專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，屬于蓋板玻璃、觸屏和玻璃激光微加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于手機(jī)觸摸屏、晶圓玻璃產(chǎn)品持續(xù)增長(zhǎng)需求，對(duì)于玻璃強(qiáng)化程度要求不斷增加，玻璃強(qiáng)度主要以鋼化深度來(lái)衡量，鋼化層深度主要在OumlOum變化。鋼化玻璃是一種預(yù)應(yīng)力玻璃，為提高玻璃的強(qiáng)度，通常使用化學(xué)或物理的方法，從而提高了承載能力，增強(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性，寒暑性，沖擊性等。一般的鋼化玻璃存在難切割和切割效果較差問(wèn)題，無(wú)法滿足觸摸屏和晶圓半導(dǎo)體行業(yè)的要求。 傳統(tǒng)的鋼化玻璃切割方式以刀輪切割為主，通過(guò)數(shù)控機(jī)床控制刀輪切割位置，利用CCD對(duì)位，完成鋼化玻璃切割。切割中刀輪與玻璃接觸，由于存在壓應(yīng)力，使鋼化玻璃易碎裂，切割良品率較低，且刀輪在長(zhǎng)時(shí)間的磨損中，也易損壞，需要經(jīng)常更換。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種切割良品率高且切割效率高的雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，所述裝置包含有一產(chǎn)生綠光激光和紫外激光的激光產(chǎn)生裝置，該激光產(chǎn)生裝置射出的綠光波長(zhǎng)的激光依次經(jīng)擴(kuò)束鏡二、半波片一、格蘭棱鏡一和激光經(jīng)聚焦鏡一后進(jìn)入掃描場(chǎng)鏡一，該激光產(chǎn)生裝置射出的紫外激光依次經(jīng)反射鏡一、擴(kuò)束鏡一、半波片二、格蘭棱鏡二、反射鏡二和聚焦鏡二后進(jìn)入掃描場(chǎng)鏡二，射出掃描場(chǎng)鏡一的綠光波長(zhǎng)的激光和射出掃描場(chǎng)鏡二的紫外波長(zhǎng)的激光分別均射向置于載物平臺(tái)上的加工物件。本實(shí)用新型一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，上述激光產(chǎn)生裝置為一同時(shí)發(fā)出綠光激光和紫外激光的雙波長(zhǎng)激光發(fā)生器，所述激光器發(fā)出的激光經(jīng)光閘后射向全反全透鏡，全反全透鏡將綠光激光全部反射，將紫外激光全部透射，反射后的綠光激光和透射后的紫外激光分別呈兩條光路射出激光產(chǎn)生裝置。本實(shí)用新型一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，上述激光產(chǎn)生裝置為包含有兩個(gè)激光器，一個(gè)為發(fā)生綠光激光的激光器，另一個(gè)為產(chǎn)生紫外激光的激光器。本實(shí)用新型一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，產(chǎn)生的綠光激光的波長(zhǎng)為515nm 532nm,產(chǎn)生的紫外激光的波長(zhǎng)為190nm 355nm。本實(shí)用新型一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，所述描場(chǎng)鏡一和掃描場(chǎng)鏡二上分別安裝有CXD系統(tǒng)一和CXD系統(tǒng)二，且CXD系統(tǒng)一和CXD系統(tǒng)二的鏡頭均朝向加工物件。本實(shí)用新型一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，所述載物平臺(tái)的兩側(cè)分別安裝有吹氣裝置和集塵裝置。本實(shí)用新型一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，所述反射鏡一、反射鏡二和反射鏡三均分別與入射到其表面的光路呈45°。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的雙波長(zhǎng)激光切割可以改善傳統(tǒng)切割方式存在的問(wèn)題，而且激光具有非接觸、無(wú)污染環(huán)境、易控制等特性；經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，先用綠光聚焦于玻璃下表面，從下至上切割玻璃，預(yù)留100unT300um厚度，然后換用紫外激光聚焦于玻璃上表面，從上往下切割，將綠光切割預(yù)留部分全部切除，這種切割方式可以克服傳統(tǒng)切割方式的難題，而且也避免了單一波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃時(shí)，玻璃邊緣崩邊大的問(wèn)題，為鋼化玻璃難加工、加工效果差給予了解決方案?！?br> 圖I為本實(shí)用新型一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中激光器I、光閘2、全反全透鏡3、反射鏡一 4、擴(kuò)束鏡一 5、擴(kuò)束鏡二 6、半波片一 7、格蘭棱鏡一 8、反射鏡三9、聚焦鏡一 10、掃描場(chǎng)鏡一 11、(XD系統(tǒng)一 12、半波片二 13、格蘭棱鏡二 14、反射鏡二 15、聚焦鏡二 16、掃描場(chǎng)鏡二 17、CXD系統(tǒng)二 18、吹氣裝置19、加工物件20、載物平臺(tái)21、集塵裝置22。