說實(shí)話,第一次聽說LED微孔加工時(shí),我腦子里浮現(xiàn)的是小時(shí)候奶奶用的繡花針——要在比指甲蓋還小的區(qū)域里,戳出幾十個(gè)比頭發(fā)絲還細(xì)的孔洞,這活兒簡(jiǎn)直比蘇繡大師還講究。后來親眼見到成品,那些在LED面板上整齊排列的微孔陣列,在顯微鏡下像極了科幻片里的外星密碼,這才驚覺現(xiàn)代工業(yè)的"繡花功夫"早已超出想象。
你可能不知道,現(xiàn)在市面上一部普通智能手機(jī)的閃光燈模塊,至少藏著200個(gè)直徑50微米左右的導(dǎo)光孔。這個(gè)尺寸什么概念?大概就是用力打個(gè)噴嚏時(shí),飛沫里最小顆粒的十分之一。我見過老師傅戴著放大鏡調(diào)試設(shè)備,他開玩笑說:"這活兒干久了,看自家紗窗都覺得孔太大。"
微孔加工最吃準(zhǔn)頭的環(huán)節(jié)是定位精度。有次參觀車間,正巧碰上設(shè)備調(diào)試,激光頭在鋁基板上"嗒嗒嗒"打出三排測(cè)試孔。技術(shù)員老陳拿著千分尺挨個(gè)測(cè)量,突然"嘖"了一聲——第三排第七個(gè)孔偏了2微米。我當(dāng)時(shí)還納悶這點(diǎn)誤差能有多大影響,結(jié)果他直接掰開個(gè)報(bào)廢樣品給我看:就因?yàn)檫@丁點(diǎn)偏差,整個(gè)LED模組的散熱效率下降了15%。
早些年大家玩的是機(jī)械鉆孔,用鎢鋼針頭硬懟。我見過某實(shí)驗(yàn)室珍藏的"古董工具",那針尖細(xì)得能在水面上飄著。但這種方法遇到脆性材料就抓瞎,經(jīng)常出現(xiàn)孔邊崩裂。后來有陣子流行化學(xué)蝕刻,把材料泡在特制溶液里"啃"出孔洞。某次我好奇湊近聞了聞,那味道...怎么說呢,像是泡菜壇子混著蓄電池液,熏得人直退三步。
現(xiàn)在的主流是激光加工,特別是紫外激光。有回我壯著膽子摸了下剛打完孔的陶瓷基板,意外發(fā)現(xiàn)居然是涼的——原來脈沖激光的發(fā)熱控制能做到這么精準(zhǔn)。不過激光設(shè)備也有脾氣,濕度超過60%就鬧罷工。記得去年梅雨季,車間里除濕機(jī)24小時(shí)轟鳴,老師傅們邊擦鏡頭邊念叨:"這嬌貴勁兒,比新娘子還難伺候。"
最頭疼的要數(shù)材料變形。鋁材打孔時(shí)受熱膨脹,冷卻后孔距能差出半個(gè)孔位。有家廠子不信邪,非要在0.3mm厚的銅片上打陣列孔,結(jié)果成品卷曲得像蝦片。后來他們學(xué)乖了,先在廢料區(qū)打十幾組參數(shù)不同的測(cè)試孔,等材料"發(fā)完脾氣"再正式開工。
粉塵控制也是門道。某次我看到通風(fēng)管道里積了層藍(lán)瑩瑩的金屬粉末,在燈光下閃著星塵般的光澤,美是挺美,可技術(shù)員說這玩意兒堆積多了會(huì)引發(fā)設(shè)備短路。現(xiàn)在先進(jìn)車間都配了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),有次報(bào)警器突然嗷嗷叫,眾人如臨大敵,結(jié)果發(fā)現(xiàn)是技術(shù)員吃餅干掉渣觸發(fā)了傳感器...
除了常見的電子設(shè)備,有次我在牙科診所居然也撞見了LED微孔技術(shù)。那種牙齒美白儀的導(dǎo)光頭,上面密布著定向?qū)Я骺?,能把光線精準(zhǔn)輸送到牙釉質(zhì)。更絕的是某寵物店用的理療燈,通過微孔矩陣把紅光均勻鋪在狗狗關(guān)節(jié)上,那哈士奇瞇著眼享受的表情,活像在泡溫泉。
最近還聽說有團(tuán)隊(duì)在研究"會(huì)呼吸"的LED廣告牌。他們?cè)谏岚迳洗虺鰸u變孔徑的孔陣,利用空氣自然對(duì)流散熱,比傳統(tǒng)風(fēng)扇降溫節(jié)能40%。我盯著樣品看了半天,那些錯(cuò)落有致的孔洞,莫名聯(lián)想到荷塘里挨挨擠擠的蓮葉。
現(xiàn)在最前沿的是飛秒激光加工,能在材料表面"種"出納米級(jí)孔洞。有次在展會(huì)上,研究員給我看了塊處理過的玻璃:迎著光轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),那些微觀孔洞居然折射出虹彩效應(yīng),比OPAL寶石還夢(mèng)幻。他們正嘗試把這種結(jié)構(gòu)用在汽車氛圍燈上,據(jù)說能實(shí)現(xiàn)"無光源發(fā)光"的奇效。
臨走前,老陳師傅從抽屜里摸出個(gè)放大鏡遞給我:"二十年前我覺得加工100微米的孔就是極限了。"鏡片下,一組直徑8微米的孔洞清晰可見,孔壁光滑得像拋過光的玉石。陽(yáng)光穿過這些微觀隧道,在桌面上投下細(xì)碎的光斑,仿佛在無聲地訴說:這毫厘之間的藝術(shù),永遠(yuǎn)藏著我們尚未抵達(dá)的遠(yuǎn)方。
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