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先进制造领域:准分子激光器及准分子激光应用设备

文章来源: 发布时间: 2018-07-13

福建快3app www.mz40e.cn   所处阶段:成熟待产业化 

  成果来源:安徽光学精密机械研究所 

  必要性及需求分析: 

  常用准分子激光输出波长351nm、308nm、248nm、193nm、157nm。准分子激光单光子能量高,从3.5eV(351nm)7.9eV(157nm),能有效打断材料组织中的共价键。与CO2YAG激光不同,准分子激光通过激光诱导的化学过程对材料进行光解切除(photo ablation),避免了红外波段激光加工中的热效应以及激光生物组织切除中对周围组织的破坏,具有“冷加工”的特点。准分子激光器在工业、医疗、科研等领域有广泛的应用。 

  准分子激光器是半导体光刻设备、高端平板显示器(TFT LCDOLED等)生产中的退火设备、激光精细加工设备(MEMS加工、打微孔、宝石刻蚀)、光纤光栅刻蚀、激光医疗设备(角膜屈光度矫正设备、308皮肤治疗机等)等工业和医疗设备的核心部件。目前准分子激光器产品的全球年销售量约9.5亿美元,中国大陆地区准分子激光器年销售量占全球市场约1/3。随着近年我国半导体制造、平板显示、LED、太阳能电池等行业的飞速发展,准分子激光器的市场需求量将有较大幅度提高。目前,此类器件绝大部分由Coherent、CymerGigaphoton等日美公司提供。我们团队是最先研制出中国的第一代准分子激光器的团队之一,也是目前国内唯一一家有能力生产国产准分子激光器产品的团队。 

  目标及主要任务: 

  本项目立足于团队掌握核心技术优势,在现有准分子激光器和部分工业、医疗应用设备样机基础上,完成产品化过程,并实现产业化运作。本项目主要产品为标准参数准分子激光器系列和基于准分子激光器的工业医疗设备。 

  现有工作基础: 

  安徽光学机械研究所是国内最早开展准分子激光研究的单位,在准分子激光技术上有雄厚的贮备,准分子器件相关工作曾获中科院科技进步二等奖三次、三等奖两次。准分子激光技术研究得到国家科技重大专项、国家自然科学基金、国家科技攻关项目、中科院重大仪器研制项目等资金支持,掌握大量先进的准分子激光单元技术。曾研制完成百瓦级大功率准分子激光器、焦耳级大能量准分子激光器、以及针对半导体光刻等应用的4kHz高重复率器件。本项目立足于团队掌握核心技术优势,在现有准分子激光器和部分工业、医疗应用设备样机基础上,完成产品化过程,并实现产业化运作。本项目主要产品为标准参数准分子激光器系列和基于准分子激光器的工业医疗设备。 

  预期经济和社会效益: 

  准分子激光器在半导体集成电路光刻、精细加工、近视眼校正手术等传统应用领域的市场份额在全球激光材料加工市场中占1/5。这个市场处于稳定和成熟期;另外,平板显示低温退火、高密度印刷线路板制作、薄膜太阳能电池制备中的打孔等加工、垂直结构GaN LED制备工艺中的剥离技术、激光皮肤治疗等,属于准分子激光器应用的新兴市场,处于起步或成长期,有巨大的市场潜力。本项目所涉及的准分子激光器系列产品及基于准分子激光器的多种应用产品,其国际市场规模超过50亿元人民币,其中准分子激光系列及工业应用相关产品的用户多分布于亚洲,医疗产品用户在欧美和亚洲均有分布。目前国内的市场容量约在15亿元左右。 

  项目预期投入2000万元-5000万元,五年后将达到销售额8000万元以上,毛利超过2500万元,解决的就业人数预计在50-100人。该项目成功转化,将创建国内第一个以准分子激光工业设备为主流产品的高新技术企业,率先推出国产准分子激光应用设备,打破多年来国外在该领域的垄断。中国将进入继美日澳之后能够提供该设备的少数企业行列。 

  实施方式/模式: 

    本项目拟通过政府或相关企业支持或融资,在已有准分子激光器系列产品基础上进行产业化推广,占领部分国内市场份额,并通过规?;曜忌攀?,降低产品成本,扩大市场份额。同时,在已有高密度印刷线路板的紫外激光刻蚀设备、小型平板显示工艺的低温退火设备、固体样品激光剥蚀取样设备、制备光纤传感器的准分子激光设备、脉冲激光沉积薄膜设备、308nm白癜风皮肤治疗仪样机基础上进行典型产品开发,瞄准用途最广、最典型的几种准分子激光器,形成定型的系列产品推向市场,满足大部分主流工业设备和典型医疗设备市场的需求。推进各型准分子激光应用设备规?;拖?。后续再以工业、医疗等领域需求为导向,持续开发新技术和新设备,形成以技术创新推动项目可持续发展。团队以技术入股的方式入股生产线建设和产品生产及应用,采取以企业为中心,科研机构支撑,利益共享、风险共担的产学研联合的模式,共同促进科技成果的转化与推广。

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