高 效率、材料本钱低、制造工艺大略、高柔性等多重上风,被家当认为是极具潜力的下一代光伏材料。

与已有的光伏组件材料比较,钙钛矿上风明显。
目前市情上大部分光伏产品是运用晶硅技能产品,个中碲 化镉和铜铟镓硒两种技能可以量产,与一样平常的薄膜技能比较 ,晶硅技能的量产本钱更低,转换效率更高。
钙 钛矿材料的两个技能方向分别为单结钙钛矿技能和叠层钙钛矿技能。
单结钙钛矿技能预期转换效率略低于晶硅 技能,但是制造本钱有望低于一半的薄膜技能。
钙钛矿与晶硅结合的叠层将技能既有晶硅的高转换效率,又具 备低制造本钱的优点,有望成为下一代家当化的发展方向。

与已有的光伏组件材料比较,钙钛矿上风明显。
目前市情上大部分光伏产品是运用晶硅技能产品,个中碲 化镉和铜铟镓硒两种技能可以量产,与一样平常的薄膜技能比较 ,晶硅技能的量产本钱更低,转换效率更高。
钙 钛矿材料的两个技能方向分别为单结钙钛矿技能和叠层钙钛矿技能。
单结钙钛矿技能预期转换效率略低于晶硅 技能,但是制造本钱有望低于一半的薄膜技能。
钙钛矿与晶硅结合的叠层将技能既有晶硅的高转换效率,又具 备低制造本钱的优点,有望成为下一代家当化的发展方向。

海内公司和成本争先布局钙钛矿太阳能电池,家当化进程迅速。
作为第三代光伏技能,钙钛矿电池已经被 浩瀚公司抢先布局,进行家当化实践,目前海内紧张的生产钙钛矿的公司有协鑫光电、纤纳光电、众能光电等。
(1)协鑫光电:协鑫光电成立于 2010 年,凭借多年的技能创先和行业深耕,目前可大规模量产 45cm×65cm 的产品,转换效率为 15.31%。
2022 年 5 月,协鑫光电完成数亿元公民币 B 轮融资,腾讯参投。

(2)纤纳光电: 成立于 2015 年,先后 7 次刷新了太阳能组件光电转换效率的天下记录,2022 年 5 月 20 日进行了 α 组件的产品 首发,后续将产出 5000 片电池。
2021 年 1 月完成 3.6 亿元 C 轮融资,中国长江三峡集团领投。
(3)极电光能:成立于 2020 年,看重钙钛矿在光伏建筑一体化(BIPV)上的运用,首先切入 BIPV 领域,开拓钙钛矿幕墙产 品。
2021 年 10 月完成 2.2 亿元 Pre-A 轮融资,碧桂园和九智成本领投。
此外,万度光电、众能光电、合特光电、 无限光能也在此领域有所布局。
根据 36 氪统计,2022 年海内估量有 2GW 钙钛矿产线投产。

钙钛矿电池制造的核心设备包括镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备,激光设备是钙钛矿制造环节 中的主要设备。
在钙钛矿制备工艺中,钙钛矿电池由多个功能性薄膜叠加而成,它的制备工艺包括薄膜制备、 激光刻蚀、封装三大步。
个中核心的钙钛矿设备有四个,分别为镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备。
(1)镀膜设备:用于制备阳极缓冲层、阴极缓冲层、背电极,海内紧张厂商有京山轻机、伟大真空、四盛科 技等。
(2)涂布设备:用于进行钙钛矿涂布,紧张厂商有大正微纳、德沪涂膜、黎元新能源。

(3)激光设备: 进行激光模切和激光清边,模切是为了串联,清边是为了封装。
激光模切会对 P1、P2、P3 进行激光划线,阻 断导通,从而形成单独的模块,激光清边将利用激光工艺打消电池边缘的沉积膜。
目前海内的紧张设备供应商 有迈为股份、帝尔激光、杰普特、德龙激光等。
(4)封装设备:用于电池的封装。
个中,随着渗透率提升以 及本钱低落,2022-2030 年,钙钛矿太阳能能电池 1GW 设备投资将从 15 亿低落至 5 亿元,激光设备是钙钛矿 电池制造的主要设备,代价占比为 20%。

