雷射切割

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雷射切割（Laser Dicing）是利用高能雷射束沿晶圓劃片道進行燒蝕或內部改質，實現晶片無接觸分離的精密加工技術。它區別於傳統刀片機械切割，核心優勢在於消除機械應力、減少崩邊微裂紋、支援更窄劃片道，使超薄晶圓、低k介質及脆性材料（如碳化矽、玻璃中介層）的高良率切割成為可能。在 AI GPU、HBM、矽中介層、SiC 功率器件和 MEMS 等先進封裝與第三代半導體制造中，雷射切割已成為提升封裝良率與晶片可靠性的關鍵工序。

2 3 分鐘產業解釋

半導體封裝工藝流程中，“劃片”承接晶圓減薄之後、晶片貼裝之前，是將整片晶圓分割為獨立晶片的必需環節。傳統工藝長期依賴金剛石刀片高速旋轉磨削，通過物理接觸切斷晶圓。該方法工藝成熟、成本低廉，至今仍佔據約 70% 以上的劃片產能（按晶圓片數計，SEMI 2022 年封裝路線圖估計），但在面對厚度低於 100μm 的超薄晶圓、低介電常數（low-k）介質層以及碳化矽、氮化鎵等硬脆材料時，機械應力導致的邊緣崩缺、微裂紋和膜層剝離問題顯著，直接拉低後續封裝良率與晶片長期可靠性。

雷射切割從機理上消除了機械接觸，通過“能量選擇性移除或內部改質”實現分離：燒蝕切割以紫外雷射直接氣化劃片道材料，輔以惰性氣體吹掃；隱形切割則將雷射聚焦至晶圓內部形成改質層，再借由膠膜擴張應力使晶片從內部自然劈裂，表面幾乎無碎屑。近幾年，水導雷射（Water-jet guided laser）也進入產線，通過水束耦合雷射實現同步冷卻與熔渣沖刷，尤其適用於厚片與低k介質結構。此外，等離子切割（Plasma Dicing）作為另一無應力技術也在興起，形成競合格局。

在先進封裝（如台積電 CoWoS、英特爾 EMIB、三星 X-Cube）和異構整合趨勢推動下，晶片堆疊對厚度、平整度及邊緣無損傷要求極為苛刻，雷射切割逐步從“可選方案”變成“剛需配置”。同樣，在 SiC 功率模組和 CIS 影像感測器等領域，因材料特性與可靠性要求，雷射切割滲透率快速攀升。據 Yole Intelligence 2023 年資料，全球雷射劃片裝置市場 2022 年約為 8.7 億美元，預計 2028 年將增長至約 15.2 億美元，複合年增長率約 9.8%。需要指出，上述市場規模口徑包含隱形切割、燒蝕切割及水導雷射裝置，不含等離子切割。

理解雷射切割價值，不能僅看劃片本身，而應將其放回“減薄-揭膜-劃片-貼膜-擴膜-撿晶”整段流程中考量：劃片質量直接決定後續拾取（Pick-up）成功率、固晶精度及封裝成品率，是先進封裝良率的“守門員”之一。

3 技術原理

雷射切割按作用機制可分為燒蝕切割、隱形切割、水導雷射切割及熱裂切割等幾種主要型別，產業界目前以隱形切割和紫外燒蝕切割量產部署最為廣泛。

燒蝕切割（Ablation Dicing）
採用波長主要為 355nm（納秒紫外）或 266nm 的紫外雷射，脈寬在納秒至皮秒級，高峰值功率使材料瞬間氣化，形成溝槽。為了避免熱損傷，通常使用高重複頻率、短脈寬脈衝，配合惰性氣體（N₂）或潔淨空氣吹掃，帶走熔渣並冷卻切縫邊緣。燒蝕切割的熱影響區（HAZ）通常可控制在數微米以內，適用於厚度小於 200μm 的矽晶圓、化合物半導體及低 k 介質層。該工藝可直接對應傳統刀片路線，劃片道寬度可縮至 10–20μm，遠小於刀片的 40–60μm，顯著提升晶圓面積利用率。

隱形切割（Stealth Dicing）
由日本 DISCO 公司率先商業化的核心技術。使用波長 1.3μm 左右的皮秒雷射，透明矽材料對該波段吸收極低，雷射能夠聚焦至晶圓內部預定深度（如從背面或表面向下數十微米處），形成單點改質層。通過晶圓沿劃片道移動，脈衝在內部產生一連串微裂紋與改質點。後續工序中，貼附在晶圓背面的 UV 膠膜經擴膜裝置均勻拉伸，產生的張應力使晶圓沿改質層劈裂。最大優勢是整個過程無表面碎屑，側壁粗糙度可優於 1μm，特別適用於防止顆粒汙染的超薄晶片、MEMS 和 CIS。缺點是要求材料對雷射波長相對透明，不適用於金屬層或高摻雜多晶矽層，並且劈裂對晶體取向存在依賴。

