[发明专利]一种高效率的蓝宝石片切割工艺

说明书

 

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种激光切割蓝宝石片工艺技术。

背景技术

蓝宝石片批量用于智能手机是2013年下半年出现的一个新事物，但目前蓝宝石片的批量加工工艺在国内外都不多、成熟的工艺更少，能够大批量、低成本生产的高效率加工工艺更是空白。现在有个别厂家用皮秒激光机进行蓝宝石片的切割，其生产效率低，单台月产直径10mm以下的蓝宝石圆片不超过10万片，而且其设备昂贵，高达300万元/台以上，难以满足智能手机市场对蓝宝石片大批量、低成本的要求。

发明内容

本发明的目的在于为了填补上述工艺技术空白，提供一种高效率的蓝宝石片切割工艺，满足智能手机市场对蓝宝石片大批量、低成本的要求。

本发明采用的技术方案是：一种高效率的蓝宝石片切割工艺，主要包括纳秒激光切割机、保护气体氮气，其特征在于：在纳秒激光切割机上对蓝宝石片进行切割，同时用保护气体氮气吹切割点。

作为本发明的优选技术方案，所述激光切割机的激光脉冲宽度为纳秒级，且把平行激光束改为非平行激光束，使激光束的聚光焦点光斑尺寸更小、能量密度更大，并且焦点的高度在要切割的蓝宝石片的厚度范围内可自动控制，按这一方法改进的纳秒激光机实现了快速切割透明的蓝宝石片。

作为本发明的优选技术方案，所述保护气体是氮气，也可以是惰性气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡），且气体的出气位置和流量可控可调；所述保护气体具有保护和散热的双重作用，解决了切割蓝宝石片的开裂、黑边、白边的问题，提高了切割出的蓝宝石片的成品率和质量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：（1）采用纳秒激光机切割蓝宝石片，不但生产效率高（是皮秒激光切割机的4倍以上），而且设备成本低（仅为皮秒激光切割机的1/3）；（2）使用保护气体氮气解决了散热问题、提高了成品率和产品质量。因此本发明从整体上大幅提高了工效和加工质量、大幅降低了加工成本，从而实现蓝宝石片加工大批量、低成本的目的。

附图说明

附图为本发明的一种实施例的结构示意图。

附图标记说明：1、激光头，2、激光束，3、聚光焦点，4、蓝宝石片，5、气管，6、保护气体，7、工装夹具。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照附图，从激光头1出来的非平行激光束2的聚光焦点3落在蓝宝石片4上，聚光焦点3的光斑大小和高度可自动控制，实现对蓝宝石片4的快速切割。

激光切割蓝宝石时会产生热量，热量集聚形成高温，高温导致以下三个问题：一是蓝宝石片易发生开裂；二是空气不够洁净，多少含有少量的尘埃、油污等杂质，杂质在高温下被碳化，在切割边沿形成黑边；三是空气中的氧在高温下与蓝宝石作用形成切割边沿的白边。为了解决这三个问题，要把切割产生的热量快速导走，使用了既具有散热效果又具有保护作用的氮气作为保护气体6来吹切割点，达到了良好的散热和保护效果，保证了切割产品的质量。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体与详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。