07 新闻 封面 第十六届“中国光谷”國际光电子博览会

12 聚焦：激光技术与消费电子
封二 北京理波光谱物理科技有限公司
超快激光加工技术在电子领域的应用进展 封三 第 11 届国际信息光学与光子学学术会议
超短脉冲激光器——为半导体封装产业提供完美切割解决方案
飞秒激光在全面屏切割领域的优势及应用 （CIOP 2019）
1710 nm 半導体激光器在透明和白色塑料材料焊接中的应用 封底 光电汇
超快激光技术在柔性线路板领域的应用 P02 西安炬光科技股份有限公司
P03-05《激光与光電子学进展》理事会成员
26 市场分析 P19 光电产业研究中心
P25 选光电产品就上光电汇
2018 年中国激光产业整体市场发展分析 P35 光电汇手机移动端
从光学上市公司财报看 2018 年中国光学元器件市场发展现状 P41 《光电产品与资讯》免费索阅
中国 3D 打印市场发展现状解析 P47 武汉光博会论坛预告
P52 杭州奥创光子技术有限公司
33 访谈 P53 北京欧普特科技有限公司
P55 第 15 届上海国际汽车制造技术与装备及
36 视点 材料展览会
P56 2019 年中国电子制造测试技术展览会
中国五大噭光装置盘点 门票 第 15 届上海国际汽车制造技术与装备及
四波混频技术在飞秒激光技术研究中的应用
浅谈超快光纤孤子激光 主　　编：楼祺洪 研究员 中科院上海光机所
光子集成混沌激光器 特约编辑：刘善琨 刘心田
纳米材料非线性光学性质的表征与应用 责任编辑：朱俊刚 021-
采写编輯：李洪丹 021-
48 使用心得 营销主管：陈 熹 027-

晶体生长技术需要解决的 13 个基本问题 季文冬 021-

涡旋光束的产生及制备 发行经理：陈 青 021-
网站编辑：邓 迎 021-
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激光 光源与光学器件的

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大恒新纪元科技股份有限公司 上海昊量光电设备有限公司 北京欧普特科技有限公司

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端光纤激光技术创新嘚科研技术团队主要致力于研究高亮度超短脉冲激光器，高功率飞秒激光器及其衍生系统的开发及产

业化应用拥有诸多激光器的核心技术和专利，同时具备应用级精密激光设备、组件的系统研发、生产能力其中在《太赫

武汉墨光科技有限公司兹系统集成应用》及《光A學m频p率litu梳d系e 统集成杭及州应谱镭》光以电技及术《有北限微公京纳司拓材普料光制研备科》技等发领展域有积限武累汉公安了司扬大激光量技工术有程限经责任福验公州和司鑫成图功光案电例有。限上海公以司众科技有限公司

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北京铟尼镭北斯京技铟術尼有镭限斯公技司术有限公司

北京铟尼镭斯技术有限公司北京铟尼镭斯技术北有京限铟公尼司镭成斯立技于术2有01限1 年公司是成一立家於集20研11发年、，生是产一、家销集售研于发一、体生激产光、产销业售技于术一型公体司激；光我产们业具技有术一型批公高司；我们具囿一批高

端光纤激光技术创端新光的纤科北激研光京技技铟术术尼团创镭队新斯的主技科要术研致有技力限术于公团研司队究成，高主竝亮要于度致超2力0短1于脉1 研年冲究激高光是亮器一度，家超高集短功研脉率发飞冲、秒激生激光产光器、器及高销其功售衍率于生飞┅系秒体统激激的光光开器产发及业及其产技衍术生型系统公的司开；发我及们产具有

北京大学 西安应用光学研究所 海洋光学亚洲分公司 翟柯莱姆达计量设备 ( 上海 ) 有限公司

北京航空航天大学 西北大学 韩国大一株式会社 浙江华东光电仪器有限公司
北京交通大学光波技术研究所
丠京理工大学 西北工业大学 河南中光学集团有限公司 中国电子科技集团公司
重庆大学 西北核技术研究所 湖北华中光电科技有限公司 中国光學光电子行业协会激光全息分会
大连理工大学 西南技术物理研究所 华为技术有限公司 中国光学光电子行业协会光电器件分会
福建师范大学 廈门大学 环球嘉博（北京）科技有限公司 中国光学光电子行业协会 LED 显示应用分会
国防科技大学 香港科技大学 江西连胜科技有限公司 黑龙江渻光学学会
国家自然科学基金委员会信息部
哈尔滨工业大学 燕山大学 科艺仪器有限公司 河北省光学学会
华北光电技术研究所 浙江大学 镭驰科技 ( 上海 ) 有限公司 浙江省光学学会
华南理工大学 浙江工业大学 脉动科技有限公司 湖北省暨武汉市激光学会
华中光电技术研究所 中国工程物悝研究院 美国莱特太平洋公司 锦州市光学学会
吉林大学 中国光学光电子行业协会 美国理波公司 湖南省光学学会
昆明理工大学 中国光学学会 喃京波长光电科技股份有限公司 广西省光学学会
南京航空航天大学 中国计量大学 南京东方激光有限公司 广东省光学学会
南开大学 中国科技夶学 南京中科天文仪器有限公司 云南省光学学会
山东大学 中国科学院安徽光学精密机械研究所 普爱纳米位移技术 ( 上海 ) 有限公司 陕西省光学學会
上海大学 中国科学院半导体研究所 上海福联实业有限公司 福建省光学学会
上海理工大学 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 上海格奥光电技术有限公司 江西省光学学会
深圳大学 中国科学院大连化学物理研究所 上海瀚宇光纤通信技术有限公司 中联重工科技发展股份囿限公司
苏州大学 中国科学院电子学研究所 上海激光 ( 集团 ) 总公司 浙江奥智光电科技有限公司
同济大学 中国科学院福建物质结构物理研究所 仩海嘉光斯米克光学有限公司 富泰华创光电科技有限公司
武汉光电国家研究中心 中国科学院光电技术研究所 上海锦恩光学设备有限公司 宁波诺驰光电科技发展有限公司
武汉理工大学 中国科学院光电研究院 上海康世通信技术有限公司 镭射谷科技（深圳）有限公司
西安交通大学 Φ国科学院上海分院 上海联谊光纤激光器械厂 深圳市铭创光电有限公司

中国科学院上海光学精密机械研究所 上海欧熠光电科技有限公司 东方强光（北京）科技有限公司

中国科学院上海技术物理研究所 上海团结普瑞玛激光设备有限公司 深圳技术大学

中国科学院物理研究所 上海卓克光电科技有限公司 西湖大学

中国科学院西安光学精密机械研究所 上海瑞波电子科技有限公司 福建汉光光电有限公司

中国科学院应用物悝研究所 深圳大圣光电技术有限公司 天津瑞晟昱发激光科技有限公司

中山大学 苏州天弘激光股份有限公司 上海宽捷光电科技有限公司

QPC Lasers 通快（中国）有限公司 上海煜志机电设备有限公司

SPECTRUM 有限公司 武汉楚天激光集团股份有限公司 上海尚朴光电技术有限公司

北京赛凡光电仪器有限公司 武汉法利莱切割系统工程有限责任公司

北京三宝兴业视觉技术有限公司
武汉华工激光工程有限责任公司 ( 名单持续更新中 )

波科海姆科技 ( 罙圳 ) 有限公司 武汉凌云光电科技有限责任公司

长春新产业光电技术有限公司 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司

成都东骏激光有限责任公司 西安北方光电有限公司

成都太科光电技术有限责任公司 西安炬光科技股份有限公司

大恒新纪元科技股份有限公司 西安市春秋视讯技术有限责任公司

大族激光科技股份有限公司 厦门奥尔特光电科技有限公司

恩耐激光技术 ( 上海 ) 有限公司 相干（北京）商业有限公司

贰陆光学（苏州）有限公司 香港电子器材有限公司

飞秒光电科技 ( 西安 ) 有限公司 鑫联兴精密机电 ( 武汉 ) 有限公司

烽火科技集团 许继电源有限公司

福建福晶科技股份有限公司 讯技光电科技 ( 上海 ) 有限公司

光库通讯（珠海）有限公司 宜兴杜塞拉姆工程陶瓷有限公司

贵阳新天光电科技有限公司 云南北方昆物光电科技发展有限公司

全国首条 5G 智能制造生产线光谷投产 新闻

4 月 10 日上午，中国移动湖北公司携手中国信科集团打造 资本

的“5G 智慧工廠”项目发布会暨“5G 工业互联网”联合创新实
验室成立仪式在光谷举行在中国信科集团旗下虹信公司，湖北 创鑫激光科创板上市申请获受理
移动与中国信科整合三方技术、产业及服务优势共同打造的“5G
智慧工厂”项目启动了全国首条 5G 智能制造生产线。 上交所披露第六批科创板受理企业名单中创鑫激
光榜上有名。据创鑫激光招股书显示2016 年至 2018
据悉，这是湖北省首个基于 5G 的工业互联网示范应用该 年，创鑫激光营业收入分别为 4.24 亿元、6.04 亿元、7.10
工厂项目改造前是华中地区规模最大、自动化程度最高的无线 亿元，营业收入年均复合增长率 29.36％；實现净利润
产品制造基地年产能逾 50 万件，也是 5G 产业首例 5G 大规模 分别为 -366.80 万元、7630.92 万元、1.06 亿元国内
天线（massive MIMO）的全自动化生产基地。 市场占有率超过 12％

中国电科 46 所成功制备 4 英寸氧化镓单晶 杰普特科创板上市申请已获受理

近日，中国电科 46 所经过多年氧化镓晶体生长技术探索 4 月 4 ㄖ，深圳市杰普特光电股份有限公司 ( 以下

采用导模法成功制备出高质量的 4 英寸氧化镓单晶 简称“杰普特”) 科创板上市的申请获得上交所受理，拟
发行不超过 2309.21 万股预计募集资金 9.73 亿元。
据介绍氧化镓是一种新型超宽禁带半导体材料，适用于制 2018 年实现营业收入 6.67 亿元净利润 9336 萬元。其
造高电流密度的功率器件、紫外探测器、发光二极管等但由于 中，激光器销售了 13050 台平均售价 20360.81 元 / 台，
氧化镓属于单斜晶系具囿高熔点、高温分解以及易开裂的特性， 实现收入约 2.66 亿元；销售智能装备产品 439 台均价
因此，大尺寸氧化镓单晶制备极为困难 约 74.82 万元，實现收入 3.28 亿元

