超快激光器由于具有極高的單脈沖能量、極高的峰值功率以及“冷 加工”等特性，被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、顯示面板、PCB、生物醫(yī)療、航空航天等行業(yè)的精密加工。

消費(fèi)電子領(lǐng)域：消費(fèi)電子是超快激光器應(yīng)用最為成熟的領(lǐng)域，采用超快激光器進(jìn)行全面屏的異形切割在加工精度和效率等方面均顯著提升。同時(shí)，超 快激光器在對(duì)于 3D 玻璃蓋板和手機(jī)攝像頭蓋板等硬脆材料的切割均具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)；

顯示面板領(lǐng)域：OLED 面板中使用 了較多的高分子材料，超快激光器“冷加工”特性可以避免高分子材料受熱影響而發(fā)生液化，因此超快激光器在 OLED 玻璃 基板的剝離以及面板的切割等環(huán)節(jié)都有非常成熟的應(yīng)用；

PCB 領(lǐng)域：超快激光器有望代替納秒激光器進(jìn)行 FPC 柔性板的加工；此外，超快激光器在激光手術(shù)、激光美容等生物醫(yī)療領(lǐng)域以及飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的斜孔加工等航空航天領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。

近幾年，國(guó)內(nèi)超快激光器也實(shí)現(xiàn)了較快增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模也從 2015 年的 4.0 億元增長(zhǎng)至 2019 年的 15.6 億元，年復(fù)合增速達(dá)到 40.53%。我們認(rèn)為隨著全面屏、3D 玻璃蓋板、OLED 以及 FPC 柔性板等下游需求的快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)超快激光器的需求有望快速提升。

超快激光可以獲得極高的脈沖能量

超快激光器是指輸出激光的脈沖寬度在皮秒（10^-12 秒）級(jí)別、或小于皮秒級(jí)別的脈沖激 光器，根據(jù)輸出激光的脈寬不同，超快激光器又可分為皮秒激光器、飛秒激光器、阿秒激光器等。超快激光可以將光能集中 在皮秒至飛秒的時(shí)間間隔內(nèi)，并將光聚焦到比頭發(fā)直徑還要小的超細(xì)微空間區(qū)域，同時(shí)，激光能量集中在如此短的時(shí)間內(nèi)， 會(huì)獲得巨大的單脈沖能量和極高的峰值功率。

超快激光加工被稱為“冷加工”

超快激光與材料相互作用的時(shí)間極短，能在很大程度上避免長(zhǎng)脈寬、低強(qiáng)度激光造成材料熔 化與持續(xù)蒸發(fā)現(xiàn)象（熱影響），確保了加工過(guò)程中不會(huì)對(duì)所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響，大大提高了加工質(zhì)量。超快 激光加工也因此被稱為“冷加工”。

超快激光器應(yīng)用范圍廣泛

隨著消費(fèi)電子、新型顯示、生物醫(yī)療、3D 打印、高端裝備等新應(yīng)用的發(fā)展，對(duì)于激光加工精細(xì)度 要求越來(lái)越高，超快激光已經(jīng)成為精密加工的重要方向。同時(shí)，隨著超快激光器成本的逐步下降，超快激光器有望在消費(fèi)電 子、醫(yī)療生物、航空航天、精密機(jī)械等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)較快應(yīng)用。

超快激光全面屏切割優(yōu)勢(shì)明顯

自蘋果發(fā)布全面屏產(chǎn)品以來(lái)，其他各家廠商全面跟進(jìn)，全面屏技術(shù)正式進(jìn)入量產(chǎn)階段。全面 屏在帶來(lái)更好視覺(jué)體驗(yàn)的同時(shí)，也對(duì)加工技術(shù)提出了更高要求。針對(duì)異形切割，目前的主流技術(shù)有刀輪切割、CNC 研磨及激 光切割。通過(guò)上述三種方式的對(duì)比可知，超快激光在崩邊、加工精度、效率等方面具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)將成為全面屏切割的主流方式。

手機(jī)全面屏用全自動(dòng)超快激光加工設(shè)備價(jià)格在 250 萬(wàn)元以上，半自動(dòng)設(shè)備在 70 萬(wàn)元以上，屬于目前超快激光應(yīng)用最成熟的市 場(chǎng)之一。目前主流的激光器供應(yīng)商卓鐳激光、安揚(yáng)激光、貝林激光、Light conversion 等。如安揚(yáng)激光 FemtoYL-20 飛秒激光器，已經(jīng)批量應(yīng)用于手機(jī)全面屏的切割，且獲得了優(yōu)異的加工質(zhì)量和極高的良率。

圖 4：常規(guī)劉海屏和異形水滴屏對(duì)比

2025 年我國(guó) 3D 玻璃蓋板用超快激光器保有量將達(dá)到 5714 臺(tái)。在手機(jī) 3D 玻璃蓋板領(lǐng)域，3D 玻璃蓋板屬于脆性材料，其屬 性相比金屬的韌性，決定了激光加工會(huì)取代 CNC 機(jī)床，成為 3D 玻璃蓋板的主要加工手段。2015 年我國(guó) 3D 玻璃蓋板銷量 為 2300 萬(wàn)片，2018 年中國(guó) 3D 玻璃蓋板銷量達(dá)到 1.63 億片，年復(fù)合增速達(dá)到 92.08%，預(yù)計(jì) 2019 年我國(guó) 3D 玻璃蓋板產(chǎn)能 已經(jīng)突破了 3 億片。假設(shè)一臺(tái)超快激光加工設(shè)備每 3 分鐘加工一片 3D 玻璃蓋板，則 2019 年 3D 玻璃蓋板對(duì)于超快激光器保有量將達(dá)到 1714 臺(tái)。假設(shè) 2025 年我國(guó) 3D 玻璃蓋板產(chǎn)能達(dá)到 10 億片，則 2025 年我國(guó) 3D 玻璃蓋板用超快激光器保有量將達(dá)到 5714 臺(tái)。