水導雷射切割（Water-jet Guided Laser Dicing）
將脈衝雷射耦合進直徑 50–100μm 的微細水束，利用水-空氣介面的全反射效應形成“液體光纖”，雷射被限制在水束內傳播並作用於工件。水束同時起到冷卻、沖刷熔渣和隔絕熱影響作用。該技術由瑞士 Synova 公司推向市場，典型產品如 LCS 系列，已在 SiC、GaAs、低 k 介質等領域得到應用。其優勢是無錐度切割、側壁平直、幾乎無熱影響，並且切割深度可達數百微米，適用於厚片與堆疊結構。缺點是系統複雜度高，需純水供應與精密水壓控制，單次切割速度較燒蝕慢，維護成本較高。

多焦點與光束整形
為適應不同厚度、多層膜或翹曲晶圓，主流雷射裝置配備多焦點光學系統或貝塞爾光束整形模組。例如，利用軸稜鏡生成貝塞爾光束，焦深可擴充套件至毫米級，使得隱形切割的改質點沿深度方向分佈更均勻，避免側壁損傷。多焦點技術通過同時在不同深度形成多個改質點，可提高切割效率並抑制晶背崩邊。

與 DBG 工藝融合
DBG（Dicing Before Grinding）工藝先在晶圓正面半切，然後從背面減薄至低於半切深度，晶片自動分離。雷射隱形切割與 DBG 天然適配：減薄前隱形切割在內部形成改質層，減薄過程產生的應力或後續擴膜使晶片分離。該組合已成為 50μm 以下超薄儲存器晶片的主流分片方式。

4 關鍵引數

雷射切割的核心評價引數直接影響切割質量、效率與封裝良率，工程選型中需關注以下指標：

• 劃片道寬度（Kerf Width）：刀片切割通常為 40–80μm，燒蝕雷射切割可縮至 10–25μm，隱形切割幾乎不佔用表面寬度，僅消耗內部改質點區域（約 2–5μm）。窄劃片道直接提升每片晶圓的有效晶片數。據 DISCO 技術白皮書（2022），64GB NAND Flash 晶圓由刀片轉用隱形切割後，晶片產出可增加 3%–6%。
• 熱影響區（HAZ）：表徵雷射熱效應向切割區域外的擴散寬度。燒蝕切割的 HAZ 視引數不同，一般在 2–10μm 之間；水導雷射可達到 0–3μm；隱形切割本質上無直接熱影響，但劈裂面的損傷層需控制。HAZ 過大會導致晶片邊緣電效能退化或鈍化層受損。
• 邊緣崩缺尺寸（Chipping Size）：晶片邊緣剝落的最大尺寸，是封裝拾取良率與長期可靠性的關鍵。刀片切割正面崩缺通常大於 20μm，背面崩缺甚至超過 50μm；雷射燒蝕加工正面崩缺可控制在 5μm 以內，隱形切割劈裂面無崩缺，僅從改質層延伸的微小裂紋需關注。先進封裝通常要求正面崩缺小於 10μm，背面小於 20μm。
• 側壁粗糙度（Ra）：影響固晶膠附著與貼裝精度。燒蝕切割 Ra 一般為 1–3μm，水導雷射可達 0.5–2μm，隱形切割劈裂面 Ra 約 0.5–1.5μm。
• 切割速度（Throughput）：以 mm/s 或 wafer per hour（WPH）衡量。燒蝕切割單束速度可達 200–500 mm/s，隱形切割一般在 300–1000 mm/s（因無材料去除，僅改性）。實際 UPH 與劃片道數量、晶圓尺寸密切相關。12 英寸晶圓滿劃片道負荷下，隱形切割 UPH 通常在 10–25 wafers，燒蝕切割約 8–15 wafers（DISCO DFL7361 規格推算，2023 年公開資料）。
• 切割深度一致性：多層金屬化、低k介質與矽襯底複合結構對深度控制要求高。多焦點光學系統、即時高度追蹤與功率反饋可保證深度變動控制在 ±3μm 以內。
• 粒子汙染（Particle Contamination）：碎片、粉塵落在晶片表面會影響後續貼裝與引線鍵合。隱形切割和 DBG 組合幾乎不產生工藝粉塵；燒蝕切割需配備高效微粒捕集與吹掃系統，典型裝置承諾每 10mm² 粒徑 >0.2μm 顆粒數少於 10 顆（DISCO 裝置手冊，2021）。
• 工藝視窗（Process Window）：指可穩定獲得合格質量的引數範圍。材料差異（矽、SiC、GaAs、石英、玻璃）、膜層結構、環境溫溼度均會影響視窗大小。產線常以設計實驗（DOE）確定雷射功率、重複頻率、離焦量、進給速度等組合，並將視窗寬度作為裝置能力的評估標準。

