[發明專利]槽與孔的激光加工

有效

• 申請號: 201910313717.4
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN109909622B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: T·哈克特;S·馬加諾維克;G·A·皮切;S·楚達;R·S·瓦格納
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: B23K26/364
• 分類號: B23K26/364;B23K26/06;B23K26/0622;B23K26/142;B23K26/402;B23K26/70
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳潔;何焜

本發明涉及一種用于切割及分離薄透明材料基板、特別是玻璃中的內部輪廓的方法。該方法涉及利用超短脈沖激光在該基板中形成穿孔或孔，這之后可以是使用CO₂激光束來促進在穿孔線周圍的完全分離。

本申請是國際申請日為2014年12月16日、中國國家階段申請號為201480075766.4、題為“槽與孔的激光加工”的發明專利申請的分案申請。

相關申請

本申請根據35U.S.C.§120要求2014年11月7日提交的美國申請序列號14/536009的優先權權益，該美國申請要求2013年12月17日提交的美國臨時申請號61/917148與2014年7月10日提交的美國臨時申請號62/022855的權益。這些申請的全部傳授內容通過援引方式并入本申請。

技術領域

本公開涉及槽與孔的激光加工。

背景技術

在薄透明材料基板(例如玻璃)中切割孔與槽可通過聚焦激光束完成，這些聚焦激光束用于沿著孔或槽的輪廓燒蝕材料，其中多次通過(pass)用于逐層移除材料，直到內塞(inner plug)不再附接到外基板件為止。此類加工的問題為它們需要激光束的多次通過(數十次或甚至更多)來逐層移除材料，它們產生將污染零件表面的大量燒蝕碎屑，并且它們會沿著輪廓邊緣產生許多次表面損傷(100μm)。

因此，存在對用于切割孔與槽的改良的方法的需求。

發明內容

在此描述的實施例涉及一種用于切割及分離薄透明材料基板、特別是玻璃中的內部輪廓的方法。

在一個實施例中，激光鉆孔材料的方法包括沿著脈沖激光束傳播方向觀察，使該光束聚焦成激光束焦線，在第一位置將該激光束焦線引導至該材料中，該激光束焦線在該材料內產生誘導吸收，該誘導吸收在該材料內沿著該激光束焦線產生孔，使該材料與該脈沖激光束從該第一位置開始沿著第一閉合輪廓相對于彼此平移，從而在該材料內沿著該第一閉合輪廓激光鉆出多個孔，使該材料與該脈沖激光束從該第一位置開始沿著第一閉合輪廓相對于彼此平移，從而在該材料內沿著該第一閉合輪廓激光鉆出多個孔，以及圍繞包含在該第一閉合輪廓內的第二閉合輪廓將二氧化碳(CO2)激光引導至該材料中，以促進沿著該第一閉合輪廓移除該材料的內塞。

附圖說明

本專利或申請文件含有至少一個彩色繪制的圖。經請求并且支付必要費用后，專利局將提供具有一個或多個彩圖的本專利或專利申請公開的副本。

前述內容將從以下對于本發明的示例實施例的更具體的描述中而變得清楚，如在附圖中所闡明的，在這些附圖中，在所有不同視圖中相似的參考符號指示相同的部分。這些附圖并不必須是按比例的，而是將重點放在展示本發明的多個實施例上。

圖1是待從起始板中切出的零件的示意圖。該零件具有外部與內部輪廓二者。通過添加附加切口或“釋放線”，外部輪廓可輕易地從母板中被釋放。

圖2A及2B是定位激光束焦線的示意圖，即沿著該焦線由于誘導吸收加工對于激光波長透明的材料。

圖3A是用于激光鉆孔的光學組件的示意圖。

圖3B-1至圖3B-4是通過不同地相對于基板定位激光束焦線來加工基板的各種可能性的示意圖。

圖4是用于激光鉆孔的第二光學組件的示意圖。

圖5A和5B是用于激光鉆孔的第三光學組件的示意圖。

圖6是用于激光鉆孔的第四光學組件的示意圖。

圖7A-7C是用于激光加工材料的不同狀態(regime)的示意圖。圖7A展示了未聚焦激光束，圖7B展示了用球面透鏡聚集的激光束，并且圖7C展示了用軸錐透鏡或衍射菲涅耳(Fresnel)透鏡聚集的激光束。