中国电科 46 所制备的氧化镓单晶的宽度接近 100 mm，总 帝尔激光在深交所敲钟上市开盘涨停

长度达到 250 mm，可加工出 4 英寸晶圆、3 英寸晶圆和 2 英寸
晶圆经测试，晶体具有很好的结晶质量将为国内相关器件的 5 月 17 日上午，武汉帝尔激光科技股份有限公司正
研制提供有力支撐 式在深交所上市，股票代码为 300776发行价格 57.71
元 / 股。首日涨幅 44%开盘涨停。根据招股说明书
两项超高功率光纤激光器成功通过国家科技荿果 帝尔激光上市后拟公开发行股份 1653.60 万股，筹集资
认证 金 2.88 亿元用于推进两个项目，分别是计划投资 2.115
亿元的帝尔激光生产基地项目以及計划投资 9975 万元
由深圳市创鑫激光股份有限公司自主研发的“25000 W 超高功 的帝尔激光研发基地项目。
率多模光纤激光器”及“4000 W 单模块光纤激光器”日前顺利通过
了国家级科技成果评价并获得工信部颁发的科技成果登记证书。 量子通信第一股——科大国盾科创板申请
两 项 科 技 成 果 評 价 的 顺 利 通 过 标 志 着 创 鑫 激 光 研 制 的
25000 W 超高功率多模连续激光器产品填补了国内超高功率工业 科大国盾发源于中国科学技术大学，下有 6 镓全资
激光器的市场空白成为通过国家权威认证、可现场切割，并真 子公司中国科学技术大学教授、中科院院士潘建伟是
正走出实验室的量产工业品。 其发起人之一同时，科大国盾现任董事长彭承志也
是潘建伟的得力干将，他也是中科院“量子科学实验卫星”
国家偅大科研仪器设备研制专项“多维多尺度高 （墨子号）科学应用系统总师和卫星系统副总师公司
分辨率计算摄像仪器”通过验收 2018 年营业收入为 2.65 亿元，归属于母公司所有者的
净利润 7249.06 万元每股收益 1.21 元。科大国盾拟发
近日国家自然科学基金委员会计划局、财务局、信息科学 荇不超过 2000 万股，募集 3.04 亿元

部在北京组织专家对由清 IPG 第一季度营收 3.15 亿美元 万瓦激光

华 大 学 牵 头， 浙 江 大 学、 器销量增长 40%
中国科学院上海光學精密
机械研究所等 6 家单位共 IPG 在 2019 年第一季度实现营收 3.15 亿美元同
同承担的国家重大科研仪 比下降 12%；净利润为 0.55 亿美元，同比下降 48%
器研制项目（部门推荐）“多 材料加工销售占总收入的 96%，切割和 3D 打印应用销
维多尺度高分辨率计算摄 售则同比下降 11%高功率连续波（CW）激光器销售
潒仪器”进行了结题验收。 额占总收入的 57%同比下降 22%。6 kW 及以上大功
项目组设计了多维信息耦合采集和解耦重建模型及算法 率连续波激光器销量占全系列大功率连续波激光器销量
突破了传统光电成像系统设计的边界约束；攻克了兼顾厘米级 的近 50%，10 kW 及以上大功率连续波激光器銷量同比
视场和亚微米级分辨率的光学镜头的设计和加工、曲面像感器 增长 40% 以上由于中国和欧洲的需求环境疲软以及平
阵列精密装校标萣等系列关键技术，实现了 1 cm2 视场和微米 均售价下降其他大功率激光器的销量逐年下降。按地
级分辨率条件下的动态实时显微观测；进一步研制的第二代仪 区划分中国、欧洲和日本的销量分别下降 24%、24%
20.16 GB/s，单帧重建数据量高达 11.78 亿像素是视场、分辨率、
数据通量三项核心技术指标同时达到国际最高水平的光学显微仪 MKS 公布 2019 年第一季度财报
器。经验收组确认该项目组全面完成了任务，同意通过验收
美国万机仪器 2019 年第一季度收入为 4.636 亿美
全国首个光电产业科协在苏州市吴江区成立 元（包括 2 月 1 日收购 ESI 的结果），同比下降 16%；
全国首个光电产业科 42.7%其中對先进市场的销售额为 2.43 亿美元，较
协“苏州市吴江区光电产业 2018 年第四季度增长 8%这主要归功于 ESI 的收购；
科学技术协会”（吴江光电 对半导體客户的销售额为 2.21 亿美元，比 2018 年第四
产业科协）、“长三角光电 季度下降了 6%
产业科技工作者联盟”在吴
江区行政会议中心正式揭牌 相干公司 Q2 业绩下滑：营收下降 22% ，
成立作为首个产业科协组 利润下降 68%
织，吴江光电产业科协由苏州市吴江区科学技术协会主管、苏州
市光电产業商会指导是吴江光电产业（光电线缆、光电通信、 相 干 公 司 第 二 季 度 营 收 3.73 亿 美 元， 同 比 下 降
光电器件、光电显示）领域的企业和个人鉯及相关单位、院校和 22.50%；净利润为 2075 万美元同比下降 68.22%。
企业科协联合组成的开放型、枢纽型、平台型行业性科协组织， 上半财年营收为 7.56 億美元同比下降 21.14%；净利
下设人才工作委员会、科技智库委员会、产业服务委员会、交流 润 5630 万美元，同比下降 47.48%
合作委员会等 4 个工作平台。
上海光机所“高能皮秒拍瓦激光系统”项目荣获 表示：“第二季度的市场收入组合是微电子约 45%材
2018 年度上海市科技进步奖一等奖 料加工 28%，OEM 组件和仪器 18%科学和政府 9%。
从地理上看亚洲在第二财政季度的收入约占 51%，美
按 照《 上 海 市 科 学 技 国占 23%欧洲占 22%，世界其他地区占 4%其Φ亚
术奖励规定》，经过网络评 洲市场有三个地区、欧洲市场有一个地区的收入超过总
审、专家初评、专家复核、 销售额的 10%”
上海市科學技术奖励委员会
审定，2018 年度上海市科

学技术奖共授奖 300 项（人）其中授予 10 人青年科技杰出贡 新闻

献奖，28 项成果自然科学奖30 项成果技术發明奖，231 项成
果科技进步奖和 1 项国际科技合作奖上海光机所朱健强研究员 财报
领衔项目“高能皮秒拍瓦激光系统”获得了上海市科技进步奖一
等奖。 华工科技 2018 年营收 52 亿元

美国空军向 SAIC 授予 5800 万美元的激光研究 2018 年华工科技全年营收 52.33 亿元同比增长

合同 16.79%；归属于上市公司股东的净利润为 2.84 亿元，
5 月 13 日美国空军研究实验室与科学应用国际公司（SAIC） 年 底， 华 工 科 技 总 资 产 为 87.71 亿 元 较 上 年 增 长 了
5800 万美元合同。合同内容关於研究激光生物效应先进视觉 2.25%。
科学以及安全防卫工程 合同持续时间为 75 个月。
大族激光第一季度营收 21 亿元
在合同约定的研究项目中咣辐射的生物效应和安全防护工
程研究计划旨在提升美国军队应对光学危害和威胁的能力，从而 4 月 23 日大族激光科技产业集团股份有限公司发
提高飞行员的战斗生存能力。SAIC 将进行广泛的研究以确定生物 布 2019 年第一季度报告报告显示，2019 年第一季度
损伤的阈值和对应于该阈值下咣学暴露对生物损害程度SAIC 还 公司实现营收 21.26 亿元，同比增加 25.65%；归属上市
将结合机器学习设计激光伤害评估辅助系统。 公司股东净利润为 1.61 億元同比减少 55.92%；销售
西安光机所与西安工业大学举行先进制造技术联
合实验室签约暨揭牌仪式 锐科激光 2018 年度营收 14.6 亿元 增长
工业大学与西咹光机所正 2018 年锐科激光实现营收 14.62 亿元，归属上市公
式签署《共建先进制造技 司股东的净利润为 4.33 亿元同比增幅分别为 53.63%
术联合实验室协议》，并 及 56.05%
为联合实验室揭牌。双方
将以联合实验室为平台促 对于业绩增长的驱动因素锐科激光表示：2018 年
进深入合作发展，围绕先 全球激咣产业整体向好的发展趋势并未改变中国激光
进光学制造及相关技术，开展科研合作、人才培养、学科建设、 产业也呈现了平稳增长的態势市场的占比不断增加，
学术交流等促进双方合作发展。仪式结束后双方就相关技术 全球约有二分之一的工业激光器 （主要是光纖激光器）
问题、联合实验室运行建设等进行了交流，并参观了西安光机所 的应用市场在中国新兴行业如半导体、面板、新能源
科技成果展厅和检测技术研究中心。 汽车等对激光设备的需求也越来越大

近 日， 位 于 罗 马 尼 亚 的 极 端 光 基 础 设 施 —— 核 物 理 装 置 长飞光纤光缆 2019 姩第一季度营业收入 15.99 亿元

（ELI-NP），产生了第一个 10 PW 峰值功率水平的脉冲其性 同比下跌 35.15%；归属于上市公司股东的净利润为 2.53
能达到了前所未有嘚水平。该激光系统由 Thales 公司开发于 亿元，同比大降 31.89%其主要原因是由于受到市场产
2016 年底交付和安装，2019 年初该项目启动并逐步提升系统输 品价格变动预期的影响客户今年第一季度采购步骤有
所放缓，导致收入规模下滑

出，以增加脉冲能量和提 三安光电 2018 年营收 83.64 亿元

高峰值功率Thales 公司
声称，本月早些时候该 三安光电股份有限公司发布了 2018 年业绩公告，报
系统已经通过了连续 4 个 告期内实现总营收 83.64 亿元同比下降 0.35%，归属
多小时的 7 PW 输出验证 股东净利润 28.3 亿元，同比下降 10.56%涉足射频、
根 据 ELI-NP 规 划 蓝 图， 电力电子、光通讯和滤波器市场的全资子公司三安集成
多套 10 PW 激光装置将在 2020 年第一季度用于开展研究。 2018 年实现销售收入约 1.71 亿元

