本發(fā)明涉及一種激光切割裝置。
背景技術(shù)：
：圖形化藍寶石晶圓被應(yīng)用在LED（發(fā)光二極管）領(lǐng)域，以提高LED器件的光提取效率。在實際生產(chǎn)過程中，通常采用激光切割機對藍寶石晶圓進行切割，以得到所需尺寸的藍寶石晶圓。傳統(tǒng)的激光切割時，大都以預(yù)切割模組在藍寶石晶圓表面沿預(yù)設(shè)的切割方向產(chǎn)生預(yù)切割線，隨即以激光束沿預(yù)切割線加熱藍寶石晶圓表面，再以冷卻液冷卻藍寶石晶圓表面。藍寶石晶圓因急劇的溫度差產(chǎn)生應(yīng)力的變化，使先前由預(yù)切割模組在藍寶石晶圓表面的預(yù)切割線產(chǎn)生裂紋并向下成長，進而貫穿整個藍寶石晶圓斷面使得藍寶石晶圓完全分離。然而，傳統(tǒng)的激光切割機沿切割方向往復(fù)切割藍寶石晶圓時，需使用兩個分別位于該預(yù)切割模組的兩側(cè)的激光模組，當激光切割機的切割方向變化后，需重新切換及調(diào)節(jié)另一激光模組，導(dǎo)致切割效率較低。技術(shù)實現(xiàn)要素：鑒于上述內(nèi)容，有必要提供一種能夠提高切割效率的激光切割機。一種激光切割裝置，其定義有切割方向且包括用于對一工件切割的激光切割模組，該切割方向包括第一切割方向及與該第一切割方向相反的第二切割方向，該激光切割模組包括第一激光源、第一反射鏡及第二反射鏡，該第一反射鏡及該第二反射鏡沿一入射方向間隔設(shè)置，該第一反射鏡活動地設(shè)置于該入射方向上，該第一激光源產(chǎn)生的第一激光束能夠在沿該第一方向切割工件時被該第一反射鏡反射至該工件上以用于切割工件，在沿該第二切割方向切割工件時，該第一反射鏡脫離該入射方向使該第一激光束避開該第一反射鏡照射在該第二反射鏡上，進而被該第二反射鏡反射至該工件上以用于切割工件。本發(fā)明實施例中的激光切割裝置，利用第一反射鏡的移動切換激光源射出的激光束的光路，節(jié)省激光源的設(shè)置，能夠快速變更切割位置，提高了工件切割的效率。附圖說明圖1是本發(fā)明實施例的激光切割裝置的立體示意圖。圖2是圖1所示的激光切割裝置另一視角的部分立體示意圖。圖3是本發(fā)明實施例的激光切割裝置的工作臺的立體示意圖。圖4是圖1所示的激光切割裝置的架構(gòu)示意圖。圖5是圖4所示的激光切割裝置沿第一切割方向切割工件的使用狀態(tài)參考圖。圖6是圖4所示的激光切割裝置沿第二切割方向切割工件的使用狀態(tài)參考圖。主要元件符號說明激光切割裝置100工件300工作臺10固定部12底部122磁性部124通氣孔126容納槽125支撐部14吸附面141吸附孔142支撐架20激光切割模組30第一激光源32第一反射鏡34第二反射鏡36驅(qū)動機構(gòu)38光欄33擴束鏡35第一聚焦元件37、39第一冷卻模組52第二冷卻模組54預(yù)切割模組70第二激光源72第三反射鏡73第二聚焦元件74背膠膜80固定件90如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。需要說明的是，當組件被稱為“固定于”另一個組件，它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是“連接”另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。當一個組件被認為是“設(shè)置于”另一個組件，它可以是直接設(shè)置在另一個組件上或者可能同時存在居中組件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及／或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。