摘要：隨著半導體終端應用的升級以及對芯片封裝性能要求的不斷提高，超精密激光加工設備在硅片制造、晶圓制造、先進封裝和傳統(tǒng)封裝等領域的應用需求顯著增長。2024年，中國半導體激光加工設備市場規(guī)模為37.4億元，同比增長19.11%。隨著半導體終端應用的不斷升級，對芯片封裝性能的要求也越來越高。超精密激光加工設備在硅片制造、晶圓制造、先進封裝和傳統(tǒng)封裝等領域的應用需求顯著增長，推動了市場規(guī)模的擴大。

一、定義及分類

半導體激光加工設備是指在半導體生產(chǎn)環(huán)節(jié)中通過激光技術對硅片、晶圓及芯片進行加工的工具。其核心是利用半導體激光器產(chǎn)生的高能量激光束，對半導體材料進行精確加工，以實現(xiàn)各種工藝要求。半導體激光加工設備按照不同工藝環(huán)節(jié)的用途，主要可以分為激光劃片設備、激光打標設備、激光解鍵合設備、激光Trimming設備。

二、行業(yè)政策

近年來，中國政府高度重視半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，出臺了一系列政策支持半導體激光加工設備行業(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)《關于深入實施檢驗檢測促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級行動的通知》，提出聚焦新一代信息技術、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)，同時兼顧傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級，探索建立檢驗檢測“揭榜掛帥”創(chuàng)新機制，鼓勵檢驗檢測機構與高校、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，開展檢驗檢測關鍵共性技術和儀器設備協(xié)同攻關，破解“卡脖子”難題，推動科技創(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，半導體激光加工設備企業(yè)可以獲取更多的前沿技術和研發(fā)支持，提升產(chǎn)品的技術含量和附加值。同時，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)，實現(xiàn)協(xié)同效應，提升整個產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力。

三、發(fā)展歷程

中國半導體激光加工設備行業(yè)發(fā)展主要經(jīng)歷了四個階段。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；1954年，基于受激輻射理論，美國科學家湯斯發(fā)明微波激射器；1960年，美國科學家梅曼首次制成光波激射器，標志著激光時代的到來；1961年，中國長春光機所研制成功中國第一臺紅寶石激光器，標志著中國激光時代的到來；1962年同質(zhì)結GaAs半導體激光器問世；1963年，長春光機所和半導體研究所成功研制出GaAs半導體激光器；1969年雙異質(zhì)半導體激光器問世；1970年，上海光機所和半導體研究所成功研制出單異質(zhì)結構半導體激光器。

1971年至1999年的啟動期，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)結構激光器在室溫下的連續(xù)受激發(fā)；1976年，中國實現(xiàn)室溫條件下雙異質(zhì)結構半導體激光器的連續(xù)運轉(zhuǎn)工作；1977年，雙異質(zhì)短波長半導體激光器的連續(xù)工作壽命達到了1×10的6次方個小時，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，中國半導體研究所成功實現(xiàn)室溫條件下半導體激光器運轉(zhuǎn)壽命超過1千小時；1980年，中國成功突破室溫條件下半導體激光器運轉(zhuǎn)壽命超過10萬小時，研制成功雙穩(wěn)態(tài)半導體激光器；1987年，中國成功研制出DFB半導體激光器；1993年，中國成功研制出GaInAs垂直腔面發(fā)射激光器；20世紀70-80年代，激光打標、激光焊接等技術逐漸應用于商業(yè)領域；20世界90年代，多種激光精密加工技術在電子行業(yè)應用。全球半導體激光器光纖通信系統(tǒng)時代到來，中國自研多種半導體激光器。

2000年至2015年的高速發(fā)展期，21世紀初，自動化激光設備等高端產(chǎn)品開始應用；2005年，中國廠商進入光纖激光市場；2006年，中國發(fā)布《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020 年)》首次將激光技術列為重點發(fā)展的前沿技術，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域的應用始終占有著40%左右的比例，顯示出激光材料加工成為激光重要的應用領域，即激光加工設備嶄露頭角。激光加工設備領域應用逐具規(guī)模。

四、行業(yè)壁壘

1、技術壁壘

半導體激光加工設備行業(yè)屬于技術密集型行業(yè)，技術壁壘是進入該行業(yè)的主要障礙之一。首先，該行業(yè)需要高度的技術和研發(fā)能力，涉及到半導體激光器、光學系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多個領域的核心技術。例如，高功率激光器的研發(fā)需要解決散熱、光束質(zhì)量等復雜問題，而高精度光學系統(tǒng)的設計和制造則需要先進的加工設備和工藝。其次，技術研發(fā)周期較長，需要大量的資金和專業(yè)人才投入。半導體激光加工設備的技術要求極高，精度高、工藝復雜、質(zhì)量穩(wěn)定性要求嚴苛，這使得新進入者難以在短時間內(nèi)掌握核心技術并實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。