锐科激光全资子公司成立，华东总部落户无锡 银河激光 2018 年净利 70.4 万元

4 月 18 日武汉锐科光纤激光技术股份有限公司正式宣布 银河激光发布 2018 年年度报告显示，报告期内公司

在 无 锡 惠 山 设 立 华 东 区 总 部 并 荿 立 全 资 子 公 司 —— 无 锡 锐 科 营业收入 1332.98 万元，与上年同比下降 31.19%；归
光纤激光技术有限责任公司（简称锐科激光华东总部）据了 属于挂牌公司股东的净利润 元，与上年同比
解新设立的锐科激光华东区总部投资总额超亿元，计划启用超 下降 22.43%其中，激光信息转移膜收入占营業收入
20000 平方米的厂房预计 5 年内总产值达到 15 亿元。 1.60%比去年同期下降 84.89%，主要原因是生产开工
为了加强重点区域布局、延伸上下游产业链、咑造行业持续
竞争力在经过多城市的考察后，锐科激光最终选择将华东总部 京华激光 2018 年净利同比增长 15.90%
落户在由创业中心运营的江苏省無锡惠山光电科技产业园。 至 9577.08 万元
京华激光 2018 年年度报告显示公司实现营业收入
VerLASE 申请了微型 LED 显示屏的量产方法专利 5.6 亿元，与去年同期相比增长 3.51%；实现归属于母
VerLASE 科技公司就微型 LED 规模量产技术进行了技术专
利布局可用于微型 LED 器件或薄膜的大规模生产和组装。 邦德激光 2018 年营收增長 68.98%

虽然业内专家都指出了微型 LED 的明显优势例如亮度、 邦 德 激 光 发 布 2018 年 度 业 绩 报 告， 公 司 营 业 总

效率、坚固性以及可以平铺成任何尺寸显礻器的模块化面板但 收 入 7.89 亿 元， 比 去 年 同 期 增 长 68.98% 归 属 于 挂
是微型 LED 显示器的大规模高分辨率器件制造仍然存在很多生产 牌公司股东的净利润 2216.75 万元，比去年同期增长
工艺上的问题VerLASE 专注于实用工艺的开发，这些工艺使用 106.43%
在半导体和 MEMS 上进行了充分验证，并且以创新方式实现微阵
列的大规模生产例如日常用于喷墨打印的技术。全面的专利申 华灿光电 2018 年度营收 27.31 亿元
请涵盖了公司专有核心 LAAP（大面积装配流程）的哆种变体
他们的解决方案为微型 LED 在显示器行业的大规模应用提供了新 华灿光电股份有限公司 2018 年度财报显示，实现营
的途径 业收入 27.31 亿元，同比增长 3.87%；归属于上市公司
股东的净利润 2.44 亿元同比下降 51.43%。
新思科技通过等离子体技术为光电子集成电路提

新思科技近日宣布一项名为 PLASMOfab 嘚科研项目顺利结

题该项目由欧盟 2020 地平线计划于 2016 年开始进行资助，
主要目的是集合所有顶尖科研院所和行业领军企业实现高性能
光电孓集成电路（PIC）的大规模量产。

新思科技表示这项为期三年的研究项目显著提升了 PIC 和 （100 μJ+）超快光纤激光器中的核心部件。这是因为高功率的

CMOS 兼容等离子体技术的发展使其可以快速应用于光学数据 激光放大对增益光纤的单模有效面积提出了极高的要求。通常要
通信和即時应用的生物传感PLASMOfab 开发了 CMOS 兼容的 求光纤拥有超过 40 μm 的模场直径，同时要求极好的单模工作特
等离子体光学单元以便在批量生产中将先進的 PIC 与电子电路 性，以及较高的包层抽运吸收系数和激光转换效率
整合在一起。PLASMOfab 的主要目标是满足对低能耗、小尺寸、
高复杂性和高性能大规模制造 PIC 的不断增长的需求 安扬激光经过多年研发，近期成功开发出了新一代光子晶体
光纤技术结合保偏光纤技术的超大模场保偏摻镱光纤纤芯直径
光学活检在肺癌诊断中显现应用前景 高达 40 μm，单模特性优异这是安扬激光拥有自主知识产权的
新一代全固化超大模場有源光纤设计，有效提高了规模化产能
法国 Mauna Kea Technologies 公司开发了一种共聚焦激光 并为实际应用中的焊接处理带来了便利。
内窥镜（CLE）系统主偠用于胃肠道癌症检测，该系统日前在
荷兰阿姆斯特丹的一家医院对 22 名肺癌患者进行了试验这项 II-VI 开设激光加工头中国服务中心
小规模的臨床试验表明，以激光为基础的光学活检系统能够实时
识别肺癌未来该技术在癌症诊断与分期方面具有潜在作用。 近日激光材料加工解决方案提供商 II-VI 在中国苏州开设
了激光加工头服务中心。该中心致力于为 II-VI 公司的中国客户提
在本次临床试验先导研究中Mauna Kea 证明了针基 CLE 供激咣切割、焊接加工头的技术服务。服务中心配备了齐全的洁
（nCLE）在肺部肿瘤和转移淋巴结方面的诊断准确性为 89% 净间，拥有大量的备件库存并由激光加工头技术专家和技术服
该结果有望为导航支气管镜实时定位、识别肺部肿瘤等技术提 务员组成的专业队伍提供支持。
Mauna Kea 发表嘚声明中认为：“针状内窥镜成像技术的运用为 大恒科技股东拟增持股份 增持金额 500 万元至
肺部病变和淋巴结转移等病症提供了准确的观测結果” 1500 万元

普林斯顿红外技术公司获得 750000 美元 SBIR 5 月 8 日，大恒科技发布公告称公司部分董事和高级管理

大奖 人员计划于本公告披露之日起 6 个朤内通过上海证券交易所允许
的方式（包括但不限于集中竞价和大宗交易等）增持公司股份，
普 林 斯 顿 红 外 技 术 公 司（Princeton Infrared） 的 铟 镓 砷 拟增持股份的金额合计不低于人民币 500 万元不高于人民币
（InGaAs）成像技术和短波红外（SWIR）线扫描相机以及 2D 1500 万元。
成像阵列的专家们宣布他们获得叻由空军研究实验室提供的小
型企业创新研究奖。 大恒科技表示本次拟增持股份的目的是基于对公司未来发
展的信心及对公司长期投资價值的认可。
SBIR 资助将用于相干激光探测和测距（ladar）的探测器阵
列的开发 , 普林斯顿红外技术公司将专注于使用多量子阱材料开 AR 科技公司耐德佳获亿元级 A 轮融资
发探测器阵列生产出能够在低至暗电流和高效率的情况下检测
0.9 μ 至 2.4 μ 像素元的探测器阵列。这将使新一代高分辨率相機 5 月 28 日北京耐德佳显示技术有限公司（“耐德佳”）
能够在室温或接近室温下成像，同时提高短波红外光谱中的灵敏 宣布获得亿元级 A 轮融资本轮融资由泰豪集团领投，爱建资本
度资助为期两年，将专注于新材料开发除了在磷化铟（InP） 跟投，并获得联想创投的持续加紸支持
基板上制造的应变超晶格材料外，普林斯顿红外技术公司及其分
包商将开展新的多量子阱材料开发研究 耐德佳自成立以来专注於 AR 光学的研发与量产，AR 光学模
组产品视场角（FOV）实现了从 19°到 120°的全面覆盖，满足客
安扬激光发布超大模场有源光纤新品 户多样化应用场景需求为客户提供全系列解决方案，尤其是在
沉浸感和轻薄化方向实现了重大突破。

超大模场有源光纤一直是高平均功率（100 W+）高能量

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超快激光加工技术在电子领域的应用进展

1 北京工业大学激光工程研究院
2 跨尺度激光成型制造技术教育部重点实驗室

1 超快激光加工技术的起源 2 超快激光在电子领域的热点应用 减小 [3]

如今，激光加工技术已经渗透到科学 2.1 屏幕精密加工 图 1 隐形切割技术手機玻璃面板切割示例 [1]

研究和工业生产的各个领域中脉冲宽度
小于 10-11 s 的超快激光加工作为精密加工 随着手机等智能设备功能的不断完 当超快噭光能量大于自聚焦阈值时，
中最为活跃的一支其发展尤为引人注目。 善显示屏幕的尺寸和形状变得多样化， 激光在克尔透明介质的傳输中会形成几倍
全面屏更是成为屏幕发展的主流方向全 于瑞利长度的高能量密度通道，借助这一
相比于连续激光和长脉宽激光作用于 媔屏指屏占比大于 80% 的屏幕且屏幕边 高深宽比、高能量密度的“成丝”通道，
材料时引起的大体积热影响区及应变扩展 缘贴近机身如果采用常规直角切割方案， 可以实现对蓝宝石等硬脆手机屏幕材料的
裂纹等问题超快激光对材料的作用过程 会无处放置镜头传感器等相关模组，同时 高精切割 [4]采用超快激光成丝复合化学
可以避免受激电子的热弛豫（典型时间为 屏幕在跌落时会承受更多的冲击，导致碎 腐蚀切割蓝宝石可实现蓝宝石材料切面
10-10 s 到 10-6 s），从而在理论上形成一个 屏为了预留元件空间及减少碎屏的可能， 近零锥度、低粗糙度（Ra ≤ 800 nm）、
准绝热（反应热除外）的“纯粹”光激发 屏幕非直角切割变得十分必要超快激光 高精度锐角的精细切割（图 2）[5]。此外
电子的“冷”加工过程，显著降低热影响 切割技术不受加工形状限制、具有突破瑞 研究人员已经将贝塞尔光束引入玻璃和蓝
区的形成从而对半导体、絕缘体等硬脆 利长度限制的潜力，已经成为屏幕精密切 宝石的切割与普通超快激光切割相比，
性材料实现高质量加工同时，抑制热能 割的主流方式之一然而，常规超快激光 贝塞尔光束切割具有更窄的热影响区、更
扩散为获得纳米尺度加工分辨率提供了前 切割技术在一萣程度上难以满足新屏幕的
提它的另一个独特之处在于能够引发强 工艺需求，新工艺、新装备和新机制的应
烈的非线性吸收（如多光子吸收）使原 用正在被不断开发之中。
本对光透明的材料发生强烈的光吸收并产
生永久性缺陷从而在材料内部实现三维 超快激光隐形切割作为激光应力切割
加工。 技术的延伸可在透明材料内部诱发微小
裂纹。微小裂纹在外力引导下逐渐沿激光
随着电子器件朝着精密化、微型化、 扫描路径延展实现透明材料的分离。在
柔性化的方向发展新型电子器件对加工 石英玻璃等手机盖板的切割过程中，采用
技术提出了更高的要求超快激光加工技 隐形切割可有效避免激光聚焦表面造成的
术的独特优势正吸引着研究人员不断探索 烧蚀，获得高质量嘚切割效果 [1-2]（图 1）
着其在电子制造领域的应用。在这里我 多焦点切割技术可以根据所切透明材料厚
们着重对超快激光加工技术在屏幕精密加 度设计光束的焦点个数及焦点间距，加工
工、柔性电子制造、芯片的剥离与转移、 厚度不受焦深限制典型多焦点切割技术
电子封裝等电子领域的热点应用进行介绍， 的分离厚度为 20 mm比传统激光切割
并对技术的发展前景进行了展望。 （5-10 mm）厚 2-4 倍且切面锥度明显

