[發明專利]激光加工具有一個或多個透明工件和黑色基質層的基材堆疊體的方法

在審

• 申請號: 201980041980.0
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN112334420A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: G·A·皮切;K·A·維蘭德
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03B33/02
• 分類號: C03B33/02;C03B33/07;B23K26/53;B23K26/066
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張璐;樂洪詠

1.一種用于對基材堆疊體進行激光加工的方法，所述方法包括：

在基材堆疊體的透明工件中形成缺陷，所述基材堆疊體還包括黑色基質層，其中，形成缺陷包括：

將一部分脈沖激光束引導到透明工件中，其中，脈沖激光束包括：

波長λ；

光斑尺寸w_o；和

瑞利范圍Z_R，所述瑞利范圍Z_R大于其中F_D是無量綱的發散度因子，其包括10或更大的數值，其中：

被引導到基材堆疊體的透明工件中的脈沖激光束形成位于透明工件內的脈沖激光束焦線，其中，脈沖激光束焦線的中心與黑色基質層的邊緣偏置，偏置的距離是基材堆疊體的總厚度的約20％或更小，

脈沖激光束焦線在透明工件內產生誘導吸收，并且

脈沖激光束焦線包括有效線長度，其小于或等于約1.2倍的基材堆疊體總厚度。

2.如權利要求1所述的方法，其中，有效線長度小于或等于約1.1倍的基材堆疊體總厚度。

3.如權利要求1或2中任一項所述的方法，其中，脈沖激光束焦線的截面邊緣與黑色基質層的邊緣偏置，偏置的距離小于或等于基材堆疊體的總厚度的約15％。

4.如權利要求1或2中任一項所述的方法，其中，脈沖激光束焦線的截面邊緣與黑色基質層的邊緣偏置，偏置的距離小于或等于基材堆疊體的總厚度的10％。

5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中，脈沖激光束沿著光束路徑取向并且由光束源輸出，其通過非球面光學元件，通過聚焦光學器件，并且脈沖激光束包括在聚焦光學器件處的射入光束直徑，以使得被引導到透明工件中的脈沖激光束包括0.05至0.4的數值孔徑。

6.如權利要求5所述的方法，其中，所述數值孔徑小于約0.3。

7.如權利要求5或6中任一項所述的方法，其中，非球面光學元件包括折射軸棱錐、反射軸棱錐、負軸棱錐、空間光調制器、衍射光學器件或立方體形狀的光學元件。

8.如權利要求5-7中任一項所述的方法，其中，光束源產生脈沖串，并且具有大于或等于2個子脈沖/脈沖串，并且脈沖串能量為約25μJ/脈沖串至約750μJ/脈沖串。

9.如前述權利要求中任一項所述的方法，所述方法還包括：使基材堆疊體和脈沖激光束沿著輪廓線相對于彼此平移，由此，激光沿著輪廓線在基材堆疊體的透明工件內形成包含多個缺陷的輪廓。

10.如權利要求9所述的方法，其還包括：沿著輪廓或在輪廓附近將紅外激光束引導到基材堆疊體的透明工件上，以沿著輪廓分離透明工件。

11.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中，基材堆疊體包括兩個透明工件，并且黑色基質層被設置在這兩個透明工件之間。

12.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中，透明工件包括玻璃、藍寶石和熔凝二氧化硅中的至少一種。

13.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中，透明工件包含堿金屬鋁硅酸鹽玻璃材料。

14.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中，由于線性吸收和散射導致的透明工件在光束傳輸方向上的組合損耗小于20％/mm。

15.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述無量綱的發散度因子F_D包含約50至約1500的數值。

16.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中，相鄰缺陷之間的間距為約25μm或更小。