5 技術路線

雷射切割並非單一技術，而是包含隱形切割、燒蝕切割、水導雷射等分支路徑，它們與傳統的刀片切割、新興的等離子切割共同構成劃片技術矩陣。根據應用場景，不同路線各具優勢。

刀片切割：成本優先的基本盤
金剛石刀片工藝成熟，單臺裝置成本低（約 30–60 萬美元），消耗品（刀片、冷卻液）便宜，切割速度高，對厚度大於 200μm 的標準矽晶圓仍是最經濟的選擇。在儲存、模擬、功率半導體等成熟製程中保有量巨大，短期內不會退出市場。但面對超薄、low-k 與硬脆材料，良率下降導致綜合成本上升。

隱形切割：超薄與無塵場景的首選
憑藉無表面碎屑、高側壁質量與窄劃片道優勢，隱形切割在厚度 50μm 以下的 DRAM、NAND 及 CIS 晶片中已確立主流地位。其與 DBG 工藝的融合使晶片分離幾乎無機械負載，成為超薄堆疊封裝（如 HBM）的標準配置。侷限性在於僅適用於對雷射波長透明的材料，且劈裂方向受晶體取向約束，較難處理輪廓複雜的異形晶片。

燒蝕切割：靈活的全能選手
紫外燒蝕切割可以直接移除材料，不受材料透明度限制，適合矽、SiC、GaAs、陶瓷等廣泛的半導體材料，並且可實現非直線切割與異形輪廓加工，在 SiC 功率器件與 MEMS 中應用廣泛。燒蝕切割產生的熱影響與碎屑通過短脈寬雷射（皮秒/飛秒）及高效微粒過濾系統降低。相對於水導雷射，裝置結構更簡單、維護成本較低。

水導雷射：低損傷厚材切割
利用水束實現雷射長距離徑向傳輸，可獲得近乎垂直的切縫，特別推薦用於厚度大於 300μm 的低 k 介質複合晶圓或堆疊封裝結構。冷卻與沖刷作用使熱損傷幾乎可忽略，邊緣強度保持率高。但由於耦合效率、水束穩定性等限制，切割速度偏低，裝置單價較高（公開報道 Synova LCS 系列價格約 80–120 萬美元），主要在高階 SiC 與汽車功率模組中佔據細分市場。

等離子切割：潛在的顛覆者
等離子切割利用氟基等離子體幹法刻蝕去除劃片道材料，完全無機械應力、無熱影響，且可實現極高的劃片道密度。該技術由日本東京電子（TEL）與松下等推動，已在部分 CIS 和薄晶圓中得到小批次應用。然而，等離子切割需要昂貴的真空腔體與光掩模工藝，產能受限於刻蝕速率，目前整體擁有成本高於雷射切割，市場滲透率較低。Yole 2023 報告預計，等離子切割份額到 2028 年仍不超過劃片裝置市場的 8%。

技術路線選型需要綜合晶圓材料、厚度、劃片道寬度、下游封裝工藝及總擁有成本（TCO）進行決策，不存在唯一最優解。當前趨勢是複合工藝：例如 SiC 器件採用先用雷射燒蝕進行半切溝槽，再以隱形切割或機械插板完成分離的混合方案，實現速度與質量的平衡。

6 上游

雷射切割裝置的上游核心部件包括雷射器、光學系統、精密運動平台、檢測與控制系統、輔助系統五大類，供應鏈集中度較高。

雷射器
隱形切割依賴 1.3μm/1.5μm 波段的皮秒或飛秒脈衝雷射器，國際主流供應商為美國 Coherent（原 Rofin）、德國 TRUMPF、法國 Amplitude、日本 Spectra-Physics。國內廠商如華日雷射、貝林雷射近年來也有版面配置，但長期壽命與脈衝穩定性與頭部存在差距。紫外燒蝕切割主要採用 355nm 納秒或皮秒雷射器，國內英諾雷射、華日雷射產品已進入部分國產裝置供應鏈，但超快雷射器仍以進口為主。據中國光學光電子行業協會 2023 年資料，大陸雷射劃片裝置所用固體紫外雷射器國產化率約 35%，飛秒/皮秒雷射器仍不足 15%。

光學系統
包括光束傳輸、整形、掃描振鏡與遠心場鏡等。多焦點光學器件與貝塞爾光束模組是隱形切割裝置附加值最高的光學單元，主要由 DISCO、東京精密等裝置商自研或與日德光學企業合作定製，對外公開供應商極少。通用振鏡與場鏡方面，德國 Scanlab、美國 Cambridge Technology 份額領先。

