激光技术在手机制造行业的应用分析

激光技术在手机制造行业的应用分析

手机制造中激光加工技术可对金属或非金属零部件等小型工件进行精密切割或微孔加工,利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度,靠光热效应来加工。一部手机,到处都有激光的影子。

 

目前对于手机外壳大部分厂家采用的是塑料和铝合金外壳,在手机外壳上常见的有激光打标、激光钻孔以及激光切割。

激光喷码机打标

激光打标在激光行业内是一种非常普遍通用的设备,利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种标刻方法,具有精度高、速度快、标记清晰等特点。手机采用激光打标这种永久标记方式,可提高防伪能力,还能增加附加值,使产品看上去档次更高,更有品牌感。

如:Logo打标、手机按键、手机外壳、手机电池、手机饰品打标等等,甚至在你看不见的手机内部,也有零部件激光打标。

② 激光钻孔

在早期手机钻孔设备使用的是机械钻孔的模式,在激光技术引入之后,其优质的切割质量和高效的速度,大大降低了人工成本。激光技术拥有免维护、操作简便、非接触式加工无耗材的特点,节约了生产成本,这对厂家缩短制作周期和节约成本以及实现工业自动化的进程,无疑是最佳选择。采用激光钻孔的优点是钻孔的孔径更小,无需后续加工一次性成型。

③ 激光切割

手机外壳中的激光切割技术主要是外壳的切割和屏幕玻璃的切割,在屏幕切割上激光切割技术用得更多一点,而外壳上很多公司采用的都是一次性成型技术和机械加工技术,如苹果手机的外壳就是在一整块厚的铝合金材料上通过冲压,一层层的去掉,保留那一块的凹槽。

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手机内部

手机内部是我们普通用户不会看到的,然而这些用看似简单的零部件却用到了及其复杂的工艺,也集中了最先进的技术工艺。

我们都知道手机内部是由很多个电子元器件集中到线路板上的工艺,而随着消费者对手机的要求越来越高,手机也做的越来越轻,对于FPC软板的要求也越高,那么在手机的内部又会用到哪些常见的激光工艺呢?

① 激光打标

前面列举过了几个打标在外壳中的应用,而在手机内部同样用到打标技术。一个手机生产商不可能实现从上游环节到生产、销售都由一家公司完全掌控,都是从其他公司采购电子元器件,采用先进工艺组装而成的,那么销售电子元器件的公司和线路板的公司同样会在他们的产品上标记logo和一些文字说明,说明产品用途,简单的参数等等,如芯片厂、电池厂等,如下图。

 

② 激光切割

激光切割技术在目前的手机制造工艺中是非常普遍的,与前文的外壳激光切割技术不同的是,这里采用的是UV紫外激光技术的精密切割,主要是切割FPC软板、PCB板,软硬结合板和覆盖膜激光切割开窗等等。

激光技术在手机制造行业的应用分析

③ 激光钻孔

手机PCB激光钻孔分为通孔和盲孔,属于半导体领域尖端应用。

通孔:Plating Through Hole 简称 PTH,这是最常见到的一种,你只要把PCB拿起来对着灯光,可以看到亮光的孔就是「通孔」。这也是最简单的一种孔,因为制作的时候只要使用钻头或雷射直接把电路板做全钻孔就可以了,费用也就相对较便宜。可是相对的,有些电路层并不需要连接这些通孔,所以通孔虽然便宜,但有时候会多用掉一些PCB的空间。

盲孔:Blind Via Hole,将PCB的最外层电路与邻近内层以电镀孔连接,因为看不到对面,所以称为「盲通」。 为了增加PCB电路层的空间利用,应运而生「盲孔」制程。这种制作方法就需要特别注意钻孔的深度(Z轴)要恰到好处,不可此法经常会造成孔内电镀困难所以几乎以无厂商采用;也可以事先把需要连通的电路层在个别电路层的时候就先钻好孔,最後再黏合起来,可是需要比较精密的定位及对位装置。

④ 激光刻蚀

激光刻蚀主要是手机屏幕导电玻璃的激光刻蚀。其作用是在一整块的导电材料上,通过激光刻蚀工艺,将其隔离开,这种工艺的精度要求高,人眼是无法识别的,需要借助放大镜才能看,刻蚀精度是正常人头发直径的几分之一。在显微镜放大的效果如下图:

激光刻蚀样品

⑤ 激光焊接

焊接工艺主要应用于手机背板的焊接,利用高能量激光光束使材料表层熔化再凝固成一个整体。热影响区域大小、焊缝美观度、焊接效率等是判断焊接工艺好坏的重要指标。

激光焊接样品

手机制造工艺中用到的激光技术非常广泛,其工艺不仅仅局限于小编所列举出来的,还有更多先进的激光技术,如调阻、裂片、活化等。当然,激光技术也仅仅是手机工艺中的一个小小的环节,还有其他更多的工艺技术存在。

激光技术在手机制造行业的应用分析

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