2.4.2、SiC市场迎来需求爆发,激光切割大幅提升产出效率

作为一种宽禁带材料,碳化硅(SiC)由于其宽带隙,高机器强度和高导热性,被认为是电子工业中硅 (Si)基半导体的替代材料,在浩瀚严厉环境中也能正常事情。
例如,SiC 功率器件可以在更高的电压,频率 和温度下事情,而且能够以更高的效率或更低的功率损耗来转换电力。
碳化硅运用处景根据产品类型可划分为: 射频器件(功率放大器、射频开关、滤波器、低噪声放大器等)、功率器件(功率二极管、功率三极管、晶闸 管、MOSFET、IGBT 等)、新能源汽车(电机驱动系统、车载充电系统、充电桩、电动车逆变器等)、光伏 发电、智能电网(高压直流输电换流阀、柔性直流输电换流阀、灵巧互换输电装置、高压直流断路器、电力电 子变压器等装置)、轨道交通(牵引变流器、赞助变流器、主辅一体变流器、电力电子变压器、电源充电机等 装置)、射频通信。

与此同时,碳化硅是一种非常硬和脆的材料(莫氏硬度达 9.2),这可能造成工艺加工的 难题。
特殊是在后端工艺过程中更是如此,此时晶圆必须在封装之前分割成单独的芯片。
随着向 SiC 等新衬底, 以及更薄晶圆,更小特色尺寸和更大尺寸衬底的转变,晶圆切割已经演化成能够提高 SiC 器件良率的关键工艺 步骤。

激光切割是机器晶圆切割的替代方案。
机器切割技能局限性比较大:机器金刚石刀片切割是分离 SiC 晶圆 的传统技能,但由于 SiC 的 Mohs 硬度达到了 9 以上,须要选用相对昂贵的金刚石材质作为刀轮,且刀轮耗材 的利用寿命也大大减小。
正由于 SiC 拥有较高的机器强度,使得刀轮耗材的本钱更高、切割效率极低。
目前激 光切割 SiC 晶圆的方案为激光内部改质切割,其事理为利用高透过波长的激光束通过透镜聚焦在晶圆内部,发 生多光子接管,产生局部形变层即改质层,该层紧张是由孔洞、高位错密度层以及裂纹组成。

改质层是后续晶 圆切割龟裂的起始点,可通过优化激光和光路系统使改质层限定在晶圆内部,对晶圆表面和底面不产生热损伤, 再借用外力将裂纹勾引至晶圆表面和底面进而将晶圆分离成须要的尺寸。
SiC 作为宽禁带半导体,禁带宽度在 3.2eV 旁边,这也意味着材料表面的对付大部分波长的接管率很低,使得 SiC 晶圆与激光内部改质切割拥有绝佳的相匹配性。
激光改质切割不须要冷却液,不会产生粉尘,切痕小,速率能达到 1000 mm/s,且不须要刀片 耗材,激光寿命达到 3 万小时,且调试韶光小于 10 min。
详细的切割效率以 4 inch 的 360 um 碳化硅,die 2×2 mm 为例,仅须要 5 min。

碳化硅(SiC)本身属于硬脆性材料,由于摩氏硬度很高,其材料制成的晶圆,在利用传统的机器式切割 Wafer Saw(晶圆划片)时,极易产生崩边等不良,影响产品终极良率及可靠性。
因此须要利用更有上风的加 工办法来替代,目前常用的加工办法紧张有激光改质加工以及激光蚀刻加工。
激光改质切割:也便是我们常说的激光切割,其事理是将对材料透明或者半透明的激光光束聚焦于材料内 部,利用焦点位置的多光子接管,形成材料内部的改质切割。
改质切割,适用的材料范围,包括:Si、SiC、 钽酸锂、蓝宝石、玻璃、GaAs 等。
与传统激光烧蚀加工比较,改质切割的上风在于:1)激光切割宽度险些为 0,有助于减小切割道的宽度;2)会通过,可以抑制切割碎屑的产生,因此,可以省略涂胶洗濯的工序。

