上海帥登激光切割助力超薄玻璃基板柔性大增
傳統(tǒng)玻璃切開(kāi)是以輪刀直接機(jī)械加工到達(dá)所欲分割的尺度，但是輪刀切開(kāi)最大的疑問(wèn)在于刀具的損耗，特別面臨具有高硬度之強(qiáng)化玻璃的切開(kāi)，刀具損耗尤為嚴(yán)峻；除此之外，機(jī)械式的切開(kāi)辦法會(huì)發(fā)生機(jī)械應(yīng)力，進(jìn)而形成邊際破損，并且跟著基板厚度越來(lái)越薄，切開(kāi)時(shí)所形成的各式裂紋疾速增多，嚴(yán)峻影響切開(kāi)制程的質(zhì)量及良率，因而切開(kāi)后均須調(diào)配后續(xù)磨邊，以削減邊際裂紋；不過(guò)當(dāng)厚度達(dá)0.2毫米以下之超薄玻璃時(shí)，因?yàn)橘Y料相對(duì)脆弱，使用機(jī)械來(lái)切開(kāi)或磨邊的辦法，將跟著力氣施予的作用規(guī)模過(guò)于狹小而難以有用操控，因而須逐步導(dǎo)入雷射制程來(lái)解決有關(guān)疑問(wèn)。
多見(jiàn)用于玻璃切開(kāi)的雷射源品種有CO2雷射、UV雷射以及超快(Ultrafast)雷射，其特性對(duì)比如表1；其間，現(xiàn)在量產(chǎn)干流是CO2雷射，而超快雷射切開(kāi)盡管質(zhì)量佳，可是本錢(qián)相對(duì)昂揚(yáng)，現(xiàn)在已有有些業(yè)者開(kāi)端導(dǎo)入量產(chǎn)使用。
CO2雷射切開(kāi)技能為切開(kāi)邊際質(zhì)量佳，且設(shè)備本錢(qián)低，因而業(yè)界接受度較高，可是其有必要要以機(jī)械或別的辦法先于邊際制作一初始裂紋，始可到達(dá)切開(kāi)作用，且其作用原理是以冷熱裂紋加上裂片辦法切開(kāi)，加工途徑不易使用于異形(如弧形等)切開(kāi)，有必要調(diào)配較長(zhǎng)的磨邊時(shí)刻將弧角潤(rùn)飾出來(lái)，且在非對(duì)稱(chēng)切開(kāi)時(shí)途徑會(huì)有偏移的景象，是其待改進(jìn)的有些。
UV雷射與超快雷射在加工機(jī)制，均歸于以光化學(xué)作用機(jī)制來(lái)進(jìn)行資料的削除切開(kāi)，且可直接進(jìn)行異形的軌道加工，其加工質(zhì)量決定于資料累積的熱能，因而超快雷射的加工作用較奈秒雷射加工作用佳，加工成果剖面圖能夠顯著調(diào)查到作用的區(qū)別，UV雷射切開(kāi)之邊際質(zhì)量顯著較CO2雷射與超快雷射之成果差。
如前段所述，雷射切開(kāi)盡管質(zhì)量較輪刀切開(kāi)佳，但調(diào)查其剖面仍可調(diào)查到顯著的缺點(diǎn)，此缺點(diǎn)則會(huì)進(jìn)步以后使用時(shí)決裂的可能性，因而不論是傳統(tǒng)輪刀切開(kāi)或是各式的雷射切開(kāi)技能，于切開(kāi)完成后，均會(huì)調(diào)配后續(xù)的磨邊技能以削減邊際的缺點(diǎn)，藉以下降后續(xù)使用時(shí)破片的機(jī)率?，F(xiàn)在業(yè)界玻璃磨邊技能以機(jī)械磨邊機(jī)為主，機(jī)械磨邊機(jī)是選用砂輪對(duì)玻璃邊際進(jìn)行加工，但是因?yàn)椴Ａё陨碛捕雀?，且歸于高脆性資料，機(jī)械磨邊時(shí)適當(dāng)消耗時(shí)刻，一起亦會(huì)使砂輪疾速磨損，增加制程本錢(qián)；別的，當(dāng)玻璃基板薄型化至超薄玻璃尺度時(shí)，盡管超薄玻璃具有適當(dāng)程度的撓曲才能，但仍具有玻璃硬脆之物性，在處理過(guò)程中易因?yàn)樾巫兣c應(yīng)力作用，發(fā)生缺點(diǎn)或使已存在的缺點(diǎn)延伸、擴(kuò)展，最終致使基板決裂，因而無(wú)法以機(jī)械磨邊之辦法對(duì)其進(jìn)行加工。
