精密切割、打孔、微孔加工是激光微加工重要的一方面,其应用范围很广,包括金属打孔、微孔加工,陶瓷打孔、微孔加工,半导体材料打孔、微孔加工,玻璃打孔、微孔加工,柔性材料打孔、微孔加工等等,尤其是针对一些坚硬易碎或者弹性较大的材料,如硅,陶瓷,蓝宝石,薄膜等,其优势尤为明显。目前我公司激光打孔设备,能够实现高深径比的精密打孔、微孔加工,密集打孔、微孔加工,甚至三维打孔、微孔加工。
我公司现拥有紫外纳秒、绿光纳秒、红外纳秒、绿光皮秒等多种激光光源设备,拥有准直聚焦系统、振镜聚焦系统等多种光学平台,可配合客户参与研发。我公司拥有超过1000平米的万级洁净实验室和生产车间,一支经验丰富的技术开发和管理团队,和超过30台包括紫外激光器,超快激光器,光纤激器,二氧化碳激光器等进口激光精密切割打孔设备,以及配套的加工平台,公司还拥有包括3D显微镜,激光干涉仪,红外热成像仪,二次元等检测和分析工具。
选择适宜的激光器,考虑的因素包括波长、输出功率、光束模式、灵活性、费用、可靠性以及是否利于系统集成等。一般来说切割玻璃,通常选用CO2激光器或皮秒激光器等。
CO2激光器发射的激光波长为10.6μm,而玻璃能强烈地吸收波长10.6μm的激光,几乎所有的激光能量都被玻璃表面15μm吸收层所吸收,所以玻璃激光切割系统几乎都配置CO2激光器。
皮秒级超快激光器因极窄的脉宽而展现出极大的优势,利用低热能扩散的特点,在热传导到周边材料前完成材料打断,在脆性材料切割中表现出良好的效果。
成丝切割即是这种原理实现的一种可行的玻璃切割工艺,当超快激光束通过玻璃材料传播时,同时存在克尔自聚焦和等离子体散焦,光束在两者平衡中能实现长距离传播,在材料中形成微米级的丝孔,这种丝孔在玻璃中能延展几毫米的深度。直线电机控制玻璃工件相对于激光束进行运动来生成等间距的众多丝孔,通过优化丝孔间距产生沿直径方向的微裂纹。对存在微裂纹的玻璃施加的作用,可增加微裂纹处的应力,使玻璃沿微裂纹断裂,达到切断的目的。
这是玻璃被激光改性过的结果,改性后的玻璃与原本的性质不同。而这样的加工方式也确保了加工过程中不会对所涉及的空间范围的周围材料造成影响,从而做到了加工的“超精细”。
传统的玻璃切割工艺包括刀轮切割和CNC研磨切割。刀轮切割的玻璃崩边大、边缘粗糙,良率较低,材料利用率较低,切割完后还需进行复杂工序的后处理,在进行异型切割时,速度及精度会大幅下降,有些异型全面屏因转角太小,根本无法用刀轮切割。CNC较刀轮的精度高,精度≤30μm,崩边比刀轮小,约40μm,缺点是速度慢。
传统激光切割玻璃为消融机理,利用聚焦后的高能量密度的激光将玻璃融化甚至气化,高压的气体则将余的熔渣吹除。由于玻璃易碎,高重叠率的光斑会累积过度的热在玻璃上,使玻璃龟裂,因此激光无法使用高重叠率的光斑进行一次切割,通常使用振镜进行高速扫描,将玻璃一层一层去除,一般的切割速度小于1/s。
针对国内玻璃生产加工企业而言,激光光斑可通过光学衍射器件整形成为“长条丝状”,根据不同的玻璃厚度,需要我们配备具有相应焦深长度的切割头。通过网络设备Z轴调节激光聚焦位置,确认激光切割玻璃样品焦点;通过学习软件设计生成切割图档,通过这些直线电机运动使玻璃样品沿图档路径选择移动数据进行利用激光切割,从而能够获得一些相应图形下的大块玻璃切割样品;再对整版玻璃切割产品质量进行整版的清洗、强化、丝印等玻璃后处理工艺,终还是采用一种特定的裂片方式已经获得发展一定形状的小片玻璃成品。另外,产品开发调试工作完成可将参数包括直接保存到软件环境参数库,后续可根据对应的玻璃样品种类及厚度直接调用,即可实现进行玻璃产品切割。
华诺激光隶属于北京华诺恒宇光能科技有限公司,是一家依托国际激光技术,致力于激光精密精细加工研发和代工的高科技企业。公司拥有超过1000平米的万级洁净实验室和生产车间,一支经验丰富的技术开发和管理团队,和超过30台包括紫外激光器,超快激光器,光纤激器,二氧化碳激光器等进口激光源,以及配套的加工平台,公司还拥有包括3D显微镜,激光干涉仪,红外热成像仪,二次元等检测和分析工具。
华诺激光专注于微米级的激光精密切割、钻孔、蚀刻、刻线、划片、材料去除、构造、雕刻和材料的打标,主要应用于LED芯片制造,触摸屏,LCD,消费类电子,半导体,MEMS,照明,等行业,以及科研、航天航空、军事等领域,涉及包括各种金属及合金、半导体、陶瓷、各种透明材质、薄膜和聚合物等各种材料,公司已经做过1000多个基于以上材料的各种激光微加工试验和方案。
华诺激光业务范畴包括前期的方案可行性研究和新制程开发服务、中期小规模试产和论证、后期的规模化量产业务等服务。