[发明专利]一种激光切割装置和方法

说明书

本发明提供了一种激光切割装置和方法，第一光源出射第一激光，第一激光包括多个脉冲组，每个脉冲组包括一个或多个脉冲串，每个脉冲串又包括一个或多个激光脉冲；运动平台承载待切割样品并带动待切割样品运动，以使第一激光沿预设轨迹对待切割样品进行切割，并使脉冲串在预设轨迹的预设切割点处形成实际切割点；控制器控制相邻的两个脉冲组之间的间隔时间，并使间隔时间随运动平台带动待切割样品在相邻的两个预设切割点之间的运动时间变化而变化，以使任意两组相邻的实际切割点之间的距离相等，从而解决了现有的激光切割方法导致走弧线切割形成的蓝宝石容易出现崩边、不易改质或气化的问题。

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，更具体地说，涉及一种激光切割装置和方法。

背景技术

蓝宝石因具有防化学腐蚀、耐高温、耐磨、高硬度以及良好的导热和介电特性，而被广泛应用在平板显示、智能手机屏幕和摄像头保护镜片等消费电子设备领域。在将蓝宝石应用到电子设备之前，需按照尺寸要求对蓝宝石进行切割。由于蓝宝石的莫氏硬度较高，仅次于金刚石，因此，现有技术中都采用激光对蓝宝石进行切割。

现有技术公开了一种激光切割蓝宝石的方法，如图1所示，皮秒激光器10输出的激光束经高速位移扫描振镜11反射后，经平场镜12聚焦在蓝宝石13表面，使得蓝宝石13的温度迅速升高至气化温度，使得蓝宝石材料以气体的形式从蓝宝石13表面逸出，之后运动平台14带动蓝宝石13在XY平面内运动，使聚焦光束沿预设轨迹切割蓝宝石13，使得蓝宝石13完全切透分离。

但是，由于皮秒激光器10每秒钟发射出的脉冲数量是固定的，即皮秒激光器10发出的相邻两个脉冲之间的间隔时间是固定的，因此，如图2所示，在运动平台14带动蓝宝石13沿直线匀速运动时，形成的多条预切割线A10～A1i是均匀等间距的，但是，在运动平台14带动蓝宝石13沿弧线匀速运动时，对于相同的距离L₁而言，运动平台14走弧线所用的时间比走直线所用的时间长，这就导致走弧线形成的多条预切割线A1j～A1k不是均匀等间距的，即走弧线形成的多条预切割线A1j～A1k的密度大于走直线形成的多条预切割线A10～A1i的密度，从而导致走弧线切割形成的蓝宝石13容易出现崩边、不易改质或不易气化的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种激光切割装置和方法，以解决现有的激光切割方法导致走弧线切割形成的蓝宝石容易出现崩边、不易改质或气化的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光切割装置，包括：

第一光源，用于出射第一激光，所述第一激光包括多个脉冲组，每个所述脉冲组包括一个或多个脉冲串，每个所述脉冲串又包括一个或多个激光脉冲；

运动平台，用于承载待切割样品并带动所述待切割样品运动，以使所述第一激光沿预设轨迹对所述待切割样品进行切割，并使所述脉冲串在所述预设轨迹的预设切割点处形成实际切割点；

控制器，用于控制相邻的两个所述脉冲组之间的间隔时间，使所述间隔时间随所述运动平台带动所述待切割样品在相邻的两个所述预设切割点之间的运动时间变化而变化，以使任意两组相邻的所述实际切割点之间的距离相等。

可选地，所述控制器还用于控制同一所述脉冲组内相邻的两个所述脉冲串之间的间隔时间等于预设间隔时间，同一脉冲组内不同脉冲串之间的间隔时间相等或不相等。

可选地，所述脉冲组包括的所述脉冲串的个数的范围为1～5；所述脉冲串包括的所述脉冲的个数的范围为1～10。

可选地，任意两组相邻的脉冲组形成的实际切割点之间的距离在2um～30um的范围内，包括端点值；

同一脉冲组内相邻的脉冲串形成的实际切割点之间的距离在1um～10um的范围内，包括端点值。