精密運動平台
直線電機、空氣軸承運動平台與高解析度光柵尺決定了劃片精度。日本 THK、西門子、美國 Aerotech 等提供亞微米級運動系統。國產平台以蘇州均準、大族電機為代表，在定位精度和長期穩定性上持續追趕。

檢測與控制系統
同軸視覺系統、共聚焦高度感測器、雷射功率監控器構成閉環反饋，用於晶圓自動對準、焦點即時補償及能量穩定性控制。基恩士、康耐視等視覺品牌常見於高階機型。

輔助系統
潔淨空氣吹掃、微粒抽排、水過濾與水耦合模組（用於水導雷射）等。水導雷射專用高壓純水模組幾乎被 Synova 掌握核心設計。

總體而言，國產雷射劃片裝置在雷射器、光學器件及超精密平台等關鍵元件的對外依賴度仍然較高，但已出現替代突圍跡象。2023 年以後，受出口管制影響，部分高階雷射器與光學模組面臨斷供風險，加速了國內產業鏈的自主化驗證。

7 下游

雷射切割的下游直接使用者為半導體封裝與測試企業（OSAT）、晶圓代工廠（Foundry）及整合器件製造商（IDM），其需求受到終端應用——消費電子、汽車電子、人工智慧、資料中心、工業控制等——的強力驅動。

先進封裝
台積電 CoWoS、InFO、輝達 GPU、AMD 晶片等 AI/HPC 晶片廣泛採用雷射隱形切割或燒蝕切割處理矽中介層、HBM 晶圓及薄晶片。封裝巨頭日月光、安靠、長電科技、通富微電均大量採購雷射劃片裝置，以應對先進封裝訂單。據公開年報，日月光 2022 年資本支出中用於劃片與前道封裝裝置預算約 5.2 億美元，其中雷射切割裝置佔比提升。

SiC 與功率半導體
碳化矽襯底硬度高（莫氏硬度 9.5），傳統刀片磨損極快，每片晶圓消耗多片刀片，且崩缺嚴重。雷射切割特別是水導雷射與紫外燒蝕切割逐漸成為 SiC MOSFET、二極體的主流切割手段。意法半導體、英飛凌、Wolfspeed、安森美等均在建置相應產能。國內三安整合、中車時代半導體等也同步匯入國產及進口雷射切割裝置。據 Yole 2023 年功率半導體報告，2022 年 SiC 器件製造中雷射劃片滲透率已超過 40%，預計 2027 年將達到 80% 以上。

MEMS 與感測器
加速度計、陀螺儀、麥克風等 MEMS 結構對顆粒與應力高度敏感，隱形切割由於無碎片且不接觸微機械結構，成為標準工藝。博世、意法半導體、TDK、歌爾微等均採用隱形切割路線。

CIS 與光學器件
影像感測器晶片表面帶有微透鏡陣列與彩色濾光片，對機械劃片產生的顆粒汙染零容忍，隱形切割與等離子切割為主流，雷射燒蝕作為輔助溝槽工藝。2022 年索尼、豪威、三星的 CIS 晶圓切割幾乎全部採用無顆粒技術，隱形切割裝置採購相應增長。

下游趨勢表現在兩方面：一是晶片設計越來越趨向小晶片（Chiplet）和高密度互連，導致劃片道寬度持續縮減，雷射優勢鞏固；二是封裝廠為貼近先進製程客戶，紛紛在代工廠內部或附近建立“先進劃片中心”，使得雷射切割裝置整合到 Inline 系統的需求增加，對裝置的自動化、整線協同、Smart 工廠介面要求更高。

8 受益公司

雷射切割產業鏈涉及裝置製造商、核心零部件供應商及下游應用的受益主體，以下僅對公開資訊進行整理，不作為投資依據。

裝置製造商

• DISCO（日本）：全球劃片與減薄裝置領導者，隱形切割與燒蝕切割兩大技術平台齊全，2022 財年（截至 2023 年 3 月）精密加工裝置業務銷售約 2,400 億日元（約 16 億美元），劃片裝置佔比近半。其在超快雷射、光學系統方面的深厚積累和 DBG、Stealth Dicing 專利組合構成壁壘。
• 東京精密（ACCRETECH/Tokyo Seimitsu）：主要競爭對手，產品覆蓋刀片切割、雷射切割以及研磨減薄，2022 財年半導體裝置營收約 1,000 億日元，僅次於 DISCO。
• 大族雷射（中國）：產品線包含紫外雷射劃片、SiC 雷射切割等，側重 LED、SiC 及部分封裝領域，2022 年半導體與面板裝置營收約 20 億元人民幣（大族雷射年報），正逐步向先進封裝滲透。
• 德龍雷射（中國）：專注於高階雷射微細加工，雷射劃片裝置應用於 MEMS、CIS 和 SiC 等，2023 年半年報揭露半導體相關營收年增率增長超過 50%，已進入國內主要 OSAT 與 IDM。
• ASM Laser Technology（荷蘭）：原 ALSI，提供紫外與綠光雷射切割解決方案，在化合物半導體與封裝中有一定份額。
• Synova（瑞士）：水導雷射技術開創者，裝置大量應用於 SiC 切割，被多家頭部功率半導體企業採用。
• 中外紫外雷射切割國內中小企業：如華工科技、銳科雷射、英諾雷射等，通過提供雷射器模組或整機切入市場。

