盛雄激光：皮秒激光在厚玻璃切割中的应用

　　玻璃是一种透明的固体材料，在人们日常生活中应用广泛。玻璃的应用范围在不断扩大，尤其是和其他材料相结合能更多地应用于高科技领域。玻璃由碳酸钠、石灰石和沙子等常见的材料制成。这些材料在高温条件下（约1500℃）溶化，就像液体一样，可以被灌注、吹制、压制和模塑成各种形状。但在室温下，玻璃就成为固体，冷却后由于机械性能的改变会变得难以加工处理。

　　玻璃具有其他材料所不具备的独特性能。它拥有极好的光学性能，能反射、弯曲、透射和吸收光线，在整个可视波段甚至更大范围，都具有较高的透明度。从化学性能来说，玻璃是一种抗腐蚀的惰性材料，可以作为很多化学品的容器。从热力和电力方面来看，玻璃是一种绝佳的绝缘体。从物理性能来看，玻璃表面坚硬，防刮耐磨，近年来通过各种方法，玻璃甚至具备了显著弹性。但是，也正是这些性能使得玻璃加工面临着更大挑战，例如一旦玻璃具备极好的抗拉强度，就变得易碎。

　　如今，玻璃材料凭借造型多变、抗冲击性好、成本可控等诸多优点广泛用于平板显示制造（FPD）以及汽车和建筑领域的传统窗口应用中。尽管玻璃材料有着诸多优点，但其易碎的特点为加工过程带来不少难题，如容易出现裂纹、边缘毛糙等。在这些行业中，切割玻璃的需求越来越大，同时要求切割过程具有更高的精度、更高的速度、更大的灵活性（如切割曲线和图案）。如何解决玻璃材料的加工难题、提升产品良率，成为业内共同的目标。

　　传统的玻璃切割工艺包括刀轮切割和CNC研磨切割（如图1）。刀轮切割的玻璃良率较低，材料利用率较低，在进行异型切割时速度及精度会大幅下降，有些异型全面屏因转角太小，根本无法用刀轮切割。CNC较刀轮的精度高，缺点是速度慢

　　对超厚玻璃的切割，采用传统的切割方法进行划刻和切割存在着一些缺陷：一是材料的去除会导致碎屑、碎块和微裂痕的产生，使切割边缘的强度降低，从而需要再进行一道CNC精磨工序；二是刀具易磨损，需要定期更换，属于易耗品，切割成本高；三是这种方法仅能切割直线，对于异形图案切割比较困难，成品良率低。因此，对于玻璃厚度≥2mm的产品，特别是超厚玻璃的切割如5mm厚的玻璃，甚至10mm厚的玻璃，激光切割作为一种精密加工技术正逐渐成为玻璃深加工的主要工艺方法。

　　1、加工适应性强，能加工高硬度、高熔点及脆性材料等材质材料，解决了传统加工工艺中无法切割异形图形的难题光斑易于控制，能聚焦到微米量级，可满足定点加工、精细加工等加工精度要求极高的工艺需求。

　　2、加工效率高，切割2mm厚玻璃速度可达300mm/s以上，可免去后续打磨工序节约材料及简化工艺流程。

　　盛雄激光采用的贝塞尔光束是一种由长距离干涉产生的激光束，允许能量集中在透明材料内部传播而不会发生衍射，使用光束整形生成的贝塞尔光束允许对受辐射材料进行深度烧蚀。

　　盛雄激光拥有0.03-10mm焦深的贝塞尔切割头，来满足市场不同厚度玻璃、不同应用工艺的要求；激光器拥有Brust脉冲串的模式，可提高纵向的加工能力。加工质量的稳定性主要与激光器的稳定性及是否具有POD功能有关，稳定性不够容易造成个别脉冲点位置没有将玻璃切透进而在裂片的时候产生较大的崩边；若无POD功能则会导致在切割异形图形在拐角、加减速阶段出现脉冲点堆积或者点距不均的情况，同样不利于裂片，容易出现较大的崩边以及强度差等问题。目前盛雄激光的皮秒切割设备能够保证切割过程中每个脉冲的稳定性以及脉冲点与点之间的距离，做到切割崩边＜5 μm，裂片后崩边＜15 μm，边沿光滑整齐，切割端面细腻的优质产品。

　　东莞盛雄激光成立于2008年，是国家高新技术企业、国家级专精特新小巨人企业、东莞市上市后备企业。成立至今共申请专利133 项，已授权93项，其中发明专利申请44项，已授权23项。拥有多学科交叉优势，尤其在高功率皮秒飞秒激光器、超快激光微加工工艺、激光加工算法软件、机器视觉方面具有丰富的经验和技术支撑。未来盛雄激光将持续高效为客户创造价值，不断挑战自我认知和资源的极限主动去迎合客户诉求，不轻易说出“不可能”三个字，用“尝试一切可能”去不断超越客户期待。