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超快激光,5G時代玻璃加工的好幫手

超快激光,5G時代玻璃加工的好幫手

作者:
天弘激光
來源:
天弘激光
發布時間:
2021/01/26
【摘要】:
如今我們步入5G時代,玻璃更是重要的基礎材料之一。作為基礎材料,玻璃最基本的就是作為一個結構材料的應用,其中最典型的就是在消費電子中的應用。
如今我們步入5G時代,玻璃更是重要的基礎材料之一。作為基礎材料,玻璃最基本的就是作為一個結構材料的應用,其中最典型的就是在消費電子中的應用。
 
5G技術由于其數據帶寬極大提高,在設備的設計中對電磁兼容性的要求非常高,比如在手機中,之前的金屬邊框和金屬蓋板,很可能就會引起干擾,比如歷代蘋果手機一直就受信號問題的困擾,最著名的就是iphone4的信號門事件,手機使用金屬邊框做天線,導致手握的時候直接丟失信號。因此5G時代,手機的結構材料很可能會全部采用陶瓷和玻璃材料,甚至出現全玻璃手機,其實現在的最新手機設計,陶瓷邊框玻璃蓋板已經廣泛應用。
玻璃加工
現在最新的一些手機設計,玻璃和陶瓷邊框、玻璃蓋板其實已經廣泛使用了,除了消費電子以外,隨著整體工業設計的發展,在建筑結構和汽車領域,玻璃的應用會越來越多。
 
玻璃材料的另一個應用則是作為功能材料的應用。目前5G技術中比較關鍵的一個技術就是天線技術,因為5G技術會使得物聯網的大規模的鋪開成為必然,尤其交通工具的互聯網是作為智能駕駛和智能城市的基礎,高鐵在運行時,使用傳統天線的移動網絡連接速度會大大減慢,這個在5G時代是無法接受的。為了解決這個問題,有專家提出玻璃天線方案,直接把天線模組制作在玻璃表面,這樣的天線的發射和接收面積會大大增加。在實驗中,使用玻璃天線的跑車在行駛中最高可以達到3.8 Gbps的網絡連接速度。若高鐵沿線可以配置這樣的天線,信號差將不再是問題。 
5G時代的玻璃特性與加工工藝 
針對5G時代的種種應用,作為基礎材料之一,玻璃自身特性也需要隨之發展。如前所述的玻璃在5G時代作為基礎材料的種種應用,其自身的特性要隨之發展??偨Y為以下三個趨勢:
1)更加堅固耐久;
2)更加柔韌;
3)使用玻璃實現更多的功能,除了作為結構材料和半導體中的封裝材料外,其自身的光學性質,也可以作為光學器件,例如AR/VR使用的衍射光學元件,以及使用玻璃做光存儲的應用。針對玻璃的這些應用方向,玻璃加工工藝在5G時代的要求也會變得更高。
 
1)效率要求??梢灶A測,未來幾年,用戶和終端數量都會有較大增長,而從5G技術的關鍵器件發展過程中,例如TGV工藝中需要大量精密的玻璃群孔加工,技術發展和終端需求上的快速增長,對玻璃加工的效率提出了更高要求。
 
2)對于玻璃加工的精度也提出了更高要求。5G技術推動了半導體器件和封裝技術的發展,對玻璃加工的精度也提出了更高的要求。
 
3)玻璃加工工藝需要不斷創新。技術的不斷突破創新,驅動基礎材料加工技術的不斷創新。例如AR/VR、汽車中的全玻璃顯示和光存儲等都是目前已經變成現實的以玻璃為基礎材料的技術創新。我們需要一種玻璃加工工藝,可以一直支持技術創新,讓概念變成現實。
 
可以看出,5G時代對于玻璃自身特性和玻璃加工工藝提出了更高要求,那么傳統的激光加工工藝是否能滿足這些要求呢?
 
1)玻璃材質強度要求越來越高,給傳統加工方式帶來更大的困難;
2)5G元器件加工和封裝密度越來越高,傳統的玻璃加工可能難以同時兼顧精度和效率;
3)傳統工藝難以進行復雜結構和玻璃內部加工,限制了技術的發展。
 
面對這些挑戰,超快激光可以解決效率、精度和復雜結構加工的問題,成為5G時代玻璃加工的一個上佳選擇。
 
未來幾年,5G技術和5G相關的消費電子制造技術換代是玻璃加工技術發展的主要推動力。針對5G時代玻璃加工技術的發展需求,超快激光玻璃加工技術是大勢所趨,而超快激光的優勢將推動玻璃加工產業技術升級,國產超快激光器的普及與推廣將勢在必行。
 
針對超快激光器國產化的迫切需求,應以全產業鏈的方式考慮,在核心材料、元件、器件、系統、成套設備、應用工藝等方面進行合作,推進產業協同發展。

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