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型涉及的一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的方法，所述方法包含有以下步驟步驟一、波長(zhǎng)為515nm 532nm、脈寬為IOOps 100ns、頻率為IKHz IOOOKHz的激光將焦點(diǎn)聚焦到鋼化玻璃的下表面上；步驟二、激光的聚焦焦點(diǎn)按切割形狀在鋼化玻璃的下表面上移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，在移動(dòng)軌跡內(nèi)的鋼化玻璃氣化，從而形成切割形狀所需的切割溝道；步驟三、將激光聚焦焦點(diǎn)由下往上移動(dòng)，并重復(fù)步驟二，直至切割溝道距離上表面IOOum 300um ；步驟四、波長(zhǎng)為190nm 355nm，脈寬在IOOps 100ns，頻率在IKHz IOOOKHz的激光將焦點(diǎn)聚焦到鋼化玻璃的上表面；步驟五、激光的聚焦焦點(diǎn)按切割形狀在鋼化玻璃的上表面上移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，在移動(dòng)軌跡內(nèi)的鋼化玻璃氣化，從而形成切割形狀所需的切割溝道；步驟五、將激光聚焦焦點(diǎn)由上往下移動(dòng)，并重復(fù)步驟五，直至將剩余的厚度為IOOum 300um的玻璃去除，從而完成整個(gè)切割過(guò)程。雙波長(zhǎng)切割優(yōu)越性在于該加工方法克服單波長(zhǎng)激光加工效果差、成品率低問(wèn)題。研究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用單一的綠光(波長(zhǎng)為515nm 532nm)至下往上切穿玻璃時(shí)，切割到玻璃上表面時(shí)容易在玻璃上表面切割邊緣處形成較大的崩邊，無(wú)法達(dá)到加工要求；同樣利用紫外激光(波長(zhǎng)為190nm 355nm)，至上而下加工時(shí)，當(dāng)紫外激光切穿下表面時(shí)，會(huì)在玻璃下表面切割邊緣留下無(wú)法容忍的崩邊，導(dǎo)致成品率較低的現(xiàn)象。上述方法可由以下一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置實(shí)現(xiàn)；本實(shí)用新型涉及的一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，所述裝置包含有激光器I，所述激光器I為雙波長(zhǎng)高頻率短脈沖激光機(jī)，即激光器I可發(fā)出波長(zhǎng)為515nm 532nm的綠光激光和波長(zhǎng)為190nm 355nm紫外激光這兩種激光，所述激光器I發(fā)出的激光經(jīng)光閘2后射向全反全透鏡3，全反全透鏡3將波長(zhǎng)為515nm 532nm的綠光激光全部反射，將波長(zhǎng)為190nm 355nm紫外激光全部透射，混合有綠光波長(zhǎng)和紫外波長(zhǎng)的兩路激光經(jīng)全反全透鏡3分別反射和折射后，綠光波長(zhǎng)的激光和紫外波長(zhǎng)的激光分別沿兩條光路前進(jìn)，綠光波長(zhǎng)的激光經(jīng)擴(kuò)束鏡二 6、半波片一 7和格蘭棱鏡一 8后入射到反射鏡三9上改變光路方向，經(jīng)反射鏡三9改變光路后的激光經(jīng)聚焦鏡一 10后進(jìn)入掃描場(chǎng)鏡一 11,隨后由掃描場(chǎng)鏡一 11將激光射向置于載物平臺(tái)21上的加工物件20 ;另一路紫外波長(zhǎng)的激光經(jīng)反射鏡一4改變光路方向后依次經(jīng)擴(kuò)束鏡一 5、半波片二 13、格蘭棱鏡二 14、反射鏡二 15和聚焦鏡二16后進(jìn)入掃描場(chǎng)鏡二 17,隨后由掃描場(chǎng)鏡二 17將激光射向加工物件20,所述描場(chǎng)鏡一 11和掃描場(chǎng)鏡二 17上分別安裝有CXD系統(tǒng)一 12和CXD系統(tǒng)二 18，且CXD系統(tǒng)一 12和CXD系統(tǒng)二 18的鏡頭均朝向加工物件20，所述載物平臺(tái)21的兩側(cè)分別安裝有吹氣裝置19和集塵裝置22。本實(shí)用新型通過(guò)使用雙波長(zhǎng)高頻率的綠光紫外脈沖激光器作為激光源，通過(guò)CCD抓靶加工材料的靶標(biāo)位置，確定加工圖形與平臺(tái)上的樣品位置一一對(duì)應(yīng)，對(duì)鋼化玻璃用綠光先切割，再利用紫外激光二次對(duì)位切割預(yù)留厚度，產(chǎn)生的粉塵在經(jīng)過(guò)特制的吹氣系統(tǒng)和大流量積塵系統(tǒng)集塵，實(shí)現(xiàn)鋼化玻璃切割，加工出無(wú)污染、切割效果優(yōu)良的觸摸屏和晶圓玻璃等電子行業(yè)產(chǎn)品。