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超快激光切割助力全面屏市场爆发

Nick 来源:海目星激光2017-12-16 我要评论(0 )   

随着用户对手机视觉体验及外观要求的提高,手机上游制造商技术的不断升级,全面屏应运而生,2017年9月13日苹果正式发布的十周年纪念产品iPone8,该代产品采用全新的全面...

随着用户对手机视觉体验及外观要求的提高,手机上游制造商技术的不断升级,全面屏应运而生,2017年9月13日苹果正式发布的十周年纪念产品iPone8,该代产品采用全新的全面屏技术,随后小米MIX2、金立M7、OPPO、VIVO、华为、魅族等推出全面屏手机,全面屏风潮已拉开序幕。


海通电子研究院WitsView 预测2020年智能手机面板需求量将达16亿片,其中2017年全面屏渗透率10%,2018年全面屏渗透率有望达到37%,2019年全面屏渗透率有望达到55%。

旭日大数据分析预测2020年全面屏手机面板需求量将达19.63亿片,其中全面屏OLED面板需求量达6亿片,全面屏LCD面板需求量达13.63亿片。

全面屏一般来说是屏占比达到80%以上的手机,是窄边框达到极致的必然结果。之前窄边框一直在尽力缩窄左右边框,而避免缩窄上下边框,缩窄上下边框则需要对整个手机的正面部件全部重新设计,难度很大。并且全面屏手机显示区域面积的扩大,显示区域的直角与手机边缘的圆角距离也随着拉近,近距离很容易造成破损,因此,全面屏切割必然面向异形切割技术,激光异形切割技术应运而生。

针对异形切割目前主流技术有刀轮切割、CNC研磨及激光切割。其中激光切割相对于刀轮切割、CNC研磨有明显的优势,包括切割尺寸精度高、切缝不变形、切口无毛刺、切割无锥度、切割速度快、切割良率高且能实现任意图形切割,目前手机全面屏异形切割主要涉及L-Cut、C-Cut、R-Cut、U-Cut位置切割(如下图),其中C角、L角涉及单面玻璃切割,R角涉及单面玻璃、双面玻璃切割,U型槽涉及双面玻璃切割。


全面屏切割外形示意图

 

针对全面屏激光切割市场,从2015年开始海目星致力于窄边框、异形激光切割技术研发,积累了丰富的技术经验,至2017年全面屏市场爆发,全面屏激光切割设备需求日益增长,海目星针对全面屏异形切割开发了新一代全自动皮秒激光切割设备(如下图)。

全面屏切割设备由皮秒激光切割、机械裂片或超声波裂片、自动上下料组成。皮秒激光器光束经过切割头聚焦在材料上穿孔,配合X/Y高速平台以最高可达300mm/s的速度移动,形成所需的任意切割线,采用PSO激光控制模式,保证了切割线任意位置切割品质的一致性,然后利用机械裂片或者超声波裂片方式使产品与废料实现快速分离,分离后产品崩边<5um,且强度更高,同时避免了产品溢胶、漏光。

采用大理石精密平台,稳定承载,耐腐蚀;

使用直线电机搭配光学尺全闭环驱动加工平台,已维护、精度高;

采用进口PS激光器,PSO信号控制模式,加工热影响区小,保证异形切割任意位置切割品质的一致性;

切割无残渣,无线宽,无锥度,切割崩边<10um,高加工效率;

异形倒角R小至0.5mm;采用进口光学元件,质量可靠、功率损耗低;

采用进口真空发生元件,保证产品吸附定位稳定性;

内置电源稳压器,安全保护设备电源,稳定可靠;

配置自动对位CCD及视觉镜头,能精确识别各种MarK点;

自主研发的切割软件,图档数据处理简便,操作易学易用;

配置自动上下料结构,减少人工操作,大幅提高产能和质量;

海目星针对全面屏异形切割开发的新一代皮秒激光切割设备最大的特色在于采用了采用先进的PSO(Position Synchronized Output,位置同步输出)信号,相对于传统的门信号控制及PWM模式控制,PSO系统根据至多三轴的编码器反馈,可以在二维平面甚至三维空间层面上做到间隔一定的距离发出脉冲以控制激光或者触发其他外部设备,不会受到平台的速度或者加减速的影响,也可以说PSO相当于一种可以根据被加工物体运动速度改变频率的PWM信号。

通过PSO控制激光,该技术彻底的解决了激光器在不同速度下切割能量密度不均匀的问题,可以实现在平台运动的加减速段以及曲线运动时点间距、激光能量密度的均匀分布,保证异形切割材料切割品质的一致性。


PSO控制理论效果示意图

PSO控制实际切割效果图

全面屏切割前后整体效果对比

C角切割效果

双层R角切割效果

双层R角切割内缺最大为8μm左右,凸缘最大为9um左右;切割正面热影响区大小约为69μm,反面热影响区约为46μm。

U型槽切割效果

U型槽切割内缺最大为3μm左右,凸缘最大为5μm左右;正面热影响区约为74μm ,背面热影响区约为44μm。

海目星致力于精益求精,坚持技术自主研发,坚持自主创新,已具备激光+自动化+智能制造的实力,在国家、政府的支持下,以强劲的发展趋势一路高歌猛进,飞扬梦想,突破进取,助力中国智造2025。

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