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好的侧壁质量和更精确的切割路径。 应 用 领 域2017 年 10 月 中 国 首 条 全 柔

也是全球第二条第六代柔性 AMOLED 生

产线在京东方宣布正式投产。2018 年德国

ppi 的柔性电子墨水屏同时 LG 公司制造

图 2 蓝宝石加工示意图 [5]:（a）蓝宝石加工圆片 ; 出全球最大的柔性透明显示屏，弯曲半径 图 4 飞秒激光直写柔性超级电容 [7]

可达 80 mm国内华为、柔宇等公司也于

（b）加工试样切面激光共聚焦显微测试图 2019 年陆续发布可折叠屏手机。 沉积技术洇其高质量的薄膜生长能力而备

柔 性 AMOLED 屏 幕 的 驱 动 系 统 —— 受关注超快激光的高功率密度特性可以
组，搭配 AOC 的超快激光其整形后的成 TFT），要求其沟道长度小于 10 μm微 小，因此在薄膜制备特别是高熔点材料的
丝直径均匀长度可达 1 mm 以上，适合玻 纳米图案化是沟道制造的核心光刻技术 薄膜制备方面具有重要意义。作为第三代
璃的切割与钻孔美国 Spectra-Physics 公 在微电子器件图案化制备中广泛应用，但 半导体材料之一的氧化锌（ZnO）是制备
司将超快激光与隐形切割技术结合提出了 其工艺过程复杂，溶剂和显影剂无法用于 光电子器件的优良材料研究表明，利用
ClearShape 切割技术可将激光对材料的 柔性有机基板，去除光刻胶时会破坏有机 超快激光脉冲沉积技术制备的 ZnO 薄膜不
影响区限制在微米量级德国 Rofin 公司基 电子材料的活性，而使该技术在柔性电子 仅光滑、致密、残余应力小而且具有更
于成丝机理发明的 SmartCleaveTM FI 工艺 [6] 设备制造中受限。超快激光直写技术主要 小的微晶尺寸特别是采用超快激光制备
可以快速分离包括很小的加工转弯角度在内 利用材料对超快激光的非线性吸收，在作 薄膜可以在无氧的环境下进行不易像纳
的任意形状的透明材料，切割玻璃的厚度范 用区域引发物理化学性能变化通过控制 秒脉冲激光沉积那样在薄膜表面形成不均
围在 100 μm 到 10 mm 之间（图 3）。 光束扫描实现二维或三维成型加工超快

激光直写技术不需要掩膜，其加笁分辨率 匀的小液滴

可达到纳米量级，独特的“冷”加工机制

微纳结构加工采用 532 nm 飞秒激光直
以大族激光、华工激光、锐科激光、 写 聚 酰 亚 胺（Polyimide，PI） 薄 膜 通 随着微型器件与大规模集成技术的发
德龙激光为代表的国内知名激光公司早在 过碳化在 PI 薄膜上形成多孔碳结构 ( 图 4)， 展芯片的选择性剥离与转移逐渐成为芯
几年之前就加大了超快激光高精切割屏幕 可用于制作柔性电子器件中具有储能密度 片装配与维修嘚关键技术。激光剥离技术
技术的投入分别从超快激光源、机械设备、 高、导电率高等优点的柔性超级电容 [7]， （Laser Lift-Off, LLO） 是 一 种 利 用 激 光
加工機制等方面不断提升超快激光高精切 为可穿戴设备提供充足的能源供应超快 能量作用于材料交界面实现材料分离的技
割技术，并在国际市场上占据了一定份额 激光直写还可用于微电路的制作，在敷铜 术具有效率高、损伤低等优点，是柔性
层或镀金层上直接加工出所需嘚图案化线 电子器件制造过程中解决柔性基底耐热性
路成为基于柔性有机聚合物基底的电子 差的关键技术，被广泛应用在 OLED 屏幕
制造工艺Φ近几年选择性激光剥离技术

2.2 柔性电子制造 器件制造中具有独特优势的加工手段。 始应用于芯片的剥离与装配与传统 LLO

具有特定功能的薄膜材料是制造先进 技术不同，SLLO 技术主要针对微小区域
随着对电子器件小型化与灵活性要 或结构单元进行剥离更适用于微器件的
电子器件的基础，而柔性电子对薄膜厚度 更换与维修采用选择性激光剥离技术对
求 越 来 越 高， 催 生 了 柔 性 电 子 这 一 新 的 和质量提出了更高的要求超快激光脉冲

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生长在蓝宝石上的 GaN 阵列进行选择性剥 结 构。 而 引 入 超 快 激 光 的 激 光 诱 导 前 向 响区小、边缘熔渣少、适合加工脆硬材料

离研究可以实现 LED 阵列可控性更换与 转移技术可制作的图形特征尺寸能够达 等特点已逐渐成为微孔制备领域的热點技
修补 [8]。虽然目前将超快激光引入激光剥 到 微 纳 米 量 级 已 有 报 道 采 用 飞 秒 激 光 术，应用于 TSV 中微孔的制备三星公司
离尚属探索性阶段，但已有研究工作表明 诱导前向转移技术制备可应用于微电器 公布的 512 GB 高密度闪存芯片中由 48 张
鉴于超快激光的本征物理特性，超快激光 件 嘚 微 米 级 银 导 线 [10] 此 外， 通 过 在 薄 晶圆叠层而成晶圆厚度仅为 40 μm，其
剥离具有很强的局域约束性几乎不会产 膜材料与透明基底之间添加聚合物牺牲 TSV 的制作即由激光钻孔完成。采用有机
生热效应而损伤电子器件其他非剥离功能 层LIFT 技 术 也 可 用 于 微 电 子 机 械 系 统 涂层辅助皮秒紫外激光钻孔的方式 [12]，可
光对掺铝氧化锌导电氧化物薄膜（AZO）— MEMS）的转移与装配 15 μm，其深径比高于 30可以打破光斑
非 晶 硅（a-Si） 的 材 料 茭 界 面 进 行 的 激 光 尺寸对通孔直径的限制。日本三菱机床有
烧蚀影响对比研究中发现超快激光剥离 2.4 电子封装 限公司开发出的深紫外皮秒噭光加工系统，
的薄膜大小与激光光斑大小几乎相同表 可以在 0.1 mm 厚 SiC 上钻出直径 10 μm
明超快激光用于激光剥离可实现对微米级 传 统 的 二 维 集 成 電 路（Integrated 的孔且边缘光滑。图 7 所示采用皮秒激光
芯片或薄膜的高精选择性剥离与转移有 Circuit, IC）芯片是在平面上集成一层半导 可以在 300 μm 厚的玻璃仩实现最小直径
效抑制对周围区域的热损伤 [9]。图 5 所示 体器件并通过引线键合连接然而光刻尺 48 μm 的通孔 [13]，这些应用为微电子器件
为 2019 年三星發布的全新 75 英寸 Micro- 寸、器件尺寸已经接近物理极限摩尔定 的封装尺寸进一步减小提供了基础。
LED 显示器最小的 Micro-LED 单元尺寸 律正受到越来越多嘚挑战。因此集成电路
为 10-15 μmMicro-LED 显 示 技 术 被 称 逐步呈现出以高密度互连技术为主体的积 图 7 皮秒激光钻孔技术在电子封装应用 [13]（a）
为继 OLED 之后的噺一代显示技术，其被 层化、多功能化特征基于硅通孔（through 环形陀螺仪的封装 ;（b）加速度计的封装
业界称为“巨量转移”的芯片转移是目湔 silicon vias, TSV）互连的三维集成技术，
行业内普遍认为的高难度工艺需要将巨 将引发集成电路的根本性改变。采用 TSV 超快激光在异性微孔阵列的加工仩也
大数量、极其微小的器件和阵列空间间距 技术能使芯片堆叠密度大幅度增加并且 具有独特优势，非常适用于微电子封装的
（<100 μm）集Φ到一个工程点依靠超 在很大程度上改善芯片处理速度并降低功 玻璃插入器等需要直径数百微米的高密度
快激光实现高精准的选择性批量剥离有可 耗。2019 年 Intel 提 出 了 Foveros 3D 立 孔阵列的制备图 8 所示皮秒激光所制石
能会成为该应用领域的关键突破点。 体芯片封装技术首次为 CPU 处理器引叺 英玻璃孔阵列中，圆通孔直径 550 μm
了 3D 堆叠式设计（图 6）[11]。 三角通孔边长 500 μm而相邻孔最小孔
装 CPU[11] 透明材料的微焊接技术是超快激光在
激光誘导前向转移（Laser Induction 电子封装领域的另一大应用，使用透明材
脉冲辐照透明基底表面的一层薄膜材料 的主要难点，超快激光制孔因其具有热影 件使用功能近年来在 MEMS 封装中获得
将 薄 膜 加 热 到 熔 融 状 态， 以 液 态 形 式 转 广泛运用美国 PolarOnyx 公司使用飞秒
移 到 平 行 基 底 放 置 的 受 体 表 面。LIFT 技 光纤激光在 1 MHz 高重复频率脉冲下通
术 与 LLO 激 光 剥 离 技 术 相 比， 具 有 更 高 过单线 / 多线熔化石英实现玻璃的焊接
的 选 择 性， 能 快 速 沉 积 小 尺 団 图 形 和 微

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的未来发展留下很大的研发空间主要发 MANU,S4085（2018）.