对付传统线锯切割,激光加工上风明显。
2018 年,英飞凌花费 1.24 亿欧元收购位于德累斯顿的初创公司 Siltectra 有限公司。
Siltectra 研发的冷切割(Cold Split)这一创新技能,可以将碳化硅晶圆产能提升三倍以上, 同时每片晶圆丢失低至 80μm,而且晶圆减薄仅需几分钟,可节省 90%材料。
冷分离技能是一种新的无切缝晶 片制造工艺,晶锭表面经粗抛光或酸洗工艺处理后,达到 50 nm 以下的表面粗糙度和大于 90%的透光率,根据 晶片所需厚度,用特定波长的激光将晶锭内部改性,在晶片表面涂覆捐躯层和聚合物层后,通过快速冷却将晶 片剥离,末了去掉聚合物层和捐躯层得到晶片,剩余晶锭可回收和重复工艺。

该工艺中利用的聚合物层通过采 用受专利保护的工艺把标准工业聚合物和其它化学品相结合,厚度小于 5 mm,从锭块上直接剥离晶片,晶片 表面损伤层为 3~5 μm,最大切割晶片厚度 1 mm,总厚度变革 TTV 小于 1 μm,晶片后续加工基本不须要研磨, 只须要少量的洗濯,就可以达到良好的晶片质量。
传统线锯切割时,不同材料和晶片尺寸切缝丢失 10%~40%, 冷分离技能可减少材料丢失 90%以上,切缝丢失小于 1%,从相同的锭块上可以多产出大约 33%的晶片。

相同 SiC 晶锭下,Cold Split 产出效率提升三倍以上:以单个 20 毫米 SiC 晶锭为例,采取线锯可生产 30 片 350μm 的晶圆,而用 Cold Split 可生产 50 多片晶圆。
由于 Cold Split 生产的晶圆的几何特性更好,因此单片 晶圆厚度可以减少到 200μm,这就进一步增加了晶圆数量,单个 20 毫米 SiC 晶锭可以生产 80 多片晶圆。
如果 再结合 Cold Split 背面减薄和回收残留晶圆,晶圆数量可以高达 100 片。

公司已节制激光应力勾引切割技能,是针对半导体、光学等透明脆性材料专门开拓的核心激光加工工艺技 术,适用于硅、砷化镓、碳化硅、氮化镓、蓝宝石、石英等材料。
与传统的机器刀轮切割比较具有切割效率高、 材料损耗小、崩边小、无粉尘等上风。
在 MEMS、RFID、第三代半导体功率芯片、LED、光学滤光片等市场 得到广泛的运用。
公司以该核心技能为依托形成了晶圆激光应力勾引切割设备、玻璃晶圆激光切割设备、碳化 硅晶圆激光切割设备等系列产品。
干系产品做事于海思、中芯国际、华润微、士兰微、敏芯股份、长电科技、 三安光电、华灿光电、晶宇光电、舜宇光学、水晶光电、五方光电等有名企业。

2.4.3、节制巨量转移技能,布局MicroLED领域

Micro LED 开启显示新纪元。
Micro LED 显示是 LED 微缩化和矩阵化技能,利用微米尺寸(一样平常小于 50μm)无机 LED 器件作为发光像素,来实现主动发光矩阵式显示,有着比 Mini LED 更小的晶体,是对 LED 背光源的薄膜化、眇小化和阵列化,能够实现每个图元单独定址,单独驱动发光(自发光)。

Micro LED 上风明显。
比拟于传统 LED 屏幕显示技能、Mini LED、OLED 等,Micro LED 显示利用无机 GaN 等 LED 发光芯片,拥有出色的亮度、发光效率高、低能耗、反应速率高、比拟度高、自发光、利用寿命 长、超高解析度与色彩饱和度等上风,且具备自发光和感测能力,是一项十分空想的显示技能,可以说 Micro LED 具有 LED 所拥有的全部优点,有大量的可运用空间。
可以理解为 Micro LED 便是传统 LED 更高密度更细 微的排放于整列之中,降落封装工艺的技能哀求,同时减小面板的厚度。

诸多大型公司预备投入 Micro LED,商业化步伐逐步加快。
研究机构 LED inside 估量 2020 年后 Micro LED 将引入到 AR/VR 和大尺寸显示器运用中,2025 年市场规模将达到 29 亿美元,个中大尺寸显示器产值接 近 2 亿美元,占全部运用的 60%。
随着生产可行性和经济本钱的不断提升,Micro LED 还将有望快速扩展到可 穿着/可植入器件、AR/VR/MR、光通讯/光互联、医疗探测、智能车灯、空间成像等多个领域。
随着 LED 显示 屏在各行各业的运用遍及,Micro LED 将逐渐从高端商用走向民用市场。
2020 年开始,诸多厂商顺应 LED 行 业发展趋势,捉住 Micro LED 家当化机遇,纷纭投资 Micro LED 显示技能开拓等项目,同时显示行业里面大规 模厂商,采纳合伙、互助模式进入 Micro LED 时期。

