[發明專利]一種激光切割裝置和切割方法

有效

• 申請號: 201710287652.1
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN106891096B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 陶雄兵;韋超;李光輝;徐俊南;李萬朋
• 申請（專利權）人: 東莞市盛雄激光先進裝備股份有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/064
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 王寶筠<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種激光切割裝置，其特征在于，包括第一激光器以及依次設置在所述第一激光器出光光路上的光束整形系統和第一聚光鏡，所述第一激光器為皮秒激光器；

所述第一激光器用于出射第一激光，所述第一激光為高斯光束；

所述光束整形系統用于將所述高斯光束轉換為貝塞爾光束；

所述第一聚光鏡用于將所述貝塞爾光束聚焦到待切割樣品的待切割區域，以使所述貝塞爾光束對所述待切割區域進行預切割；

所述激光切割裝置還包括運動平臺和第一控制器；

所述運動平臺用于支撐所述待切割樣品，并帶動所述待切割樣品沿預設軌跡運動，以使所述貝塞爾光束在所述待切割區域形成多條預切割線；

所述第一控制器用于控制所述第一激光器照射在相鄰的兩條預切割線的光束的間隔時間等于所述運動平臺帶動所述待切割樣品在所述相鄰的兩條預切割線之間的運動時間，以使任意兩條相鄰的預切割線之間的距離相等；

還包括第二激光器以及依次設置在所述第二激光器出光光路上的掃描振鏡和平場鏡，所述第二激光器為二氧化碳激光器；

所述第二激光器用于出射第二激光；

所述掃描振鏡用于對所述第二激光進行反射；

所述平場鏡用于對所述第二激光進行聚焦，以使所述第二激光對所述待切割區域進行二次切割，以切斷分離所述待切割樣品；

所述光束整形系統包括依次設置在所述第一激光器出光光路上的軸錐棱鏡、擴束鏡和第二聚光鏡；

所述軸錐棱鏡用于將所述高斯光束轉換為貝塞爾光束；

所述擴束鏡用于對所述貝塞爾光束進行擴束，所述擴束鏡包括依次設置在第一激光器出光光路上的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，其中，第一透鏡為平凹透鏡，第二透鏡為平凸透鏡，第三透鏡為平凸透鏡；

所述第二聚光鏡用于對所述貝塞爾光束進行聚焦。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，任意兩條相鄰的預切割線之間的距離在3μm～15μm的范圍內，包括端點值。

3.一種激光切割方法，其特征在于，應用于權利要求1～2任一項所述的激光切割裝置，包括：

第一激光器發射第一激光，所述第一激光為高斯光束；

光束整形系統將所述高斯光束轉換為貝塞爾光束；

第一聚光鏡將所述貝塞爾光束聚焦到待切割樣品的待切割區域，以使所述貝塞爾光束對所述待切割區域進行預切割；

第二激光器出射第二激光；

掃描振鏡對所述第二激光進行反射；

平場鏡對所述第二激光進行聚焦，以使所述第二激光對所述待切割區域進行二次切割，以切斷分離所述待切割樣品；

其中，所述貝塞爾光束對所述待切割區域進行預切割的過程包括：

運動平臺帶動所述待切割樣品沿預設軌跡運動，以使所述貝塞爾光束在所述待切割區域形成多條預切割線；

所述貝塞爾光束在所述待切割區域形成多條預切割線包括：

第一控制器控制所述第一激光器照射在相鄰的兩條預切割線的光束的間隔時間等于所述運動平臺帶動所述待切割樣品在所述相鄰的兩條預切割線之間的運動時間，以使任意兩條相鄰的預切割線之間的距離相等。