2、人才壁壘

半導體激光加工設備行業(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)需要具備豐富技術經(jīng)驗的研發(fā)團隊、熟練的工程技術人員以及專業(yè)的管理人才。然而，目前國內(nèi)相關專業(yè)人才相對稀缺，培養(yǎng)周期長，企業(yè)需要花費大量的時間和資金來吸引和培養(yǎng)人才。此外，半導體激光加工設備行業(yè)的技術更新?lián)Q代快速，要求人才具備持續(xù)學習和創(chuàng)新能力，以適應市場需求的變化。人才的短缺不僅限制了新企業(yè)的進入，也對現(xiàn)有企業(yè)的技術創(chuàng)新和市場拓展構成了挑戰(zhàn)。

3、資金壁壘

半導體激光加工設備行業(yè)的資金壁壘較高，進入該行業(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驗設備和研發(fā)工具，如高精度激光器、光學測量儀器等。其次，生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要購買高精度的零部件和先進的生產(chǎn)設備，如數(shù)控激光切割機、焊接機器人等。此外，企業(yè)還需要建立完善的銷售網(wǎng)絡和售后服務體系，以滿足客戶的需求。資金的高投入使得新進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力和良好的現(xiàn)金流管理能力，以維持企業(yè)的正常運營和持續(xù)發(fā)展。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

半導體激光加工設備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括光學元器件、激光加工頭、激光器、機械部件、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體激光加工設備的基礎，其質(zhì)量和性能直接影響設備的最終性能。產(chǎn)業(yè)鏈中游為半導體激光加工設備的制造環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游應用領域主要集中于電子領域。

半導體激光加工設備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

光學元器件

歐菲光集團股份有限公司

舜宇光學科技(集團)有限公司

聯(lián)創(chuàng)電子科技股份有限公司

浙江水晶光電科技股份有限公司

激光器

西安炬光科技股份有限公司

蘇州長光華芯光電技術股份有限公司

北京凱普林光電科技股份有限公司

武漢銳科光纖激光技術股份有限公司

數(shù)控系統(tǒng)

武漢華中數(shù)控股份有限公司

科德數(shù)控股份有限公司

廣東創(chuàng)世紀智能裝備集團股份有限公司

秦川機床工具集團股份公司

電源管理

德州儀器半導體技術(上海)有限公司

成都芯源系統(tǒng)有限公司

圣邦微電子(北京)股份有限公司

矽力杰半導體技術(杭州)有限公司

上游

大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司

蘇州德龍激光股份有限公司

蘇州邁為科技股份有限公司

華工科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司

中游

電子領域

下游

2、行業(yè)領先企業(yè)分析

（1）大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司

大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司創(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備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，產(chǎn)品涵蓋激光打標機、激光焊接機、激光切割機等多個系列，廣泛應用于IT制造、電子電路、汽車配件等多個領域。大族激光多次獲得國家級和國際級榮譽，包括國家火炬計劃項目、中國專利優(yōu)秀獎等。2023年，大族激光的半導體設備榮獲年度第三代半導體設備最具影響力產(chǎn)品獎。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體激光加工設備研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術企業(yè)。公司致力于為半導體、電子電路、新能源等領域提供先進的激光加工解決方案。德龍激光在半導體激光加工領域擁有多項核心技術，如Micro LED巨量轉(zhuǎn)移技術、先進封裝技術等。這些技術在國內(nèi)處于領先地位，部分技術已達到國際先進水平。公司利用超快激光技術，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備、鈣鈦礦薄膜太陽能電池激光加工設備等。這些產(chǎn)品在市場上獲得了廣泛認可，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

隨著半導體終端應用的升級以及對芯片封裝性能要求的不斷提高，超精密激光加工設備在硅片制造、晶圓制造、先進封裝和傳統(tǒng)封裝等領域的應用需求顯著增長。2024年，中國半導體激光加工設備市場規(guī)模為37.4億元，同比增長19.11%。隨著半導體終端應用的不斷升級，對芯片封裝性能的要求也越來越高。超精密激光加工設備在硅片制造、晶圓制造、先進封裝和傳統(tǒng)封裝等領域的應用需求顯著增長，推動了市場規(guī)模的擴大。

七、發(fā)展因素

1、機遇

（1）國產(chǎn)替代加速

近年來，隨著國內(nèi)半導體激光加工設備技術的不斷進步，國產(chǎn)設備在性能和質(zhì)量上逐漸接近甚至達到國際先進水平。特別是在激光劃片設備、激光打標設備等領域，國產(chǎn)設備的市場份額不斷提升，進口替代趨勢明顯。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軍。此外，國家政策的支持也為國產(chǎn)設備的推廣提供了有力保障，政府通過設立專項基金、提供財政補貼等方式，鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入，提升國產(chǎn)設備的技術水平。這不僅有助于降低國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)對進口設備的依賴，還能夠提高國內(nèi)企業(yè)的市場競爭力，推動整個行業(yè)的快速發(fā)展。

