超快激光在玻璃加工中可進行切割、標記、打孔等多種應用，隨著我們步入5G時代，結合當今玻璃技術和玻璃加工技術兩方面的發(fā)展，尤其從5G時代對于玻璃自身特性和玻璃加工技術的要求出發(fā)，超快激光將在5G時代的玻璃加工中擁有獨具的應用優(yōu)勢與前景。
追溯人類發(fā)展的歷史，根據(jù)人類制作工具的材料，可以分為石器時代、青銅時代、鐵器時代，那么現(xiàn)在我們屬于什么時代？康寧公司提出，現(xiàn)在應該叫做玻璃時代——the glass age。
為什么這樣說？
這是因為我們目前的日常生活以及未來技術發(fā)展已經(jīng)完全離不開玻璃材料，無論從結構材料還是功能材料來看，玻璃已深入到我們現(xiàn)代工業(yè)的每一個角落。
玻璃材料的應用
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(shù)據(jù)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(xiàn)全玻璃手機，其實現(xiàn)在的最新手機設計，陶瓷邊框玻璃蓋板已經(jīng)廣泛應用。
現(xiàn)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(jīng)廣泛使用了，除了消費電子以外，隨著整體工業(yè)設計的發(fā)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(lián)網(wǎng)的大規(guī)模的鋪開成為必然，尤其交通工具的互聯(lián)網(wǎng)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(tǒng)天線的移動網(wǎng)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(fā)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(wǎng)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(fā)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(fā)展。總結為以下三個趨勢：
1）更加堅固耐久，比如歷代的康寧大猩猩玻璃，硬度不斷提升；
2）更加柔韌，比如現(xiàn)在各種可穿戴設備、折疊屏等；
3）使用玻璃實現(xiàn)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(zhì)，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。可以預測，未來幾年，用戶和終端數(shù)量都會有較大增長，而從5G技術的關鍵器件發(fā)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(fā)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。
5G技術發(fā)展和終端需求的快速增長，對玻璃加工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(fā)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(chuàng)新。技術的不斷突破創(chuàng)新，驅(qū)動基礎材料加工技術的不斷創(chuàng)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(jīng)變成現(xiàn)實的以玻璃為基礎材料的技術創(chuàng)新。我們需要一種玻璃加工工藝，可以一直支持技術創(chuàng)新，讓概念變成現(xiàn)實。
超快激光成5G時代玻璃加工上佳選擇
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(tǒng)的激光加工工藝是否能滿足這些要求呢？
1）玻璃材質(zhì)強度要求越來越高，給傳統(tǒng)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(tǒng)的玻璃加工可能難以同時兼顧精度和效率；
3）傳統(tǒng)工藝難以進行復雜結構和玻璃內(nèi)部加工，限制了技術的發(fā)展。
面對這些挑戰(zhàn)，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(fā)展的主要推動力。針對5G時代玻璃加工技術的發(fā)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(yōu)勢將推動玻璃加工產(chǎn)業(yè)技術升級，國產(chǎn)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(chǎn)化的迫切需求，應以全產(chǎn)業(yè)鏈的方式考慮，在核心材料、元件、器件、系統(tǒng)、成套設備、應用工藝等方面進行合作，推進產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。