玻璃和单晶硅异种材料的焊接 [17]，焊缝小 本文转载自“咣电汇 OESHOW”微信公众号

华为、三星等公司已将超快激光技术用于 随着 5G 技术的发展，万物互联时代
最新 OLED 折叠屏手机透明基板的封装以 到来電子领域将会是未来很长一段时间
适应极为严格环境要求。 的热门领域越来越多的特殊材料将被广
泛应用。超快激光加工因其对材料的廣泛
适用性已成为特种材料加工的重要技术，

3 展望与发展 但在超快激光系统成本、超快激光非线性

作用调控等方面还存在着很多亟待解決的

电子产品正朝着小型化、智能化、高 问题和改进之处相信随着对超快激光与

性能和可挠曲方向发展，这无疑对构成产 材料作用机理哽加深入的研究对加工工
品的电子元件性能提出了更高的要求。如 艺与加工参数的不断探索和优化以及创
今芯片制造工艺已经达到 10 nm 以丅，不 新型原理和部件的开发与应用超快激光
断挑战着制造行业的加工精度极限，而激 加工技术必将突破一个个技术壁垒在更
光技术嘚独特优势一定会为未来电子器件 为广阔的高端制造领域产生巨大的经济和
制造提供强有力的技术保障。随着激光器 应用价值

向着脉宽哽短、波长更短和光束质量更好 参考文献

的方向发展，以及研究人员对激光与材料
光加工技术的新应用和新价值一定会得到 TECHN:S0719（2017）.

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超短脉冲激光器——为半导体封装产业

Florent Thibault相干公司工业级皮秒激光器产品线经理

1 前言 厚度通常约为 1 mm，而模塑料的厚度通 限制结构比较紧凑，它们的形状通常非

常只有该值的一半 常复杂且不规则，有时还带有切口

在设计生产新一代先进的微电子设备 在批量生产中，多个 SiP 设备会被装 此外机械切割还有经济方面的不利

过程中，半导体封装行业面临诸多挑战 配到单块基板上（通常是 FR4 或陶瓷基板）， 因素因为它会降低材料加工利用率。具

其中尤为突出的难题便是如何将单块电路 然后再被切割（分割）为单个元件在某 体來说，锯切会在切口附近产生相对较大

基板分离成若干独立的电子元器件在很 些情况下，甚至还会在单个元件的模塑料 的锯缝和加工影響区域于是就需要在单

多情况下，其切割技术要求已远超传统机 上开槽（切割前）一直延伸至接地层。 个元件中预留足够的空间距离从而避免

械切割的能力范围。例如腕戴式可穿戴 上述步骤会在覆盖涂层之前完成，以便后 加工过程中的损坏但由于元件间距大，

设備中使用的系统封装 (SiP) 电路以及许 续镀膜能将 SiP 子区域完全包覆这样一 使得同样面积里布置的元件数量就会减少，

多手机、平板电脑或智能掱表上的指纹传 来SiP 的各部分电路就不会相互干扰。 所以会增加元件最终的单位成本

感器。这促使激光切割成为唯一可行的方 无论是进荇切割还是开槽切口的位

法，纳秒和皮秒（称为超短脉冲）激光器 置和深度都必须精确无误并且没有碎屑。 3 激光切割技术

是这些工艺目前采用的工具本文将对比 此外，任何热效应和切割过程中产生

这两种方法并详细介绍用于 SiP 和指纹 的多层基板分离，陶瓷层出现微裂紋都可 激光代表了目前唯一能够全部满足

传感器切割的超短脉冲皮秒激光器的特征 能会对这些即将要集成到高端智能手机、 SiP 分离、开槽以忣指纹传感器切割要求

和工艺方案 平板电脑或可穿戴式电子产品中的设备带 的切割技术。

来不可接受的风险 水注切割法可能会因切割期间封装层

2 系统封装产业工艺现状 传统切割方法采用的是金刚石锯片。 间进水而导致封装失败

但实现 SiP 切割，机械加工方式具有比较 到目湔为止具有纳秒级脉宽的固体

系统封装（SiP）正迅速成为一种重要 明显的局限性。其中包括在切割过程中出 激光器一直都是 SiP 切割所用的主偠工具

的半导体封装技术，它能以极小的体积提 现基板碎裂和分层以及产生较大的碎屑。 但这类激光器是通过光热作用去除材料（图

供强大的功能可穿戴智能电子装备是最 所有这些问题最终可能导致装置发生故障。 1）在这类加工过程中，聚焦的激光束是

早广泛利用該技术微型化优势的消费产品 虽然可以采用后续加工技术去除切割碎屑， 一种高密度、高强度的热源加工材料被

SiP 设备通常由有源和无源电子元件 但由于碎屑大小和数量不同，残余材料仍 迅速加热最终变为蒸汽（汽化）。这种

组成所有元件安装在表面包含铜引线的 可能在清理之后附着在元件上。 加工方式会造成某种程度的周边热影响区

陶瓷基板上该陶瓷基板用作接地层。整 锯切的另一个缺点是只能進行直线切 域 (HAZ) 损坏（比如表面涂层剥离、细微

个组件封装在模塑料中而模塑料涂有导 割，不能在装置上完成曲线、轮廓或切口 裂缝或部汾材料属性改变）并会产生重

电层，作为电磁屏蔽层整个 SiP 设备的 切割。但由于 SiP 的结构设计受空间尺寸 融材料和碎片

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图 1 超快加工和长脉宽激光器加工之间的主要 图 2 “深黄”是使用纳秒激光器和超短脉冲激 器相当——通常是 10 mm/s 左右。对于诸

差异示意图 光器（紫外光加工）划刻的 30 ?m 厚的聚酰亚 如指纹传感器等较薄的结构（0.45 mm）
胺层。纳秒激光器的加工速度为 66 mm/s超 绿光皮秒超短脉冲激咣器的切割速度明显要
纳秒激光器可输出红外、绿光和紫外 短脉冲激光器的切割速度为 193 mm/s。纳秒激 快尤其是它能达到超过 75 mm/s 的产能，
(UV) 波长UV 通常是这类切割应用的首 光器产生大面积的热影响区域（上图中变深的 而 40 W 紫外纳秒级激光器的产能只有该值
选激光，因为相对于较长的波長（绿光、 区域）而超短脉冲激光器则没有产生热影响 的三分之一左右。
红外光）利用 UV 输出可最大程度地减 区域，而且切割宽度远小於纳秒激光器注意
小 HAZ 面积。这是因为 UV 光会被大部分 两张图片的比例尺差异 图 3 HyperRapid NX 是相干公司新一代的工业超
材料强吸收，因此不会渗透至基板内部 短脉冲激光器，提供的性能和可靠性能够满足注
面绿光方案明显优于红外，因为长波长 重成本的工业制造应用的需求
在 封 裝 切 割 应 用 领 域， 工 作 波 长 为 可能造成许多常用的复合基板（如 FR4）
532 nm（绿光）的皮秒级超短脉冲 (USP) 烧蚀或炭化虽然紫外激光的切割质量要 尽管超短脉冲激光器通常能为先进封
激 光通常可产生良好的加工效果，因此正 高于绿激光但由于目前市场上可用的紫 装应用领域带来更好嘚加工效果，但目前
逐渐成为 UV 纳秒级激光的替代技术这 外皮秒超短脉冲激光器的功率较低，所以 仅在微电子产品行业广泛使用过去几姩，
是因为其超短脉宽可产生极高的峰值功率 产能较小因此综合考虑切割质量和成本， 相干公司等企业大幅提高了激光器的性能
（兆瓦鉯上）这种高峰值功率可使加工 绿光无疑是最佳首选。绿光代表最佳的切 和可靠性进而降低了其拥有成本。此外
材料的化学键瞬间斷裂。此外由于激光 割质量和切割速度组合。 相 干 公 司 的 HyperRapid NX 系 列 超 短 脉
器仅在极短的时间内工作材料中的电子 冲激光器采用多种先进的輸出控制方式，
无法将其以热能传输到晶格振动以产生热 4 实用的切割激光器 大大改善了工艺并提高了灵活性从而让
能。这种工艺组合也洇 HAZ 最小被称为冷 客户资本投资回报实现最大化
加工（图 2）。另外绿光皮秒超短脉冲 对于这些切割应用，相干公司提供具
激光器加工产苼的碎屑小而少只需采用 有充足功率输出的纳秒和皮秒级超短脉冲 关于这一点，脉冲选通、单脉冲持续
非常经济的清理方法即可清除 噭光器。相干公司的 40 W AVIA NX 纳秒 能量控制及动态改变重复频率等功能显得
紫外固体激光器已广泛用于半导体封装切 尤为重要确保扫描头、运动岼台和激光
为何使用绿光？类似于传统纳秒级激 割 领 域 相 干 公 司 还 提 供 了 功 率 更 高 的 脉冲之间的高度同步是非常必要的，可实
光器新型皮秒超短脉冲激光器也可输出 50 W AVIA NX 激光器，功率的增加使切 现曲线和轮廓的最佳切割激光束在曲线
红外光、绿光和紫外光。但在封装切割方 割速度更快但是，受限于激光 / 材料相 上的移动速度要慢于切割直线时的速度（因
互作用的热元件在速度和切割质量之间 为平台或电鋶计镜必须减速 / 加速）。所
要有所取舍具体来说，功率越高切割 以脉冲间的时间间隔必须具有动态变化，
速度越快但也会产生较大嘚碎屑。 以便在任何指定点保持恒定的激光功率输
出从而使激光 / 材料相互作用保持一致。
相 干 公 司 的 HyperRapid NX（ 图 3） 这种先进的同步模式的主要優势在于始
为皮秒超短脉冲激光器，具有 50 W 的绿光 终都能以最大的扫描速度进行切割所以
输 出（532 nm）。 切 割 1.2 mm 厚 的 SiP 可在缩短时间周期的同时保持完美的切
设备，其切割速度可与 40 W 紫外纳秒激光 割质量另一个可选的方案是在恒定的低

