2026.10.06 | AC | Optical | Optical Comms Laser Processing Chain
原标题:光通信激光加工产业链分析—大族_华工_芯碁微装
摘要
以下观点来自行业资深专家:1.全球光通信激光加工设备市场呈现出由海外四大龙头主导高端市场,而国内厂商快速追赶的格局。2.相干作为全球最大的光子学平台之一,其业务垂直覆盖从磷化铟光芯片到工业激光器的全产业链。3.DISCO总部在日本东京,是半导体后道切割设备的全球龙头,在磷化铟和硅光晶圆切割领域占据主导地位。
1.全球光通信激光加工设备市场的竞争格局是怎样的?海外主要厂商的定位和业务情况如何?
全球光通信激光加工设备市场呈现出由海外四大龙头主导高端市场,而国内厂商快速追赶的格局。在海外市场,主要参与者包括美国的相干、日本的Disco、德国的LIMO和3D-Micromac。
2.相干在光通信激光加工的业务和产品是怎么样的?
相干作为全球最大的光子学平台之一,其业务垂直覆盖从磷化铟光芯片到工业激光器的全产业链。2025年总收入约58亿美元,同比增长23%。其中,Networking部门(光通信与光基建)收入为37亿美元,Laser部门(工业激光器)收入为14亿美元。其超高速泵浦激光器市占率约20%,并获得了英伟达20亿美元的战略投资用于CPO方案,同时配套了长期采购承诺,这笔资金的核心用途就是支持相干扩产CPO方案所需的磷化铟产线和相关激光器研发。相关产品如下:
①光通信核心加工专用激光器
超快/准分子激光器:旗下Compex系列紫外准分子激光器、高功率飞秒超快激光器,是光通信晶圆、磷化铟/硅光芯片切割、刻蚀的核心加工光源,在该细分赛道全球市占率超过90%。
超高速泵浦激光器:面向光模块产线的泵浦源产品,全球市占率约20%,专为光通信器件的精密焊接、打标场景定制,适配800G/1.6T光模块的高精度加工需求。
②光通信器件精密加工系统
硅光晶圆激光切割设备:针对硅光、磷化铟晶圆的隐形切割方案,加工精度可达微米级,大幅降低晶圆崩边率,是CPO共封装光学器件量产的核心加工设备。
光模块封装激光焊接系统:专为高速光模块的TOSA/ROSA组件定制的精密焊接工作站,实现光路耦合后的无虚焊、低偏移封装,适配800G/1.6T光模块的量产需求。
③面向AI光互联的集成加工解决方案
PhotonLink集成光学平台:2026年最新推出的端到端方案,整合激光器、硅光芯片、精密光学组件的全链条加工与测试能力,直接支持CPO、NPO近封装光学的全流程量产加工,目前已和英伟达等头部客户完成多轮技术对接。
可插拔光线路系统(POLS)配套加工方案:适配800G ZR/ZR+数字相干光模块的全流程加工产线,覆盖从芯片贴装到最终测试的全环节激光加工工序。
3.DISCO在光通信激光加工的业务和产品是怎么样的?
DISCO总部在日本东京,是半导体后道切割设备的全球绝对龙头,在磷化铟和硅光晶圆切割领域占据主导地位。2025年收入约22亿美元,其中激光器相关业务占比16%,光半导体应用占其设备组成的5%至9%。截至2026年2月,其激光设备累计出货量已突破4,000台,中国区收入占比约为36%。相关产品如下:
①光通信晶圆隐形切割系列
DFL7341:专为200mm光通信晶圆定制的全自动隐形切割机,搭载DISCO独家的Stealth Dicing™隐形切割引擎,由滨松光子为其定制模块化激光与光学系统,是磷化铟、硅光晶圆半切加工的主流机型,加工过程几乎无崩边,良率远超传统刀片切割。
DFL7362/DFL7362FH:支持300mm大尺寸光通信晶圆的全自动隐形切割机,其中FH紧凑型机型专为光通信产线的小批量多品种加工场景优化,大幅节省产线空间,是当前800G/1.6T硅光芯片量产线的标配设备。
②超快激光烧蚀加工系列
DFL7262:搭载超短脉冲激光器的全自动烧蚀激光锯,专为光通信低-k互连层开槽、复合结构晶圆全切割设计,能最大限度降低热损伤,适配带DAF胶膜的硅光复合晶圆加工,避免光芯片电路受损。
DFL7562:支持300mm晶圆的多功能全自动激光锯,可切换固定光学系统与扫描光学系统,能完成磷化铟150μm厚、砷化镓100μm厚的光通信化合物半导体晶圆全切割,覆盖几乎所有主流光通信化合物材料的加工需求。
DFL7160/DFL7161:入门级300mm全自动烧蚀激光锯,定位精度控制在3μm以内,适配光通信器件的普通划片、开槽场景,性价比突出,是中低端光模块产线的主流选型。
4.LIMO在光通信激光加工的业务和产品是怎么样的?
