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2016年激光产业超百亿美元

总体市场情况

2016年,激光加工系统继续在全球的现有市场和新兴市场中发挥重要作用,根据Laser Markets Research数据,2016年全球激光器销售额为104亿美元,预计2017年全球激光器的销售额将增长至接近111亿美元,增长约6.6%。


   2014年--2017年全球激光器销售情额情况

从下游应用领域来看,通信半导体加工和材料加工是激光加工最重要的两大应用市场,两者合计占据了激光市场六成以上的份额。

其中通信半导体加工场包括电信、数据通信和光存储应用的所有激光二极管,以及用于光放大器的泵浦源。

材料加工市场则包括用于金属加工的所有类型的激光器;半导体和微电子制造(光刻、划线、缺陷修复、通孔钻孔);所有材料打标;和其他材料加工(如切割和焊接有机物,快速成型或3D打印,微加工和光栅制造)。还包括用于光刻的激光器。


微加工市场

2016年激光微加工市场的收入增长了23.5%,其中,有一个增幅巨大(105.4%)的板块主要归因于用于OLED 显示器退火工艺的准分子激光器的应用不断提升。

以准分子激光器微加工为例,美国相干公司(位于加利福尼亚州的圣克拉拉)已经收到大量使用其开发的准分子激光器加工产品的订单,交货期甚至已排到了2018年。

高功率激光市场

2016年,在高功率激光加工市场中,金属切削是主要增长驱动因素,总收入达11.41亿美元,特别是钣金切割。2016年共售出超过7,000套相关的激光系统和激光器,占总收入的76%以上。

另外,加速的大功率激光焊接应用,其中包括对石油管道的超高功率的光纤激光焊接,持续推动了高功率激光加工市场的发展。

电子、汽车等下游应用持续加速

电子领域

智能手机

手机制造中的激光加工技术可对金属或非金属零部件等小型工件进行精密切割或微孔加工,具有切割精度高、速度快、热影响小等优点。

手机上常见的激光切割工艺有:蓝宝石玻璃手机屏幕激光切割、摄像头保护镜片激光切割、手机Home键激光切割、FPC柔性电路板激光切割、手机听筒网激光打孔等等。

金属加工

从激光打标、焊接,到激光清洗,激光技术在智能手机结构件加工应用广泛。



面板加工

从非晶硅(a-Si)到低温多晶硅(LTPS),需要采用的是准分子激光作为热源,激光经过透射系统后,会产生能量均匀分布的激光束并被投射于非晶硅结构的玻璃基板上,当非晶硅结构的玻璃基板吸收准分子激光的能量后,就会转变成为多晶硅结构。整个低温多晶硅的制程温度都低于摄氏600℃,适用于玻璃基板及柔性塑料板。

而在OLED加工中,更是前中后段工艺都需要用到激光加工。

前段工艺:LTPS的激光结晶化(退火)、激光刻蚀、激光剥离等。


PCB

在PCB加工中,UV 激光尤其适用于硬板、软硬结合板、软板及其辅料的切割以及打标。



LED

紫外激光剥离的基本原理是利用外延层材料与蓝宝石材料对于紫外激光具有不同的吸收效率。激光穿过蓝宝石到达氮化镓缓冲层,在氮化镓与蓝宝石的接触面进行激光剥离。这将产生一个局部的爆炸冲击波,使得在该处的氮化镓与蓝宝石分离。


与传统的钻石划片方式相比,紫外(UV)二极管泵浦固体(DPSS)激光划片方式的芯片成品率和晶圆产量大幅增加,并且LED晶圆的亮度没有明显损耗,可以降低划片所需的辐射光功率,同时减小了切口宽度。


汽车领域

激光拼焊板

汽车制造商依靠LWB技术来控制或减少车辆各部件(如车架和车身)的材料用量。并且寻找焊接钢板的等级和厚度这两项参数的最优组合,使他们制造出的焊板既能保证优良的性能,又能将零件的重量减至最轻。


与传统焊接相比,激光点焊拥有巨大优势:

(1)焊接速度快,每分钟能达到数十米,加快了生产节拍。

(2)柔性化程度高。激光焊接是非接触式焊接,一般距离钢板15cm以上,留给车身的空间很大,针对不同的车型,只需变化夹具和机器人编程就可以投产。

(3)焊接形变量小。

(4)节省材料。

激光打标

在汽车行业标记领域,从车身车架、轮毂轮胎、各种五金部件、座椅中控、方向盘仪表盘、玻璃、内饰、照明等,到配套的车用油品、装饰品等,都需要激光打标。

2016全球激光市场竞争格局

在全球市场,通快(Trumpf)是激光加工行业老大,占据全球30%的市场份额;国内的大族激光规模处于全球第二;IPG等厂商虽然收入规模相对较少,但掌握了激光器的核心技术,拥有行业话语权。


2016年,全球激光厂商收入达到或者超过10亿美元只有四家,分别是德国通快、美国相干(收购罗芬后)、光纤激光器龙头IPG 以及大族激光。



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