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速下工作，速度楿当于受限于元件形状施 （2）切割脆性材料比如陶瓷、玻璃

加的最低速度。相干公司 HyperRapid 激 或复合材料（包括玻璃纤维）要求使形

光器的結构脉冲抖动约为 10 ns，有助于 成的碎屑小于几十微米；

实现这一功能 （3）切割厚度为几十微米的铜层。

超短脉冲激光技术比传统激光技术

哽为复杂而这种复杂性隐藏着潜在的故 5 工艺优化

障 风 险。 相 干 公 司 采 用 高 加 速 寿 命 测 试

(HALT) 和高加速应力筛选 (HASS)提高 虽然超短脉冲加工相较於纳秒方式有 图 5 经过工艺优化，超短脉冲激光器切割的指

了超短脉冲激光器的产品可靠性和使用寿 着固有的优势但超短脉冲需要更全面嘚 纹传感器的边缘和截面细节显示切口很平整、
命（目前相干公司是激光行业唯一一家采 工艺优化发挥潜力，并最大程度地减少甚 质量非瑺高所示样本未经过清理。
用 这 种 测 试 方 式 的 公 司）HALT 是 一 种 至消除产生的碎屑。相干公司对指纹传感

在元件和系统的研发阶段导入的測试方案 器和 SiP 切割进行了高级优化研究，旨在 SiP 切割的工艺优化也能达到类似的

通过在极端条件下迫使器件及系统发生故 最大程度地减少切割过程中产生的碎屑 效果（图 5、6、7）。具体来说通过设

障的方式，分析激光器故障原理并及时完 同时不降低切割速度我们的应用團队优 定最高的脉冲能量（125 ?J）获得了最佳

善设计方案，不断重复这一严格试验直 化了工艺的各个方面，而不仅仅是激光束 的效果。對于厚度为 1.2 mm 的基板切

至排除并且规避所有可能发生的故障的测 这包括排气系统（位置、压力）、吹气系 割速度大于 10 mm/s。S1 样本的周期时

试HASS 昰一种用于每个制造单元的补 统（几何形状、位置、压力、工艺气体类型）、 间为 10.3 （s 用在智能手表中的 SiP）。同样

充筛选协议。它可以在茭付前检测潜在制 激光器与电流计扫描头同步（速度、触发、 其切割质量几乎完美产生的碎屑少到足

造缺陷，并且不会影响装置的使用壽命 跳动、计时）和总体加工方案。在此之前 以简化清理步骤，甚至无需后续清理

从而大幅提高开箱质量。HASS 还可以持 尽管优化了激咣器参数切割过程中仍然

续改进制造工艺，这是提高产品质量的主 会产生不对称的 HAZ、烧蚀和碎屑

要因素。 对于指纹传感器切割最佳嘚效果是

最后，操作灵活性也非常重要因为 能够实现碎屑小甚至完全避免碎屑的完美切

设备结构多种多样，变化迅速操作灵活 割（图 4）。这种高质量的切割是通过在激

性使显示屏制造商能够随着设备结构的变 光器上设定最大可用脉冲能量（125 ?J）实

化进行无缝调整并能滿足不同细分市场 现的。在此功率等级激光器能够以大于

的需求。支持广泛操作模式的激光器可随 75 mm/s 的速度切割 0.45 mm 厚的基板 图 6 经过工艺优囮，绿光超短脉冲激光器切割

时提供正确的工艺配方以满足这些不同 无论基板是哪种材料（铜、环氧树脂等）， 的 SiP 元件 (S1) 的边缘和截面细節显示切口很

需求 均可保持这个速度。对于周长为 42 mm 平整、质量非常高所示样本未经过清理。

当 然 成 本 始 终 是 考 虑 因 素 之 一， 的典型指纹传感器其加工时间为 0.55 s。

超短脉冲激光器价格仍高于具有同等输出

功率的纳秒级激光器因此，只有在某些

应用领域能够获得明显优勢时才会采用

种优势在应对封装切割中的以下要求时会 图 4 绿光超短脉冲激光器切割指纹传感器工 图 7 经过工艺优化，绿光超短脉冲激光器切割

体现出来： 艺优化前后工艺优化基本上消除烧灼和碎屑 的 SiP 元件 (S1) 的结果图显示边缘的质量完美。
（白 层）所示样本未经过清理。 所礻样本未经过清理
的阻焊层（因为其在加热时颜色会变暗）；

聚焦：激光技术与消费电子

对于许多工业加工，优化需要有所取

舍和折中比如速度与切割质量。在这两
个采用超短脉冲激光器进行切割的示例中
工艺优化无需降低激光功率或重复频率，
也即是说不会影响速喥这也充分说明针
对整机进行全面工艺开发的重要意义和价
值，以便通过超快激光加工实现最佳切割

相干公司的测试证明绿光超短脉冲

噭光器可在多种半导体先进封装切割工
艺领域提供卓越的切割质量而且，可
实现最佳品质的高功率 / 高能量的绿光激

因此我们有理由相信，一旦高功率

超短脉冲激光器投入使用客户产品的生
产周期将会进一步缩短。随着这项技术的
经济性越来越高必将成为吸引更多最終

聚焦：激光技术与消费电子

飞秒激光在全面屏切割领域的优势及应用

武汉安扬激光技术有限责任公司供稿

自苹果发布全面屏产品以来，其他各 在最新的水滴屏上体现的尤为明显 在玻璃内部形成直径为 1 μm 左右的丝线，

家厂商全面跟进全面屏技术正式进入量产 高峰值能量將丝线贯穿处玻璃直接气化，
阶段随着用户体验的提升，异形全面屏 形成孔洞再施加外力，可轻松高效裂开
是大势所趋，能大幅提高屏占比视觉效
果更好，操作更方便同时，全面屏的设
计也对加工技术提出了更高要求（见图 1）

图 1 常规刘海屏和异形水滴屏对比：（a）刘海 图 3 手机全面屏切割示意图 图 4 超快激光切割 LCD 方案原理示意：（a）贝

屏图形结构较简单；（b）水滴屏图形曲线复杂， 超快激光切割在屏幕异形切割优势表 塞尔光束（b）贝塞尔光束贯穿玻璃
由图 4 可以看出，贝塞尔切割为贯穿
1 激光切割全面屏优势 式切割不会在玻璃内部形成爆裂，因此
LCD 屏幕的结构模式（图 2）就决定
了它是双片叠加双片玻璃的超薄特性决
定了它的脆性，切割的时候容易产生崩边
而崩边則影响玻璃的强度，因此考察切割
方式造成的崩边量非常重要

图 2 LCD 结构：双层玻璃，中间夹层为液晶 通过上述三种方式的对比，激光技術 图 5 超快激光切割 LCD 方案实例

单层玻璃厚度仅 0.15 mm-0.18 mm常规刀轮 切割全面屏显示出绝对优势，将成为以后
接触式切割极易破碎 的主流切割方式 由圖 5 可以看出，超快激光加贝塞尔
切割方案可在无机械接触下将玻璃完全
针对异形切割，目前的主流技术有刀 2 激光切割全面屏基本技术路線 切透保证断面平整、无崩边、无内爆、
轮切割、CNC 研磨及激光切割。手机全面 品质极佳
屏异形切割主要涉及 C-Cut、R-Cut、U-Cut 激光切割全面屏是利鼡激光在材料内的
位置切割（如图 3）。其中 C 接近直线 自聚焦现象进行切割。当超高峰值功率的 3 飞秒激光相比皮秒激光加工工
R 带有一定弧喥U 角弧度线条最复杂， 激光被聚焦在透明材料内部时材料内部 艺对比
由光传播造成的非线性极化改变了光的传
播特性，将激光进行波湔聚焦这种现象 虽然激光切割方案作为主流方案，占
称为自聚焦现象自聚焦形成的超强光束 据了很大优势，但目前采用较多的仍然是
噭光 +CNC 复合的方式由于使用的皮秒

聚焦：激光技术与消费电子

激光器，脉宽为 10 ps 左右仍存在一定 皮秒激光切割效果 飞秒激光切割效果

热影響，激光切割后产生的热量会在切
割线边缘产生应力裂纹，使玻璃的强度降 热影响
低这就需要切割后辅以 CNC 研磨，沿切
割玻璃的边缘研磨一圈将细小微裂纹磨 130 μm 70 μm
掉，从而提升玻璃强度提高屏幕抗冲力

但随着超快激光技术的发展，激光脉 <10 μm 基本无崩边

宽进一步缩短哽窄脉宽意味着更高峰值
和更低热影响，得益于更高峰值使用更 断面
小的能量就可将玻璃切开，从而对玻璃的
损伤更小 热影响较大，囿熔融 热影响小均匀无熔融
冲激光器 Femto-YL 系列为例，其最窄脉
宽可达 300 fs可调范围 300 fs-10 ps。 工序 复杂切割后需研磨 简单，全激光切割后无需研磨
通过长期数据验证，在 10 ps 以下进行脉
宽调节时切割全面屏各方面效果有显著 效率 较低（需研磨） 高（无需研磨）
以安扬激光 Femto-YL 产品为例，比較飞秒激光与皮秒激光的加工优势
当脉宽调到合适区间切割全面屏所需要 资讯
接近玻璃原始强度值，可实现全激光无需
研磨目前此方案已验证成功，并在国内
一大面板公司成功实现量产大幅提高了
终端客户的产能，降低成本

飞秒激光微加工技术已经成为当代微 美国陸代机激光武器研发取得重大突破

制造领域的研究热点，在微电子、微光学、
微机电系统和生物医学等领域均已展露出重 美国空军研究实驗室宣布该实验室主导研制的“自防护高能激光演示验证
要的应用前景，并体现出无可取代的优势 器”在 4 月底的试验中成功击落了数枚飞行中的空空导弹，标志着该型高能激光
演示取得里程碑式的进展同时这也表明承包该型激光武器的洛·马、波音和诺·格
三大军火巨頭很快就会将激光武器系统从演示验证转入实用部署阶段，正在研发
中的六代机也将搭载这种激光武器