請同時參見圖1、圖2、圖4至圖6，本發(fā)明實施方式提供一種激光切割裝置100，用以切割一工件300，在本實施例中，工件300為藍寶石晶圓。激光切割裝置100包括支撐架20、工作臺10、激光切割模組30、第一冷卻模組52及第二冷卻模組54。工作臺10、激光切割模組30、第一冷卻模組52及第二冷卻模組54裝設(shè)于支撐架20上。工作臺10用以放置待切割的工件300并可帶動工件300沿預(yù)設(shè)的切割方向運動；激光切割模組30能夠產(chǎn)生第一激光束并照射在工件300上，當工作臺10沿著預(yù)設(shè)的切割方向運動時，第一激光束與工件300相對運動，從而使工件300受熱膨脹，在本實施例中，該切割方向包括第一切割方向A及與第一切割方向A相反的第二切割方向B；第一冷卻模組52用于對沿第一切割方向A進行切割且受熱膨脹的工件300進行冷卻，第二冷卻模組54用以對沿第二切割方向B進行切割且受熱膨脹的工件300進行冷卻，進而使工件300劈裂。請參見圖3，在本實施例中，工作臺10包括固定部12及支撐部14。固定部12用以將工作臺10裝設(shè)在激光切割裝置100的支撐架20上。請參見圖4，在本實施例中，固定部12包括底部122及設(shè)置在底部122周緣的磁性部124，底部122及磁性部124共同圍成一容納槽125。磁性部124采用磁性材料制成。支撐部14收容并裝設(shè)在容納槽125內(nèi)，用以支撐工件300。支撐部14為不銹鋼材質(zhì)，且其上形成吸附面141（請參見圖3）。支撐部14的內(nèi)部形成多個連通的吸附孔142，多個吸附孔142中的部分吸附孔142貫通吸附面141以吸附定位工件300。在本實施例中，多個吸附孔142呈不規(guī)則分布。固定部12的底部122上設(shè)有與多個吸附孔142連通的通氣孔126，多個吸附孔142通過通氣孔126與一外部抽真空裝置（圖未示）連接。當外部抽真空裝置對支撐部14抽氣時，支撐部14的多個吸附孔142能對工件300的底面施加一均勻的吸附力。在本實施例中支撐部14采用SUS316不銹鋼。請再次參見圖1、圖2及圖4，在本實施例中，激光切割模組30包括第一激光源32、第一反射鏡34及第二反射鏡36。第一反射鏡34及第二反射鏡36分別位于激光切割模組30產(chǎn)生的第一激光束的兩側(cè)且沿一入射方向間隔設(shè)置，在本實施例中，該入射方向平行切割方向。在本實施例中，第一激光源32為二氧化碳激光器，其用以產(chǎn)生第一激光束，第一激光束為紅外激光。請同時參見圖5及圖6，第一激光束能夠在工作臺10帶動工件300沿第一切割方向A運動時被第一反射鏡34反射至工件300上以使工件300受熱膨脹；當工作臺10帶動工件300沿第二切割方向B運動時，第一反射鏡34脫離該入射方向以使該第一激光束避開第一反射鏡34照射在第二反射鏡36上，進而被第二反射鏡36反射至工件300上?？梢岳斫?，第一反射鏡34可與一驅(qū)動機構(gòu)38連接，以驅(qū)動，例如轉(zhuǎn)動或移動，第一反射鏡34以脫離該入射方向。激光切割模組30還可進一步包括光欄33及擴束鏡35。光欄33及擴束鏡35間隔設(shè)置在第一激光源32及第一反射鏡34之間，且光欄33較擴束鏡35靠近第一激光源32。光欄33用以對第一激光源32產(chǎn)生的第一激光束進行整形。第一激光束經(jīng)過擴束鏡35后能夠產(chǎn)生平行激光。激光切割模組30還包括兩個第一聚焦元件37、39。兩個第一聚焦元件37、39分別位于第一反射鏡34及第二反射鏡36與工作臺10之間。第一激光源32產(chǎn)生的第一激光束經(jīng)第一反射鏡34或第二反射鏡36的反射后，經(jīng)由相應(yīng)的第一聚焦元件37照射在工件300上以使工件300受熱膨脹。第一冷卻模組52和第二冷卻模組54均可向工件300受熱膨脹的部位噴射冷卻物質(zhì)，以冷卻工件300。