第五代移動通信技術（英語：5thgenerationmobilenetworks簡稱5G）是最新一代蜂窩移動通信技術，其性能目標是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。
由于5G手機在工作時使用的頻率（如：微波和毫米波）相較傳統頻率更高，且需要滿足可以同時利用來自不同發射機的信號的要求，所以5G手機需要體積更小、物理結構更復雜（平面和立體結合）、小型化的天線，并配合支持MIMO（MultiInputMultiOutput，多輸入多輸出）的多天線技術。截至目前，現在市面上的智能天線可以支持2x2或者4x4MIMO功能，然而5G手機天線對多路技術的則要求更高。
眾所周知，天線是由層壓基板制作而成，這種層壓基板包括基于絕緣體（例如液晶聚合物LCP或改性聚酰亞胺mPI）的銅層，在多數情況下，還包括一個粘合層。在制造過程中，層壓基板必須安裝在特定基板或其他載體上。
Coherent 相干公司 HyperRapid NXT 超短脈沖紫外激光器
顯然，在進行必要的切割/劃線（劃線也稱為吻切，這種工藝可在不破壞底層的情況進行有選擇性的剝層）時，激光加工是十分合適的選擇。雖然內置調Q納秒激光器已經可以提供切割/劃線所需的空間分辨率，但由于銅和聚合物的燒蝕閾值差別很大，納秒激光器無法通過一氣呵成的連貫過程完成整個加工工藝。通常情況下，較好的加工參數要求約7倍于燒蝕閾值的激光通量。而將通量提高到閾值的10倍及以上卻并不會提高加工速度，而只會增大切面寬度和熱影響區域(HAZ)范圍。熱影響區在熱加工中，是指切面、劃線或孔附近的材料由于熱效應而降解的范圍，例如：紙張和塑料的炭化區域、陶瓷的玻璃相形成區或半導體的熔化區。
對于手機天線之類的小型電磁設備而言，必須盡量減少熱影響區從而避免功能受損，比如：燒融黏連可能導致短路、過大的熱影響還可能會降低設備可靠性，同時還會縮短使用壽命。然而，如果僅根據銅的加工閾值優化納秒激光參數，則難以有效降低聚合物的熱影響區。因此，天線加工必須通過兩個獨立的制程和兩種不同的激光設置進行加工。但這種方式要求整個加工過程需要在專業化監測之下，防止出現加工錯誤，從而保證加工過程平穩運行，優化加工成本。
在充分減少熱影響區方面，更短（例如皮秒）的脈沖寬度或更短的波長通常被認為是兩種行之有效的方法。超短脈沖(USP)激光器的優點在于，大部分激光脈沖能量在還沒來得及擴散的時候就已被濺射出的材料帶走。此外，雖然超短脈沖激光器通常情況下擁有的脈沖能量較低，但同時也能提供較高的脈沖重復頻率，因此可支持快速多次加工，同時進一步減少熱影響區問題。
眾所周知，使用紫外（UV）等較短的波長可減少熱影響區。這是因為高能光子可以直接破壞大多數材料中的原子鍵，所以某些材料可通過光解加工（一種冷加工方式）而不是熱加工來去除。
皮秒紫外激光器集短脈沖寬度和短波長于一身，因此，是對天線進行微加工的理想選擇。最近，工業用超短脈沖紫外激光器的平均功率有所提高，可滿足5G天線切割等應用所需的高產能需求。例如，Coherent相干公司的HyperRapidNXT超短脈沖紫外激光器，在355nm波長下的輸出功率可達30W，可以在每秒數米的掃描速度下，對樣品進行10次左右的激光掃描，即意味著可以達到加工市場最新的天線的需求。
當激光在材料表面掃描復雜圖形進行加工時，直線和曲線部分的切換必然造成掃描速度的變化，使用固定的脈沖重復頻率，會使激光在曲線部分逗留時間過長而造成切割拐角的熱影響區域擴大。盡管超短脈沖紫外激光器產生的熱負荷很小，但脈沖之間過多的重疊可能導致熱量積聚和以及較大的熱影響區，因此上述操作可能會帶來問題。
HyperRapidNXT采用Coherent相干公司先進的PulseEQ脈沖控制技術，可以實時控制脈沖速率，并與掃描振鏡信號同步，這樣可以確保脈沖與脈沖的重疊率保持一致。同樣重要的是，PulseEQ還可以對單個脈沖能量進行實時控制，從而解決在一些情況下，脈沖重復頻率變化導致的單脈沖能量跟隨變化問題。
HyperRapid NXT 用于 5G LCP 天線切割和鉆孔。左圖所示的高切割質量必須通過 Hyper Rapid NXT 的 Pulse EQ 技術實現。
5G網絡正朝著網絡多元化、寬帶化、綜合化、智能化的方向發展。隨著各種智能終端的普及，面向2020年及以后，移動數據流量將呈現爆炸式增長。Coherent相干公司新一代工業級高功率皮秒激光器HyperRapidNXT憑借更加強大的靈活性和穩定性獲得市場青睞，并且最近成功斬獲某國際知名手機品牌重要訂單。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
