光影无限，纳飞光电皮秒激光器助力LED照明
蓝宝石化学成份主要是氧化铝，其独特的晶格结构，使之具有优良的光学性能、物理化学性能、优异的力学性能和良好的热学性能，是LED照明、大规模集成电路SOI和SOS以及超导纳米结构薄膜的理想衬底材料，此外还因其耐磨耐划和透光性好等特点，被用于消费电子产品的屏幕面板和摄像头保护盖板等。
LED衬底是蓝宝石行业最大的下游应用领域，有数据显示，LED衬底在蓝宝石行业下游消费中的占比高达80%。通常情况下，在LED灯的生产制程中，GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。
当前，制约蓝宝石大面积量产主要有以下几点原因：蓝宝石的特性一是脆性，LED灯具衬底制作中往往需要对它进行减薄和切割（从400微米减到100微米左右），加工时易碎易崩边；二是硬度高，在自然界中莫氏硬度仅次于金刚石，切割难度大；三是为降低生产成本而提升蓝宝石切割尺寸增加工艺难度，以6英寸和2英寸蓝宝石晶圆为例，其表面积相差9倍，可制作芯片数量相差11倍，可见大表面积的衬底材料将有力降低原材料成本。
对于上述的微米级高精度、大面积切割工艺要求，显然传统刀具切割不能满足要求，其优越的物理化学性质，化学刻蚀也很难达到加工要求。目前在工业生产中，蓝宝石和玻璃一样，尤其适合使用超短脉冲激光进行非直接接触加工，比如纳飞光电生产的工业级皮秒激光器，操作简单，加工速度快，切口质量好，同一批次加工一致性高，还可以对任意形状进行切割。
纳飞光电工业级皮秒激光器光束质量M2＜1.3，光斑圆度≥85%，光束发散角（全角）≤1mrad，这些参数保证了该系列激光器输出高品质激光，有助于实现高质量的加工要求。由于激光器发出的激光脉宽短，仅为10ps左右，超快的作用时间使得蓝宝石内部的晶格来不及响应，激光就将能量传递给电子，然后高温的电子在温度梯度作用下，将热量单向传递给低温的晶格，晶格加热时间短，因此材料温度低，热应力小，实现对蓝宝石材料的高精度“冷加工”。此外，经过作业平台集成后，通过调整优化切割速度，角度等相关工艺参数，确定最佳组合，带来蓝宝石的切割面无坡度，边缘光滑，无挂渣，无毛刺。
在稳定性方面，纳飞光电从软硬件多方面调校，使之在稳定性上表现非常两眼，根据测试，其脉冲稳定性和功率稳定性均小于1%RMS，稳定性的优越表现保障了性能的稳定，是实现7*24小时稳定输出的前提，进而提高了工件良品率，以及加工效率，同时降低了成本。
2021年下半年多地电能紧缺，拉闸限电或是错峰用电时有发生，带有节能、环保属性的LED灯具将更有广阔的市场，加之在相关产业政策的推动下，有利于进一步带动蓝宝石材料的需求。纳飞光电工业级皮秒激光器高效地解决了蓝宝石切割难度大和LED灯具对芯片做小和切割道做窄的要求，将大大提升工厂生产效率，有助于以蓝宝石为衬底的LED灯具实现大规模化生产。