Micro LED 工艺繁芜 ,制造过程中仍旧存在较多的技能难点。
Micro LED 的性能虽然无可挑剔,但是同 样现阶段还面临着巨量转移、全彩化、毛病不可修复、链接技能、微缩制程技能等大量技能问题,这些问题严 重限定了 Micro LED 的家当化和遍及率。
Micro LED 须要把传统 LED 阵列微缩化之后再巨量转移且定点到电 路面板,完成 LED 的超小间距化,以达到需求的超高分辨率。
现阶段的 Micro LED 要真正地走向市场其紧张 的技能难题又以微缩制程技能和巨量转移技能为最。

公司布局 MicroLED 领域,今年下半年有望取得干系订单。
激光剥离转移技能是利用激光剥离技能将蓝 宝石基板与 Micro-LED 分离,从而完成转移,可以快速、大规模地从原始基板上转移 Micro-LED。
公司已节制 Micro LED 激光剥离技能,该技能采取深紫外激光浸染于氮化镓晶体和蓝宝石衬底结合面上,致使氮化镓材料 分解气化,使得氮化镓晶粒与蓝宝石衬底分离。
该技能紧张针对蓝宝石衬底的 Micro LED 晶圆巨量转移工艺需 求,公司开拓出了激光剥离设备,运用于蓝宝石衬底的 Micro LED 晶圆剥离,紧张客户包括华灿光电、康佳光 电等。

与海内头部厂家紧密互助开拓,公司已做好干系技能储备。
巨量转移是指通过某种高精度设备,将成长在 外延基板上的巨量的三色 Micro LED 晶粒高速精准地转移到目标基板上,并且在晶粒和驱动电路之间实现良好 的电气和机器连接。
在 1 片大约 15 cm 旁边的晶体圆片上,可生产出间距 10μm 的方形 Micro LED 晶粒大约 1 .5 亿粒,而如果是生产间距 5 μm 的晶粒,更是能高达 6 亿粒之多。
因此由于 Micro LED 尺寸只有几微米到 几十微米、转移数量高达百万乃至上亿颗之多,LED 晶粒的巨量转移是 Micro LED 走向量产的关键技能。
在 Micro-LED 制程中,后期的巨量检测维修技能也是影响 Micro-LED 显示屏良莠的关键。
目前,公司已经在“巨 量转移技能”和“巨量检测修复技能” 干系技能领域做了技能储备,合营京东方、华灿光电等客户进行了小批量 工程测试。

2.4.4、新能源汽车持续增长,激光设备需求大放光彩

新能源汽车趋势不可逆,带动动力电池持续增长。
从长期来看,新能源汽车有利于缓解石油消化压力,完 善环球能源构造,估量未来将进一步向电动化发展。
根据《天下能源展望 2018》,估量到 2040 年,环球近半 数轿车都会是电动车。
尤其在中国,在资源禀赋缺少石油储量的情形下,大力发展新能源汽车有助于减少能源 外部依赖、保障国家能源安全。
根据中国《2021-2035 年新能源车家当方案》(搜聚见地稿),到 2025 年中国 新能源汽车新车销量占比达到 25%旁边。
由此带来的动力电池行业呈增长趋势。

中国是最大的动力电池市场: 2017 年至 2021 年间中国动力电池装机量以 43.5%的复合年增长率增长,2021 年达到 154.5GWh。
2022 年 1-3 月,中国动力电池装车量累计 51.3GWh,同比累计上升 120.7%。
随着新能源车渗透率快速增长,家当链的健 康发展以及疫情的有效掌握,中国动力电池市场将会持续发展。
估量 2022 年动力电池装机量将达 299.9GWh。