零部件與材料受益
雷射器供應商 Coherent、TRUMPF 等，專用光學元件（如焦點調節模組、高損傷閾值鏡片）供應商、精密運動平台廠商均因裝置需求增長而受益。此外，與雷射劃片配套的 UV 膠膜、擴膜機等周邊材料製造商如日東電工、古河電工、三井化學等也在生態中獲益。

下游應用受益者
先進封裝廠與 IDM 通過匯入雷射切割提升超薄晶片良率，直接受益良率提升帶來的成本下降與產能擴張。如台積電的 CoWoS 產能擴充使得其矽中介層切割裝置需求強勁，據公開供應鏈調查（2023 年 Digitimes Research），台積電 2023 年向 DISCO 採購近 200 臺劃片機用於先進封裝擴產，帶動產業鏈整體繁榮。

9 市場規模

關於雷射劃片裝置市場，各研究機構因統計口徑不同，數值存在差異，以下基於公開資料整理，力求註明年份與來源。

全球雷射劃片裝置市場
據 Yole Intelligence《Semiconductor Wafer Dicing Equipment Market Report》2023 年 6 月釋出，全球劃片裝置市場 2022 年約 16.7 億美元，其中雷射劃片（含隱形、燒蝕、水導雷射）約 8.7 億美元，佔比 52%；預計 2028 年全球劃片裝置市場將達 24.5 億美元，雷射劃片將增至 15.2 億美元，期間 CAGR 約 9.8%，滲透率提升至 62%。該預測基於先進封裝、SiC 和 5G 射頻器件對無應力切割需求的增長。
SEMI 2023 年封裝裝置市場報告對雷射劃片市場估計略低，2022 年約 7.4 億美元，差異主要來自水導雷射及部分中國品牌的納入程度不同。
國內方面，據智研諮詢《2023-2029 年中國雷射劃片機行業市場現狀與投資前景分析報告》，2022 年中國大陸雷射劃片裝置市場規模約為 22 億元人民幣，年增率增長約 30%，受益於 SiC 與先進封裝投資拉動。公開資料未見更細分的國產與進口金額佔比資料。

按應用分類
先進封裝（含矽中介層、HBM、CIS 等）是雷射切割最大單一市場，2022 年佔雷射劃片裝置營收約 55%（Yole 估算）；SiC 與功率器件約佔 25%；MEMS 與其他感測器約佔 15%；剩餘為 LED 等。預計到 2028 年，SiC 細分市場增速將顯著高於平均水平，CAGR 可達 15% 左右，因車規晶片起量。

區域分佈
採購主體集中於中國大陸、中國臺灣、韓國、日本及東南亞。2022 年中國大陸成為最大區域市場（以金額計），約佔全球 30%，受益於多個 12 英寸先進封裝廠建設與第三代半導體擴產。中國臺灣次之，主要受台積電、日月光等龍頭廠商拉動。

裝置單價
雷射切割裝置單價依配置差異較大。標準紫外燒蝕劃片機售價約 40–70 萬美元/臺，隱形切割裝置 60–100 萬美元，水導雷射裝置 80–120 萬美元。高階多焦點隱形切割裝置或 1200 mm/s 級高速機可能超過 150 萬美元。與之相較，刀片切割機單價約 25–50 萬美元。因此雷射切割市場份額按金額計算高於按出貨臺數計算。

未來驅動力
晶片向更高整合度、更薄厚度演進；Chiplet 與 3D 整合帶動矽中介層及薄晶片劃片需求；SiC 功率器件和光電晶片對無損切割要求提升；以及各主要經濟體半導體自主化建廠，均構成中期穩定增量。但宏觀經濟週期與地緣政治可能導致資本支出短期波動，2023 年下半年封裝裝置訂單有所放緩，2024 年預計溫和恢復（SEMI 2023 年底預測）。

10 玩家對比

圍繞技術路線、產品組合、市場地位與戰略版面配置，對主要雷射切割裝置供應商進行橫向比較，同樣僅基於公開資料客觀陳述。

DISCO
技術領先性：擁有從刀片、燒蝕到隱形切割、DBG 全產品矩陣，自研雷射器與多焦點光學系統，工藝資料庫沉澱逾 40 年。
市場份額：全球劃片裝置綜合份額超 50%，雷射劃片領域估計約 40%–45%（Yole 2022 年估算）。
戰略重點：向全自動化 Inline 系統演進，提供“減薄-劃片-貼膜”一體化方案，並與主要先進封裝客戶共同開發下一代混合切割技術。
2022 財年研發投入約 240 億日元，重點在超快雷射及 AI 輔助工藝最佳化。

