[發(fā)明專利]激光刻劃方法以及激光加工裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210024445.4
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN102626835A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 八幡惠輔;清水政二
• 申請（專利權(quán)）人: 三星鉆石工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B23K26/40
• 分類號: B23K26/40
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

1.一種向脆性材料基板照射脈沖激光而沿著分割預(yù)定線進行刻劃的激光刻劃方法，其中，該激光刻劃方法包括：

第1工序，向脆性材料基板照射脈沖激光，并且沿著上述分割預(yù)定線掃描脈沖激光，在上述脆性材料基板的離開正面和背面的內(nèi)部形成沿著上述分割預(yù)定線的改性層；以及

第2工序，向上述脆性材料基板照射激光，并且固定上述激光的焦點位置而沿著分割預(yù)定線掃描上述激光，沿著分割預(yù)定線周期性地形成多條線狀加工痕，該多條線狀加工痕以上述改性層為起點且發(fā)展到未到達上述脆性材料基板的正面的深度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光刻劃方法，其中，在上述第2工序中，激光的光束強度被調(diào)節(jié)為，在上述改性層處超過8.8×10¹²W/m²，在正面之內(nèi)的基板內(nèi)部低于8.8×10¹²W/m²。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光刻劃方法，其中，在上述第2工序中，將激光照射和掃描條件調(diào)節(jié)為，使得脆性材料基板每單位體積所吸收的能量為2.0×10¹⁰J/m³以下。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的激光刻劃方法，其中，上述脆性材料為藍寶石。

5.一種向脆性材料基板照射脈沖激光而進行刻劃的激光刻劃方法，其中，該激光刻劃方法包括：

第1工序，向脆性材料基板照射激光，并且固定焦點位置，使激光沿著分割預(yù)定線進行掃描，形成在脆性材料基板的厚度方向上發(fā)展的線狀的激光加工痕；

第2工序，當上述線狀的激光加工痕在基板厚度方向上發(fā)展到既定位置時，停止向脆性材料基板照射上述激光；以及

第3工序，在停止向脆性材料基板照射上述激光的狀態(tài)下，當上述激光的照射位置通過上述掃描而向掃描方向移動了既定距離時，重新開始對脆性材料基板照射上述激光，

重復(fù)執(zhí)行上述第1工序、上述第2工序和上述第3工序，由此沿著分割預(yù)定線周期性地形成多條線狀激光加工痕。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光刻劃方法，其中，當上述脈沖激光的照射位置移動至不與已形成的激光加工痕重合的位置處時，執(zhí)行上述第3工序。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的激光刻劃方法，其中，上述激光的照射條件被設(shè)定為，使得線狀激光加工痕的起點在脆性材料基板的背面。

8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的激光刻劃方法，其中，上述激光的照射條件被設(shè)定為，使得線狀激光加工痕的起點在離開脆性材料基板的背面和正面的基板內(nèi)部。

9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項所述的激光刻劃方法，其中，上述激光的光束強度被調(diào)節(jié)為，在脆性材料基板的線狀加工痕形成預(yù)定區(qū)域超過8.8×10¹²W/m²。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光刻劃方法，其中，上述激光的照射條件和掃描條件被調(diào)節(jié)為，使得脆性材料基板每單位體積所吸收的能量為2.0×10¹⁰J/m³以下。

11.根據(jù)權(quán)利要求5至10中任一項所述的激光刻劃方法，其中，上述脆性材料為藍寶石。

12.一種激光加工裝置，其向脆性材料基板照射脈沖激光，沿著分割預(yù)定線對脆性材料基板進行刻劃，其中，該激光加工裝置具有：

激光光線振蕩單元，其射出脈沖激光，包括激光光線振蕩器和調(diào)整激光光線的光束強度的激光控制部；

傳輸光學(xué)系統(tǒng)，其用于將從上述激光光線振蕩單元射出的激光引導(dǎo)至既定方向；

會聚透鏡，其用于使來自上述傳輸光學(xué)系統(tǒng)的激光會聚；

工作臺，其能夠在垂直于來自上述會聚透鏡的激光光線的平面內(nèi)進行相對移動，用于放置被來自上述會聚透鏡的激光照射的脆性材料基板；

移動控制部，其使來自上述會聚透鏡的激光光線與上述工作臺相對移動；以及

加工控制部，其控制上述激光控制部和上述移動控制部，沿著分割預(yù)定線周期性地形成沿著放置于上述工作臺的脆性材料基板的厚度方向延伸的多條線狀激光加工痕，

上述加工控制部具有：

第1功能，向脆性材料基板照射激光，并且固定焦點位置而使激光沿著分割預(yù)定線進行掃描，形成在脆性材料基板的厚度方向上發(fā)展的線狀激光加工痕；

第2功能，當上述線狀激光加工痕在基板厚度方向上發(fā)展到既定位置時，停止對脆性材料基板照射上述激光；以及

第3功能，在停止對脆性材料基板照射上述脈沖激光的狀態(tài)下，當上述激光的照射位置由于上述掃描而向掃描方向移動了既定距離時，重新開始對脆性材料基板照射上述激光，

重復(fù)執(zhí)行上述各功能，由此沿著分割預(yù)定線周期性地形成多條線狀激光加工痕。