动力电池行业增长带来激光设备巨大需求。
随着激光技能的推广、运用和下贱兴旺需求的驱动下,环球激 光设备市场呈现出高速增长的态势。
当代制造业对自动化、智能化生产模式的需求日益增长,激光设备需求激 增。
与此同时,新能源汽车对激光设备的需求也越来越大,个中,锂电池紧张生产工艺涉及到的激光办理方案 有:涂布、制片、密封、包装、焊接、组装、包装等。

激光焊接上风明显,在动力电池生产的中道、后道工艺中都有运用。
在动力电池生产过程中,从电芯制造 到 PACK 组装,焊接都是一道非常主要的制造工序。
尤其动力电池构造包含多种材料,如钢、铝、铜、镍等这 些金属可能被制成电极、导线或是外壳。
因此,无论是一种材料之间或是多种材料之间的焊接,都对焊接工艺 提出了更高的哀求。
激光焊接是利用激光束精良的方向性和高功率密度等特性进行事情,通过光学系统将激光 束聚焦在很小的区域内,在极短的韶光内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成 稳定的焊点和焊缝。

在动力电池全体家当链中,激光焊接紧张运用在动力锂电池中游生产。
作为一种高精密的 焊接办法,极为灵巧、精确和高效,能够知足动力电池生产过程中的性能哀求,是动力电池制造过程中的首选, 目前已经成为动力电池生产线的标配设备。
动力电池分方形、圆柱和软包电池。
当下,在动力电池的生产中, 利用激光焊接的环节紧张包括中道工艺:极耳的焊接(包括预焊接)、极带的点焊接、电芯入壳的预焊、外壳顶盖密封焊接、注液 口密封焊接等;后道工艺:包括电池 PACK 模组时的连接片焊接,以及模组后的盖板上的防爆阀焊接等。

激光切割精确度高,在降落本钱方面有显著上风。
在激光技能涌现之前,动力电池行业常日采取传统机器 进行加工切割,但模切机在利用过程中难免会磨损,掉落灰尘和毛刺,可能会造成电池过热、短路、爆炸等危 险;而且,传统模切工艺存在模具损耗快、换模韶光长、灵巧性差、生产效率低等问题,开始不能知足动力电 池制造的发展哀求。
激光加工技能的改造,在动力电池的生产中浸染突出,与传统机器切割比较,激光切割具 有切割工具无磨损、切割形状灵巧、边缘质量可控、精度高、运行本钱低的优点,有利于降落制造本钱,提高 生产效率,大大缩短了新产品的模切周期。

在极片制造、电芯制作以及电池组装中加入激光洗濯可以极大提高电池制造工艺水平。
极片涂覆前激光洗濯:锂电池的正负极片是在金属薄带上涂覆锂电池正负极材料而成,金属薄带在涂 覆电极材料时,须要对金属薄带进行洗濯,金属薄带一样平常为铝薄或铜薄,原来的湿式乙醇洗濯,随意马虎 对锂电池其他部件造成损伤。
激光干式洗濯机能够有效办理以上问题。
电池焊接前激光洗濯:采取脉冲激光直接辐射去污,使其表面温度升高而发生热膨胀,热膨胀使污染 物或者基底振动,从而使污染物战胜表面吸附力分开基底表面从而达到去除物体表面污渍的目的。
这 种办法可以有效地去除电芯极柱端面的污物、粉尘等,为电池焊接提前做准备,以减少焊接的不良品。

电池组装过程中激光洗濯:为了防止锂电池发生安全事件,一样平常须要对锂电池电芯进行外贴胶处理, 以起到绝缘的浸染,防止短路的发生以及保护线路、防止刮伤。
对绝缘板、端板进行激光洗濯,清洁 电芯表面脏污,粗化电芯表面,提高贴胶或涂胶的附着力,且洗濯后不会产生有害污染物,属于环保 的绿色洗濯方法,这在环球高度关注环保的情形下加倍显出它的主要性。
标签洗濯:特定情形下,须要移除石墨和锂金属氧化物以显露出裸铜或铝箔标签。
该步骤的关键在于 移除镀膜材料的同时不危害其下方的金属箔。
适宜该环节的技能为脉冲红外激光。