LIMO定位为上游微光学元器件和光束整形解决方案提供商,产品包括FAC准直透镜、光束整形器、微透镜阵列等,其Top-hat整形效率超过90%。主要客户为激光器制造商。该公司于2017年4月被炬光科技以1.25亿全资收购,收入并入炬光科技财报,未单独披露。相关产品如下:
①光通信激光器核心微光学元器件
FAC快轴准直透镜:LIMO是全球能在100×100mm以上大尺寸晶圆上批量量产玻璃FAC透镜的厂商,产品专为光通信泵浦激光器、半导体激光器定制,能将快轴方向的激光发散角压缩至mrad级,大幅提升光通信光源的光束质量,是800G/1.6T光模块泵浦源的核心标配光学元件。
SAC慢轴准直透镜:配套FAC透镜组成完整的光通信二极管激光准直模组,针对光通信多单管合束场景优化,保障多光束合束后的指向精度,广泛应用于光通信高功率泵浦激光器的量产环节 。
微透镜阵列:基于300×300mm大尺寸晶圆量产工艺,为光通信激光加工场景提供高精度匀化微透镜阵列,保障激光加工光场的均匀性,避免光通信晶圆加工出现局部热损伤 。
②光通信专用光束整形解决方案
Top-hat平顶光束整形器:其g2T系列产品能量传输效率超过90%,可将高斯激光束整形成能量均匀分布的平顶光斑,专门适配光通信磷化铟、硅光晶圆的激光划片、开槽场景,大幅降低加工崩边率,提升光芯片良率 。
BTS光束变换系统:专为光通信半导体激光巴条定制,可将巴条输出的非对称光束重新排列为对称的圆形光斑,大幅提升光通信激光加工的光束利用率,适配光通信器件精密焊接、耦合等场景 。
光纤耦合模组:针对光通信泵浦激光器的光纤耦合需求定制,实现高功率激光的低损耗光纤耦合,耦合效率可达95%以上,广泛应用于光通信激光加工设备的光源端集成 。
5.3D-Micromac的情况是怎么样的?
3D-Micromac是一家专注于激光微加工的专业中型厂商,收入体量约4,500万美元,其中光通信或硅光业务占比不超过5%。已获得英飞凌等功率器件厂商的订单。
6.请介绍一下光通信领域激光设备行业的国内竞争格局?
国内市场的竞争格局可分为两个梯队。第一梯队是以大族激光和华工科技为代表的综合性龙头企业。大族激光2025年营收达187亿元,连续多年位居国内激光设备市场份额首位,占比15%,其半导体及泛半导体设备收入为20亿元。华工科技2025年总营收14 3亿元,业务涵盖光通信和激光两大主业,其中华工正源的光模块业务在2025年已提升至全球第六,智能制造端的激光装备收入为36亿元,体现了显著的内部协同效应。
第二梯队包括海目星、芯碁微装和英诺激光等紧随其后的企业。海目星2025年营收42亿元,围绕TGV玻璃通孔和铌酸锂光波导加工等领域切入。芯碁微装2025年总营收14亿元,在全球PCB直写光刻设备市场占据约15%的份额,通过IC载板LDI和晶圆级光刻间接服务于光模块基板。英诺激光2025年营收5亿元,定位为从超快激光器核心部件向上游设备延伸的厂商。此外,帝尔激光、杰普特等其他厂商也在该领域进行延伸布局。
7.大族激光在光通信领域的产品布局、财务表现及核心优势分别是什么?