東京精密
產品線同樣涵蓋刀片與雷射，但隱形切割領域起步較晚，以紫外燒蝕切割和 SiC 專用裝置為主攻方向。市場份額在雷射劃片市場約 10%–15%，整體劃片裝置份額約 15%–20%。其優勢在於成本控制與良好的晶圓減薄協同。近幾年持續加碼 SiC 雷射切割，2023 年推出用於 8 英寸 SiC 的專用機臺。

大族雷射
中國本土龍頭，產品以紫外燒蝕雷射劃片機為主，隱形切割裝置處於研發匯入階段。2022 年半導體裝置營收約 20 億元人民幣，劃片裝置約為其中三成，即約 6 億元（內部估算）。在 LED、SiC 劃片領域份額較高，但在高階先進封裝領域佔比較低。核心優勢在於本地服務、快速響應及價格競爭力，單臺價格較進口品牌低 20%–30%。受地緣政治影響，2023 年獲得更多國內封測廠訂單，隱形切割裝置驗證加速。

德龍雷射
聚焦 MEMS、CIS、SiC 等高階市場，紫外雷射與綠光雷射器件齊備，隱形切割裝置已獲頭部客戶驗證。2022 年歸母營收約 5.4 億元人民幣，其中半導體業務增長強勁。與 DISCO 相比，產品線較窄，但特定細分市場（如國產替代）份額上升。2023 年推出用於 SiC 襯底改質切割的實驗線，良率資料尚未全面公開。

Synova
水導雷射技術獨樹一幟，在 SiC 和低 k 介質切割領域擁有技術韌性。全球功率半導體龍頭（如英飛凌、意法半導體）已將其納入產線。弊端在於切割速度相對較慢，裝置售價偏高，且需專門水處理系統。其市場份額在雷射劃片總體中約 2%–3%（金額計），但在 SiC 水導雷射細分市場佔有率近 80%（2022 年，Yole 估計）。公開資料未見其 2026 年前的業績預測。

其他參與者
韓國的 EO Technics、美國的 IPG Photonics、德國的 3D-Micromac 等也在特定細分領域活躍，但整體份額較小。各家在技術版面配置上紛紛向“全雷射+減薄整合”靠攏，未來競爭焦點將集中在微細化能力（甚至切割後無需後處理）、智慧工藝控制以及降低裝置擁有成本。

11 風險

雷射切割雖前景明確，但並非無風險，評估產業時至少應關注以下幾點：

技術替代風險
等離子切割雖然在滲透率與成本上尚存劣勢，但若干法刻蝕速率大幅提升或裝置成本顯著下降，可能在某些薄晶圓與超潔淨場景中擠佔雷射切割份額。此外，新興的 Laser-induced Plasma Etching（LIPE）等混合工藝正在實驗室階段，長期不排除潛在顛覆。

裝置同質化與價格競爭
中低端燒蝕雷射劃片機壁壘相對較低，中國本土廠商大量湧入導致價格戰加劇。德龍雷射招股書顯示，2020–2022 年間國內 SiC 切割裝置價格年降幅度約 5%–10%。若同質化持續，裝置毛利率將承壓，從而抑制研發投入，導致行業整體競爭力下降。

核心部件依賴進口風險
高階超快雷射器、多焦點光學模組與精密運動平台仍以日本、德國、美國為主。地緣政治導致的出口限制可能影響國產裝置的交期與技術升級。據公開報道，2023 年初日本對先進半導體裝置出口管制未直接覆蓋劃片裝置，但相關關鍵元件審查趨嚴，給國內廠商的供應鏈穩定帶來不確定性。

下游週期性波動
雷射切割裝置需求與全球半導體資本支出高度相關。2023 年受儲存、邏輯晶片週期下行影響，部分封測企業推遲劃片裝置訂單，2023 年全球劃片裝置市場或出現低個位數下滑（SEMI 2023 年末預測）。若宏觀下行長於預期，可能抑制短期內新線投資。

工藝整合挑戰
雷射切割需與減薄、貼膜、擴膜、拾晶等上下游緊密協同，任一環節變更材料（如新型 DAF 膜、替代劃片帶）都可能影響切割視窗與良率，導致工藝再驗證週期拉長與良率爬坡緩慢。此外，第三方固晶機、撿晶機的相容性問題在某些整線交付中亦構成痛點。

