[M-Cut] 是Manz新開發的工藝,可利用激光沿厚度方向線性聚焦和切割玻璃基板,將其分割為(wei) 各種不同幾何形狀,不但可提升邊緣質量和強度,也能在生產(chan) 工藝提高生產(chan) 效率。
隻要兩(liang) 微米直徑的光斑,就能完成一切的切割和鑽孔作業(ye) 。當然大家都知道,新型M-Cut激光切割工藝使用薄如發絲(si) 的材料改性功能,搭配超短的脈衝(chong) 皮秒激光,就像是穿孔一樣,切割硬度超高的防刮玻璃,厚度最厚可達2微米。激光工藝技術持續演進發展,下個(ge) 階段的技術適用於(yu) 電子行業(ye) 工藝中所需處理目前的所有脆性材料。其中特別適合的項目為(wei) 化學及熱強化玻璃,而應用於(yu) 藍寶石的情形也日漸增加,用以製造平板計算機、智能型手機和穿戴式裝置所需的顯示器或相機的蓋板玻璃。
M-Cut激光切割工藝能夠以直線方式「穿透」材料,直徑隻有2微米。
M-Cut的意思是改性切割(modificationcut),是潔淨斷麵的基礎工藝:以類似穿孔的方式修改基板。工藝采用適中的能量輸入,非常溫和的處理加工的基板。這是因為(wei) 使用了修改的光束源,有別於(yu) 之前的超短脈衝(chong) 激光。其中設置特別調整的光學係統,能夠縱向聚焦形成線性的切割痕跡(影像1)。產(chan) 生的切割界麵粗糙度低於(yu) 0.5微米(影像2)。這樣就不必針對邊緣進行昂貴的研磨作業(ye) 。
藍寶石切割截麵粗糙度達到令人驚豔的0.38µm。
因此M-Cut非常適合作為(wei) 替代方案,取代使用微秒等級短脈衝(chong) 激光的「熱」激光束切割,避免玻璃基板在邊緣切割時融化。新工藝也展現更優(you) 異的質量,超越「冷」燒蝕的基底分割。「冷」燒蝕也是以皮秒等級的超短脈衝(chong) 激光進行作業(ye) ,材料在作業(ye) 時會(hui) 局部氣化。這可能造成材料出現輕微的變色或崩邊。
玻璃是電子業(ye) 的高科技材料
玻璃作為(wei) 電子應用材料,不僅(jin) 要堅硬耐磨,對彈性及柔軟的需求也日漸增加,並且幾乎一定需要具備相當靈敏度的觸控功能,例如觸控顯示器。激光工藝的創新可說是先決(jue) 條件,以便在符合成本效益及高質量的情況下製造這類顯示器,並將技術推向量產(chan) 市場。其中最主要的原因,就是要處理終端行動裝置所使用的材料,需要非常高規格的設備。
因此顯示器基板需要進行化學強化,不過通常要先切割最大2.2×2.5公尺的大塊玻璃,才能進行強化。舉(ju) 例來說,在強化之後以機械切割具有外和內(nei) 輪廓的顯示器,或是智能型手機的相機蓋板玻璃,一直都是一項困難挑戰:機具磨損嚴(yan) 重,且切割邊緣必須進行昂貴的研磨作業(ye) 。此外,切割工藝可能造成微小破裂,影響玻璃基板的抗裂度。因此要先切割玻璃,然後再使用化學藥劑強化,導致工藝效率不彰。
即使在第一代激光切割工藝問世之後,仍然保留此項工藝,因為(wei) 這樣的激光切割工藝仍然不適合切割已經強化的材料。另一方麵,M-Cut可以先硬化大型玻璃基板,然後再進行高質量切割。這樣可以讓材料非常穩定,不會(hui) 在切割期間破裂。由於(yu) 化學強化玻璃本身具有特定的內(nei) 部壓力,隻要穿透材料就能達到完美的切割效果,並於(yu) 作業(ye) 之後輕鬆分離切割的個(ge) 別玻璃。藍寶石並沒有這樣的內(nei) 部壓力,因此顯示器製造商需要第二個(ge) 步驟,才能將切割的輪廓與(yu) 材料分離。
蓋板玻璃、鏡頭和顯示器:M-Cut激光切割工藝在工件幾何方麵沒有限製。
M-Cut就像是彈性的激光口袋折刀
新型激光切割工藝可製作許多不同的幾何形狀(影像3)。其中甚至包括「切割轉角」90度。係統是以XY軸為(wei) 依據而不是掃描儀(yi) ,也就是說沒有掃描區域限製切割輪廓的大小。材料使用率非常高:兩(liang) 個(ge) 切割的幾何形狀之間,隻需要留下0.5厘米的空間。未來甚至隻要切割一次,就可以同時切出兩(liang) 個(ge) 幾何形狀的邊緣。四頭M-Cut係統不僅(jin) 能切割相機的蓋板玻璃,也能切割直徑僅(jin) 一厘米的相機鏡頭,即使是橢圓形或矩形也沒問題。由於(yu) 不需要移除材料,因此生產(chan) 時不需要粉塵收集係統。適合加工的材料種類非常多元。用戶享有充分彈性,能夠每天更換生產(chan) ,隻要變更激光加工參數即可。
M-Cut激光切割工藝概觀:
切割速度高達每秒1公尺(例如切割0.5mm厚的玻璃);非常高的邊緣質量,粗糙度低於(yu) 0.5µm;不需要拋光;
玻璃不會(hui) 產(chan) 生崩邊,沒有微小破裂;
沒有切割機具磨損問題;
切割後玻璃的抗裂度提升四倍,對終端行動裝置用戶特別有利;
提升生產(chan) 量;
可處理更多元的材料及幾何形狀
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