藍寶石具有耐磨、耐劃,透光性好,硬度高等優勢,在航空、國防、LED、醫療、消費電子等領域都有很廣泛的應用。采用藍寶石作為攝像頭的保護玻璃和Home鍵保護玻璃,自此,藍寶石正式進入消費電子市場,帶來了更廣闊的增量空間。
但由于藍寶石是硬脆性材料,傳統的機械加工存在易產生裂紋、碎片、分層、崩邊、邊緣破裂和刀具易磨損,激光切割技術是一種高速度、高質量的切割方法,對藍寶石晶片進行切割,不僅具有加工速度快、切口質量好并且可以對任意圖形進行切割。而要獲得較好的表面質量等級,必須對激光功率、切割速度等工藝參數進行多次優化處理。
下面就說說影響藍寶石切割質量的幾個主要因素:
激光類型
激光是一種光束,通過與材料產生物理反應以達到切割或者打孔的效果。但是很多人不知道,激光有分為冷光和熱光。對于易碎性的材料:如藍寶石、玻璃等。需要用冷光,因為熱光沖擊會對藍寶石造成碎裂。大家可以通過下圖有很好的了解。
超短脈沖激光
超短脈沖激光具有耗能低、無熱熔區、冷加工等特點,不會出現加工面熔融和裂邊的現象。高質量、高精度、高分辨率,無飛濺、無熔渣、無污染的非接觸式加工。
2.切割速度
對給定的藍寶石材料和激光功率,切割速度一般符合于一個經驗式,只要在閾值以上,材料的切割速度與激光功率成正比,即增加功率可以提高切割速度。對于切割藍寶石而言,在其他工藝參數保持不變的情況下,激光切割速度可以有一個相對的調節范圍。
3.輔助氣體
激光切割對輔助氣體的基本要求是氣流量要大,以便有充足的氮氣與切口材料發生放熱反應,并有足夠的動力將切口處的熔融材料吹除。高速切割藍寶石時,增加氣體壓力可以提高切割速度,防止切口背面產生掛渣。但壓力過大,切割面反而變得粗糙。在切割過程中,氮氣中含有的雜質對切割質量造成不良影響,因此氮氣的純度要高。
藍寶石、陶瓷、金屬精密激光模切機是使用超短脈沖激光器對藍寶石、陶瓷、金屬進行切割,有著價格低,切割側壁光滑,精度可達0.02um,切割 μ 速度比傳統刀具更快的優勢。