2025年激光钻孔市场深度剖析

摘要：激光钻孔技术以其高精度、非接触、高效等特性，在众多高端制造领域中占据关键地位，能够攻克传统加工方式难以应对的材料与复杂微细结构加工难题。步入2025年，全球激光钻孔市场展现出诸多新动态，更有业内人士称，激光钻孔市场是今年激光行业唯一一个逆市增长的细分领域，钻孔

激光钻孔技术以其高精度、非接触、高效等特性，在众多高端制造领域中占据关键地位，能够攻克传统加工方式难以应对的材料与复杂微细结构加工难题。步入2025年，全球激光钻孔市场展现出诸多新动态，更有业内人士称，激光钻孔市场是今年激光行业唯一一个逆市增长的细分领域，钻孔设备销售额实现了大幅增长。小编通过对相关上市激光企业2025年中报的研究，今天来聊聊激光钻孔市场的现状与未来走向。

市场规模与增长态势

（一）全球市场稳健上扬

2024年全球冲击激光钻孔市场规模约为8535万美元，预计到2034年将飙升至2.1443亿美元，期间年复合增长率（CAGR）达9.65%。这一稳健增长趋势反映出激光钻孔技术在全球制造业中的重要性与日俱增。

（二）中国市场需求强劲

中国钻孔用激光器市场规模在2024年约为210亿元，预计到2031年将增长至600亿元左右，年均增长率高达15%。5G通信、新能源汽车、航空航天等行业的蓬勃发展，成为拉动中国激光钻孔设备需求的强劲动力。以大族数控为例，2025年上半年，公司紧抓AI服务器高多层板需求增长及技术难度提升的契机，应用于高速PCB、类载板及先进封装领域的新型激光加工方案深受下游客户青睐，订单显著增长，上半年实现营业收入23.82亿元，同比大幅增长52.26%，归属上市公司股东的净利润2.63亿元，同比增长83.82%。这充分彰显出中国市场在激光钻孔领域的巨大潜力与活力。

技术发展新动向

（一）超快激光技术应用拓展

超快激光技术（皮秒、飞秒激光）凭借“冷加工”特性（热影响区可控制在＜5μm），在加工陶瓷、玻璃等脆性材料以及高精度医疗设备方面优势显著。英诺激光针对消费电子、半导体、算力等行业的PCB/FPC高工艺需求，采用固体纳秒和超快激光技术，成功开发一系列激光器和激光设备。其中，激光超精密钻孔设备配备超快激光器，能够稳定加工30-70μm的微孔径，钻孔效率最高可达10000孔/秒，首批打样效果已获客户高度认可，这表明超快激光技术在实际应用中不断取得突破。

（二）深紫外（DUV）激光技术精进

深紫外（DUV）激光技术可将光斑聚焦至3微米以下，在半导体封装基板的超微细孔加工领域表现出色。随着半导体行业对芯片载板孔径微型化（30-70μm）、高密度化的要求愈发严格，深紫外激光技术的重要性日益凸显，相关企业也在持续加大研发投入，推动技术不断升级。

（三）智能化与自动化升级

大族数控在激光钻孔设备中融入人工智能（AI）算法，实现对激光功率、频率等工艺参数的自动优化，同时结合视觉定位系统与机器人上下料技术，打造出全自动化加工流程。这不仅提升了生产效率，还确保了产品质量的稳定性，为客户提供了更高效、智能的解决方案。

（四）绿色制造理念落地

众多激光企业积极响应绿色制造理念，通过优化光路设计与能量利用率，降低激光钻孔设备的能耗。这一举措既符合环保要求，又有助于企业降低运营成本，增强市场竞争力。

韵腾激光双头铝片钻孔设备

应用领域全面拓展

（一）电子产品与半导体封装

随着AI、5G技术的飞速发展，芯片载板孔径微型化、高密度化成为刚性需求。激光钻孔技术广泛应用于加工电路板（如PCB、柔性电路板）、连接器、半导体元件、封装基板（如ABF、BT材料、Cavity载板）的微孔。大族数控在该领域不断发力，针对高多层HDI板的加工需求，研发出高功率及能量实时监测的CO2激光钻孔机，可实现大孔径及跨层盲孔的高品质加工；同时，其研发的新型激光加工方案，突破传统CO2激光热效应大的瓶颈，满足了微小孔钻孔及超高精度外型成型加工的高品质要求，已获得下游客户工艺认可及正式订单。

