가전 ​​산업의 정밀 가공에 있어서 초고속 레이저의 6가지 주요 응용 분야

글로벌 가전 산업의 급속한 발전에 따라 가전 제품은 고집적화 및 고정밀화로 진화하고 있습니다.

전자 제품의 내부 부품은 점점 더 소형화되고 있으며, 정밀성과 전자 집적도에 대한 요구는 점점 더 높아지고 있습니다.

레이저 첨단 제조 기술의 발전은 전자 산업의 정밀 가공 요구에 대한 솔루션을 제시했습니다.

휴대폰 생산 공정을 예로 들면, 레이저 가공 기술은 화면 절단, 카메라 렌즈 절단, 로고 마킹, 내부 부품 용접 등의 응용 분야에 침투하고 있습니다.

"2019 레이저 첨단 제조 기술 산업 응용 세미나"에서는 칭화대학교와 중국과학원 상하이 광학 및 정밀기계 연구소의 과학 연구원 및 

기술 전문가들이 가전 제품 정밀 가공에 레이저 첨단 제조가 어떻게 활용되고 있는지에 대해 심도 있는 논의를 진행했습니다.

아래에서 Beyond Laser는 가전 산업의 정밀 가공에서 초고속 레이저의 6가지 주요 응용 분야를 분석합니다.

1. 초고속 레이저 초미세 특수 가공:

초고속 레이저 마이크로-나노 가공은 특수 소재를 가공하여 특수 구조와 특정 광학적, 전기적, 기계적 및 기타 특성을 구현할 수 있는 초미세 특수 제조 기술입니다.

이 기술은 더 이상 소재에 의존하여 공구를 제작할 수 없지만, 가공 소재의 종류를 확대하고 마모 및 변형이 없다는 장점을 가지고 있습니다.

동시에 에너지 전달 및 활용 효율, 레이저 출력 및 흡수 파장 선택, 전달의 공간적 정확도, 공구 모델링, 가공 효율 및 정확도 측면에서 해결 및 개선이 필요한 문제들이 있습니다.

칭화대학교 쑨 홍보 교수는 레이저 제조는 여전히 특수 공구에 의해 주도되고 있으며, 매크로 및 마이크로-나노 제조는 각각 고유한 역할을 수행해야 한다고 생각합니다.

미래에 초고속 레이저 특수 미세 가공은 유기 유연 전자, 우주 광학 부품 및 템플릿 전사, 양자 칩 및 나노로봇 분야에서 큰 발전 잠재력을 가지고 있습니다.

초고속 레이저 제조의 미래 발전 방향은 첨단, 고부가가치 제품이며, 산업 혁신을 모색하기 위해 노력할 것입니다.

2. 100와트 초고속 파이버 레이저 및 그 응용 분야:

최근 초고속 파이버 레이저는 고유한 가공 효과로 인해 가전, 신에너지, 반도체, 의료 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

초고속 파이버 레이저는 플렉시블 회로 기판, OLED 디스플레이, PCB 기판, 휴대폰 화면 이방성 절단과 같은 미세 미세 가공 분야에도 적용됩니다.

초고속 레이저 시장은 기존 레이저 분야에서 가장 빠르게 성장하는 시장 중 하나입니다. 2020년까지 전체 초고속 레이저 시장 규모는 20억 달러를 넘어설 것으로 예상됩니다.

현재 시장의 주류는 초고속 고체 레이저이지만, 초고속 파이버 레이저의 펄스 에너지가 증가함에 따라 초고속 파이버 레이저의 점유율이 크게 증가할 것입니다.

150W 이상의 고출력 초고속 파이버 레이저의 등장은 초고속 레이저 시장 확대를 가속화할 것이며, 1000W, mJ급 펨토초 레이저가 점차 시장에 진입할 것입니다.

3. 유리 가공에서의 초고속 레이저 응용:

5G 기술의 발전과 단말 수요의 급속한 증가는 반도체 소자 및 패키징 기술의 발전을 촉진했으며, 유리 가공의 효율성과 정밀성에 대한 요구가 더욱 높아졌습니다.

초고속 레이저 가공 기술은 이러한 문제들을 효과적으로 해결하여 5G 시대의 유리 가공을 위한 고품질의 선택이 될 수 있습니다.

4. 전자 산업에서의 레이저 정밀 절단 응용:

고성능 파이버 레이저는 정밀 박벽 금속 등직경 튜브 및 특수 형상 튜브의 설계 그래픽에 따라 고속, 

고정밀 레이저 절단, 드릴링 및 기타 레이저 미세 가공을 수행할 수 있으며, 소규모 정밀 평면 절단도 수행할 수 있습니다.

후자는 정밀 평면 박벽 장비에 전문적으로 사용되는 고속, 고정밀 레이저 미세 가공 장비입니다.

스테인리스강, 알루미늄 합금, 구리 합금, 텅스텐, 몰리브덴, 리튬, 마그네슘-알루미늄 합금, 세라믹 및 기타 전자 장비 분야에 사용되는 일반적인 평면 재료를 가공할 수 있습니다.

5. 전체 화면 특수 형상 가공에서의 초고속 레이저 응용:

iPhone X는 전체 화면 특수 형상 스크린의 새로운 트렌드를 열었으며, 특수 형상 스크린 절단 기술의 지속적인 발전과 발전을 촉진했습니다.

한스 레이저(Han's Laser) 디스플레이 및 반도체 부문 책임자 주젠(Zhu Jian)은 한스 레이저가 독자적으로 개발한 ICICLES 비회절 빔 기술을 소개했습니다.

이 기술은 독자적인 광학 시스템을 채택하여 에너지를 고르게 분배하고 절단면의 일관된 품질을 보장합니다. 

또한, 자동 분할 솔루션을 채택하여 LCD 화면 절단 후 표면에 파티클이 튀지 않으며, 높은 절단 정확도(<20μm)와 낮은 열 충격(<50μm)이라는 장점을 가지고 있습니다. 

이 기술은 서브미러 가공, 박판 유리 절단, LCD 화면 드릴링, 자동차 유리 절단 등 다양한 분야에 적합합니다.

6. 세라믹 소재 표면 레이저 인쇄 전도성 라인 기술 및 응용:

세라믹 소재는 높은 열전도도, 낮은 유전율, 강력한 기계적 특성, 우수한 절연 특성 등 많은 장점을 가지고 있습니다.

세라믹 소재는 차세대 집적 회로, 반도체 모듈 회로 및 전력 전자 모듈을 위한 이상적인 패키징 기판으로 점차 발전해 왔습니다.

세라믹 회로 기판 패키징 기술 또한 폭넓은 관심과 빠른 발전을 보이고 있습니다.

기존 세라믹 회로 기판 제조 기술은 고가의 장비, 긴 생산 주기, 그리고 기판의 다용성 부족이라는 단점을 가지고 있어 관련 기술 및 소자 개발에 제약이 있습니다.

따라서 독자적인 지식재산권을 보유한 세라믹 회로 기판 제조 기술 및 장비 개발은 우리나라의 전자 제조 분야의 기술 수준 향상과 핵심 경쟁력 강화에 매우 중요합니다.