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IceFyre 355-30重新定義了紫外皮秒工業激光器的市場

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文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2019-04-03 00:00

  近日,三星、華為先后發布了折疊屏手機Galaxy Fold和HUAWEI Mate X,在點燃業界對手機新形態關注的同時,也讓OLED柔性屏成為業內關注的焦點。

  相比傳統的LCD顯示結構,以電流驅動有機薄膜本身來發光的OLED屏幕響應速度快,厚度也更?。ㄐ∮?.5mm)。這對用來支撐整個OLED的基板(透明塑料、玻璃、金屬箔)提出了超薄化要求。此外,OLED封裝對環境要求極為嚴格,需要隔絕氧氣和水汽,這也對密封的精密度提出了更高要求。要滿足如此高要求高精度的加工條件,超快激光加工技術成了最好的選擇。
 
  超快激光加工原理
  超快激光可以將光能集中在皮秒至飛秒的時間間隔內,并將光聚焦到比頭發直徑還要小的超細微空間區域,使得電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高出數倍,從而實現許多地球上所不存在的、其他的方法也無法得到極端物理條件。同時,激光能量集中在如此短的時間內,會獲得巨大的單脈沖能量和極高的峰值功率,高功率密度的激光脈沖能輕易地剝離外層電子,使電子脫離原子的束縛,形成等離子體。
  由于激光與材料相互作用的時間極短,等離子體還沒來得及將能量傳遞給周圍材料,就已經從材料表面被燒蝕掉,能在很大程度上避免長脈寬、低強度激光造成材料熔化與持續蒸發現象(熱影響),確保了加工過程中不會對所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響,大大提高了加工質量。超快激光加工也因此被稱為“冷加工”。
此外,激光的非接觸式加工也可避免傳統機加方式切割容易發生崩邊、裂紋等問題,具有精度高、不產生微裂紋、破碎或碎片問題、邊緣抗破裂性高、邊緣保持了光學性能、無需沖洗、打磨、拋光等二次制造成本等優點,降低成本的同時大幅提高了工件良率及加工效率。
 
  當前產業現狀簡介
  超快激光幾乎可加工所有的材料,包括金屬、半導體、鉆石、藍寶石、陶瓷、聚合物、復合材料和樹脂、光阻材料、薄膜、ITO膜、玻璃、太陽能電池片等等。廣泛的適用性也為超快激光產業帶來了巨大的市場容量,同時,伴隨著電子產品更新節奏加快,有著無可比擬優勢的超快激光技術也獲得了更多的表現機會,超快激光器、精密激光加工設備也由此獲得長足發展。
據OFweek研究中心數據顯示,全球工業激光器收入從2012年的23.4億美元增加至2017年的46.8億美元,近三年的市場規模增長率分別為10.6%、24.2%和28.6%。其中超快脈沖激光器占比約為24%,預計2020年,全球超快脈沖激光器市場規模有望突破15億美元。
  目前超快激光器市場基本被國外公司主導,如美國相干、Spectra-Physics(光譜物理)、德國通快、EdgeWave、丹麥NKT光子等,他們占據全球近90%的市場份額。其中,創建于1961年的Spectra-Physics是第一家讓激光技術走向商業化的公司,憑借接近60年的技術積累成為全球頂尖的激光器供應商之一。
  國內的超快激光研究起步較晚,但近年來政府、科研機構及企業加強了對超快激光的重視程度,依靠政策傾斜及企業的大力投入,正在追趕國際先進水平。在超快激光器方面,國內的華日激光、大族激光、貝林激光、英諾激光、卓鐳激光、安揚激光等,均致力于實現激光核心器件國產化。
  而國內的激光設備商中,大族激光、華工激光能提供全產線激光設備,利用資本優勢及技術積累,在精密加工領域有著出色表現,而如德龍激光、盛雄激光、聯羸激光、逸飛激光等中小企業,也各自在脆性材料加工、動力電池焊接等細分領域有不俗表現。
  在光源選擇方面,與飛秒激光相比,皮秒激光不需要為了放大而展寬和壓縮脈沖,因此皮秒激光器的設計相對簡單,成本效益更高,性能更可靠,并且已足以勝任當前市面上高精度、無應力的微細加工。因此當前皮秒激光器是超快激光加工的主流光源,飛秒激光器的市場還需1-2年的成長時間。
 
  紫外皮秒新方案
  盡管從長遠來看,超快、超強是激光發展的兩大趨勢,飛秒激光甚至是比飛秒激光更快的下一代超超快激光,將在未來的醫療、科研應用上具有更大的優勢,但眼下更值得關注的仍是皮秒激光產品。
今年2月初,在激光器領域耕耘近60年的Spectra-Physics發布了首款具有顛覆性性價比的工業紫外皮秒激光器——IceFyre 355-30。據介紹,這款激光器能輸出波長為355nm、平均功率大于30W、峰值脈沖能量大于60J、重復頻率可調范圍從單脈沖到3MHz的紫外激光。
  同時,IceFyre 355-30還具有TimeShift™ ps可編程脈沖靈活性、按需脈沖和位置同步輸出(PSO)觸發功能,提供前所未有的多功能性。TimeShift™ ps可編程脈沖功能,可在一次脈沖串中通過調整脈沖串形狀、脈沖間隔和脈沖數量來實現靈活的脈沖串模式操作,并且全部提供高紫外功率。
  IceFyre 355-30是當前市面上尺寸最小的紫外皮秒激光器。它將電源與激光頭合為一體置于堅固而緊湊的封裝中,易于集成到機械工具上,使用更為便捷。此外,該激光器通過了廣泛的環境檢驗測試,可靠性極高。該激光器實現了全自動和計算機控制,在全天候運轉的情況下,功率和光束指向穩定性極為出眾,其高精確度和重復性十分適合要求嚴苛的應用領域,如5G柔性印刷電路(FPC)、平板OLED顯示器、太陽能電池、陶瓷、塑料以及其他材料和設備的高產量制造中的冷微加工。
  Spectra-Physics激光器高級副總裁兼總經理Dave Allen 表示:“IceFyre 355-30重新定義了紫外皮秒工業激光器的市場。憑借性能、穩定性與低成本的組合極其引人注目,這款新型激光器將成為大批量精密制造、消費類電子產品中的應用以及可再生能源和工業應用的推動者。”
  據悉,Spectra-Physics的IceFyre 355-30激光器將于2019年3月20日至22日在慕尼黑上海光博會上展出。在以往國內外企業的競爭中,國產品牌往往主打性價比優勢,而當國外品牌也推出具有“能顛覆整個產業的”性價比優勢的產品時,國內企業該何去何從?超快激光是否將步入性價比時代?讓我們拭目以待。
 
 
 
來源:OFweek

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