產業脈動|雷射國際產業發展與雷射低碳製造

作者:

邱慶龍

刊登日期:2023/02/01

摘要:國際雷射市場持續聚焦在 5G、半導體、電動車輛等應用的製程需求,國內雷射產業也多在這些領域發展當中。台灣雷射產業已從完全進口到今日有自有品牌的國產高功率 / 精微加工用雷射源、雷射光機模組與設備,已經建立自主供應鏈。節能減碳目前是國際重要關注議題,雷射技術需要導入相關技術進行減碳升級,以滿足未來 30 年的淨零議題。本文將分析目前國外雷射產業發展趨勢,並向大家介紹雷射技術與減碳需求結合的解決方法。

Abstract:The international laser marketplace continues to focus on the process requirements of 5G,
semiconductors, electric vehicles applications, and the Taiwan’s domestic laser industry is also developing in
these fields. Taiwan's laser industry has established its own independent brand and supply chain from completely
imported to today's own brand of domestic high-power/micro-machining laser sources, laser light engine modules
and equipment. Energy saving and reduction are currently an important topic of international concern. Laser
technology needs to introduce relevant technologies to reduce carbon and upgrade to meet the net zero issue in
the next 30 years. This article will analyze the current development trend of the international laser industry, and
introduce solutions to the combination of laser technology and carbon reduction needs.

關鍵詞:雷射、產業、淨零排放

Keywords:Laser, Industry, Net zero

雷射國際產業現況
歐洲 OPTECH CONSULTING 對全球雷射產業的調查結果顯示,2021 年全球加工用雷射源產值達到 52 億美元,加工用雷射系統產值更是來到一個新的高點,達到 213 億美元,較前一年成長22% 之多,如圖 1圖 2。在加工用雷射源的種類方面,光纖雷射源的產值為 27.04 億美元,佔全部加工雷射源產值的 52%,仍然是主要的雷射源來源。在過去幾年中,光纖雷射源在整體雷射源
產值中的佔比從 15% 增加到 50% 以上,平均功率為 1kW 以上的高功率光纖雷射源占工業光纖雷射器市場的 70% 以上,其中 6 kW 光纖雷射源在鈑金切割已經被廣泛採用,而 10 kW 以上的雷射加工機正在逐漸進入市場擴大佔有率,也正因為在過去五年中,千瓦級光纖雷射源的價格下降超過50%,中國光纖雷射源的市場價格甚至更低,導致整體設備銷售激增 [1]。氣體雷射領域包括CO2雷射和準分子雷射,CO2 雷射主要用於 EUV 生成的高功率雷射、非金屬加工等,準分子雷射主要用於 IC 產業加工,包括退火和深紫外光刻。

根據預測,2022 年加工用雷射源與雷射系統預計將以略高於 10% 的速度增長,然後逐年放緩[1]。在材料加工應用方面,高功率的切割與銲接應用依然佔比最大,達 47%,其次是光電半導體與微電子應用約 24%,為材料加工最主要、重要的兩大應用產業,如圖 3。主要原因在近年因電動車產業蓬勃發展,無論是車體鈑金、底盤金屬件、電池或是車用電子等應用需求大增,而半導體領
域因為晶片短缺,導致先進封裝需要更高速穩定的雷射製程加快生產,加上手機等手持裝置需求仍然存在,使得全球在高功率及光電半導體微電子產業領域需求仍然很大。

 圖1 全球加工用雷射系統產值

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