激光被稱為“最快的刀”“最準的尺”“最亮的光”和“奇異的激光”它的亮度約為太陽光的100億倍。從1961年中國宣布第一臺激光器研制成功至今,激光技術已在我國的眾多領域廣泛應用,為科技進步、國民經濟發(fā)展和國防建設作出了積極貢獻在國際上也爭得了一席之地。
消費電子精密加工
根據(jù)BBC Research 報告顯示,預計2020年全球工業(yè)激光器市場規(guī)模將達63億美元,其中,消費電子領域將成為工業(yè)激光器最大的終端應用產業(yè),市場份額有望達20億美元。
電子消費產品內置各種復雜精密的集成技術,給激光制造業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)與機遇。憑借其高效率、高精度、人影響區(qū)小,無污染等優(yōu)勢,激光加工技術被廣泛應用電子工業(yè)。
據(jù)悉,約70%的手機加工制造環(huán)節(jié)都應用到激光技術,超過20種不同的工藝及相關的制造設備。如Home鍵、藍寶石屏、TFT液晶屏、AMOLED屏、玻璃蓋板、PCB電路板等激光加工都在眾方面有用武之地。
脆性材料的激光加工
根據(jù)CINNO Research 的預期,2018年全面屏在智能機市場的滲透率將會升至50%,2021年將達93%,但相對應的卻是其制作工藝的復雜與艱難。
隨著面板行業(yè)對其精度的不斷提升,未來激光設備的需求也隨之提高,OLED面板是新時代的顯示技術,從國內來看,京東方等產商相繼宣布量產也表明未來OLED面板將會成為行業(yè)主流,OLED面板設計的激光制程高達17-18個之多,據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2017年上半年在中國上市的OLED屏手機已有30多款。
柔性切割和劃線以及異性切割采用超快紫外激光器,超快激光具有超快速度和超高峰值,獲得傳統(tǒng)激光無法比擬的高精度、低損傷,比傳統(tǒng)刀輪切割優(yōu)勢更為明顯,也將是未來柔性切割的主要方式。
此外,激光淬火、激光剝離、激光修復都是面板領域重要應用,可修復的顯示缺陷進行修復,利用發(fā)射的激光束對顯示缺陷進行精準修復。
激光加工的牢固性和安全性
激光焊接工業(yè)在汽車工業(yè)領域得到重視和廣泛應用,其中汽車覆蓋件是激光焊接五大類之一,激光焊接運用于汽車客運降低車身重量、提高車身裝備精度、增加車身剛度、降低汽車車身制造過程中的沖壓和裝配成本,20世紀90年代BMW公司、德國大眾利用激光焊接中長度分別達12M、70M。隨后奧迪、速騰、高爾夫、豐田、寶馬、奔馳等公司陸續(xù)采用激光焊接技術。未來隨著動力電池的需求不斷擴大,其焊接業(yè)務將迎來新的成長空間。
激光焊接可直接擁有傳統(tǒng)消費電子、電子工具、電動自行車、儲能電站、以及新能源汽車領域,激光焊接不同工藝或類型的焊接設備價值數(shù)額在數(shù)十萬位至數(shù)百萬位人民幣,在電池廠投入中占比5-15%,在電池組PCAK廠投入占比10-40%不等。
半導體離不開激光加工
激光在半導體更小更精密的圍觀世界里,發(fā)揮至關重要的作用,例如,激光蝕刻出微細的溝槽,可將幾百塊芯片緊密的壓縮在一起,裝配在晶圓上;極紫外光可用于生產小于16納悶的芯片;激光刻將產品信息快速標記于極小的空間中;超短脈沖從激光器能快速地在多層基本上轉出大量細小的孔眼。
海外廠商激光產業(yè)的風向標
全球激光產業(yè)格局鮮明,德國通快TRUMPF穩(wěn)居第一,Coherent收購Rofin后成為全球第二大激光廠商。
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IPG它掌握了光纖激光器的核心模塊技術,實現(xiàn)自研生產,使得IPG生產高輸出功率和卓越光速質量產品的同時,也能將成為更加低廉。
2相干公司(Coherent)爆發(fā)主要源于OLED訂單的迅速增長大幅推升了微電子業(yè)務部門的訂單。
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德國通快(TRUMPF)持續(xù)創(chuàng)新和專注專業(yè)的生產方法和不斷改革,1997年發(fā)明的以自動控制折彎ACB的角度測量系統(tǒng)和2004年發(fā)明的四液壓缸驅動技術,都是彎折領域的兩大里程碑。
近兩年中國的激光企業(yè)也正在快速發(fā)展,當下,實施“中國制造2025”為中國激光智能裝備企業(yè)打開了巨大市場空間,不僅激光企業(yè)“朋友圈”(新誕生的企業(yè))會擴大,資本也會加速輸入。那些已提前布局激光智能制造裝備發(fā)展并具備自動化生產線行業(yè)解決方案的激光企業(yè),將會更具市場競爭優(yōu)勢,今年銷售將會繼續(xù)放量并大幅提升公司業(yè)績。
當下,我國其他優(yōu)質廠商也逐漸崛起,有望迎來新一輪的中國先進制造,中國廠商要想在市場獲得更高的市場份額,打破壟斷真的需要花費更多的投資,研發(fā)更具有性價比的激光設備。
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