激光打标速率快、生产效率高、呈现效果好,因此也被逐渐运用于锂电池的生产及加工中,且设备利用寿 命长、操作简便、没有耗材,能够有效节省本钱与人工费。
在锂电池的加工过程中,可以利用激光在其表面打 上编码、字符、生产日期、防伪码等信息,不仅不会侵害到锂电池,更能提升电池整体的都雅度。
激光打标的 特色是非打仗性,能够在任何规则或者不规则物体外表进行打印并标记,工件在被打标之后,不会产生内应力 和形变,既担保了工件的原有精度,同时不会对其表层造成堕落、磨损、毒害及污染,大大提升了加工效率。

2.4.5、集成电路市场稳步增长,激光助力前辈封装

传统封装正在向前辈封装过渡,前辈封装未来发展潜力巨大。
随着电子产品进一步朝向小型化与多功能的 发展,芯片尺寸越来越小,芯片种类越来越多,个中输出入脚数大幅增加,使得 3D 封装、扇形封装 (FOWLP/PLP)、微间距焊线技能,以及系统封装(SiP)等技能的发展成为延续摩尔定律的最佳选择之一。
前辈封装相对付传统封装提高加工效率,提高设计效率,减少设计本钱。
前辈封装紧张包括倒装类,晶圆级封 装,2.5D 封装和 3D 封装等。
以晶圆级封装为例,产品生产以圆片形式批量生产,可以利用现有的晶圆制备设 备,封装设计可以与芯片设计一次进行,这将缩短设计和生产周期,降落本钱。

半导体封测行业也在由传统封 测向前辈封测技能过渡,前辈封装技能在全体封装市场的占比正在逐步提升。
根据 Yole 的数据,2020 年前辈 封装环球市场规模 304 亿美元,在环球封装市场的占比 45%;估量 2026 年前辈封装环球市场规模约 475 亿美 元,占比达 50%。
2020-2026 年环球前辈封装市场的 CAGR 约 7.7%,比较同期整体封装市场(CAGR=5.9%) 和传统封装市场,前辈封装市场的增长更为显著,将为环球封测市场贡献紧张增量。

多种激光技能助力前辈集成电路封装—— (1)激光解键合技能:2017 年,环球 12 寸薄片晶圆出货量超 7500 万片; 2011 年至 2017 年,每年的增幅 在 15%旁边。
随着元器件朝着小型化、超薄化的发展中,传统的加工装备以及传统的加工工艺很难知足高精度 的加工需求。
面向超薄器件加工领域,可以采取紫外激光解键合方案——紫外激光解键合技能通过光路整形得 到固定大小的激光光斑,利用振镜或平台对玻璃晶圆面进行扫描加工。
使得 release 层材料失落去粘性,终极实现 器件晶圆和玻璃晶圆的分离。

(2)激光开槽技能:在对表面具有 low-k 材料的半导体晶圆进行切割分片时,如果采取传统的刀轮切割 方案,极易在 low-k 产生崩边、卷翘和剥落等不良;而采取非打仗式的激光加工方案则可以有效避免上述问题。
超快激光开槽技能,是通过自主研发的光路系统将光斑整形成特定的描述,聚焦于材料表面达到特定槽型;并利用超快激光极高的峰值功率,将材料从固态直接转化成气态,从而极大的减少热影响区,是一种前辈的激光 冷加工工艺制程。

(3)激光改质切割技能:激光改质切割技能适用于硅、碳化硅、蓝宝石、 玻璃、砷化镓等材料。
通过将 激光束聚焦在晶圆衬底层内部,通过扫描形成切割用的内部"改质层”,再通过劈刀或真空裂片使相邻的晶粒断裂。
激光改质切割的激光切割宽度险些为零,有助于减小切割道宽度;在材料内部进行改质,可以抑制切割碎屑的 产生,无需涂胶洗濯工序。
在切割过程中,采取 DRA 自动对焦,焦点实时跟随厚变革而自动调度,确保改质 切割的激光聚焦改质层深度同等。
(4)TGV 技能:TGV 技能是通过在芯片与芯片之间、晶圆与晶圆之间制作垂直电极,实现电旗子暗记从密封 腔内部垂直引出的工艺。
技能广泛应于 MEMS 圆片级真空封装技能领域,在气密性、电学特性、封装兼容性 与同等性以及 可靠性方面独具上风,是实现 MEMS 器件微型化、高度集成化的有效办法。

