智能手機(jī)和平板電腦已經(jīng)改變了我們的生活。隨著新一代多合一移動(dòng)設(shè)備的誕生，激光將為其每一個(gè)組成部分提供革新的技術(shù)。
激光切割藍(lán)寶石手機(jī)攝像頭蓋板
如今的手機(jī)行業(yè)越來(lái)越依賴(lài)于那些只可以用激光加工處理的材料。比如藍(lán)寶石，世界硬度排名第二的物質(zhì)，是一種每天頻繁從口袋中掏來(lái)掏去而不被鑰匙刮壞的理想物質(zhì)。透明的藍(lán)寶石外層能夠有效地保護(hù)我們的手機(jī)相機(jī)免于各種破壞和磨損。
憑借超短脈沖的高脈沖峰值，激光能在無(wú)需后加工和進(jìn)一步邊緣優(yōu)化處理的情況下，快而準(zhǔn)地切割藍(lán)寶石。光是唯一能夠處理每日所需的幾十萬(wàn)個(gè)工件的強(qiáng)大工具。
切割和連接柔性薄膜電路
圖1:適用于透明材料加工的通快超短脈沖激光器TruMicro 5000
切割和連接柔性薄膜電路
同時(shí)，激光也在智能裝置的內(nèi)部尋找一席用武之地。制造商們?yōu)榱藥琢⒎胶撩椎陌惭b空間苦思冥想了很久，就像玩俄羅斯方塊一樣，考慮如何將電子元件顛來(lái)倒去地排列整齊。
其中一個(gè)可行方法是靈活地排列由聚酰亞胺制成的薄膜電路，這樣可以與有限的空間匹配。這就意味著這些電路能被切割成指定的大小和形狀來(lái)連接不同功能的組件。激光能完美地完成這些任務(wù)，因?yàn)樗m用于各種工況，不會(huì)受到磨損，100%的產(chǎn)品重復(fù)作業(yè)，且不會(huì)對(duì)工件形成任何機(jī)械無(wú)任何壓力。
激光器加工玻璃顯示屏
至今為止最貴的配件就是觸摸屏。單單一個(gè)顯示屏的裝配就大約占據(jù)整個(gè)產(chǎn)品費(fèi)用的四分之一，因此這就成了最需要節(jié)省花費(fèi)的地方。一個(gè)顯示屏由兩塊玻璃板組成，每塊大約300微米厚。在這兩塊玻璃板之間是控制像素的晶體管，包括：液晶顯示屏或有機(jī)發(fā)光二極管，以及一個(gè)或兩個(gè)用于觸摸屏各項(xiàng)功能的涂層薄膜。
這一趨勢(shì)是為了減少厚度和增加玻璃的韌性，于是人們就更難用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行加工了。比如，想要用常規(guī)的輕劃和切割這個(gè)新型玻璃是不可能了。蝕刻是一種可行的方法，但是用無(wú)需化學(xué)物品的激光加工通常更省事。
因此，新的生產(chǎn)線越來(lái)越青睞超短脈沖激光器。他們用冷加工的方法切割玻璃，這樣就不會(huì)在工件上產(chǎn)生熱量或壓力。作為一種附加的福利，激光加工的產(chǎn)品邊緣光滑，無(wú)微裂縫且不需再加工，這大大減少了玻璃損壞的幾率。
即便如此，在以激光脈沖為基礎(chǔ)的玻璃切割過(guò)程中，還是有一些加工工藝有了重大改進(jìn)。尤其是超短脈沖激光器可以被用來(lái)沿著切割線修改一些在玻璃內(nèi)部極其狹窄的領(lǐng)域。這種改變創(chuàng)造了一種固有的張力， 可以利索地分離玻璃并且精確地沿著斷裂線10um之內(nèi)。以這種方式切割玻璃的首臺(tái)機(jī)器已經(jīng)誕生。
圖2：TOP Cleave光束整形鏡頭
柔性有機(jī)發(fā)光二極管屏幕
激光是未來(lái)屏幕的發(fā)展道路，而柔性有機(jī)發(fā)光屏幕是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工程師的理想材料，在塑料薄膜上安裝有機(jī)發(fā)光二極管，這意味著顯示器可以變得有線條、有弧形，且柔韌性好。
有機(jī)發(fā)光二極管屏幕生產(chǎn)初階段就是在玻璃基板上鍍一種稀薄的液態(tài)聚酰亞胺層。聚酰亞胺變硬，形成基底膜，在基底膜上鍍硅層，即晶體管，實(shí)際的有機(jī)發(fā)光二極管則是屏幕像素。為了降低成本，硅在非晶層中使用，并用紫外激光熔化。硅結(jié)晶凝固后將增加導(dǎo)電性，并增加晶體管的開(kāi)關(guān)速度，從而產(chǎn)生平滑的圖像。
固體激光器退火
準(zhǔn)分子激光器已經(jīng)被廣泛用于顯示屏幕的紫外（UV）退火。然而，準(zhǔn)分子激光器諧振腔容易出現(xiàn)故障，而且生產(chǎn)工程師每天要花幾個(gè)小時(shí)來(lái)維護(hù)，并重新校準(zhǔn)這些激光器。它在很長(zhǎng)一段時(shí)間里沒(méi)有替代品。但是現(xiàn)在有可靠、高功率的固體激光器。即便在達(dá)到紫外光譜的三倍頻率后，這些固體激光器仍可為技術(shù)進(jìn)程提供足夠的能量。
金屬板的清洗方
圖3：通快高功率固體紫外激光器TruMicro 7370
金屬板的清洗方
模板通常經(jīng)過(guò)化學(xué)蝕刻加工而成，但這個(gè)過(guò)程在孔成形時(shí)會(huì)產(chǎn)生不平整的邊緣缺陷，那是由于化學(xué)物質(zhì)的濃度變化而將材料蝕刻掉。相比之下，超短脈沖激光器就能提供一個(gè)更精確并且絕對(duì)可再生的解決方案。
這個(gè)先進(jìn)的方法不僅可以在金屬模板上鉆出垂直且邊緣鋒利的孔，而且比化學(xué)蝕刻更快、更清潔。最短的脈沖一秒能鉆200,000個(gè)孔，并且有液體進(jìn)行化學(xué)處理。
展望美好未來(lái)
沒(méi)有激光，智能產(chǎn)品就無(wú)法問(wèn)世，激光能推動(dòng)智能產(chǎn)品的發(fā)展。畢竟新興世界的發(fā)展離不開(kāi)創(chuàng)新性的工具。
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