大族数控HD650L2双光源双台面CO2激光钻孔机

（二）航空航天

航空航天领域对涡轮叶片、热交换器、燃料系统等部件的高精度钻孔要求严苛，需在高压高温环境下具备高耐用性。华工科技在该领域取得重要突破，其复杂曲面六轴激光微孔加工装备突破了多轴联动激光协同控制与热障涂层异型钻孔工艺等技术难题，能在2秒钟左右完成孔径不到0.5毫米的微孔加工，可满足航空、航天发动机燃烧室、叶片等复杂曲面部件的激光钻孔、切割和焊接需求，成为航空、航天和船舶行业发动机制造产业链的关键装备。

（三）汽车工业

在汽车工业中，激光钻孔技术应用于燃油喷射器、排气管、刹车部件等，以提升车辆性能和安全性。新能源汽车的兴起加速了轻量化材料的使用，进一步推动了激光钻孔技术的发展。例如，华工科技的激光智能装备业务下游，新能源汽车、船舶行业上半年订单同比大幅增长，其在汽车工业领域的激光钻孔技术应用得到了市场的广泛认可。

（四）医疗器械

医疗器械对精密度和可靠性要求极高，激光“冷加工”优势契合该领域需求。英诺激光作为国产固体激光器的头部企业，业务涵盖生物医学领域，其相关激光技术和设备为医疗器械的精密加工提供了有力支持，推动了医疗器械行业的发展。

（五）陶瓷材料

激光钻孔技术可在瓷砖、绝缘子、过滤器、传感器等陶瓷材料上制造光洁、不易破碎的小孔。随着市场对高质量、无破损陶瓷加工需求的增长，相关企业不断优化激光钻孔工艺，提高加工质量和效率，以满足市场需求。

竞争格局与焦点

（一）国际企业竞争优势

国际上，Coherent（相干）、Rofin（罗芬）、EDAC（伊达克）、IPG、SPI等企业在激光钻孔市场占据重要地位。它们凭借先进的技术、丰富的经验和广泛的市场布局，在全球高端市场拥有较高的份额。例如，Coherent在超快激光技术领域处于领先地位，其产品在半导体、医疗等高端领域广泛应用。

（二）国内企业发展势头

国内的大族激光、华工激光、英诺激光、依科赛等企业发展迅速，不断缩小与国际企业的差距。大族数控作为大族激光旗下企业，在PCB专用设备领域产品线广泛，其钻孔类设备2025年上半年实现营业收入16.92亿元，同比增长72%；激光钻孔设备产品矩阵丰富，在HDI产品领域持续升级产品性能，满足市场需求。华工激光在航空航天、汽车等领域的激光钻孔技术取得多项突破，其复杂曲面六轴激光微孔加工装备展现出强大的技术实力。英诺激光在激光器业务上持续保持行业领先，为PCB等诸多应用场景定制开发一系列激光器，有力支撑了新业务发展。依科赛专注于自动化高精密激光应用装备的研发、生产与销售，其线路板激光盲孔钻孔机等产品在市场上具有一定竞争力。就连初创激光微加工装备生产企业——东莞市海珀科技有限公司也凭借UV高速钻孔机HP-D-UV1000等装备服务于深南电路等主要客户在今年实现了产值翻番……

华工激光复杂曲面六轴激光微孔加工装备

海珀科技UV高速钻孔机HP-D-UV1000

（三）竞争焦点分析

当前市场竞争焦点集中在技术创新、成本控制和定制化解决方案能力上。在技术创新方面，企业不断投入研发，提升激光钻孔的精度、效率，开发新应用领域。例如，英诺激光持续围绕“短脉冲或连续脉冲、短波长、高功率”等方向开发领先产品。成本控制方面，由于激光钻孔设备初始投资成本高昂，企业通过优化生产流程、提高零部件国产化率等方式降低成本。定制化解决方案能力也至关重要，大族数控持续与下游龙头PCB厂商深入合作，针对不同需求提供个性化定制方案，实现了激光钻孔设备高水平的国产化替代。