（2）下游應用領域拓展

半導體激光加工設備的應用領域不斷拓展，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、激光焊接等技術在汽車制造、航空航天、機械加工等領域的應用越來越廣泛。同時，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，半導體激光加工設備在這些領域的應用也不斷深化。例如，在新能源汽車領域，激光焊接技術在動力電池、電機等核心部件的制造中發(fā)揮關鍵作用；在醫(yī)療健康領域，激光微加工技術助力高端醫(yī)療器械的精密制造。此外，隨著半導體產(chǎn)業(yè)的升級，對激光加工設備的需求也在不斷增加，特別是在硅片制造、晶圓制造、先進封裝等環(huán)節(jié)。這些新興應用領域的拓展，為半導體激光加工設備行業(yè)提供了新的增長點，推動了行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

（3）技術突破與創(chuàng)新

半導體激光加工設備行業(yè)的技術突破與創(chuàng)新為行業(yè)發(fā)展提供了強大動力。近年來，國內(nèi)企業(yè)在激光器、光學系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等核心技術領域取得了顯著進展。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、焊接等領域的應用越來越廣泛。同時，超快激光器在精密微加工領域的應用也顯著擴大，推動了3C電子、半導體等行業(yè)的工藝革新。此外，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術的深度融合，激光加工設備正向智能化、數(shù)字化方向發(fā)展。這些技術突破與創(chuàng)新不僅提高了設備的加工精度和效率，還降低了設備的生產(chǎn)成本，增強了國產(chǎn)設備的市場競爭力。未來，隨著技術的進一步發(fā)展，半導體激光加工設備行業(yè)將迎來更多的發(fā)展機遇。

2、挑戰(zhàn)

（1）高端設備依賴進口

目前，中國半導體激光加工設備行業(yè)在高端設備領域仍依賴進口，國產(chǎn)設備主要集中在中低端市場。高端半導體激光加工設備的技術含量高，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水平存在差距。例如，高功率激光劃片設備、高精度激光打標設備等高端產(chǎn)品，仍需從國外進口。這種依賴進口的局面不僅限制了國內(nèi)半導體產(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

半導體激光加工設備的生產(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被國外企業(yè)壟斷，國內(nèi)企業(yè)難以獲得關鍵零部件的供應。例如，高純石英砂、高精度光學元件等原材料和零部件主要依賴進口。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，無法滿足半導體激光加工設備行業(yè)的需求。零部件配套能力的不足，不僅增加了設備的生產(chǎn)成本，也影響了設備的性能和可靠性。

（3）市場競爭激烈

半導體激光加工設備行業(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、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展，但在高端設備領域仍面臨較大的競爭壓力。此外，隨著國內(nèi)市場的不斷擴大，越來越多的企業(yè)進入該行業(yè)，市場競爭進一步加劇。企業(yè)需要不斷提升自身的技術水平和產(chǎn)品質(zhì)量，加強品牌建設和市場推廣，以提高市場競爭力。

八、競爭格局

由于半導體激光加工設備領域技術門檻較高，中國廠商起步較晚，參與競爭的企業(yè)數(shù)量較少，目前全球半導體激光加工設備的市場格局主要由國際廠商主導。半導體激光加工設備行業(yè)呈現(xiàn)以下梯隊情況：第一梯隊有DISCO、EO Technics、ASMPT等；第二梯隊有EVG、Süss Microtec、東京精密、大族激光、德龍激光、聯(lián)動科技、邁為股份、華工科技等；第三梯隊有先導智能、逸飛激光等。

九、發(fā)展趨勢

1、技術融合與創(chuàng)新加速

在未來，半導體激光加工設備行業(yè)將更加注重技術的融合與創(chuàng)新。隨著信息技術、智能制造技術的快速發(fā)展，激光加工技術將與人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術深度融合，推動設備向智能化、自動化、精準化方向發(fā)展。這種技術融合將大大提升設備的加工效率、精度和穩(wěn)定性，為行業(yè)帶來新的增長點。

2、應用領域持續(xù)拓展與深化

隨著半導體激光加工技術的不斷成熟和應用領域的不斷拓展，未來該設備將在更多領域發(fā)揮重要作用。除了傳統(tǒng)的制造業(yè)領域外，還將廣泛應用于醫(yī)療、環(huán)保、新能源、航空航天等新興領域。特別是在高端制造業(yè)中，半導體激光加工設備將成為實現(xiàn)精密加工、提高產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵工具。隨著應用領域的持續(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)保意識日益增強的背景下，綠色環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展將成為半導體激光加工設備行業(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，推動設備向低能耗、低污染、高效率方向發(fā)展。同時，隨著新能源技術的不斷發(fā)展，半導體激光加工設備也將在新能源領域發(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，以及新能源汽車領域的電池焊接等。