左圖:對(duì)其中一個(gè)發(fā)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試。中圖:一個(gè)電源將低壓電轉(zhuǎn)換成高壓電。
像圖中硅片處理系統(tǒng)這樣的晶片處理系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石層壓材料高產(chǎn)。
左圖:在鍍金爐的高熱量中,被射入的離子形成氫氣泡,氫氣泡使藍(lán)寶石晶片(位于黑色平臺(tái)的右側(cè))脫落掉一層薄薄的藍(lán)寶石(位于平臺(tái)中間)。右上:最終的薄層只有26微米厚; 右下:層壓機(jī)將藍(lán)寶石附在玻璃上。
現(xiàn)在一個(gè)藍(lán)寶石圓盤成品(內(nèi)圈)就覆蓋在玻璃上了。
公司的這一工序能夠?qū)⒃居脕碇圃煲粋€(gè)堅(jiān)固硬屏的材料量造出約10個(gè)藍(lán)寶石薄層。這有利于使藍(lán)寶石成為隨處可見的智能手機(jī)材料。確實(shí),這可能會(huì)讓手機(jī)成本只增加幾美元。另外還能使藍(lán)寶石用于平板電腦等較大設(shè)備的顯示屏。
GT Advanced Technologies公司已經(jīng)是重要的藍(lán)寶石供應(yīng)商,為蘋果建立了亞利桑那工廠。丹佛斯工廠致力于研發(fā)新一代制造工藝。這一工藝的后盾是一臺(tái)被稱為離子加速器的機(jī)器,其大小相當(dāng)于一臺(tái)水泥攪拌機(jī)。離子加速器生成兩百萬(wàn)伏特的電流并將氫離子拋向藍(lán)寶石晶體片,從而使離子以精確深度嵌入藍(lán)寶石。然后在烤爐上加熱材料,使其內(nèi)形成氫氣泡,最終迫使藍(lán)寶石層脫落。對(duì)該藍(lán)寶石層進(jìn)行拋光后,藍(lán)寶石層就變得透明了。
盡管離子加速器已經(jīng)用來改變半導(dǎo)體材料的屬性,但GT Advanced Technologies仍然需要研制出強(qiáng)大10倍的機(jī)器,以便足夠深入而精確地嵌入離子使其生產(chǎn)出可用的藍(lán)寶石薄層。與制造藍(lán)寶石薄層的傳統(tǒng)方法相比,這是很大的進(jìn)步。傳統(tǒng)方法將大塊的藍(lán)寶石鋸成小塊晶片再磨碎,浪費(fèi)了大量昂貴的藍(lán)寶石,同時(shí)導(dǎo)致了使薄層容易破裂的缺陷。
公司的設(shè)備工程副總裁特德·斯米克預(yù)計(jì),在他開發(fā)出能使藍(lán)寶石全程移動(dòng)的自動(dòng)化系統(tǒng)后,他的離子加速器會(huì)在明年進(jìn)入市場(chǎng)。最終,這一技術(shù)將有利于使藍(lán)寶石鍍膜顯示屏成為尋常之物,讓每年賣出的上億部智能手機(jī)更持久耐用。