隨著超快激光技術的快速發展,飛秒激光相對於(yu) 傳(chuan) 統激光加工工藝的優(you) 勢越來越明顯。除了常規的激光切割、鑽孔應用以外,飛秒激光在玻璃表麵塗層去除技術上的應用,也大放異彩,引領行業(ye) 應用方向。
相比傳(chuan) 統納秒和皮秒加工,飛秒具有更短脈衝(chong) 、更低熱損傷(shang) 、無內(nei) 應力、高精度等優(you) 點,對玻璃基材幾乎無損傷(shang) 。
根據行業(ye) 差異,飛秒激光去除玻璃表麵塗層的效果要求也有所不同,其中以CIGS太陽能薄膜電池刻蝕和手機玻璃去油墨兩(liang) 方麵優(you) 勢明顯。
1.玻璃基板CIGS太陽能薄膜電池刻蝕
CIGS薄膜太陽能電池鍍膜後,根據電池板性能和最終封裝,需要在指定區域用激光進行刻蝕,從(cong) 而保證太陽能電池統一完整封裝。刻蝕效果對電池的透光率、使用壽命等特性有直接影響。
傳(chuan) 統的納秒激光和皮秒激光,脈衝(chong) 時間長,熱豫弛時間過長,熱影響導致去除鍍膜時仍然會(hui) 有一定殘留,同時熱量對玻璃表麵會(hui) 產(chan) 生損傷(shang) ,從(cong) 而降低了薄膜電池的透光率,並且使用壽命也將降低。

圖8 白色為(wei) 激光刻蝕區域

圖9-1 10ps效果,損傷(shang) 基層鍍膜

圖9-2 300fs效果,基層無任何損傷(shang)
武漢安揚激光技術有限責任公司研發的飛秒工業(ye) 激光器FemtoYL係列產(chan) 品,能有效解決(jue) 上述問題。300fs超窄脈衝(chong) 寬度,5000kHz超高頻率,200μJ高脈衝(chong) 能量,<1.3光束質量,結合光路整形技術,可達到<10um的聚焦光斑,能使加工產(chan) 品透光率高達90%以上,極大提高了CIGS太陽能電池轉換效率,同時對玻璃基材0損傷(shang) ,有效提高了產(chan) 品的合格率和壽命,具有傳(chuan) 統激光加工無可比擬的優(you) 勢。
2.手機玻璃蓋板去塗層
玻璃蓋板因其高強度、高硬度、對信號無幹擾等優(you) 勢,在手機行業(ye) 廣泛應用。目前手機玻璃蓋板的需求已經從(cong) 單色玻璃發展到了多元化色調玻璃,如華為(wei) 和蘋果係列。通常玻璃前蓋采用PVD鍍膜工藝,後蓋采用絲(si) 印工藝,並輔以激光加工去除指定位置的鍍膜或油墨。
傳(chuan) 統納秒紫外激光器去除塗層時,邊緣鋸齒狀明顯,並且熱損傷(shang) 導致的玻璃強度明顯下降,降低蓋板的抗衝(chong) 擊性。同時去除存在殘留,嚴(yan) 重影響了攝像頭等功能孔位置的透光性。

圖10 應用實例

圖11 對基材和邊緣無損傷(shang)
飛秒工業(ye) 激光器FemtoYL係列產(chan) 品,采用超短脈衝(chong) 激光,結合優(you) 秀的光路結構,精確並高效的掃描來去除預設區域的塗層。同時,對玻璃沒有任何損傷(shang) ,無內(nei) 應力產(chan) 生,幾乎不會(hui) 降低玻璃強度。
隨著超快激光的不斷發展和行業(ye) 需求的不斷推進,飛秒激光將會(hui) 在科研領域,微電子器件,醫療器件,3C電子等更多領域的精密加工應用中,有更廣闊的發展空間。
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