同時(shí)，本實(shí)用新型也可由以下一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置實(shí)現(xiàn)；本實(shí)用新型涉及的一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，所述裝置包含有兩個(gè)激光器，一個(gè)激光器發(fā)出波長(zhǎng)為515nm 532nm的綠光激光，另一個(gè)激光器發(fā)出波長(zhǎng)為190nm 355nm紫外激光(且綠光激光和紫外激光的脈寬均為IOOps 100ns，頻率均為IKHz ΙΟΟΟΚΗζ)，綠光激光依次經(jīng)擴(kuò)束鏡、半波片、格蘭棱鏡、反射鏡和聚焦鏡后進(jìn)入掃描場(chǎng)鏡，紫外激光同樣經(jīng)擴(kuò)束鏡、半波片、格蘭棱鏡、反射鏡和聚焦鏡后進(jìn)入另一掃描場(chǎng)鏡，兩個(gè)掃描場(chǎng)鏡上均安裝有CCD系統(tǒng)，且射出兩個(gè)掃描場(chǎng)鏡的激光均射向加工物件。
權(quán)利要求1.一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃裝置，其特征在于所述裝置包含有一產(chǎn)生綠光激光和紫外激光的激光產(chǎn)生裝置，該激光產(chǎn)生裝置射出的綠光波長(zhǎng)的激光依次經(jīng)擴(kuò)束鏡二(6)、半波片一(7)、格蘭棱鏡一(8)和激光經(jīng)聚焦鏡一(10)后進(jìn)入掃描場(chǎng)鏡一(11),該激光產(chǎn)生裝置射出的紫外激光依次經(jīng)反射鏡一(4)、擴(kuò)束鏡一(5)、半波片二(13)、格蘭棱鏡二(14)、反射鏡二(15)和聚焦鏡二( 16)后進(jìn)入掃描場(chǎng)鏡二( 17)，射出掃描場(chǎng)鏡一(11)的綠光波長(zhǎng)的激光和射出掃描場(chǎng)鏡二(17)的紫外波長(zhǎng)的激光分別均射向置于載物平臺(tái)(21)上的加工物件(20)。
2.如權(quán)利要求I所述一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃裝置，其特征在于上述激光產(chǎn)生裝置為一同時(shí)發(fā)出綠光激光和紫外激光的雙波長(zhǎng)激光發(fā)生器(1)，所述激光器(I)發(fā)出的激光經(jīng)光閘(2)后射向全反全透鏡(3)，全反全透鏡(3)將綠光激光全部反射，將紫外激光全部透射，反射后的綠光激光和透射后的紫外激光分別呈兩條光路射出激光產(chǎn)生裝置。
3.如權(quán)利要求I所述一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃裝置，其特征在于上述激光產(chǎn)生裝置為包含有兩個(gè)激光器，一個(gè)為發(fā)生綠光激光的激光器，另一個(gè)為產(chǎn)生紫外激光的激光器。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃裝置，其特征在于產(chǎn)生的綠光激光的波長(zhǎng)為515nm 532nm，產(chǎn)生的紫外激光的波長(zhǎng)為190nm 355nm。
5.如權(quán)利要求I或2或3所述一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃裝置，其特征在于所述描場(chǎng)鏡一(11)和掃描場(chǎng)鏡二( 17)上分別安裝有CXD系統(tǒng)一(12)和CXD系統(tǒng)二( 18)，且CXD系統(tǒng)一(12 )和CXD系統(tǒng)二( 18 )的鏡頭均朝向加工物件(20 )。
6.如權(quán)利要求I或2或3所述一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃裝置，其特征在于所述載物平臺(tái)(21)的兩側(cè)分別安裝有吹氣裝置(19)和集塵裝置(22)。
7.如權(quán)利要求I或2或3所述一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，其特征在于所述反射鏡一(4)、反射鏡二(15)和反射鏡三(9)均分別與入射到其表面的光路呈45°。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃裝置，所述裝置包含有一產(chǎn)生綠光激光和紫外激光的激光產(chǎn)生裝置，該激光產(chǎn)生裝置射出的綠光波長(zhǎng)的激光依次經(jīng)擴(kuò)束鏡二(6)、半波片一(7)、格蘭棱鏡一(8)和激光經(jīng)聚焦鏡一(10)后進(jìn)入掃描場(chǎng)鏡一(11)，該激光產(chǎn)生裝置射出的紫外激光依次經(jīng)反射鏡一(4)、擴(kuò)束鏡一(5)、半波片二(13)、格蘭棱鏡二(14)、反射鏡二(15)和聚焦鏡二(16)后進(jìn)入掃描場(chǎng)鏡二(17)，射出掃描場(chǎng)鏡一(11)的綠光波長(zhǎng)的激光和射出掃描場(chǎng)鏡二(17)的紫外波長(zhǎng)的激光分別均射向置于載物平臺(tái)(21)上的加工物件(20)。本實(shí)用新型涉及一種雙波長(zhǎng)激光切割鋼化玻璃的裝置，切割良品率高且切割效率高。
文檔編號(hào)C03B33/08GK202671408SQ20122026638
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者趙裕興, 狄建科, 張子國(guó), 益凱劼, 張偉, 蔡仲云, 閆華 申請(qǐng)人:江陰德力激光設(shè)備有限公司