未来趋势展望

（一）技术融合创新加速

未来，超快激光应用将更加普及，激光钻孔设备将与人工智能、机器视觉、工业物联网（IIoT）技术深度融合。通过智能监控、预测性维护和工艺自适应优化，实现生产过程的智能化、高效化。例如，设备可通过传感器实时采集运行数据，利用AI算法进行分析，提前预测故障并优化工艺参数，提高生产效率和产品质量。

（二）应用领域持续拓展

在可再生能源（如太阳能电池板）、医疗器械（如可植入设备）、消费电子（如可穿戴设备）等新兴领域，激光钻孔技术将迎来新的增长机遇。随着这些领域技术的不断进步和市场需求的增长，对激光钻孔的精度、效率等提出了更高要求，推动企业不断创新和拓展应用。

（三）设备集成化与模块化发展

激光加工设备将从单一功能向集成化（结合钻孔、切割、打标、检测等多种功能）和模块化方向发展，为客户提供全流程解决方案。这样既能提高设备的使用效率，又能降低客户的采购和维护成本。例如，一台集成化激光加工设备可在同一工作台上完成多种加工任务，减少了设备占地面积和工序间的周转时间。

（四）绿色与可持续发展成主流

节能环保将成为设备研发的重要考量因素。企业将通过提升能源利用效率、减少废弃物排放等方式，推动绿色制造。例如，采用新型光学材料和优化光路设计，提高激光能量利用率，降低设备能耗；研发环保型激光加工辅助材料，减少对环境的污染。

综上所述，2025年激光钻孔市场前景广阔但挑战重重。技术的持续进步为市场发展提供了强大动力，下游产业的旺盛需求为市场增长奠定了坚实基础。对于投资者和市场参与者而言，紧跟新技术发展趋势，聚焦下游热门应用领域需求，提供降低总拥有成本（TCO）的解决方案，是把握市场机遇、在激烈竞争中脱颖而出的关键。

由于光子三性，激光极端制造已经成为大势所趋

激光加工具有“光子三性”，包括：（1）激光能量之时空幅频精密可控性：激光能够实现时、空、幅、频各个维度的精密可控。（2）单位激光能量成本之持续下降性：过去十年间，激光器单位能量的成本下降了十倍以上，有加速降低的趋势，更多激光主导性的大众化应用已经势不可挡，从打标、切割到如今的焊接、微细加工和增材制造。（3）激光加工之材料普适性：激光可以破坏几乎任何材料，可以击穿空气甚至真空，因而，激光可以加工几乎任何材料，包括超硬、超脆、超粘、超软以及复合材料等典型的难加工材料。

因此，极端条件下的激光制造技术，包括金刚石、石英、碳化硅等硬脆材料零件的制造，高熔点、高硬度金属材料零件的制造，微小结构尺寸零件的制造，以及其它更多特殊领域可以用“光”进行制造的复合技术。激光极端制造工艺技术与智能化技术的结合，将辐射到更广泛的领域，服务各个产业，解决一系列棘手的工程问题。

例如，涡轮是航空发动机中热负荷和机械负荷最大的部件，其中一级、二级涡轮叶片的工况尤为恶劣，工作中持续承受高温高压燃气的冲击。涡轮叶片的高效气膜冷却直接影响航空发动机和燃气轮机的最高工作温度，进而影响系统的可靠性、能量效率等一系列关键性能。因此，热端部件先进气膜冷却孔的低损伤加工是航空发动机性能提升之重大关键。

图1. 热端部件先进气膜冷却孔低损伤加工是航空发动机性能提升的重大关键。要提升涡轮叶片长期可靠的工作温度，必须不断提高先进气膜的冷却效率

为了持续缩小中外发动机技术领域的代差，复杂异型气膜冷却技术的应用势在必行。当前该领域面临的挑战包括：复杂异型孔加工、单晶高温合金/TBC多层复合结构材料（甚至全陶瓷基复合材料），以及先涂层后打孔的技术路线。电加工手段由于受电极局限，分辨率一般大于 100 μm，很难满足复杂异型孔高于50μm加工分辨率的要求，同时，电加工很难独立穿越非导电的热障陶瓷层，而“先打孔，后涂层”会导致缩孔，二次扩孔会对孔周涂层造成损伤。

