在“中國制造2025”不斷深化的背景下，如今，傳統的制造業正面臨深度轉型和升級。其中的一個重要戰略便是轉向附加價值和技術壁壘更高的高端精密加工。那么，如何才能實現高端精密加工？如果你用過“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”，就一定能猜到，是的，激光。
市場研究公司BBC Research發布的報告顯示，預計到2020年，全球工業激光器的市場規模將達到63億美元，其中，消費電子領域將成為工業激光器最大的終端應用產業，其市場份額有望達到20億美元。隨著科技的不斷進步，全球創新型電子消費產品日新月異，它們不僅外觀炫目多彩，并內置了各種復雜精密的集成技術。因而，電子行業的瞬息萬變也給激光制造業帶來了巨大的機遇和挑戰。
基本上，激光技術采用非接觸性加工方式，不會產生機械應力，特別符合電子行業的加工要求。另外，憑借其高效率、高精度、熱影響區小、無污染等優勢，激光加工技術被廣泛應用了電子工業。
在電子消費品行業中，激光切割能夠以一流的切割精度和速度對金屬或非金屬零部件等小型工件進行精密切割或微孔加工。激光焊接則以熱變形小、作用區域和位置精確可控、焊接品質高、易于實現自動化、能實現異種材料焊接等優勢脫穎而出。而激光打標憑借其環保、耐磨性強、加工精度高、低成本、性能穩定、使用范圍廣、便于追蹤管控等特點適用于對各種薄型金屬/非金屬材料打標，并且能在門類廣泛的電子元器件上烙下永久性的“標記”。
智能時代：激光與手機交融
移動互聯網時代早已顛覆了人們的生活、工作和思維模式。隨著消費電子行業的迅猛發展，智能手機儼然成為了人們生活中不可缺失的元素之一。據Gartner的分析報告稱，2016年，全球智能手機的出貨量約為14.5億部，同比增長0.6%；2017年預計的出貨量將在15億部左右。
手機無疑是電子消費品中當仁不讓的寵兒。隨著手機市場競爭愈發激烈，手機制造業對產品自然也提出了更高的要求。據悉，約70%的手機加工制造環節都應用到激光技術（超過20種不同的工藝）及相關的制造設備。無論你肉眼能看到的，抑或不能看到的，激光的身影都以不同形式“穿插”其中。
尤其是隨著近年來高功率、深紫外和超快激光加工等技術的發展，持續推動了智能手機制造技術的飛躍。究其緣由，想必與激光工藝特性及手機精密制造需求息息相關。憑借其功率密度高、方向性好、清潔、高效、環保等眾多優勢，激光加工在手機制造中取代傳統技術的趨勢也日益明顯。
例如，精密激光切割在加工智能手機的眾多結構元素，如Home鍵、藍寶石屏、tft液晶屏、AMOLED屏、玻璃蓋板、導電玻璃、音量孔、不銹鋼外殼、PCB電路板、柔性電路板、背蓋殼、以及其它薄膜材料和脆性材料等都是大有用武之地的技術。另外，如今電子元器件集成化要求越來越高、設計愈發傾向微小化，許多精細的深孔，如采用傳統加工方式便很難完成，激光鉆孔由此成為重要的工藝手段。激光聚焦光斑能在很小的區域內集中很高的能量，尤其適用于加工微細深孔，最小孔徑只有幾微米，孔深和孔徑比可大于50微米。同時， 一部手機上隨處可見激光打標的影子，如：Logo、手機按鍵、手機外殼、電池、PCB、手機飾品以及手機內部的零部件等等。
(圖源：大族激光)
亞洲是全球消費品行業的“生產熱點地區”，以其消費電子業占據領先地位。預計到2019年，亞洲地區的智能手機用戶規模將達到26.6億，這一市場正呈現“爆發式”的增長，并且帶來大量的激光應用潛力。智能手機制造除了應用傳統的激光切割、激光焊接和激光打標技術外，更多新型的激光工藝正大顯身手。例如：基于超短脈沖激光器的玻璃切割工藝。這類激光器主要被用于切割使用硬化玻璃和藍寶石玻璃等材料制成的電視屏、電腦屏、平板電腦和顯示屏。另外一個例子是用于焊接移動電話攝像模塊的低功率二極管激光器。
行業熱點：激光精密加工
精密加工需求正推動以飛秒和皮秒激光器為代表的超快激光器在工業市場上獲得越來越廣泛的應用。據悉，到2020年，超快脈沖激光器的市場規模有望超過15億美元。兆瓦峰值功率、皮秒和飛秒脈沖寬度的超快激光器在3C產業（包括計算機、通信和消費電子產品如智能電話、平板電腦器件領域）等加工領域將獲得迅猛發展。
例如，手機、微處理器、顯示器、內存芯片等精密復雜的消費電子產品及組件都是由大量不同的異形、微型材料所組成，尤其需要高精密的加工技術支撐。在此情況下，超快激光技術便以其在精細加工、光束控制和光束傳輸技術等方面的顯著優勢獲得青睞。這一技術也成為未來成功制造更為復雜的消費電子設備的關鍵所在。
因而，超快激光提供了前所未有的極端制造與精密制造潛力，旨在攻克常規工藝難以實現的高、精、尖、硬、難等加工瓶頸。據業內人士表示，未來三到五年，消費電子市場對智能設備將提出更高的要求，目前比較流行的如VR、AR等新技術將會推動超快激光器市場的進一步發展。
創新產品“激”起千層浪
隨著激光技術在消費電子領域的應用愈發頻繁，國內外激光行業的領頭羊們也積極部署著這一頗具前景的產業，順勢推出了各種創新產品和設備。
近年來，金屬外殼的電腦筆記本的市場占有率越來越高。然而，這類電腦筆記本外殼上有許多小徑度的微孔很難使用傳統的CNC加工手段處理。鑒于此，華工激光研發了一款旨在對這些金屬微孔進行加工的金屬激光鉆孔機，該設備適用于加工直徑小于1mm以下的孔。激光器采用了進口高功率脈沖光纖激光器。其特點是加工效率高、加工孔圓度高，可達到90%圓度，孔的一致性好。
大族激光則開發了一款針對手機陽極鋁切割的高功率高重復頻率紫外金屬切割設備，設備采用高功率25W紫外固體激光器及自主研發冷卻系統、EMCC卡控制系統、CCD視覺定位系統。
此外還配有自主研發的HL6.0切割軟件系統，具有復雜曲線的切割圖形編輯和文字處理能力，柔性度大，加工輪廓精度達0.01mm，加工的位置精度可達0.02mm。
又如，樂普科推出的LPKF ProtoLaser S4激光直寫電路設備是電子實驗中非常重要的研發設備。它能夠快速準確地制作精密節距并激光消融大面積金屬，以形成電路圖形，整個過程一束激光即可完成。該激光系統相對于機械系統精度更高，因此是數字電路，模擬電路，高頻和微波電路的理想制作工具，適用于在覆銅的FR4板材，覆鋁的PET柔性材料，Duroid以及PTFE上制作精細幾何圖形。
這就是激光的世界，無限想象，無窮魅力。更多的精彩內容，你還可以通過走訪2017慕尼黑上海光博會展會現場的其他展區——激光生產與加工技術、光學與光學制造：成像，檢測和質量控制，來獲得更多的“光”動態。880家國內外展商在這場光電盛宴靜候您的到來。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