環境與安全法規
燒蝕切割產生奈米級粉塵與有害廢氣，需高效過濾與廢氣處理系統，相關法規在歐美趨嚴，增加裝置運營成本。水導雷射產生廢水也增加處理費用。

12 誤讀糾偏

誤區一：“雷射切割將完全取代刀片切割”
真相：刀片切割在厚片（>200μm）、非超薄晶圓與成熟 IC 領域憑藉低廉的運營成本仍保持絕對數量優勢。即便在先進封裝快速增長的背景下，兩者長期並存，如同光刻技術中 i-line 與 EUV 並存。到 2028 年，刀片切割仍有望佔據約 38% 的劃片裝置市場（金額計），雷射劃片目標定位在增量高階市場。

誤區二：“隱形切割適用於所有材料的晶片”
隱形切割要求雷射波長在材料中穿透性良好，對矽透明，但對金屬層、高摻雜多晶矽、某些低 k 介質可能吸收過強，無法形成預期的內部改質層，或改質不均勻導致劈裂不良。因此，帶厚金屬焊盤的晶片或 3D 整合堆疊中，需採用燒蝕、水導雷射或混合工藝。

誤區三：“只要用了雷射切割，良率就一定提升”
雷射切割效果極大依賴工藝引數與裝置穩定性。若工藝視窗設定不當（如過度脈衝能量、進給速度不匹配、焦點偏移），同樣可產生側壁裂紋、熱損傷甚至背部燒蝕，導致良率反降。良率提升是“好裝置+好工藝+好維護”的系統工程，而非單純換臺雷射機即可。

誤區四：“水導雷射在所有場景都優於傳統燒蝕切割”
水導雷射雖熱損傷低，但切割速度慢、消耗品（去離子水、噴嘴）成本高。在水資源緊張地區或要求高產出率的產線，純水導雷射並不經濟。對材料種類、厚度的適用性也需具體評估。

誤區五：“國內裝置已經全面追上國際品牌”
國產裝置在低端紫外劃片領域取得快速進展，價格優勢明顯，但在高階隱形切割、高功率 SiC 水導雷射以及整線自動化整合上與 DISCO、Synova 等差距仍存，尤其在雷射器壽命、脈衝穩定性、光學設計經驗及全球工藝支援網路方面。公開資料未見國產隱形切割裝置進入台積電、英特爾等頭部客戶的晶片產線，現有驗證多集中於國內二三線封測與中低端產品線。

誤區六：“劃片道越窄越好”
更窄的劃片道可增加每片晶圓的出片數，但若過度微細化會使切割對偏移敏感，劈裂不充分，導致晶片側壁損傷或拾取失效，同時劃片道內的測試圖案與對準標記也需保留足夠空間。因此劃片道設計是良率、面積利用率與工藝魯棒性的平衡，並非無限縮窄。

13 最新事件

DISCO 2023 財年（截至 2024 年 3 月）業績表現
2024 年 4 月 DISCO 公佈財報，全年營收年增率增長約 9%，達 2,610 億日元，主要由先進封裝劃片裝置銷售驅動。公司表示 AI 相關的矽中介層與 HBM 裝置訂單強勁，指出 2024 年此類訂單佔比超過 30%，並計劃投資約 300 億日元擴產雷射器與光學元件產能。（來源：DISCO 官方新聞稿，2024 年 4 月）

中國 SiC 產業擴張拉動國產裝置需求
2023 年下半年至 2024 年初，三安光電、天嶽先進、天科合達等宣佈 SiC 襯底及器件擴產計劃，總規劃投資超過 200 億元人民幣。隨之而來的是對 SiC 雷射劃片裝置的批次採購。據《中國電子報》2024 年 2 月報道，大族雷射、德龍雷射已獲得多家 IDM 與代工廠合計超過 150 臺 SiC 專用切割裝置意向訂單，交付期排至 2024 年底。

台積電 CoWoS 產能持續擴張
台積電於 2024 年 1 月法人說明會表示，2024 年 CoWoS 先進封裝產能將相較 2023 年翻倍以上，以滿足輝達、AMD 等 AI 晶片客戶需求。供應鏈資訊顯示，台積電 2024 年向 DISCO 以及東京精密加單隱形切割裝置與 DBG 生產線數十套，以擴張矽中介層切割產能。（公開資料未見具體數字，但多家業內媒體如《Digitimes》2024 年 1 月有相關報道）

水導雷射用於車規 SiC 模組進入量產驗證
意法半導體在 2023 年底的資本市場日揭露，其義大利 Catane 工廠已部分採用 Synova 水導雷射切割工藝，使 SiC MOSFET 晶片邊緣損傷降低 60%，正在進行車規級認證，預計 2025 年在主力車型中批次匯入。

國產隱形切割裝置驗證進展
2024 年 3 月，國產雷射裝置商德龍激光表示，其隱形切割系統已在某國內頭部儲存器廠商的 DRAM 生產線上完成 3,000 片跑片驗證，砍劈面粗糙度與顆粒度指標達到預定要求，正在進行可靠性考核，預計 2024 年下半年可獲得正式訂單。該資訊源自德龍雷射 2024 年 3 月投資者調研紀要，但具體指標和客戶名稱未公開。

