由於5G手機在工作時使用的頻率更高(如微波和毫米波),並且需要同時利用來自不同發射機的信號,所以5G手機需要物理結構更複雜(形狀為2D甚至3D)的小型化天線,以支持MIMO(多輸入多輸出)多天線技術。MIMO技術和天線數量明顯相關,例如,8X8MIMO就是有8個發射端天線,8根手機端天線。已有的智能天線已經可以支持2x2甚至4x4MIMO功能,但是5G手機天線對多路技術的要求更高。天線由層壓基板製作而成,層壓基板包括絕緣體(ti) (例如液晶聚合物LCP或改性聚酰亞(ya) 胺mPI)銅層,多數情況下還包括一個(ge) 粘合層。在製造過程中,層壓基板必須安裝在載體(ti) 基板上。
在天線切割和劃線領域,激光加工是很好的選擇。內(nei) 置調Q納秒激光器已經可以提供加工所需的空間分辨率。但由於(yu) 銅和聚合物的燒蝕閾值差別很大,納秒激光器無法通過一個(ge) 連貫過程完成整個(ge) 加工工藝。此外,為(wei) 了達到更好的加工效果,激光通量需要提高到燒蝕閾值的10倍及以上,但這樣會(hui) 增大切麵寬度和熱影響區。因此,通過納秒激光器進行天線加工時必須通過兩(liang) 個(ge) 獨立的製程、兩(liang) 種不同的激光設置進行加工,但這種複雜的加工方式需要全程專(zhuan) 業(ye) 化監測,才能保證加工過程平穩運行。在充分減少熱影響區方麵,使用更短(例如皮秒)的脈衝(chong) 寬度和/或更短的波長是兩(liang) 種行之有效的方法。超短脈衝(chong) (USP)激光器的優(you) 點在於(yu) ,大部分激光脈衝(chong) 能量還沒來得及擴散就已被濺射出的材料帶走了。此外,超短脈衝(chong) 激光器能提供較高的脈衝(chong) 重複頻率,可支持快速多次加工,進一步減少熱影響區。眾(zhong) 所周知,使用紫外(UV)等較短的波長可減少熱影響區,高能光子可以直接破壞聚合物和其他材料中的原子鍵,在形成很少甚至沒有熱影響區以及更少材料碎片的同時直接將材料氣化。
皮秒紫外激光器集短脈衝(chong) 寬度和短波長於(yu) 一身,因此,是對天線進行微加工的理想選擇。最近,工業(ye) 用超短脈衝(chong) 紫外激光器的平均功率有所提高,可滿足5G天線切割等應用所需的高產(chan) 能需求。例如,Coherent相幹公司的HyperRapidNXT超短脈衝(chong) 紫外激光器,在355nm波長下的輸出功率可達30瓦,可實現每秒數米的高速加工,僅(jin) 需對樣品進行10次左右的掃描即可滿足最新的天線加工需求。

HyperRapidNXT激光器采用Coherent相幹公司先進的PulseEQ脈衝(chong) 控製技術,可根據外部觸發信號的需求產(chan) 生同步、恒定的激光脈衝(chong) ,能夠實現高精度微加工並最大程度減少熱影響區域(HAZ),是各種精密微加工工藝的理想光源選擇;憑借出色的無抖動/精準觸發性能以及先進的脈衝(chong) 能量控製功能,HyperRapidNXT可以和現有最先進的掃描振鏡及運動平台高速同步配合使用,使係統集成商充分受益!當激光通過振鏡在材料表麵掃描複雜圖形進行加工時,直線和曲線部分的切換必然造成掃描速度的變化,使用固定的脈衝(chong) 重複頻率,會(hui) 使激光在曲線部分逗留時間過長而造成切割拐角的熱影響區域擴大。而使用PulseEQ後,激光器的脈衝(chong) 重複頻率受控於(yu) 掃描振鏡,重要的是,無論掃描速度如何,單脈衝(chong) 能量都保持在恒定水平。這樣可以保證在切割輪廓的各個(ge) 角落都能提供同樣高的切割質量。同時,掃描振鏡的控製卡可以通過算法改變激光器的重複頻率,保證激光脈衝(chong) 的空間分布以達到直線和曲線部分的切割效果相同。使用固定的脈衝(chong) 重複頻率,激光在曲線部分逗留時間過長,影響拐角的切割質量。

使用 PulseEQ 後,單脈衝(chong) 能量保持恒定水平,保證直線和曲線部分達到同樣高的切割質量。

HyperRapid NXT用於(yu) 5G LCP天線切割和鑽孔。左圖所示的高切割質量必須通過Hyper Rapid NXT的Pulse EQ技術實現
對於(yu) 5G手機天線常用的MPI和LCP等材料的切割而言,HyperRapidNXT無疑是理想的激光光源,可以滿足加工所需的高精確空間分辨率以及最小熱影響區需求。