激光在智能产品中的应用

智能手机和平板电脑已经改变了我们的生活。随着新一代多合一移动设备的诞生，激光将为其每一个组成部分提供革新的技术。

激光切割蓝宝石手机摄像头盖板

如今的手机行业越来越依赖于那些只可以用激光加工处理的材料。比如蓝宝石，世界硬度排名第二的物质，是一种每天频繁从口袋中掏来掏去而不被钥匙刮坏的理想物质。透明的蓝宝石外层能够有效地保护我们的手机相机免于各种破坏和磨损。

凭借超短脉冲的高脉冲峰值，激光能在无需后加工和进一步边缘优化处理的情况下，快而准地切割蓝宝石。光是唯一能够处理每日所需的几十万个工件的强大工具。

图1:适用于透明材料加工的通快超短脉冲激光器TruMicro 5000

切割和连接柔性薄膜电路

同时，激光也在智能装置的内部寻找一席用武之地。制造商们为了几立方毫米的安装空间苦思冥想了很久，就像玩俄罗斯方块一样，考虑如何将电子元件颠来倒去地排列整齐。

其中一个可行方法是灵活地排列由聚酰亚胺制成的薄膜电路，这样可以与有限的空间匹配。这就意味着这些电路能被切割成指定的大小和形状来连接不同功能的组件。激光能完美地完成这些任务，因为它适用于各种工况，不会受到磨损，100%的产品重复作业，且不会对工件形成任何机械无任何压力。

激光器加工玻璃显示屏

至今为止最贵的配件就是触摸屏。单单一个显示屏的装配就大约占据整个产品费用的四分之一，因此这就成了最需要节省花费的地方。一个显示屏由两块玻璃板组成，每块大约300微米厚。在这两块玻璃板之间是控制像素的晶体管，包括：液晶显示屏或有机发光二极管，以及一个或两个用于触摸屏各项功能的涂层薄膜。

这一趋势是为了减少厚度和增加玻璃的韧性，于是人们就更难用传统的方法进行加工了。比如，想要用常规的轻划和切割这个新型玻璃是不可能了。蚀刻是一种可行的方法，但是用无需化学物品的激光加工通常更省事。

因此，新的生产线越来越青睐超短脉冲激光器。他们用冷加工的方法切割玻璃，这样就不会在工件上产生热量或压力。作为一种附加的福利，激光加工的产品边缘光滑，无微裂缝且不需再加工，这大大减少了玻璃损坏的几率。

即便如此，在以激光脉冲为基础的玻璃切割过程中，还是有一些加工工艺有了重大改进。尤其是超短脉冲激光器可以被用来沿着切割线修改一些在玻璃内部极其狭窄的领域。这种改变创造了一种固有的张力，可以利索地分离玻璃并且精确地沿着断裂线10um之内。以这种方式切割玻璃的首台机器已经诞生。

图2：TOP Cleave光束整形镜头

柔性有机发光二极管屏幕

激光是未来屏幕的发展道路，而柔性有机发光屏幕是产品设计和生产工程师的理想材料，在塑料薄膜上安装有机发光二极管，这意味着显示器可以变得有线条、有弧形，且柔韧性好。

有机发光二极管屏幕生产初阶段就是在玻璃基板上镀一种稀薄的液态聚酰亚胺层。聚酰亚胺变硬，形成基底膜，在基底膜上镀硅层，即晶体管，实际的有机发光二极管则是屏幕像素。为了降低成本，硅在非晶层中使用，并用紫外激光熔化。硅结晶凝固后将增加导电性，并增加晶体管的开关速度，从而产生平滑的图像。

固体激光器退火

准分子激光器已经被广泛用于显示屏幕的紫外（UV）退火。然而，准分子激光器谐振腔容易出现故障，而且生产工程师每天要花几个小时来维护，并重新校准这些激光器。它在很长一段时间里没有替代品。但是现在有可靠、高功率的固体激光器。即便在达到紫外光谱的三倍频率后，这些固体激光器仍可为技术进程提供足够的能量。

图3：通快高功率固体紫外激光器TruMicro 7370

金属板的清洗方

模板通常经过化学蚀刻加工而成，但这个过程在孔成形时会产生不平整的边缘缺陷，那是由于化学物质的浓度变化而将材料蚀刻掉。相比之下，超短脉冲激光器就能提供一个更精确并且绝对可再生的解决方案。

这个先进的方法不仅可以在金属模板上钻出垂直且边缘锋利的孔，而且比化学蚀刻更快、更清洁。最短的脉冲一秒能钻200,000个孔，并且有液体进行化学处理。

展望美好未来

没有激光，智能产品就无法问世，激光能推动智能产品的发展。毕竟新兴世界的发展离不开创新性的工具。

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