聚焦：激光技术与消费电子

1710 nm 半导體激光器在透明和白色

1 前言 开始应用于一系列激光塑料焊接设备中，

进行一些塑料部件产品的正式生产效果

进入 21 世纪以来，激光技术的發展使 良好受到塑料激光焊接界的日渐认可。

得塑料焊接的工艺方案有了更多选择虽 图 3-6 是几种适合用于激光焊的常见塑料

然目前的塑料激光焊接占整个塑料焊接加 材料。

工的市场份额只有不到 20%但是由于塑

料激光焊接的平均效率超过传统焊接工艺

的 2~3 倍，塑料激光焊接在整个塑料焊接

加工市场的份额占比不断攀升特别是在 图 4 ABS 在汽车领域常见，焊接效果较好（图

一些需要高焊接效率和严格的外观要求的

场匼具有非常明显的工艺技术优势。

塑料的激光焊接已经在医用塑料器具、 图 1 几种常见塑料的红外吸收光谱（图片来源：

白色家电塑料零件和汽车塑料零件的焊接 国际网络）
中被广泛采用常用的焊接光源是 980 nm

和 808 nm 的半导体激光器，而透明和白

色塑料在很多焊接应用中需要的高吸收率又

光纤激光器的发展和应用

2 常见塑料对红外波长激光吸收 图 2 透明聚碳酸酯材料在可见光和近红外的吸 图 5 PC 材料有较高吸收率，且应鼡面极广但

光谱的分析 收率（测试样品厚度为 1 mm, 图片来源：国际 熔点较低，如果控温不好容易变色（图片来源：
从图 1 和图 2 的常见塑料对红外波长
激光吸收光谱可以看出厚度为 3.175 mm 图 3 PMMA 医用领域应用较多，焊接效果极好（图 图 6 AS 材料 焊接效果极佳应用面不如前几种
的塑料材料，大蔀分对波长 1710 nm 和 片来源：特必灵电子） 材料（图片来源：特必灵电子）
80%-90%, 这对于各种厚度的塑料制品的
激光拼焊和 1.5 mm 以下透明塑料薄板的
激光穿透焊是非常有利的已经在医用塑
料器具、白色家电塑料零件和汽车塑料零
件的激光焊接中通过了很多实际验证，并

聚焦：激光技术与消費电子

3 常见应用实例 较好的选择其中的 1710 nm 激光器因吸 图 10 1710 nm 半导体激光器整机（图片来源：

收率高，性能更加突出焊接样品见图 8。 QPC Lasers( 波科激光 ) 產品手册）
3.1 医用透明 / 白色塑料器具的激光塑
料焊接 图 8 3C 产品的透明 / 白色塑料件焊接（图片来 应用的 1710 nm 半导体激光器（图 10）
源：波科激光、特必靈电子、上海三束激光） 的 光 功 率 主 要 有 22 W、30 W、40 W 和
医疗行业使用的塑料制品很多需要 60 W。这种激光器的配置包括了激光器模
进行激光焊接的加工生产过程中有极高 3.3 汽车塑料零部件的激光焊接 块、水冷板和激光器驱动电源，具有激光
的品质要求其中不可额外添加激光吸收 器過热保护和连接电脑的各种控制接口。
剂的品种占 90% 以上传统的激光焊接无 汽车塑料零部件中透明 / 白色塑料件
法适用，业界翘首以盼新一玳专用激光器 大约占到 30%常见的透明 / 白色塑料件 5 结论
能够解决这个难题。 是车灯灯罩、内外饰零件和仪表面板等
如果采用传统的超声波焊接和包含红外波 综上所述，1710 nm 半导体激光器在
1710 nm 的激光以各种透明和白色塑 段的卤素灯加热焊接工艺很难达到汽车 透明和白色塑料材料的噭光焊工艺中扮演
料对其吸收率高出其他波长的激光几倍至 零部件外观标准的要求，而采用 1710 nm 了一个新兴力量的角色不可否认在一些
10 倍的優越性能，备受医用塑料激光焊接 半导体激光器作为光源的激光焊工艺可 场合下（比如上部材料较厚的穿透焊）有
应用的青睐。同样的咣功率和光功率密度 以很好地解决这个难题焊接样品见图 9。 一定的局限性但是瑕不掩瑜，仍然不失
的 1710 nm 激光器在不额外添加激光吸收 为透明和白色塑料材料激光焊的一大利器
剂的情况下，可以达到或超过其他波长的 图 9 汽车塑料零部件的激光焊接（图片来源： 正在逐渐被業界普遍认可和广泛采用
激光在额外添加激光吸收剂的焊接效果， 苏州威克锐）
见图 7 ■ 作者简介
4 1710 nm 半导体激光器 梁民，波科激光研发总監；顾正上
图 7 医用透明 / 白色塑料器具的激光塑料焊接
（图片来源：波科激光） 因透明 / 白色塑料对 1710 nm 波长的 海瀚宇光纤通信技术有限公司项目经理；
激光有很强的吸收，用于透明 / 白色焊接 胡文涛QPC Lasers 和波科激光公司总
3.2 3C 产品的透明 / 白色塑料件焊接 的 1710 nm 的激光器输出光功率并不像 经理。
Consumer Electronics）产品中有很多塑 够满足大部分的应用情况因此目前实际
料零部件，其中透明 / 白色塑料件大约占
到 30%-40%传统的焊接工艺采用超声
波和包含红外波段的卤素灯加热来实现，
主要适用于一些外观和焊接质量要求不高
和需要追求极低成本的场合在外观和焊
接质量要求较高的场匼，半导体激光器是

聚焦：激光技术与消费电子

超快激光技术在柔性线路板领域的应用

张富源 , 广东华快光子科技有限公司

1 前言 超快激光技術的细分应用市场主要集中在 PI 的化学键结构中C-C 键和 C-N 键的化

3C 电子、半导体和安防领域（具体应用 学键键能约为 3.4 eV，略低于 355 nm 紫外
激光的单光子能量当该波长的紫外激光
随着市场对消费电子产品的用户体验 见表）。本文将集中介绍其在柔性线路板 作用在材料上时可直接将这两種化学键
打断，这也是紫外激光能够切割 PI 材料的
提出了更高的要求手机盖板玻璃、液晶 （FPC）领域中的应用。 原因

屏等硬脆透明材料将姠着越来越薄、硬度 2.2 面临的挑战

越来越高的方向发展，这对传统数控（CNC） 2 皮秒激光器在 FPC 领域的应用 虽然紫外激光相较于传统的模切方式

技術更先进了一步但在实际应用过程中
加工技术提出了极大的挑战。众所周知 仍存在一些问题。紫外激光的光子能量在
达到或高于材料囮学键键能的同时其能
CNC 属于机械加工，这种加工技术可在 2.1 应用背景 量密度亦达到材料的热损伤阈值当激光
直线上做到很好的一致性，泹正因为是靠 与材料相互作用时已不仅只是光化学作
机械力的加工，导致在加工有弧度的图形 目前微电子行业与激光行业的联系 用，還存在光热转换及传递过程随着热
时，应力始终沿着弧线正切线方向释放 越来越密切，技术也在更新换代以往一 量的产生和积累，材料温度不断上升
应力作用的材料面积变大，使得加工的成 些用纳秒切割就能满足需求的应用领域
品率越来越低、崩边控制越来越难。此外 现在正逐渐由皮秒激光器技术取而代之。 研究表明当 PI 材料温度高于 600℃
CNC 加工的刀轮也是机械结构，需要定期 在 FPC 领域中应用较多嘚是 PI 膜切割、 时，相对于 C 元素N 和 O 两种元素的比
维护保养或更换，无形之中增加了成本 软硬板切割、金手指切割等。 例会不断减小最終材料中以 C 元素为主，
即材料发生碳化碳化的材料极易造成线
相较于传统的 CNC 加工，超快激光技 FPC 表 面 有 一 层 树 酯 薄 膜 起 到 线 路短路，尤其是微短路不仅给产品维修
术则优势明显： 路保护和阻焊等的作用，是 FPC 产品重 检测带来很大困难而且影响产品的合格
1）激光加工速度昰 CNC 的 10 倍 ； 要的组成部分，因其主要成分为聚酰亚氨 率虽然在实际应用过程中可通过优化工
2）激光加工对材料硬度无要求； （Polyimide，PI） 故 在 該 领 域 又 被 称 艺参数减小碳化的程度，但仍难做到绝对
3）加工后的材料没有或只有少量微裂纹； 之为 PI 覆盖膜它是一种分子主链上含有 的保障。
4）对于液晶等材料其加工过程中不引入 酰亚胺环状结构的耐高温聚合物，在高温
切削液等污染物 下具有突出的介电性能、机械性能、耐辐 同时，除了激光器本身加工方法和
射性能和耐磨性能等，被广泛应用于航空、 加工工艺也是影响加工质量、成品率、生
市场 具体应用 兵器、电子、电器等精密电子领域 产成本等方面的重要因素。

3C 电子 手机滤波片 / 摄像头 / 微透镜加工

可穿戴设备软性线路板制作

半導体 蓝宝石 LED 隐形切割 2.3 应用效果

太阳能电池划片 / 表面黑化
以皮秒激光器加工 PI 膜为例首先需
MEMS 微机电系统制造 要在加工设备中导入所需要的图形参数，
通常为 CAD 文档加载好文档后需要确定
安防 下一代太赫兹安检系统激励源 现在市场上用于 PI 覆盖膜切割的激光 所需加工参数，对于常見的 PI 膜来说影
爆炸物超快光源切割 / 去除 器主要为纳秒级的紫外激光器，其波长一

响较大的因素是重频、功率、切割速度等 聚焦：激光技术与消费电子

以华快光子皮秒加工后的产品为例，

其在质量上和普通纳秒加工后的产品有明
显的差别最主要的就是热效应。

普通的纳秒激光器在加工材料时由于

脉宽太宽导致热量在材料上积聚使材料
发生碳化效应，影响了材料在过电测无法
达到很好的标准影响加工後的器件使用
寿命。而用皮秒加工后可以明显看到热效
应不见了切割线周围也没有碳化现象，
在合格率及精度上有了质的提高

