[发明专利]一种电子陶瓷基板激光切割方法

说明书

本发明涉及激光切割技术领域，提供一种电子陶瓷基板激光切割方法，解决采用现有技术的激光切割工艺导致裂纹产生以及切割效率低的问题，包括以下制备步骤：(1)将待切割的陶瓷基板放置于激光切割机的切割平台，并进行固定；(2)调整激光切割机的参数：调整占空比为45％－50％，激光能量为20－52J；通过对激光切割机参数的调整，使激光切割时激光光斑呈连续的矩形排列在陶瓷基板的切缝处，且切缝的深度为0.05－0.09mm，切缝的宽度为0.01－0.02mm；(3)启动激光切割机对陶瓷进行切割。

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种电子陶瓷基板激光切割方法。

背景技术

传统的硬脆性材料切割，采用高速旋转刀片或金刚石预先在陶瓷片上产生预切痕，然后按切痕方向将其掰开。常规的机械加工方法容易导致切削粉末飞溅、微裂纹产生，有的甚至出现碎片，特别是在划线交叉点上，影响强度和功能，且切割边表面质量低下，需要二次加工，同时也会造成刀片的磨损。

为了改变上述情况，市场上出现了激光切割机，目前激光切割已经广泛应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电子、石油及冶金等工业部门中，目前常用的激光切割方法主要有四种：1、激光气化切割法；2、激光熔化切割法；3、反应气体辅助切割法；4、激光热应力法。这四种切割方法往往同时存在于同一切割过程中。

常见的电子陶瓷基板主要有AI₂O₃、AlN、BeO、SiC和BN，由于这些陶瓷基板具有自身硬度高、脆性高的特定，往往采用激光切割的方式对其进行加工，但是由于在进行激光切割时，材料通过吸收激光能量迅速升温发生气化或熔化并被去除形成切缝，陶瓷材料自身较高的热膨胀系数与相对较低的热导率等特点使其难以发生显著的错位运动，因而，由于材料局部区域较大的热应力导致裂纹产生，基板较薄的还可能出现破裂的情况。

为了减少裂纹的产生，中国专利号201710928635.1公开了一种激光切割陶瓷的方法，所述激光切割陶瓷的方法应用于以汽化切割机制为主的陶瓷，采用调Q的CO2激光及纳秒级脉冲宽抑制裂纹，以汽化多道切割方式对陶瓷进行无损切割；切割方法如下：步骤一：选择陶瓷体上需要切割的部位；步骤二：在陶瓷体上需要切割的部位进行描线，之后对陶瓷体上打点刻划或虚线刻划，虚线刻画与实际切割距离误差为1mm；步骤三：首选在陶瓷体上需要切割的部位内涂上一层陶瓷激光切割的吸收剂；步骤四：将陶瓷体上需要切割的部位固定在切割器的底部，所述的切割部位至少低于陶瓷激光切割的吸收剂层1－2mm；步骤五：调节切割系统中的激光器，通过对激光频率重新组合，使多个激光脉冲落到加工工件同一点，首先以较低功率激光多次扫描陶瓷体上需要切割部位的同一加工路径，以不断推进加工深度，至一定厚度后，转而以高功率激光完成切割；所述激光器射出的频率为750Hz的脉冲激光，激光器的走刀速度为4mm/s；步骤六：还包括在步骤五中，在所述陶瓷体的切割部位吹入压缩空气，吹走汽化的和/或切割下来的材料；步骤七：分离陶瓷体和陶瓷体上需要切割的部位。该方法处理工艺较为简单，但加工时间长，效率低，需要60－120次的重复扫描“走刀”才能切割处理好几毫米厚的陶瓷基片。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提供一种电子陶瓷基板激光切割方法，解决采用现有技术的激光切割工艺导致裂纹产生以及切割效率低的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种电子陶瓷基板激光切割方法，包括以下制备步骤：

(1)将待切割的陶瓷基板放置于激光切割机的切割平台，并进行固定；

(2)调整激光切割机的参数：调整占空比为45％－50％，激光能量为20－52J；通过对激光切割机参数的调整，使激光切割时激光光斑呈连续的矩形排列在陶瓷基板的切缝处，且切缝的深度为0.05－0.09mm，切缝的宽度为0.01－0.02mm；

(3)启动激光切割机对陶瓷进行切割。

进一步的改进是：步骤(2)中，激光切割机的切割速度设置为2－10mm/s。