隨著全球品牌大廠將觸控功能導(dǎo)入智能型手機(jī)、平板等手持裝置蔚為風(fēng)潮,全球觸控面板市場(chǎng)需求進(jìn)入快速爆發(fā)期。由于智能型手機(jī)不斷追求體積、外型的時(shí)尚化,使得觸控屏幕呈現(xiàn)持續(xù)輕薄化的趨勢(shì),特別是傳聞iPhone6使用藍(lán)寶石屏,預(yù)計(jì)將帶動(dòng)其他手機(jī)廠商對(duì)藍(lán)寶石的大范圍應(yīng)用。然而,逐漸輕薄化的脆性材料卻給切割技術(shù)帶來了更大的挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)即機(jī)遇。經(jīng)過十多年的產(chǎn)業(yè)耕耘,盛雄激光已經(jīng)在激光切割領(lǐng)域具備深厚的技術(shù)沉淀,特別是在脆性材料切割上獨(dú)具眾多的成功經(jīng)驗(yàn)。近日,在深圳平板顯示行業(yè)協(xié)會(huì)主辦的切割培訓(xùn)論壇上,本刊記者有幸采訪東莞市盛雄激光設(shè)備有限公司(以下簡(jiǎn)稱盛雄激光)總經(jīng)理陶湧謀,請(qǐng)他詳細(xì)介紹盛雄激光超快皮秒激光切割機(jī)以及其他設(shè)備與技術(shù)。
輕薄化、窄邊框脆性加工帶動(dòng)激光切割技術(shù)發(fā)展
近年來,消費(fèi)電子產(chǎn)品輕薄化成為時(shí)尚的訴求,這給觸控面板切割帶來了新的挑戰(zhàn)。陶湧謀介紹,玻璃、藍(lán)寶石和陶瓷是普遍應(yīng)用于微加工技術(shù)和精細(xì)加工的材料。這些材料優(yōu)質(zhì)的屬性對(duì)很多產(chǎn)品來說是不可或缺的:玻璃用來制作智能手機(jī)的顯示屏,顯示屏有著鋼化的外殼;陶瓷堅(jiān)硬,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用來制作電子零部件和電路基板,以及電氣絕緣體。藍(lán)寶石極其堅(jiān)硬,耐劃傷,適合用于半導(dǎo)體和LED技術(shù)。但玻璃、陶瓷和藍(lán)寶石有個(gè)共同點(diǎn)就是很難加工。由于它們易碎而且都是非常堅(jiān)硬的材料,它們挑戰(zhàn)著銑、鉆、磨等傳統(tǒng)制造工藝的極限,但是這種挑戰(zhàn)卻給強(qiáng)大的超短脈沖激光器贏得了更多機(jī)會(huì)。
據(jù)介紹,經(jīng)過十多年的技術(shù)耕耘,盛雄激光實(shí)現(xiàn)了從一個(gè)設(shè)備小廠向國(guó)內(nèi)先進(jìn)的精密激光切割設(shè)備生產(chǎn)商的華麗轉(zhuǎn)變,也打造了很多激光切割的精粹技術(shù)。盛雄激光專注于工業(yè)激光技術(shù)應(yīng)用及超快窄脈寬飛秒皮秒激光精密微切割、微鉆孔設(shè)備等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體的高新科技技術(shù)企業(yè)。超窄邊框被看作是更具有未來感和科技感,同時(shí)更加簡(jiǎn)練的造型也符合現(xiàn)代的審美觀,但對(duì)切割技術(shù)提出了很高的要求?!凹す馇懈钍侨瞬藕图夹g(shù)資源的集合體,具有速度快、切割熱影響區(qū)小、切縫窄、切口沒有機(jī)械應(yīng)力、加工精度高、經(jīng)濟(jì)省時(shí)等特點(diǎn),是目前最有效的切割方式之一?!碧諟ブ\介紹,“激光切割屬于物理切割,可以做精細(xì)加工,不會(huì)引起材料分子的改變,加上在切割過程中材料的充分氣化,幾乎沒有殘?jiān)∪チ饲逑?、酸洗等環(huán)節(jié),效率高、耗料低,所以激光切割幾乎可以切割任何硬脆性材料。”