三、超快激光器加速国产替代,激光设备市场有望迎高发展

3.1、激光器国产化加速,高功率仍有替代空间

近年来,激光器国产替代程度不断提升。
由于泵浦源、激光脉冲调制期间等核心器件技能难度较高,过去 中国的激光器国产化进程受阻。
近年来,在国家政策扶持和企业加大研发利率的共同推动下,中国激光器行业 加速发展,不断进行国产替代,逐步实现由依赖入口向自主研发的转变。
从中国光纤激光器市场来看,国产激 光器功率和性能逐步提高。
此外,国产激光器在本钱上有更大上风,尤其是中低功率激光器,推动激光器国产 替代进一步加速。
根据 2022 年中国激光家当发展报告,2020-2021 年,国产光纤激光器市占率提升,与入口激 光器整体差距缩小,环球激光器龙头 IPG 光子在中国市场的发卖份额低落了 6.5%。
锐科激光、英诺激光、德 龙激光为代表的国产激光器企业不断打破技能封锁,推动中国激光器工艺和技能不断发展,未来国产元器件、 工艺替代入口产品、技能趋势明显。

中低功率激光器基本实现国产化替代,高功率激光器仍有替代空间。
随着中国激光器性能和效率持续提高, 2017 年后,中国激光器的功率有了大幅提升。
分功率来看,中低功率激光器已经实现国产化替代。
根据 2021 年中国激光家当发展报告,2020 年 6kW 以下激光器国产化率达到 80%以上,基本完备实现国产替代。
价格战 主沙场从 1-3kW 产品段转移至 6-10kW 产品段,国产化替代趋势向万瓦级产品延伸。
由于高功率光纤光栅、激 光芯片受制于入口,以及国外企业布局较早,研发、工艺上均有所积累,中国高功率激光器仍旧有替代空间。
近年来,随着多家光器件生产商布局家当链上游,激光器厂商加大研发投入,高功率激光器开始追赶国外水平, 国产替代率有望进一步提升。

3.2、国产超快激光器发展迅速,公司拥有较强技能上风

海内企业推动超快激光器技能家当化,向自主研发转型。
目前海内的超快激光器市场中,国外和海内公司 并存。
德国通快、美国相关、美国光谱物理等国外公司仍旧霸占主导地位,海内大族激光、贝林激光、华日激 光、德龙激光等企业也在大力推动技能家当化,抓紧布局超快激光器产品,推动此环节的国产化。
中国是超快 激光器的后起之秀,约在 2012 年前后才有较多的科研成果及技能家当化。
2017 年后,超快激光器才开始迅猛 发展,呈现出大族、华日、安扬、虹拓、卓镭、贝林、国神、英诺、华快等企业大力推动科研成果家当化。

2020 年,中国约有 20 家企业从事超快激光器,德龙激光、英谷等紧张走固体超快激光路线,华日、安扬、华 快紧张走全光纤超快激光路线。
目前,皮秒激光器和小功率飞秒级激光器基本上已经成熟,大功率飞秒激光器 有望复制之前的国产化推进。
在超快激光器方面,德国通快技能路线独特,产品性能指标上最为领先。
在紫外 皮秒激光器以及红外、绿光飞秒激光器方面,美国光谱物理的性能指标胜于德龙激光,而美国相关公司与公司 相称;在紫外飞秒激光器方面,德龙激光已量产最大输出功率为 30W 的激光器,促进高性能超快激光器的国 产替代。

德龙激光布局超快激光器韶光早,拥有较强技能上风和市场竞争地位。
2012 年,公司已研发完成皮秒激 光器;2017 年,公司研发完成飞秒激光器;2021 年,公司研发完成光纤皮秒激光器。
由于布局超快激光器时 间早,公司产品性能领先。
超快激光器方面,公司已经节制激光谐振腔光学设计技能、龟龄命皮秒种子源技能、 高功率高增益皮秒放大器技能、龟龄命飞秒种子源技能、高功率高增益皮秒放大器技能、高效率的波长转换技 术、激光器掌握技能等整套的激光器技能。
公司运用上述技能开拓出一系列的激光器产品,个中 Coral 系列和 Marble 系列纳秒激光器,在 FPC 切割、3D 打印、激光打标等激光精密加工领域得到了广泛的运用和客户好评, 产品以良好的性价比上风取得了一定的国际市场订单,远销日本、美国、欧洲,建立起较强的市场竞争地位。