有鑒于此，世界各大玻璃廠均測(cè)驗(yàn)研制各種玻璃邊際缺點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)技能。為對(duì)超薄玻璃邊際進(jìn)行強(qiáng)化，康寧提出以填充物添補(bǔ)邊際缺點(diǎn)以按捺缺點(diǎn)沿著基材邊際發(fā)生，并維護(hù)邊際的曲折強(qiáng)度，首要是使用聚矽氧(Silicone)與環(huán)氧樹(shù)脂(Epoxy)等資料，掩蓋在玻璃的邊際處，待其固化后可到達(dá)補(bǔ)強(qiáng)作用，因?yàn)檠a(bǔ)強(qiáng)后并非資料自身無(wú)缺點(diǎn)，補(bǔ)強(qiáng)程度有限；則提出將具缺點(diǎn)的有些從頭熔融的概念來(lái)到達(dá)強(qiáng)化作用，制程辦法是將切開(kāi)后之玻璃邊際缺點(diǎn)有些以熱效應(yīng)強(qiáng)烈的CO2雷射對(duì)其進(jìn)行照耀，一起以冷卻氣體送風(fēng)到達(dá)操控溫度的作用，使邊際缺點(diǎn)熔融后再固化從頭成型，藉由資料自身融化而去掉缺點(diǎn)到達(dá)強(qiáng)化作用，雖可去掉缺點(diǎn)，可是邊際有些仍會(huì)殘留強(qiáng)壯的應(yīng)力，影響強(qiáng)化程度。
在消除邊際缺點(diǎn)的有些，不同于康寧的修補(bǔ)以及?熔融概念，工研院南分院積層制作與雷射使用基地開(kāi)宣布直接將最外層缺點(diǎn)有些進(jìn)行邊際修補(bǔ)(EdgeHealing)的技能，亦即使用雷射直接照耀邊際缺點(diǎn)處，透過(guò)雷射能量促使邊際缺點(diǎn)有些脫離玻璃本體，移除缺點(diǎn)的玻璃之基板邊際即出現(xiàn)一完美外表，分別為UV雷射切開(kāi)后之剖面以及將UV雷射切開(kāi)之試片進(jìn)行雷射處理后之成果，雷射處理后之玻璃基板出現(xiàn)一完美潤(rùn)滑外表，以顯微鏡擴(kuò)大無(wú)顯著缺點(diǎn)，分別對(duì)雷射處理前后之試片進(jìn)行彎折測(cè)驗(yàn)，如圖3所示，可調(diào)查到其彎折半徑顯著提高，約可達(dá)15毫米以下，核算后可得到雷射處理前后彎折強(qiáng)度由約100MPa增強(qiáng)至350MPa以上，首要在于此制程直接去掉了切開(kāi)制程中的缺點(diǎn)有些，保存玻璃基板自身完好構(gòu)造，因而可得到高強(qiáng)度之玻璃基板。
工研院南分院積層制作與雷射使用基地現(xiàn)在開(kāi)發(fā)之雷射復(fù)合切開(kāi)與邊際修補(bǔ)制程技能，除直線加工外，亦可直接進(jìn)行異形的軌道加工，且一起可將邊際缺點(diǎn)有些修補(bǔ)，使邊際出現(xiàn)潤(rùn)滑的外表描摹，并經(jīng)由彎折測(cè)驗(yàn)可得到薄玻璃基板彎折半徑達(dá)15毫米以下。
將來(lái)薄型玻璃的使用將逐步導(dǎo)入才智手持式商品，世界各玻璃大廠與面板有關(guān)業(yè)者亦活躍找尋提高玻璃基板強(qiáng)度的解決辦法，削減后續(xù)使用時(shí)玻璃基板損壞的機(jī)率，有助于提高制程良率。使用雷射進(jìn)行復(fù)合式的切開(kāi)磨邊技能已經(jīng)是將來(lái)的趨勢(shì)，將替代傳統(tǒng)機(jī)械式磨邊技能，除此之外，雷射非觸摸加工的優(yōu)勢(shì)將更有機(jī)會(huì)結(jié)合卷軸式(RolltoRoll)生產(chǎn)線，亦可為國(guó)內(nèi)面板制作業(yè)者供給更有用益的生產(chǎn)計(jì)劃。
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