近幾年來,中國(guó)大陸平板顯示產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展,可以說玻璃基材反映了社會(huì)的需求。面對(duì)這種產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì),盛雄激光加大了精密激光切割技術(shù)的研發(fā),使其在輕薄化產(chǎn)品切割上獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。對(duì)于曲面加工技術(shù),陶湧謀表示這是激光切割行業(yè)夢(mèng)寐以求的技術(shù),理論上也是可以解決的問題,但是技術(shù)仍處于“實(shí)驗(yàn)室”階段,存在成本過高的問題,未來需解決商業(yè)化應(yīng)用的問題。但他相信,通過業(yè)內(nèi)的不斷努力,仍然可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的。
在觸控面板切割上,陶湧謀表示,激光切割在玻璃基材切割上具有切割速度快、崩邊小的特點(diǎn),目前在觸控面板領(lǐng)域已經(jīng)開始大范圍應(yīng)用。
專注產(chǎn)品研發(fā)和原始技術(shù)創(chuàng)新
多年來,日韓平板觸控產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早,相關(guān)的技術(shù)儲(chǔ)備雄厚,與產(chǎn)業(yè)相對(duì)應(yīng)的設(shè)備也研發(fā)較早。然而,中國(guó)大陸在這些方面的研發(fā)比較滯后,且一直受制于日韓設(shè)備廠商。陶湧謀認(rèn)為,隨著中國(guó)大陸FPD產(chǎn)業(yè)的迅速崛起,特別是廣大中國(guó)大陸設(shè)備廠商的不懈努力,將推動(dòng)激光設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的實(shí)現(xiàn),為中國(guó)大陸設(shè)備市場(chǎng)贏得新的發(fā)展契機(jī)。
一直以來,盛雄激光十分專注產(chǎn)品的研發(fā)和原始技術(shù)創(chuàng)新,超快皮秒激光微細(xì)加工系統(tǒng)就是其得意之作。陶湧謀介紹,激光設(shè)備最為核心的部分一般都是激光器以及軟件運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)這兩大部分,在這方面,盛雄激光通過向德國(guó)廠商定制最為適合陶瓷基板切割的激光器作為高品質(zhì)保證。
據(jù)介紹,盛雄激光皮秒激光微加工系統(tǒng)采用全球領(lǐng)先的德國(guó)140W高功率紅外和綠光雙波段輸出皮秒固體激光器,完全的實(shí)現(xiàn)高精度和高效率、高硬度脆性材料微細(xì)加工,能適合任何對(duì)熱敏感和高硬度易碎材料的鉆孔、切割、刻劃加工。整機(jī)的核心控制系統(tǒng)采用盛雄激光自主研發(fā)的“StrongSmart”多軸激光控制軟件,支持CCD視覺定位,XYZ三軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)同時(shí)聯(lián)動(dòng),同時(shí)還支持激光光學(xué)部分振鏡掃描系統(tǒng)的三軸加工。由于皮秒激光加工時(shí)脈寬特別窄,激光頻率特別高,超高的峰值功率,幾乎沒有熱傳導(dǎo)產(chǎn)生,所以加工對(duì)熱影響比較敏感的材料時(shí)無任何熱影響和應(yīng)力產(chǎn)生。皮秒激光加工屬于目前激光行業(yè)最有前景的第四代精密的冷加工方式,是激光行業(yè)未來發(fā)展的趨勢(shì),可以適用強(qiáng)化玻璃、超薄金屬片、陶瓷基片、藍(lán)寶石基片等所有材料的微孔鉆孔及精細(xì)切割加工。目前主流的應(yīng)用有相機(jī)保護(hù)鏡頭及手機(jī)Home鍵、智能手機(jī)蓋板切割,高檔鐘表行業(yè)精密齒輪部件的切割鉆孔,半導(dǎo)體微電子行業(yè)電路刻劃和切割。