图2. 气膜孔的技术发展历史简图。缩小中外发动机技术代差，复杂异型气膜冷却技术的应用势在必行

国内相关科研院所（中科院西光所、北京航空材料研究院、清华大学等）纷纷开展了飞秒激光加工镍基高温合金的研究工作。例如，2013年，刘新灵等人发现飞秒激光加工单晶高温合金，仍存在着不大于3μm的重铸层，孔壁上棱状加工痕迹和部分孔壁上的微裂纹明显；2017年，张学谦等人使用飞秒激光旋切扫描带热障涂层，发现孔的入口处附着黑色残渣，加工次数增加后愈发严重。这在一定程度上表明，飞秒激光加工仍无法完全实现理论上的“冷加工”，大深径比深小孔加工仍存在热影响等影响，并且加工效率较低。

图3. 干式激光加工中飞秒激光加工质量相对而言最好，但仍无法完全实现理论上的“冷加工”

对此，中国科学院宁波材料技术与工程研究所激光极端制造研究中心开展了多项极端激光制造技术，尤其是复合加工技术的研究工作，取得一系列成果。

水助激光加工可以一定程度上解决先进气膜孔加工的工程矛盾

水射流辅助激光加工是一种将激光与层流水射流复合的激光加工技术，它将水以各种形式复合到现有的激光加工技术中，充分利用水的冷却作用、冲刷作用，以及激光与材料产生的其他物理化学作用，以获得更好的加工质量。水助激光加工过程中，激光照射工件使工件局部受热，温度迅速升高，升华材料，利用射流所产生的冲刷力，带走去除物。

相较于传统激光加工技术，水助激光加工技术展现出一系列优势：通过形成稳定的同轴层流射流，使得激光加工对焦点位置不甚敏感；通过扫描振镜，实现激光束对特定形状的高速扫描。因此，水助激光加工能够实现特定复杂形状的微结构加工，包括直接加工带热障涂层的叶片和燃烧室。

图4. 水射流辅助激光加工技术工作原理

传统激光干式加工方法可能造成烧蚀现象严重，引发热影响问题。水射流辅助激光加工能够有效降低热影响区，大幅提高加工质量。主要原因在以下几方面：水射流的冲击作用（高速水射流便于排出气泡、飞溅物、等离子体）；等离子体冲击波效应（在水层约束下，等离子体诱导反冲压力，合适工况下可以提升加工效率）。但与此同时，需要控制等离子体的屏蔽效应（等离子体对入射激光能量的屏蔽）；气泡空蚀效应（空化气泡溃灭时，形成高温高速液体射流）。试验一再表明，该工艺的水冷却效应（带走热量累积，减小热损伤）是显著的，使用纳秒激光，就有望实现接近零热影响的孔加工。

图5. 水射流辅助激光烧蚀机理

通过干式激光和水助激光加工的试验对比情况，可以从一定程度上了解水助激光在加工质量方面展现的特定优势。图6（左和右）是分别采用纳秒激光进行的干式激光和水助激光针对孔加工的效果对比图。试验使用的材料为K4002镍基高温合金，它具有良好的高温性能和组织稳定性，是目前等轴晶铸造镍基高温合金中中温和高温性能最高的合金之一。干式激光的加工一般会出现孔边突起，黑色烧蚀残渣堆积，孔出口圆度差，锥度较大（图6左）；水助激光加工则孔边普遍无突起，入口尖锐，出口圆度好，当激光能量合适时，锥度可以更好地消减。但水助激光激光孔周容易存在微坑等表面损伤，另外，单纯的水助激光加工对大深度孔加工的能力和效率亟待提升（图6右）。

图6. 干式纳秒激光（左图）和水助纳秒激光（右图）加工孔的对比图

为了提升涡轮发动机的整体性能和可靠性，需要在带热障涂层（TBC）的单晶高温合金涡轮叶片上制备大量的气膜冷却孔，激光加工是实现"先涂层后打孔"的优势加工手段。采用水助激光扫描加工方法，笔者团队通过正交试验和单因素试验研究了各因素对TBC损伤程度和TBC材料去除率的影响关系，试验结果表明：对涂层剥落损伤的影响程度由大到小依次为光斑重叠率、激光重复频率、激光电流和水泵电压，当光斑重叠率为98%、激光重复频率相对低频时，可以稳定地避免TBC水助激光加工很容易出现的涂层剥落损伤。初步分析，这里的主要原因是周边气泡的合理控制。