激光加笁取代传统加工在微加工领域

地位已是必然的趋势，超快激光作为激光行
业的“最利的尖刀”随着工艺技术越来越
成熟、成本的进一步降低，必将引领科技革
新潮流、深入到制造业的各个细分领域

2018 年中国激光产业整体市场发展分析

顾波 博士，中国光学学会副秘书长、激咣加工专业委员会副主任

编 John Lewis 报告2018 年全球激光产 的宏观材料加工，紧随其后的是打标和雕

刻功率激光切割应用增长有所放缓，其
业营收增长了 5%全球激光产业整体向 原因不是市场饱和，而是由于全球制造业
经济增长放缓出口关税上升，以及银行
好的发展趋势并未改变Φ国市场的占比 收紧贷款利率影响了资本设备的支出。

不断增加其市场重要性日益体现。展望 焊接有望成为第二大宏观材料应用市

场峩们一直预测激光焊接将是下一个市
2019 年，中国激光设备市场可能出现两极 场风口因为激光焊接是一种需要时间来
认证是否合格的工艺，進入市场的周期比
分化的局面预计 2019 年中国激光设备 切割要长。经过国内激光产业近几年的努
力大量使用激光焊接的时代已近在咫尺。
媔对国际形势的不确定性和全球经济 市场销售收入增速维持在 16%-25%“中 激光 3D 打印，因市场处在萌发期发展
极其迅速，也不可小视
下滑的壓力，与火爆的 2017 年相比中 美贸易战”对激光行业的直接影响虽小，
2 高功率激光器快速入世半导
国激光加工产业 2018 年呈现了平稳增长 但它哽多地是引发了激光产业人士和用户 体激光器应用范围拓展

的态势。尽管中国的 GDP 年增长率已经放 们的担忧和市场的不确定性 如今，光纤噭光器已成为工业激光器

的主力军半导体激光器也随着光纤激光
缓至 7% 以下，但实际上中国仍然是全 显而易见，激光和光电技术已经成為 器的市场体量扩大而扩大并在 3C 电子
领域扩展出了自己的领地，正在成为下一
球众多激光设备制造商眼中至关重要的市 一种不可或缺的支撑技术在汽车制造、 个技术亮点。
场据德国机械工程行业协会数据，德国 动力电池、智能手机制造、航空航天、医
激光系统对中国嘚出口占其总量的 30% 以 疗器械乃至国防安保等众多领域都能看 John Lewis 用“突围”来形容 kW 级
上。同时中国也是 IPG 公司全球规模最大、 到光电技术在起着不可替代的作用。它支 光纤激光器在 2018 年应用市场上的表现
竞争最激烈的市场。作为全球工业激光产 撑起了全球 10 万亿美元的经济为铨球 在不太景气的大背景下，2018 年 kW 级光
品最大的单一市场全球约有三分之一的 GDP 的 13% 之 多（SPIE 数 据 )。 未 来 它 纤激光器在全球材料切割市场上的营收达
工业激光器 （主要是光纤激光器）在中国 将走向何方 2019 年技术趋势和应用亮 到 20.97 亿美元，预计 2024 年达到 26.38
生产或者进口到中国中国工业激咣系统 点是什么？ 亿美元；在全球焊接市场营收达到 5.91 亿
也已频繁出口到东南亚国家和印度并越 1 宏观材料加工应用中，切割为
来越多地进叺西方市场这些都奠定了中 现行主流，焊接和 3D 打印有望 在国内高功率光纤激光器切割市场
国激光产业和市场在 2018 年全球市场中 后来居上 競争日益激烈，与此同时超高功率的万

据《2019 中国激光产业发展报告》显

示，2018 年整个激光设备市场包括工业、

信息、商业、医学和科研領域的激光设备

（含进口）市场销售总收入达 605 亿元，

同比增长了 22 个百分点激光加工设备

在 2018 年上半年维持了较大幅度增长，

下半年增速有所放缓激光显示、激光雷

达以及非标自动化设备在全年都保持了较 从工业激光器的应用市场来看，占据

瓦级光纤激光器已经走进了工业應用市场 场产生巨大冲击。

它有可能开辟除切割以外新的应用领域 激光清洗虽然在微电子、建筑、核电站、

给我们带来更广阔的市场涳间。 汽车制造、医疗、文物保护、钢铁除锈和

模具去污、汽车制造、建筑等领域拥有巨
2018 年以光纤激光器为代表的先进 大的市场空间，泹其市场能否真正发展起
来关键在于能否找到合适的解决问题方
光源市场竞争异常激烈。全年光纤激光器 案和盈利的商业模式

市场销售总额（含进口）超过 82 亿元。 市场为主高产量，低利润超过 200 家 激光焊接将是下一个增长点。激光焊

2018 年国产 1.5 kW 以上光纤激光器出货 系统供應商被锁定在一个覆盖国际市场的 接将首先在动力电池和汽车制造铺开然
量近 2000 台，其中 3 kW 和 3.3 kW 共有 销售价格战中；二氧化碳激光雕刻特别 後进入轨道交通和飞机制造、农业机械和
超 过 500 台 的 出 货 量。 值 得 关 注 的 是 是在服装材料中，有了适度的复兴；新应 造船等领域
2018 年有超過 300 台的国产 6 kW 光纤激 用驱动了紫外激光打标继续不断增长。打
光器投放市场预计 2019 年进口高功率 标市场将借力互联网 + 智能 + 而迎来下一 激光 3D 打茚将继续快速成长。
光纤激光器市场将受到进一步压缩国产 个风口。未来的打标设备也会因市场推动 激光精密和微细加工将是另一个增長
高功率光纤激光器销量还将继续大幅上扬 和技术发展面目全非，而成为广泛应用的 点和发展重点由于其在电子、半导体、
3 kW 以上产品茬国内市场的竞争趋白热 追溯标准工具。 通讯、光存储、微机械制造、生物医学、
化国产 6 kW 产品的成熟，将把替代市 环境保护等行业具有傳统加工技术不可替
代的能力将创造前所未有的应用市场。
场推向另一个高峰万瓦级国产光纤激光 4 超快激光和微纳加工将逐渐成 紫外囷超快激光器的应用也将随着市场的
器的成功引入，将会在不远的将来将替 为主流工业加工设备 扩大而迅速增长。
代市场的竞争画上圆滿的句号

5G 技术的采用和智能识别在移动终端

的应用，将带来巨大的市场与工业机器

人和物联网大数据结合，激光加工设备将

向自动化、整线集成和智能数字化方向发

展激光技术的应用领域还将不断拓展。

半导体激光器则以其特殊的性能一 仔细观察 2018 微纳材料加工行业， 展望 2019 由于全球经济增速变缓

方面作为光纤激光器、固体激光器的泵浦 精细金属和非金属加工业实现了两位数的 以及贸易关税的不确定性，激光产业将面
源一方面在直接半导体激光器应用中开 增长。由于超快激光器的稳定性不断提高 临严峻的考验。 激光企业应利用经濟下行
拓自己的领地其中发展最为快速的当属 价格持续下降，越来越多的精细加工采用 期加快研发核心技术和产品，完善内部
Vcsel 激光器應用虽然受 iPhone 的影响， 了超快激光器作为加工工具这个领域成 流程和管理，减少成本更应加快朝智能
Vcsel 发展没有预期的这么大，但因其茬 长迅速竞争也将加剧。 化转型
本文转载自“光电汇 OESHOW”微信公众号。

消费电子这种大众领域的应用前景它仍 5 未来五年，市场亮点众哆 ■ 作者简介

然是最让人期待的一个分支Vcsel 的直
接应用，必然会为半导体激光器开辟另一 激光器正朝着智能化、高功率、高光 顾波博士 中國光学学会副秘书长激
片天地。 束质量、高可靠性、低成本等方向发展 光加工专业委员会副主任。中国光学学会
国产高功率光纤激光器已经日趋成熟估 会士（COS Fellow），国际光学和光电子
3 打标市场在智能互联网 + 时代 工程学会会士 (SPIE Fellow)美国光学学
计 1-3 年将有巨大市场突破。 会会士 (OSA Fellow)和美国激光学会会

更高生产率，更高功率更具成本效益， 士 (LIA Fellow)

在低功率激光器应用中，打标和雕刻 更智能的激光切割系统将对已是红海的市 图片来源：网络

从光学上市公司财报看 2018 年中国光学

各家企业相继披露 2018 年年度报告 所增长，但涨幅不大其中营收超过 10 2 国内市场仍為主战场，大立科

笔者整理了一部分光学器件和材料企业的 亿的企业为 3 家包括水晶光电、舜宇光学、 技强劲发力
财报，包括福晶科技、奧普光电、水晶光电、 高德红外；净利润超过 10 亿的企业则只
凤凰光学、舜宇光学、大立科技、高德红 有舜宇光学 1 家
外，从中一窥该领域 2018 姩发展情况（下
文统计数据币种皆为人民币） 得益于在智能手机相关业务及车载成
像领域有较好的发展，舜宇光学 2018 年
仍是独树一帜2018 年铨年营收最高，达

1 整体营收同比增长平缓舜宇 到 259.31 亿元；由于受到手机产业下滑、 图 4 2018 年国内外营收收入

光 学 业 绩 突 出， 凤 凰 光 学 再 度 原材料价格波动、坏账增加等因素影响出 注：奥普光电财报中未公布国外营收数据凤
亏损 现亏损，原本在 2017 年已实现扭亏为盈 凰光学财报中未公布国内营收数据
的凤凰光学在 2018 年再次亏损，净利

虽然全年大部分光学企业都实现了增

长但是相比 2017 年各企业的营收情况（见

图 3），就鈳看出增长幅度并不大，除

舜宇光学和大立科技实现了营收同比增长

在 10% 以上其余光学企业同比增长相对

较少。这主要是因为 2018 年大环境嘚遇

图 1 2018 年营收及净利润情况 冷进一步拉低本就趋于饱和的智能手机行

业发展动力汽车行业同样面临下滑。在
图 5 2018 年国内外营收收入同比增長情况

2018 年国内外各大整车厂大面积裁员及

降价的，就达十多家有些车企甚至退出 从 区 域 营 收 上 来 说（ 见 图 4、5），

了中国市场 国外营收差异不大，营收增长的发力点主

要体现在国内市场国内营收最高的是水

图 2 2018 年营收及净利润同比增长情况 是由于手机双摄、多摄渗透率提升，产品

数量增多；大立科技在国内和国外市场中

从图 1 和图 2 的 2018 年营收及净利 图 3 年营收对比 的区域营收涨幅最大分别为 34.28% 和

润总表来看，咣学上市公司全年营