• 登录
社交账号登录

手机玻璃切割工艺的一场变革:超快激光

作者:Huaray 更新时间:2022-09-29 点击数:

3C行业快速迭代更新已成为行业趋势,软件技术的升级与硬件制造工艺的突破,使得消费者对3C电子产品依赖度逐年递增。手机是消费者接触3C电子最直接的方式,手机经过多年软硬件的提升,市场对手机功能的需求趋于多样化。其中不乏厂家为争取细分市场纷纷推出拍照手机、电竞手机、商务手机等。而摄像头面板、屏幕面板切割是所有手机制造中无法绕过的加工工艺。传统采用CNC(Computer numerical control)刀具加工,但从加工精度、效率、成本上评估,无法与激光加工媲美。

面板3.png

手机玻璃面板切割,主要有摄像头、机身后盖玻璃、屏幕盖板、home键等。传统CNC加工,普遍存在加工效率地下、频繁更换导轮工具、加工消耗环境影响、加工成本偏高问题,尤其是加工效果及良品率在精益求精的大环境下已无法满足现代制造要求。激光加工可以逐步取代CNC工艺,非接触式加工,应力优势;无加工耗材,环保成本优势;激光高精度、高效率,效果良品率优势,最终为企业达到降本增效目的。

面板77.png

超快激光玻璃切割的原理

超快激光通过聚焦头聚焦获得的微米级光束,具有高峰值功率密度。光束作用在玻璃材料上时,光束中心光强度比边缘低,使得材料中心折射率比边缘变化大,光束中心传播速度比边缘慢,光束出现非线性光学克尔效应来产生自聚焦,继续提升功率密度。直到达到某个能量阈值,材料产生低密度等离子体,降低材料中心折射率,实现光束散焦。在实际切割玻璃中,优化聚焦系统及焦距,可实现重复性聚焦/散焦过程,形成稳定穿孔。

面板2.png

成丝切割是一种可行的工艺,激光行业均具有成熟解决方案,同时,在显示行业内已进行广泛的应用。当超快激光束通过玻璃材料传播时,同时存在克尔自聚焦和等离子体散焦,光束在两者动态平衡中能实现长距离传播,在材料中形成微米级的丝孔,这种丝孔在玻璃中能延展几毫米的深度。直线电机控制玻璃工件相对于激光束进行运动来生成等间距的众多丝孔,通过优化丝孔间距产生沿直径方向的微裂纹。对存在微裂纹的玻璃施加裂片过程,增加微裂纹处的应力,使玻璃沿微裂纹断裂,达到切断的目的。

武汉华日精密激光针对3C电子玻璃切割,研发出了PINE系列皮秒红外激光器,自主研发制造的核心种子源和多级多程放大技术,消除了以往采用的再生放大技术的缺点。激光器脉冲宽度小于10 ps,光束质量优异M²<1.3,具备脉冲串功能。实现内脉冲数增减及脉冲幅度分布,可以满足复杂玻璃材料切割需求。

激光器.png

切割效果:边缘光滑无残渣、0.7mm厚,崩边<10μm

面板4.png

Tag: 手机玻璃切割 玻璃切割 3C电子切割 超快激光