用于激光处理的装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109803934A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201780060290.0(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公(22)申请日2017.07.24司31100代理人陈洁姬利永(30)优先权数据62/368,5712016.07.29US(51)Int.Cl.C03B33/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C03B33/09(2006.01)2019.03.28B23K26/40(2014.01)(86)PCT国际申请的申请数据B23K26/073(2006.01)PCT/US2017/0434372017.07.24B23K26/08(2014.01)(87)PCT国际申请的公布数据B23K26/53(2014.01)WO2018/022476EN2018.02.01B23K26/0622(2014.01)(71)申请人康宁股份有限公司地址美国纽约州(72)发明人H·席林格D·施尼茨勒权利要求书2页说明书17页附图17页(54)发明名称用于激光处理的装置和方法(57)摘要可以通过一种方法对工件进行激光处理，该方法可以包括在工件中形成轮廓线、以及沿着轮廓线或在轮廓线附近将红外激光束引导到工件上以沿着轮廓线分离工件。轮廓线可以包括工件中的缺陷。红外激光束可以具有光束轮廓，使得来自红外激光束的累积能量的较大分布位于与轮廓线邻近的区域中而不是直接在轮廓线上。CN109803934ACN109803934A权利要求书1/2页1.一种用于激光处理工件的方法，所述方法包括：在所述工件中形成轮廓线，所述轮廓线包括所述工件中的缺陷；以及沿着所述轮廓线或在所述轮廓线附近将红外激光束引导到所述工件上以便沿着所述轮廓线分离工件，其中所述红外激光束具有环形光束轮廓，使得来自所述红外激光束的累积能量的较大分布位于与所述轮廓线邻近的区域中而不是直接位于所述轮廓线上。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环形光束轮廓的外径为约0.5mm至约20mm。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述环形光束轮廓的内径为所述外光束直径的约5％至约95％。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，来自所述红外激光束的累积能量的较大分布位于所述轮廓线两侧的与所述轮廓线邻近的区域中而不是直接位于所述轮廓线上。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述红外激光束以所述轮廓线为中心。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述红外激光束由二氧化碳激光器、一氧化碳激光器、固态激光器、激光二极管或其组合产生。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述工件包括碱土金属硼铝硅酸盐玻璃、蓝宝石、熔融石英或其组合。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述红外激光束和所述工件以约1mm/s至约10m/s的速度相对于彼此平移。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述红外激光束具有约20W至约1000W的功率。10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述工件具有小于或等于约5x10-6/K的CTE。11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，工件具有约50微米至约10毫米的厚度。12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，形成所述轮廓线包括：将脉冲激光束聚焦到沿光束传播方向取向并引导到所述工件中的脉冲激光束焦线中，所述脉冲激光束焦线在所述工件内产生诱导吸收，并且所述诱导吸收沿所述脉冲激光束焦线在所述工件内产生线缺陷；沿着所述轮廓线将所述工件和所述脉冲激光束焦线相对于彼此平移，从而激光沿所述轮廓线在所述工件内形成多个线缺陷，其中相邻线缺陷之间的间距为1微米至30微米；并且其中所述脉冲激光以每脉冲串约1个脉冲至每脉冲串约30个脉冲产生脉冲串，并且所述脉冲串能量为每脉冲串约100μJ至每脉冲串约600μJ。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述脉冲激光束以每脉冲串约9个脉冲至每脉冲串约20个脉冲产生脉冲串，且所述脉冲串能量为每脉冲串约300μJ至每脉冲串约500μJ。14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，相邻线缺陷之间的所述间距为约7微米至约12微米；并且2CN109803934A权利要求书2/2页所述脉冲激光束以每脉冲串约5个脉冲至每脉冲串约15个脉冲产生脉冲串，且所述脉冲串能量为每脉冲串约400μJ至每脉冲串约600微焦。15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述脉冲串的脉冲具有从约1皮秒至约100皮秒的持续时间。16.如权利要求12至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述脉冲串的重复率在约10kHz至