談到激光設(shè)備的成本時(shí),“激光設(shè)備目前成本相對(duì)是比較高的,但這是由激光設(shè)備價(jià)值所決定的?!碧諟ブ\表示,“目前脆性材料用傳統(tǒng)的工藝加工是比較難的,很難實(shí)現(xiàn)精細(xì)加工,這就使得耗材成本很高,最終成本也還是比較高的?!钡脖硎?,對(duì)于切割精度要求比較低的企業(yè)來說,也可以使用成本相對(duì)較低的設(shè)備。
對(duì)于光纖激光切割,陶湧謀表示,“目前光纖激光切割技術(shù)是比較成熟,而且設(shè)備價(jià)格也比較低。但是它存在熱傳導(dǎo)效果不太好、加工效率低的問題,必須用惰性氣體冷卻,否則就會(huì)出現(xiàn)崩邊的現(xiàn)象,而這就必然增加了切割成本?!?/P>
專業(yè)聚焦成就企業(yè)未來發(fā)展
目前iPhone6藍(lán)寶石保護(hù)玻璃被業(yè)內(nèi)炒得火熱,很多人預(yù)計(jì)其他手機(jī)廠商將會(huì)跟風(fēng)生產(chǎn)。然而,陶湧謀認(rèn)為,“藍(lán)寶石作為玻璃的替代,目前制造成本相當(dāng)高昂,主要將集中在小尺寸智能手機(jī)保護(hù)玻璃應(yīng)用上,因此不會(huì)大范圍的應(yīng)用。盡管如此,藍(lán)寶石保護(hù)材料的應(yīng)用將會(huì)推動(dòng)激光設(shè)備在平板觸控市場(chǎng)的發(fā)展,這對(duì)盛雄激光來說,也是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。”
近幾年來,LED封裝結(jié)構(gòu)和工藝的不斷創(chuàng)新,使用多顆芯片集成的COB封裝以其較低的成本及技術(shù)優(yōu)勢(shì),得到越來越多企業(yè)的重視。同時(shí)也對(duì)封裝器件的散熱性能提出了更高要求,而陶瓷以其高導(dǎo)熱性開始被越來越多廠家所關(guān)注。陶湧謀介紹,陶瓷基板需求的快速增長(zhǎng),催生的是陶瓷基板廠商對(duì)高效率、高良率以及高性價(jià)比的激光微切割、鉆孔和劃片設(shè)備的潛在需求。而盛雄激光針對(duì)COB封裝發(fā)展趨勢(shì),特別推出了LED陶瓷基板激光切割、劃片、鉆孔機(jī)。
據(jù)介紹,激光切割陶瓷或鉆孔是利用200-500W連續(xù)激光器通過光學(xué)整形和聚焦,讓激光在焦點(diǎn)部分形成線寬僅為40um的高能量密度的激光束,瞬間峰值功率高達(dá)幾十千瓦,對(duì)陶瓷基板或金屬薄板表面進(jìn)行局部照射,使陶瓷或金屬材料表面在極短時(shí)間內(nèi)材料迅速氣化和剝離,從而形成材料去除達(dá)到切割和鉆孔的目的。
“陶瓷基板加工、成型、切割、劃線一體化完成,必須使用高精密度激光設(shè)備才行?!碧諟ブ\表示,“新型的激光加工設(shè)備在產(chǎn)能、良率上都非常高,帶來的效率提升能給很多陶瓷基板廠商帶來翻倍的生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)?!?/P>
采訪最后,陶湧謀談到盛雄激光的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念:“盛雄激光始終堅(jiān)信真正的高端產(chǎn)品賣的是性能和儀器可以檢測(cè)到的數(shù)據(jù),而不是只會(huì)開論壇式的賣概念和空談。我們的產(chǎn)品必須要效果精細(xì)化、細(xì)節(jié)卓越化、品質(zhì)耐用化,制造標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)單化,體積小型化和便攜化,價(jià)格廉價(jià)化?!?/P>
對(duì)于企業(yè)未來發(fā)展,陶湧謀表示,“如同激光聚焦效應(yīng),盛雄激光將專注于激光設(shè)備與技術(shù)的研發(fā),為客戶提供最智能化、人性化、高性價(jià)比的產(chǎn)品?!?/P>
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