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接下来大家主要谈一下超快激光在脆性质料的应用

发布时间:2019.07.05 资讯来源:8858cc永利官方网站 浏览次数:
纳秒,皮秒等超快激光主要体现在脉宽上有所差别。如PPT上右侧图形所示,皮秒激光的脉宽较短,而左侧的纳秒激光脉宽较长。由于这两种激光的脉宽特性,在质料加工过程中,皮秒激光可直接将质料由固体转化为气体,而纳秒激光则是需先转化为液体,再转化为气体。皮秒激光在电子-晶格热传导上可以基本忽略,相比于其他的纳秒激光、毫秒激光,实现了一种“冷”加工。



接下来大家主要谈一下超快激光在脆性质料的应用。根据脉冲能量大小的不同,可分为改质、裂纹、去除三类,裂纹主要应用在切割方面,去除主要用在质料的熔解上。

在改质的应用方面,目前已经是华工量产的一个业务,主要用于玻璃内部的二维码加工。利用一个极小的脉冲能量,改变加工区域内的折射率,从而形成一个小点,并且在此过程中对于二维码本身材质的性能、强度不会产生任何影响。由于二维码比较小,大概是0.2×0.2mm的面积,应用过程肉眼不可见,利用配套仪器可以对产物的生产过程进行追溯。

在裂纹的应用方面,分为两个部分。一个是隐切,通过使激光垂直作用于质料表面,在质料内部形成一个一个的光斑,后期使用机械方式或其他的方式可以使质料沿加工路径裂开得到裂片,这种隐切主要是应用在LED灯条方面。另一个是成丝。简单来说就是将一个圆形光斑通过DOE(Diffractive Optical Elements,衍射光学元件)整形发展丝状,用于连续切割,可以穿透物体一次性切透。质料方面厚度的选择可以在0.2-2mm之间。PPT右下角展示的是2mm的玻璃的一个切割效果图。


去除使用的脉冲能量和前面有所不同。前面提到的裂纹应用所用的脉冲能量并不高,它只会在切割的点位产生一些熔点,而不会对整个质料产生影响。而去除常用的是振镜,等于是把质料烧蚀,使用的脉冲能量比较大。它是一个从固态到气化的过程。主要应用有镀层油墨的去除,蓝宝石上PVD的去除,刻字,带有玻璃和蓝宝石上的挖槽,蓝宝石和玻璃的打孔,蓝宝石和玻璃的切割等方面。



下面大家来看应用实例。大家手机后面的薄片主要分为蓝宝石或玻璃两类,苹果手机多用蓝宝石。如PPT所示,一整片蓝宝石晶圆通过一种吊篮装夹以后,进入下一步的去除应用,在相应位置生产出对应孔,并能做到崩边小于20μm,锥度小于两度,相当于垂直。同时,为了提高单位效率,大家会接纳双头的裂缝光用于现有的切割,速度能达到两秒钟切一片,崩边可以做到小于10μm,锥度也可以做到两度。另外4pd(4 point bend,四点弯曲)的强度,大家可以做到600MPa以上。


蓝宝石摄像头窗口片的加工与手机薄片略有不同,主要区别在于晶圆是否带油墨。手机薄片的切割过程不存在伤害油墨的问题,而摄像头窗口片是镀完油墨再进行切割,这对工艺和技术的要求更高,可能存在油墨烧伤后造成漏光的问题。所以大家会针对蓝宝石窗口片加工接纳新一代的应用技术,在光路上进行调整,能做到崩边和锥度跟以前一样,油墨损伤小于50μm。

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