超快激光器在手機(jī)攝像頭蓋板切割中需求旺盛

大族激光采用 Light conversion 的超快激光器用于蘋果手機(jī)攝像頭藍(lán)寶石蓋板 的切割，年均需求量超過(guò) 60 臺(tái)。同時(shí)，國(guó)內(nèi)多家集成廠家也可提供玻璃攝像頭蓋板的激光切割工藝，此類設(shè)備的年均需求量 約為 100 臺(tái)左右；其中華工激光采用華日激光器，出貨量約為 30-40 臺(tái)；盛雄激光采用 Edgewave 激光器，出貨量約 10-15 臺(tái)；深圳圭華采用安揚(yáng)激光設(shè)備和華快設(shè)備，出貨量約 15-20 臺(tái)；大族激光采用安揚(yáng)激光 FemtoYL-20，出貨量約 35-40 臺(tái)。

OLED 銷量快速增長(zhǎng)帶動(dòng)超快激光需求增長(zhǎng)

超快激光在 OLED 制造過(guò)程中主要在 OLED 剝離和 OLED 切割二個(gè)工序中應(yīng)用。激光剝離工序是利用激光能量分解玻璃基板與 PI 膜，實(shí)現(xiàn)玻璃基板與 OLED 器件的分離。OLED 切割就是利用激光將大面板 切割成尺寸更小的面板，OLED 軟板中使用了較多的高分子材料，采用超快激光切割可以避免高分子材料受熱影響而發(fā)生液 化。隨著 OLED 需要的快速增長(zhǎng)，將帶動(dòng)超快激光的快速增長(zhǎng)。

超快激光在 FPC 中的滲透率有望逐步提升

FPC 也稱之為柔性電路板，是電子產(chǎn)業(yè)中的重要連接線路，是 PCB 的重要應(yīng)用 分支。FPC 表面有一層樹(shù)酯薄膜，起到線路保護(hù)和阻焊等的作用，是 FPC 產(chǎn)品重要的組成部分。雖然紫外激光相較于傳統(tǒng)的 模切方式技術(shù)更先進(jìn)了一步，但實(shí)際使用過(guò)程中還是出現(xiàn)了一定程度的碳化現(xiàn)象，容易造成線路的微短路。而采用皮秒激光 器可以很好的避免了 FPC 碳化的現(xiàn)象，加工精度以及效率進(jìn)一步提升。我們認(rèn)為，隨著 FPC 要求的不斷提升以及超快激光 器價(jià)格的下降，超快激光在 FPC 中的滲透率將實(shí)現(xiàn)快速提升。同時(shí)，未來(lái)在 5G 通訊基站、5G 手機(jī)、可穿戴設(shè)備等需求帶動(dòng)， FPC 市場(chǎng)空間將有很大提升，將帶動(dòng)超快激光器需求的增長(zhǎng)。

超快激光在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用

在醫(yī)學(xué)治療方面，與長(zhǎng)脈沖激光相比，飛秒激光能量高度集中，作用期間幾乎沒(méi)有熱量傳輸效 應(yīng)，因此也不會(huì)引起周圍環(huán)境溫度的上升，這在激光手術(shù)醫(yī)療應(yīng)用方面非常重要。目前飛秒激光器作為超精密外科手術(shù)刀，已經(jīng)成為了近視治療的主流方式之一。同時(shí)，也可用于無(wú)痛牙科治療，可以避免了因溫度變化引起的神經(jīng)痛感。此外，超快激光還可用于去除色素和紋身等。

超快激光器航空航天領(lǐng)域應(yīng)用

（1）超快激光可用于引擎噴油嘴打孔。傳統(tǒng)的微孔加工多用電火花，但對(duì)于孔徑小于 200 m 的微孔，電火花的加工精度受到限制。近幾年，德國(guó)開(kāi)發(fā)出了飛秒微孔加工技術(shù)，能夠精密加工 100 m 以下的微孔。（2） 發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斜孔加工。機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片有大量的斜孔，加工難度大，效率低下。用飛秒激光進(jìn)行斜孔加工也是近年各國(guó)大力投 入研究的新型加工技術(shù)。（3）航空濾網(wǎng)超快激光清洗。航空過(guò)濾片超快激光清洗效果達(dá)到新產(chǎn)品的 90%的透過(guò)率，而傳統(tǒng)的 超聲清洗只能達(dá)到 60%的透過(guò)率。

2020 年我國(guó)超快激光器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 21.4 億元。2017 年全球超快激光器市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)超過(guò) 9 億美元，根據(jù)中國(guó)科學(xué)院武漢文獻(xiàn)情報(bào)中心預(yù)測(cè)，2020 年全球超快激光器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 25 億美元。中國(guó)超快激光器也從 2015 年的 4.0 億元增長(zhǎng) 至 2019 年的 15.6 億元，年復(fù)合增速達(dá)到 40.53%。我們認(rèn)為隨著全面屏、3D 玻璃蓋板、OLED 以及 FPC 柔性板等下游需求 的快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)超快激光器的需求有望快速提升。