Amber 系列皮秒激光用具备红外、绿光、紫外波长的输出,最大均匀功率达到红外 100W 和紫外 50W,该系列 产品在半导体晶圆切割、OLED 柔性显示面板制造、5G 高频天线切割、PCB 切割、科学研究等领域得到广泛 的运用;Axinite 系列飞秒激光器涵盖了红外、绿光、紫外波长的输出,最大输出功率达红外 100W 和紫外 30W,在半导体、OLED 柔性显示面板制造、生物医疗、科学研究等领域具有广泛的运用前景。
根据《2021 中 国激光家当发展报告》统计,2020 年,国产皮飞秒超快激光器出货量为 2100 台。
公司 2020 年皮飞秒超快激光 器出货量为 235 台,市场霸占率为 11.19%。

核心部件及关键技能自主可控。
激光器是激光设备的核心器件,激光器核心器件包括泵浦源、激光脉冲调 制器件等,由于泵浦源、激光脉冲调制器件等核心器件技能难度高,较永劫光以来,中国激光器核心器件均依 赖入口,制约着激光器国产化进程。
为了降落对入口产品、技能的依赖程度,降落高端原材料的价格,公司加 大自主研发力度,实现国产元器件、工艺替代入口产品。
公司的精密激光加工设备依托在激光器、运动掌握平 台、掌握软件、自动化部件等方面的自主可控的关键核心技能,大量采购国产化元器件及各种零部件,部分设 备实现国产化率 96%以上,做事于华为、中电科、中钞研究院等高端客户,符合国家计策。

与浩瀚优质客户建立了深度业务互助关系。
凭借多年的技能创新和工艺积累,公司与下贱浩瀚有名客户建 立了稳定的互助关系。
在半导体及光学领域,公司紧张客户包括中电科、三安光电、华灿光电、水晶光电、五 方光电、美迪凯等;在显示领域,公司紧张客户包括京东方、华星光电、维信诺、同兴达、天马微电子、群创 光电等;在消费电子领域,公司紧张客户包括东山精密、信利公司等; 在科研领域,公司紧张客户包括中钞 研究院、中科院等。
公司的技能与产品得 到了下贱领先企业的同等认可,确立了公司在激光风雅微加工行业 中的市场地位。

四、投资剖析

风雅激光微加工领域佼佼者,家当链一体化上风显著。
公司专注于激光风雅微加工领域,聚焦于泛半导体、 新型电子及新能源等运用领域,与同行业宏不雅观激光加工设备比拟,具有更新换代频率高、技能门槛高的特点。
公司是业内少有的同时覆盖激光器和精密激光加工设备的厂商,公司家当链一体化上风显著,看好公司在激光 风雅微加工领域布局。

德龙激光运用领域与同行业公司具有差异,具有较强的技能储备。
公司产品集中于半导体及光学、显示、 新型电子等领域,技能门槛高的特点,加之公司系技能驱动型企业,一贯致力于新产品、新技能、新工艺的前 沿研究和开拓,具有较强的技能储备。
大族激光 2021 年收入紧张来自消费电子、高功率加工、PCB、动力电 池,各板块收入占比相对均衡,在光伏锂电等新能源、半导体、显示、3C 等风雅加工领域均有涉足。
海目星 2021 年收入紧张来自动力电池领域,目前开始向光伏领域拓展;帝尔激光 2021 年收入紧张来自光伏领域,正 在积极研发高端消费电子、新型显示和集成电路等领域的激光加工设备;联赢激光 2021 年收入紧张来自动力 电池领域。

我们估量 2022-2024 年营收 6.54/8.47/10.93 亿元,同比增长为 19.05%、29.50%、29.00%,归母净利润 0.86/1.17/1.62 亿元,EPS 为 0.83/1.13/1.57 元/股,对应 2023 年 PE 为 47X,我们选取行业可比公司大族激光、 英诺激光、海目星、联赢激光、帝尔激光,2023 年均匀 PE 估值为 31X。
考虑到公司为风雅激光加工领域佼佼 者,家当链一体化上风显著,与同行业比较,公司产品集中于半导体及光学、显示、新型电子和新能源领域, 更新换代频率高、技能门槛高的特点。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。
如需利用干系信息,请参阅报告原文。

精选报告来源:【未来智库】

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