紫外激光切割機的應用

   由于消費類電子行業需求大幅增長，產品小型化、快速化及零件價格高等特點，傳統的加工方法已不能滿足顧客更高的精確度和良率要求，激光切割技術應運而生。隨著紫外激光技術的逐步成熟和穩定性提高，激光加工行業已經由紅外激光向紫外激光轉變。與此同時，由于紫外激光的應用日益普及，使激光應用向更廣闊的領域邁進。

    激光束在聚焦后照射到材料上，使被切割材料的溫度迅速上升，然后將其融化或蒸發。它是一種切削材料，它是利用激光與被切削材料的相對運動，在切削材料上產生切縫。常規激光切割CO2(CO2)光斑大、熱影響范圍大、切邊不光滑、發黑等特點，主要應用于木材、布類、塑料和較厚的金屬材料加工，而且熱效應較大。對于較高精度的材料，常選用紫外激光作為切割光源，通過熱效應與YAG和CO2激光進行切割，UV激光直接破壞被加工材料的化學鍵，以達到切割的目的，屬于“冷”工藝。此外，紫外激光波長短、能量集中、切縫寬度小，熱影響范圍小，因而在精密切削和微加工領域有廣泛的應用。

    在激光切割過程中，切縫寬度與光束模式、偏振性、聚焦后光斑直徑有直接關系。實踐中用TEM00模態，圓偏振，但激光模式一般不是理想基模，當功率增加或使用時間較長時，會發生變化。光斑直徑是指光強下降到中心值1/e2的一點所確定的范圍，它含有86.5%的光束能量，在理想情況下，直徑范圍內的激光能進行切割，而在距離以外的距離不與材料發生作用時，切割寬度等于光斑直徑。但是在實際操作中，由于材料的導熱性、熔點、沸點及激光功率的差異，以及激光功率的不同，切縫寬度不等于光斑直徑，其關系要根據激光能量的輸入和材料的特性來確定。但是，在大多數情況下，切割寬度都要稍大于光斑直徑，減小光斑直徑，則會減小切割縫的寬度。

    下面就是針對紫外激光切割技術在高端行業中的應用做一簡要介紹。

    1、UV激光切片。

    藍寶石襯底表面堅硬，一般刀輪難以切割，且磨耗大，良率低，切割道較多在30微米以上，不但使使用面積減小，而且產品產量也有所下降。隨著藍白光LED行業的快速發展，藍寶石基片的切割需求不斷增加，這對提高生產效率、產品合格率提出了更高的要求。

    2、紫外線激光陶瓷切割。

    近一個世紀以來，電子陶瓷的應用逐漸成熟，應用范圍越來越廣泛，如散熱襯底、壓電材料、電阻、半導體、生物應用等，除傳統陶瓷加工工藝外，陶瓷加工由于應用種類的增加，進而進入激光加工領域。根據陶瓷材料的類型，可分為功能陶瓷、結構陶瓷和生物陶瓷?？梢杂脕砑庸ぬ沾傻募す庥蠧O2、YAG、綠光激光等，但隨著元件越來越小，紫外激光加工成為一種必要的加工方法，可以加工多種類型的陶瓷。

    3、是紫外線激光切割。

    在智能手機興起的帶動下，紫外激光的應用也逐步擁有了發展的空間。以前由于手機功能不多，加上激光加工的成本高，激光加工在手機市場上所占的地位并不大，但如今智能手機多功能、高度集成，在有限的空間里要集成幾十種傳感器和數百種功能器件，而且元件成本較高，所以對于精度、良率和加工要求都有很大的提高，紫外激光在手機工業中的應用也越來越廣泛。

    4、紫外線ITO干蝕刻蝕

    觸屏功能是智能手機的特點，電容式觸摸屏能實現多點觸摸屏，對應電阻式觸摸屏，其使用壽命更長，響應更快，所以電容式觸摸屏已經成為智能手機選擇的主流。

    以往ITO線路腐蝕采用的是濕蝕刻方法，利用黃光工藝制作線路，再用蝕刻液除去ITO膜在表面形成線路，不僅費時而且污染嚴重。

    切割5UV激光線路板。

    用激光來切割線路板剛開始是用來切割柔性線路板，因為線路板種類很多，早期加工都是用模壓成型，但由于模具制造成本高，制造周期長，采用紫外激光加工可省去模具制造成本和周期，大大縮短了制作樣品的時間。