隨著 5G 與柔性屏?xí)r代的到來，越來越多基于玻璃材料的元器件正逐漸應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品中，高質(zhì)量玻璃切割及焊接工藝面臨著極大挑戰(zhàn)。

玻璃外形加工

傳統(tǒng)的玻璃切割工藝已無法滿足現(xiàn)階段玻璃后續(xù)加工及成品安全性的要求，如切割邊緣留下的微裂紋使玻璃很容易破裂，同時后續(xù)鍍膜工藝以及運(yùn)輸中造成的震動和形變是無法避免的。近年來超短脈沖激光的不斷普及，有效地降低了手機(jī)等智能終端玻璃蓋板加工的風(fēng)險。

柔性屏?xí)r代的到來，使手機(jī)外型設(shè)計進(jìn)入了一個新的時代。屏幕保護(hù)蓋板的選材對于顯示器件的良好表現(xiàn)極為重要，可滿足一定彎折需求的超薄 UTG 玻璃為設(shè)計者提供了一個良好的材料選擇。已公布的超薄 UTG 玻璃一般厚度為 70?m ～ 200?m，通快公司位于斯圖加特的應(yīng)用實驗室中，應(yīng)用工程師 Myriam Kaiser 敏銳的發(fā)現(xiàn)使用現(xiàn)有的超短脈沖光束整形鏡組無法良好滿足客戶對于 UTG 量產(chǎn)加工的需求， 在經(jīng)過對整形鏡頭內(nèi)光路的重新設(shè)計后，使用通快公司新一代 Top Cleave 切割 UTG 玻璃，不僅在裂片工藝中可滿足量產(chǎn)，而且切割邊緣質(zhì)量及切割截面粗糙度均有顯著提升。新 Top Cleave 的設(shè)計極為緊湊，整套鏡頭僅約一支圓珠筆長。

切割邊緣的SEM 圖像

新 Top Cleave 切割鏡頭

玻璃焊接

使用傳統(tǒng)的粘膠工藝不僅需要額外的粘結(jié)劑，而且此類粘結(jié)劑在長期使用后將不可避免地面臨老化失效的風(fēng)險。玻璃的特有物理屬性使得相關(guān)焊接技術(shù)難點極高：玻璃是脆性材料，相對金屬具有較低的熱導(dǎo)率，受熱后由于內(nèi)應(yīng)力的變化極易碎裂，而飛秒激光束焊接可有效避免碎裂風(fēng)險。“使用可靈活調(diào)制脈沖的超快激光器是必要的。”通快應(yīng)用工程師 Elke Kaiser 說。

玻璃對于從紫外到近紅外的光束均透明，對光束能量的吸收僅發(fā)生在能量密度極高的狀態(tài)下，高能量密度點位于下層玻璃的激光焦點附近。由數(shù)千個超短激光脈沖在數(shù)毫秒內(nèi)從下向上產(chǎn)生熔池。基于特殊光束整形的焊接頭，對于熱輸入的精確掌握、最佳脈沖輸入頻率及能量控制可確保玻璃實現(xiàn)良好焊接。通快公司已將此技術(shù)導(dǎo)入光纖保護(hù)帽的量產(chǎn)中，使用飛秒激光焊接工藝可實現(xiàn)的拉拔力為傳統(tǒng)工藝的兩倍以上。

通快公司光纖保護(hù)帽使用飛秒激光焊接工藝生產(chǎn)

通快公司光纖保護(hù)帽側(cè)視圖

隨著更靈活多變的電子產(chǎn)品設(shè)計元素不斷出現(xiàn)，玻璃焊接與切割工藝將出現(xiàn)更多應(yīng)用場景，考慮到客戶對于切割和焊接光路兼容性與鏡頭替換性需求，通快公司新推出的 Top Weld 使用與新 Top Cleave 同樣的外觀設(shè)計，搭配最新推出的脈寬 350fs～20ps 可調(diào)，最高頻率可達(dá) 2MHz 的 TruMicro 2000 系列超短脈沖激光器，為客戶帶來更優(yōu)質(zhì)的加工體驗。

新 Top Weld 焊接鏡頭

新 TruMicro 2000 系列超短脈沖激光器