大族激光2025年营收同比增长27%至187亿元,研发投入超20亿元,占营收11%。其光通信相关产品包括UV-C3,030紫外切割机(355纳米波长,15微米聚焦光斑,属于“冷加工”工艺,热影响区极小,适配光通信PCB、FPC、硅光晶圆的精密划片场景)、最高功率达50瓦的皮秒激光器(1,064纳米波长,脉宽小于10皮秒,适配光通信磷化铟、硅光晶圆的低损伤微加工场景)以及用于高深宽比加工的飞秒激光器(搭配自研的飞秒光丝加工工艺,可实现深宽比≥50:1的玻璃通孔加工)。其半导体设备客户覆盖京东方、维信诺及存储厂商,2025年该业务收入20亿元,同比增长15%。PCB设备受益于AI PCB驱动,收入达57亿元,同比增长73%。不过,其在光通信领域的布局相对较晚,预计规模化收入需至2027年。
8.华工科技在光通信领域的产品布局、财务表现及核心优势分别是什么?
华工科技2025年总营收143亿元,同比增长22%。光通信相关激光装备包括用于光纤光电芯片雕刻的2,320和2,321型号(两款设备专为光通信磷化铟、硅光芯片的精细雕刻、追溯打标设计,支持50μm超小字符标刻,全程无粉尘污染)、用于芯片打孔的LUC6,410型号,以及用于硅片、陶瓷精密微孔和芯片开槽的超快冷加工设备。其最大优势在于内部协同,子公司华工正源作为光模块厂商,为设备提供了天然的内部验证场景,有利于工艺参数的积累。华工正源的光互联业务2025年收入60亿元,同比增长5 3%,产品覆盖400G、800G、1.6T光模块,并率先推出3.2T的CPO和NPO方案。
9.芯碁微装在光通信领域的产品布局、财务表现及核心优势分别是什么?
芯碁微装是全球PCB直写光刻设备市场的领先者,市占率约15%。其光通信相关产品主要是IC载板的LDI系列,如MASR型号可实现2微米极致线宽,MAS6P型号面向高阶IC载板,已获封装载板头部客户的批量订单。其WLP 2000晶圆级直写光刻设备面向8至12英寸中道封装,最小解析半径2微米,已获得中道头部客户的复购。芯碁微装主要通过IC载板和PCB业务间接服务光通信行业。
10.海目星在光通信领域的产品布局、财务表现及核心优势分别是什么?
海目星2025年营收42亿元,研发投入6亿元,占营收14%。截至2025年末,在手订单123亿元,当年新增订单95亿元。技术上,公司依托超快激光和微纳精密加工技术,重点布局TGV玻璃通孔,并同步开发激光蚀刻和激光诱导电蚀两种路径,已向头部客户送样。在光电子领域,具备铌酸锂材料和薄膜光波导的精密加工能力,可制备低损耗光波导结构,其BFT空间光调制技术可实现2至5微米可调光斑。海目星的优势在于TGV激光与湿法工艺的全面布局,但光通信业务尚处投入期,商业化进程相对较慢。
11.英诺激光在光通信领域的产品布局、财务表现及核心优势分别是什么?
英诺激光是全球少数同时掌握纳秒、亚纳秒、皮秒、飞秒激光器核心技术的厂商,激光器累计销量突破2.2万台。光通信相关产品包括四波段可选的AMT系列皮秒激光器和脉宽在600飞秒至6皮秒可调的飞秒激光器。AMT系列是英诺激光的工业级高功率全系列皮秒激光器,支持多波段输出,覆盖1064nm、532nm、355nm、266nm四个主流波长,完全适配光通信晶圆划片、低损伤开槽等精密加工场景,其深紫外版本光束质量M²<1.3,光斑圆度>90%,是光通信冷加工的核心国产光源。其业务覆盖2.4G、400G、800G高速光模块、硅光及薄膜铌酸锂调制器需求,光模块前五大客户合计营收占比约26%。英诺激光发展路径是从激光器件向设备延伸,光通信业务占比较少,仍处于投入期。
12.目前下游国产光通信厂商对国产激光设备的验证和导入进展如何?
