超快镭射全面屏切割时 不可不知的技术路线和工艺

如今，全面屏手机的日渐风行，各大手机厂商为了追求更高的屏占比想尽办法，出现了一批以“刘海屏”、“水滴屏”等为代表的异形屏设计。随着使用者体验的提升，异形全面屏是大势所趋，能大幅提高屏占比，视觉效果更好，操作更方便，同时，全面屏的设计也对加工技术提出了更高要求，见图1。

图1 常规刘海屏和异形水滴屏对比

左：刘海屏图形结构较简单；右：水滴屏图形曲线复杂，刀轮无法切割

虽然，时下全面屏炽手可热，但是与之相对应的却是其制作工艺的复杂与艰难。一般来说，全面屏手机的设计可分为异形屏与非异形屏。在 Iphone X 的带动下，手机产商把手机从非异形屏向异形屏发展，而异形屏 必须用异形切割方案才能实现。

针对异形切割，目前的主流技术有刀轮切割、CNC研磨及镭射切割。目前手机全面屏异形切割主要涉及C-Cut、R-Cut、U-Cut位置切割（如图2）。其中C接近直线，R带有一定弧度，U角弧度线条最复杂，在最新的水滴屏上体现的尤为明显。

镭射切割全面屏优势

传统的切割方法没有高温问题，不会导致框边黄化与热点缺口等问题出现，但机械刀轮在异形切割时开始暴露出切割速度慢、精度低、存在较大毛边损伤等问题。而新兴的镭射切割在上述方面相比于机械刀轮切割和CNC研磨优势更加明显，因为镭射切割的强度高、边缘效果好，且可以自动分立废料，无残渣，切割速度快，不受加工形状限制，因此，镭射切割技术有望成为异形切割领域的主流切割技术。

图2 手机全面屏切割示意图

超快镭射切割在屏幕异形切割优势

镭射切割全面屏基本技术路线

镭射切割全面屏是利用镭射在材料内的自聚焦现象进行切割。当超高峰值功率的镭射被聚焦在透明材料内部时，材料内部由光传播造成的非线性极化改变了光的传播特性，将镭射进行波前聚焦，这种现象称为自聚焦现象。自聚焦形成的超强光束在玻璃内部形成直径为1 μm左右的丝线，高峰值能量将丝线贯穿处玻璃直接气化，形成孔洞，再施加外力，可轻松高效裂开。

飞秒镭射相比皮秒镭射加工工艺对比

虽然镭射切割方案作为主流方案，占据了很大优势，但目前采用较多的仍然是镭射+CNC复合的方式。由于使用的皮秒镭射器，脉宽为10 ps左右，仍存在一定热影响，镭射切割后，产生的热量会在切割线边缘产生应力裂纹，使玻璃的强度降低，这就需要切割后辅以CNC研磨，沿切割玻璃的边缘研磨一圈，将细小微裂纹磨掉，从而提升玻璃强度，提高屏幕抗冲力和弯曲能力。

但随着超快镭射技术的发展，镭射脉宽进一步缩短，更窄脉宽意味着更高峰值和更低热影响，得益于更高峰值，使用更小的能量就可将玻璃切开，从而对玻璃的损伤更小。

虽然近年来我国的镭射切割行业发展迅速，但是镭射切割装置的高阶市场却一直都被日本、美国等发达国家把持着，而国内的镭射切割一直缺乏高阶技术、服务、渠道等诸多竞争点，只能在中低端市场上徘徊。如果能够更好地解决现存的问题，再加上目前国内及全世界全面屏市场的火热潜力，我国镭射切割市场的前景是可以很被看好的。在全面屏时代正式到来之前，企业能抓住镭射切割的机遇就有可能走得更远。

来源：飞扬镭射

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