隨著2017年下半年iPhone X發布,Face ID人臉識別功能引發網友熱議,這一黑科技其實就是激光在手機上的應用。而激光加工對于手機制造從業者來說并不陌生,相較于傳統接觸式加工的優勢十分明顯,所以應用非常廣泛。今天,就讓小編來簡單介紹一下,激光加工在手機加工中的應用。
圖 激光手機加工中的應用
一、激光打標(鐳雕)
激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應,從而留下永久性標記的一種標刻方法,具有非觸摸雕琢、工件不變形、精度高、清晰度高、永久性好、耐磨損等特點,適于金屬、塑料、玻璃、陶瓷等材料的標記。
激光打標技術目前在手機領域應用非常廣泛,包括手機機身品牌LOGO、文字標記,手機內部的電子元器件、線路板的logo、文字標記,以及電源適配、耳機、移動電源的LOGO等,都是用激光設備完成的。
激光鐳雕工藝目前已經有用在手機陶瓷后蓋中,以下拍攝于三環集團展臺。
圖鐳雕工藝加工的陶瓷后蓋
二、激光焊接
激光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區域內的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導向材料的內部擴散,將材料熔化后形成特定熔池以達到焊接的目的。
激光焊接相比其他焊接方式,具有熱形變小、效率高、精密度好等特點,可用于難熔材料、異性材料焊接,但目前設備價格相對較貴,滲透率較低。
手機內部結構精細,利用焊接進行連接時,要求焊接點面積很小,普通焊接斱式難以滿足這種要求,因此手機中主要零部件之間的焊接大多采用激光焊接,包括手機外殼、中框、攝像頭模組、指紋識別模組以及電池外包等。除了手機內部構造,手機上的很多芯片元器件,也必須使用激光設備來完成。
圖 激光切割、焊接及CNC等工序加工手機中框
圖激光焊接、打標及自動化裝配
三、激光蝕刻
激光蝕刻主要用于蝕刻智能手機觸摸屏的電路圖。激光刻蝕的原理是通過調節高能激光束的焦點位置,使直接作用于ITO薄膜層,使得ITO層瞬間氣化,從而達到蝕刻的效果,同時由于激光能量的可調性質,這就使得在加工過程中不會對底部的襯底材料造成影響。
與傳統的化學蝕刻技術相比,激光蝕刻技術工藝簡單、可大幅度降低生產成本,具有非接觸、無污染和可實現微米線度精細加工的特點。
圖 激光蝕刻觸摸屏電路
四、LDS激光直接成型
LDS激光直接成型技術指利用計算機按照導電圖形的軌跡控制激光的運動,將激光投照到模塑成型的三維塑料器件上,在幾秒鐘的時間內,活化出電路圖案。簡單的說(對于手機天線設計與生產),在成型的塑料支架上,利用激光鐳射技術直接在支架上化鍍形成金屬pattern。
LDS激光直接成型技術主要應用于移動通訊領域,實現智能手機天線及手機支付這一部分的功能。其優勢在于,通過使用激光直接成型技術標刻手機殼上的天線軌跡,不管是直線、曲線,只要激光能到的地方,都能打造3D效果,能最大程度地節省手機空間,而且能夠隨時調整天線軌跡。這樣一來,手機就能做得更輕薄、更精致,穩定性和抗震性也更強。
圖 運用LDS在手機后蓋上制造的天線
五、激光切割
激光切割是將一定功率的激光束聚焦于被加工工件上,在極短時間內將材料加熱到幾千至上萬攝氏度,使材料熔化或氣化,再用高壓氣體將熔化或氣化物質從切縫中吹走,從而實現將工件割開。
手機上常見的激光切割工藝有:藍寶石玻璃手機屏幕激光切割、攝像頭保護鏡片激光切割、手機Home鍵激光切割、FPC柔性電路板激光切割、手機聽筒激光打孔等。諸如3D玻璃、陶瓷后蓋、藍寶石鏡頭保護膜及OLED屏等,這些材料要么超薄易碎,要么硬度更高,因此采用激光技術來做處理是較優選擇。
但目前在手機玻璃及陶瓷后蓋上以CNC物理切割為主,激光技術的應用還在不斷研發中。
圖藍寶石手機屏,拍攝于恒嘉晶體
手機3D玻璃切割、以OLED面板為主要材料的全面屏,是當前以及未來2年內手機主流。由于3D玻璃的結構具有特殊性,厚度過薄,傳統的切割方式會導致成品率低。激光切割技術以非接觸切割方式進行加工,使局部升溫產生應力,應力軟化產生裂紋使玻璃沿著激光掃描方向開裂,使得切割邊緣光滑平整無裂紋。激光技術的多自由度,尤其適合曲面工件的加工,解決了手機 3D玻璃切割的工藝難題,是目前脆性材料加工的主流方向。
對于全面屏的加工,目前業界是以CNC的物理加工方式為主,激光加工目前得到行業認可并推廣使用并不那么快。
六、激光打孔
激光切割技術在目前的手機制造工藝中是非常普遍的,對手機內部構造的切割,一般采用UV紫外激光技術精密切割,主要是切割FPC軟板、PCB板,軟硬結合板和覆蓋膜激光切割開窗等等。激光打孔,也算是激光內部構造切割的一部分。
激光打孔在手機應用中可用于PCB板打孔、外殼聽筒及天線打孔、耳機打孔等,具有效率高、成本低、變形小、適用范圍廣等優點。手機一個巴掌大地方聚焦200多個零部件,手機廠商對于手機制造過程中的打孔工藝,要求速度快、質量好、成本低,只有激光聚焦光斑可以聚一波長量級,在很小的區域內集中很高的能量,特別適合于加工微細深孔,最小孔徑只有幾微米,孔深和孔徑比可大于50微米。
總結起來,激光在手機制造流程中的應用,從手機內部材料切割與焊接,到鉆孔與打標,再到手機蓋板切割、鐳雕裝飾等。激光加工在手機中的應用越來越重要。據悉目前很多激光企業正在不斷拓進手機產業,比如玻璃蓋板的切割、全面屏加工、陶瓷蓋板切割及打孔、陶瓷后蓋鐳雕裝飾等。
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原文標題:【必收藏】激光在手機加工行業中的應用介紹
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