超快激光中外競爭,性價比時代來臨!
日期:2019-03-22 來源:http://beyondlaser.com/
隨著三星、華為兩大手機業(yè)巨擘各自推出折疊屏手機,萬眾期待的OLED柔性屏終于出現(xiàn)在聚光燈下,并成為業(yè)內(nèi)關注的焦點。而與之息息相關的超快激光加工技術也一下成為了行業(yè)熱點。
因為以電流驅(qū)動有機薄膜本身來發(fā)光的OLED屏幕響應速度快,厚度低(小于1.5mm)。所以用來支撐整個OLED的基板對厚度有相當嚴格的標準,必須實現(xiàn)超薄化才能滿足OLED柔性屏的需求。此外,OLED封裝需要隔絕氧氣和水汽,對密封的精密度也有相當高的要求。在對精度提出如此高要求的形勢下,超快激光加工技術成為最好的選擇。
一、超快激光原理
超快激光可以將光能集中在皮秒至飛秒的時間間隔內(nèi),并將光聚焦到比頭發(fā)直徑還要小的超細微空間區(qū)域,使得電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高出數(shù)倍,同時,激光能量集中在如此短的時間內(nèi),會獲得巨大的單脈沖能量和極高的峰值功率,高功率密度的激光脈沖能輕易地剝離外層電子,使電子脫離原子的束縛,形成等離子體。
由于激光與材料相互作用的時間極短,等離子體還沒來得及將能量傳遞給周圍材料,就已經(jīng)從材料表面被燒蝕掉,能在很大程度上避免長脈寬、低強度激光造成材料熔化與持續(xù)蒸發(fā)現(xiàn)象(熱影響),確保了加工過程中不會對所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響,大大提高了加工質(zhì)量。超快激光加工也因此被稱為“冷加工”。
此外,激光的非接觸式加工也可避免傳統(tǒng)機加方式切割容易發(fā)生崩邊、裂紋等問題,具有精度高、不產(chǎn)生微裂紋、破碎或碎片問題、邊緣抗破裂性高、邊緣保持了光學性能、無需沖洗、打磨、拋光等二次制造成本等優(yōu)點,降低成本的同時大幅提高了工件良率及加工效率。
二、當前產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀簡介
超快激光加工材料種類豐富,包括金屬、半導體、鉆石、藍寶石、陶瓷、聚合物、復合材料和樹脂、光阻材料、薄膜、ITO膜、玻璃、太陽能電池片等等。廣泛的適用性也為超快激光產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的市場容量,同時,伴隨著電子產(chǎn)品更新節(jié)奏加快,超快激光技術也獲得了更多的表現(xiàn)機會,超快激光器、精密激光加工設備也由此獲得長足發(fā)展。
據(jù)OFweek研究中心數(shù)據(jù)顯示,全球工業(yè)激光器收入從2012年的23.4億美元增加至2017年的46.8億美元,近三年的市場規(guī)模增長率分別為10.6%、24.2%和28.6%。其中超快脈沖激光器占比約為24%,預計2020年,全球超快脈沖激光器市場規(guī)模有望突破15億美元。
國內(nèi)的超快激光研究起步較晚,但近年來政府、科研機構及企業(yè)加強了對超快激光的重視程度,正在追趕國際先進水平。
三、超快激光的選擇
同為超快激光,與飛秒激光相比,皮秒激光不需要為了放大而展寬和壓縮脈沖,因此皮秒激光器的設計相對簡單,成本效益更高,性能更可靠,并且已足以勝任當前市面上高精度、無應力的微細加工。因此當前皮秒激光器是超快激光加工的主流光源。
超越激光皮秒激光設備的激光脈寬小于10皮秒,碳化范圍極小,基本看不到碳化現(xiàn)象。
因為皮秒的重復頻率可達兆赫茲,振鏡速度達到3000mm/s,速度可比納米激光提高1.5-2倍。
皮秒進行加工時采用小單脈沖能量,可以實現(xiàn)高頻加工、精雕細作,加工面更加精細光滑。
超越激光皮秒激光設備通過了廣泛的環(huán)境檢驗測試,可靠性極高。在全天候運轉(zhuǎn)的情況下,功率和光束指向穩(wěn)定性極為出眾,其高精確度和重復性十分適合要求嚴苛的應用領域,如覆蓋膜(CVL)、柔性板(FPC)、軟硬結合板(RF)和薄多層板的切割成形,以及開窗和揭蓋;還可用于切割各種基材,如陶瓷、硅片、鋁箔、鐵氟龍、玻璃等。
在以往國內(nèi)外企業(yè)的競爭中,國產(chǎn)品牌往往主打性價比優(yōu)勢,以相對國外設備比較低廉的價格卻穩(wěn)定的性能迅速搶占市場,相信這次與國外品牌再一次的市場對壘,國內(nèi)同行們將戮力同心,將超快激光推入步入性價比時代。
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