14 追蹤指標

產業研究者和相關從業者可定期追蹤以下指標，以掌握雷射切割行業景氣度及技術演進動態。

裝置訂單與出貨量
重點追蹤 DISCO、東京精密季度財報中的劃片裝置訂單金額及積壓訂單（Backlog）變化，尤其關注先進封裝與 SiC 相關訂單佔比。國內層面，關注大族雷射、德龍雷射等上市公司半導體裝置營收季度趨勢與新接訂單揭露。通常裝置訂單領先下游投資約兩個季度，可作為景氣先導指標。資料來源：公司財報、投關紀要、中國海關裝置進口資料（HS Code 8486）。

下游資本支出與建廠動態
台積電、英特爾、三星等邏輯/代工巨頭及日月光、安靠、長電科技等 OSAT 的年度資本支出計劃及先進封裝線建設進度。SiC 領域關注 Wolfspeed、意法半導體、英飛凌、三安整合等 IDM 的擴產新聞。資料來源：公司投資者報告、行業釋出會、SEMI 全球 Fab 預測。

劃片道寬度與巨量轉移相關技術指標
道路地圖（如 IRDS、HIR）中關於劃片道寬度縮減路線，以及晶片厚度減小目標，可表徵精密切割需求強度。若路線圖要求劃片道寬度從目前的 20μm 進一步縮至 10μm 以下，表明雷射隱形切割及等離子切割需求將快速上升。資料來源：IRDS 封裝章節、先進封裝技術論壇演講（IEEE ECTC 等）。

雷射器技術引數
關注皮秒/飛秒雷射器平均功率、單脈衝能量、重頻提升幅度及成本下降曲線。例如，若高重頻紫外飛秒雷射器成熟，可能將燒蝕切割速度提高數倍並降低成本，進一步侵蝕刀片市場。資料來源：雷射器廠商技術白皮書、Photonics West 等學術展覽。

SiC 晶圓出貨量與雷射劃片滲透率
SiC 晶圓出貨面積（Yole、富士經濟等）乘以雷射劃片滲透率，可估算雷射 SiC 裝置市場增量空間。滲透率可通過主要功率器件廠商裝置選型公開資訊推斷。

專利與標準競爭
DISCO、東京精密、Synova 及新進入者的專利申請趨勢與重點領域。例如隱形切割工藝引數最佳化、水導雷射耦合機構等核心專利的到期或新申請，可能改變專利壁壘格局。標準方面，關注 SEMI 標準委員會對劃片質量測試方法（如邊緣崩缺的測量規範）的修訂。

替代技術進展
留意等離子切割裝置（TEL、松下等）的產能、成本與客戶匯入新聞，若大型封裝廠大幅採用等離子切割，可能分流雷射劃片市場。同時關注雷射誘導等離子體刻蝕、超音波劃片等學術和實驗室階段技術的轉化進展。

15 信源

本概念頁撰寫主要參考以下公開資料與行業研究，供延伸閱讀與交叉驗證。受限於獲取渠道，可能未能窮盡所有資料來源，讀者可進一步搜尋。

• Yole Intelligence. “Semiconductor Wafer Dicing Equipment Market Report”, 2023 年 6 月。
• Yole Intelligence. “Power SiC and GaN: Market and Technology Trends”, 2023 年。
• SEMI. “World Fab Forecast and Packaging Equipment Outlook”, 2023 年 12 月。
• DISCO Corporation. Technical Whitepaper on Stealth Dicing & DBG Process, 2022 年。
• DISCO 2023 財年（截止 2024 年 3 月）官方新聞稿及投資者材料。
• 東京精密（ACCRETECH）年度證券報告，2022 財年。
• 大族雷射科技產業集團股份有限公司 2022 年年度報告。
• 德龍雷射股份有限公司 2023 年半年度報告及 2024 年 3 月投資者關係活動記錄。
• Synova S.A. 官方網站及產品技術資料，2023 年。
• 《中國電子報》，“SiC 擴產潮下國產切割裝置機遇”，2024 年 2 月。
• Digitimes Research. “TSMC CoWoS Capacity Expansion and Equipment Demand”, 2023-2024 年多篇分析。
• 中國光學光電子行業協會《2023 年中國雷射產業發展報告》。
• 智研諮詢《2023-2029 年中國雷射劃片機行業市場現狀與投資前景分析報告》。
• IRDS (International Roadmap for Devices and Systems) 2022 Edition, Packaging Integration Chapter.
• 各公司公開專利申請資料庫（WIPO、CNIPA），隱形切割與雷射劃片相關檢索結果，2020-2024 年。