下游厂商对国产设备的导入可分为送样测试、小批量、批量生产和成为产线主力四个阶段。
在光芯片厂商方面,源杰科技计划投资42亿元扩产高端DFB和EML芯片,其在2024年面向400G和800G的硅光CW芯片出货量已超100万颗,扩产将拉动对磷化铟衬底划片和退火设备的需求,其IDM模式使其成为国产设备的核心验证对象。仕佳光子则布局AWG、CW、DFB和EML的国产化,其衬底全部外采。光迅科技和华工正源均在自研硅光芯片,并布局1.6T LPO及3.2T CPO,其中华工正源体系内已拥有国内首套全国产化的晶圆激光切割设备。中际旭创作为硅光模块龙头,是1.6T放量的主力,多外购光芯片,对模块端的耦合和封装设备有批量采购需求。
在硅光厂商方面,光联芯科已实现自研ZW1,000无掩膜光刻机的突破,供自用及对外销售。
从各工艺环节的总体进度来看,磷化铟衬底划片目前仍由海外的Disco和ACCRETECH主导,国内厂商如博杰、芯德龙、华工和宇晶等处于小批量阶段,6英寸产品即将上量。磷化铟的激光退火环节仍由海外主导,国产设备处于早期送样阶段。在硅光晶圆隐形切割方面,德龙激光已获得小批量复购订单。硅光LDI方面,光联新科已实现自研突破。飞秒耦合焊接方面,罗博特科已获得批量采购,TGV领域,海目星已覆盖约80%的客户,并实现小批量出货。
13.国内外技术差距如何?
国内外技术差距方面,进口超快激光器在高功率、高重频和长期稳定性上仍保持领先,国产正在追赶。例如,德龙激光的子公司贝林激光2025年皮秒和飞秒激光器收入约0.5亿元,海目星超快激光器年产能已突破千套。
在应用端,国内围绕4英寸磷化铟晶圆的划片和退火设备已实现稳定量产,6英寸处于中试阶段,但相关设备验证仍属早期。在CPO原位光学连接设备(如PWB)领域,仍由德国ficonTEC、德国PI(Physik Instrumente)等国外厂商主导。
综合来看,国产在光源性能、磷化铟退火量产工艺以及CPO原位光学连接这三方面与海外存在约两年的代差。但在2026年,国产设备在划片、TGV和MSAP钻孔方面已实现并跑,在MSAP钻孔等局部领域甚至处于领跑地位。
14.考虑到技术迭代和国产替代趋势,光通信激光设备赛道的未来增长空间有多大?
增长空间主要来自技术迭代驱动的需求增长和国产替代两个方面。
从技术迭代来看,预计光模块市场在2027年和2028年将分别放量至2,300万只和6,800万只。通道数量和单波速率的翻倍增长,将同步提升对划片、切割、耦合焊接等工序的数量和精度要求,从而推高单台设备的价值量。CPO技术从验证走向产业化,将带来PCB激光加工从无到有的市场机会。同时,硅光技术为实现1.6T成本下降,正转向NPO和CPO作为物理底座,这将直接拉动LDI直写和端面耦合设备的增长。
从国产替代来看,目前划片和切割市场由日本Disco的刀片加工和激光设备绝对主导;超快光源和光学系统的高端市场由美国相干、德国LIMO和3D-Micromac主导。国产替代的主力厂商包括德龙激光、华工科技、海目星、英诺激光、博杰电子和光联芯科等。特别是在高端磷化铟晶圆激光加工设备领域,海外份额较高,国产设备正处于从零到一的突破阶段。一旦国产设备通过头部光芯片厂商的验证并进入批量采购,单台设备价值量有望从数百万元提升至千万元级别,替代弹性巨大。
此外,海外市场也存在增量。随着国内光模块厂商在东南亚建厂,相关设备也将随之出海,例如海目星在海外客户和TGV业务方面已有布局。同时,同一套超快激光平台技术具备跨界延伸的能力,可应用于半导体先进封装、Micro LED甚至医疗领域,为企业带来第二、第三增长曲线。