智慧型手机的出现大大改变了人们的生活方式，而人们生活水准不断提高也对智慧型手机提出了更高要求：除了系统、硬体等功能配置不断升级外，手机外观也成为各手机厂商角力的重点。在外观材料的革新过程中，玻璃材质凭藉著造型多变、抗冲击性好、成本可控等诸多优点而受到厂家欢迎，并在手机上获得越来越广泛的应用，包括手机前盖板、后盖板、相机盖板、滤光片、指纹辨识片、三棱镜等。

尽管玻璃材质有著许多优点，但其易碎的特点为加工过程带来不少难题，如容易出现裂痕、边缘毛糙等。此外，听筒、前置相机、指纹片等位置的异型切割也对加工流程提出了更高要求。如何解决玻璃材质的加工难题、提升产品良率，成为业界共同的目标，推动玻璃切割技术的创新迫在眉睫。

玻璃切割制程对比

传统的玻璃切割制程包括刀轮切割和CNC研磨切割。刀轮切割的玻璃崩边大、边缘粗糙，对玻璃的强度会大幅影响。且刀轮切割的玻璃良率较低，材料利用率较低，切割后需进行复杂工序的后处理。刀轮进行异型切割时速度及精度会大幅下降，有些异型全面屏因转角太小，根本无法用刀轮切割。 CNC较刀轮的精度高，精度≤30μm，崩边比刀轮小，约40μm，缺点是速度慢。

随著雷射技术的发展，玻璃切割也出现了雷射的身影。雷射切割的速度快，精度高，切口没有毛边且不受形状限制，崩边一般小於80μm。

传统雷射切割玻璃为消融机制，利用聚焦后的高能量密度的雷射将玻璃融化甚至气化，高压的辅助气体则将残余的熔渣吹除。由於玻璃易碎，高重叠率的光斑会累积过度的热在玻璃上，使玻璃龟裂，因此雷射无法使用高重叠率的光斑进行一次切割，通常使用振镜进行高速扫描，将玻璃一层一层去除，一般的切割速度小於1mm/s。

近年来超快雷射（或称为超短脉冲雷射）取得了快速发展，尤其是在玻璃切割的应用上取得了非常优异的表现。超锋科技便开发出专为脆性材料加工的客制化模组，搭配超锋科技雷射的超快雷射器，能将脆性材料切得更好、更快，使成本更进一步下降。

超快雷射加工原理

众所周知，超快雷射是指输出雷射的脉冲宽度在皮秒（10 -12秒）等级、或小於皮秒等级的脉冲雷射，具备极高的峰值功率。

对玻璃等透明材料而言，当超高峰值功率的雷射被聚焦在透明材料内部时，材料内部由光传播造成的非线性极化改变了光的传播特性，使光束出现自聚焦现象（波前聚焦）。由於超快雷射的峰值功率极高，使脉冲在玻璃内不断重复聚焦，在不发散的状态下一路向下传输到材料内部，直至雷射的能量不足以继续支持发生自聚焦现象。至此，雷射传输过的地方留下了如同丝线般的轨迹（直径只有数个微米），将这些丝线连起来，对其施加应力，玻璃便会自行沿著丝线裂开。

这是玻璃被雷射改性过的结果，改质后的玻璃与原本的性质不同。而这样的加工方式也确保了加工过程中不会对所涉及的空间范围的周围材料造成影响，从而做到了加工的「超精细」。

此外，非接触式加工也可避免传统机加方式切割容易发生崩边、裂纹等问题，具有精度高、不产生微裂纹、破碎或碎片问题、边缘抗破裂性高、无需冲洗、打磨、抛光等二次制造成本等优点，降低成本的同时大幅提高了工件良率及加工效率。

超快雷射加工玻璃的困难点

超锋科技雷射的脆性材料切割模组便是利用超快雷射在材料内部的自聚焦现象进行切割、钻孔，但应用超快雷射进行自聚集也存在一定难点。例如，使用高斯光束自聚焦成丝，至多只有一两百微米的长度，而且成丝的强度、粗细不均匀，呈一端粗一端细。这便无法确保雷射作用於材料时成丝的稳定性。

超锋雷射透过光束整形解决了这个困难。一方面，超锋雷射自主开发的脆性材料切割模组透过空间分布的光束整形，将原本聚焦为一点的高斯光束变成沿轴线的线型聚焦光束，在很长的一个范围内都有不错的聚焦效果。而AOPICO皮秒系列（红外线雷射）则透过特殊的运作模式，将脉冲在时间上进行光束整形。两种光束整形的共同作用，实现了自聚焦的效果极大化。

整形后的成丝长度可达5mm以内，且粗细均匀，适合玻璃切割、钻孔。由於成丝长度长，可完全覆盖手机用的薄玻璃厚度，只需一次扫描即可完成整个切割轮廓的改质。视不同曲线而定，雷射切割的速度可从数十毫米每秒到一公尺每秒，切割速度是传统雷射消融的数十倍以上。

加工案例展示雷射脆性材料切割模组搭配超锋科技雷射的皮秒雷射器，可以进行几乎无锥度的切割及钻孔，而且可以进行任意形状的切割，满足异型全面屏的各种加工需求。可加工的玻璃种类也更多，过去被认为无法加工的强化玻璃也可以加工。部分加工案例如下（以下图片皆由超锋科技雷射提供）：

摄影机盖板玻璃 T0.55 mm



康宁玻璃 T3 mm



雾面玻璃 T2 mm



蓝宝石 T0.3 mm



全面屏TFT玻璃 T0.25 mm（双层）