該冷卻物質(zhì)可以是單一液體、單一氣體加單一液體的混合物或一種以上的氣體與液體的混合物等，如空氣、純水、冷卻油、液態(tài)氮或液態(tài)氦等。請同時參見圖1、圖2及圖4，激光切割裝置100還可進一步包括預(yù)切割模組70，用以在待切割的工件300上沿切割方向形成預(yù)切割線。預(yù)切割模組70包括第二激光源72、第三反射鏡73及第二聚焦元件74。在本實施例中，第一冷卻模組52、第一反射鏡34、第三反射鏡73、第二反射鏡36以及第二冷卻模組54沿第一切割方向A依次排列。第二激光源72為紫外波長激光器，其產(chǎn)生的第二激光束經(jīng)由第三反射鏡73反射后被引導(dǎo)至第二聚焦元件74，以聚焦方式會聚于工件300的表面上，從而在工件300的表面沿切割方向形成預(yù)切割線?？梢岳斫?，預(yù)切割模組70也可以為刀輪或是鉆石刀等元件。請同時參見圖4至圖6，使用激光切割裝置100對工件300進行切割的步驟如下：將工件300置放在工作臺10的支撐部14上，在本實施例中，首先將工件300貼附在一背膠膜80上，該背膠膜80上設(shè)有固定件90，當工件300置放在工作臺10上時，固定件90能夠被工作臺10的磁性部124吸附，進而將工件固定在工作臺10上，隨后通過通氣孔126對支撐部14抽氣，進而通過多個吸附孔142向工件300的底面施加一均勻的吸附力。使工作臺10沿著第一切割方向A運動，以使第二激光源72產(chǎn)生的第二激光束與工件300相對運動，第二激光束在待切割的工件300上沿第一切割方向A形成預(yù)切割線。在本實施例中，第二激光源72產(chǎn)生的第二激光束經(jīng)第三反射鏡73反射后被引導(dǎo)至第二聚焦元件74，第二聚焦元件74將第二激光束聚焦在工件300的表面，以將工件300表面的材料一一移除，這樣就在工件300上形成一定深度的預(yù)切割線。第一激光源32發(fā)出的第一激光束被第一聚焦元件37沿著該預(yù)切割線聚焦于工件300內(nèi)或直接穿設(shè)工件300以聚焦于支撐部14上，從而使工件300受熱膨脹。在本實施例中，當工作臺10沿著第一切割方向A運動時，第一激光束經(jīng)過第一反射鏡34后被導(dǎo)引至相應(yīng)的第一聚焦元件37，第一聚焦元件37將第一激光束沿預(yù)切割線聚焦于工件300內(nèi)或直接穿設(shè)工件300以聚焦于支撐部14的吸附面141或支撐部14的內(nèi)部，使工件300受熱膨脹而在工件300內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力。第一冷卻模組52對該工件300受熱膨脹的部位進行冷卻，從而使該工件300劈裂。在此過程中，第一冷卻模組52將冷卻物質(zhì)沿著加熱的預(yù)切割線急速的以霧狀噴在工件300上，冷卻物質(zhì)使工件300表面的溫度急速下降，工件300內(nèi)部因溫度下降而發(fā)生收縮。工件300因在短時間內(nèi)局部發(fā)生急劇應(yīng)力變化，而使得工件300會沿著預(yù)先由第二激光所產(chǎn)生的預(yù)切割線產(chǎn)生裂紋，裂紋在切割面成長使得工件300完全分離，從而實現(xiàn)對工件300沿第一切割方向A的切割。當需要沿與第一切割方向A相反的第二切割方向B切割工件300時，該工作臺10帶動該工件300移動至另一待切割的部位，隨后工作臺10帶動工件300沿著第二切割方向B運動，第二激光源72產(chǎn)生的第二激光束與工件300相對運動，以使第二激光束在工件300上沿第二切割方向B形成預(yù)切割線。第一激光源32發(fā)出的第一激光束被第一聚焦元件39沿著該預(yù)切割線聚焦于工件300內(nèi)或直接穿設(shè)工件300以聚焦于支撐部14上，從而使工件300受熱膨脹。在本實施例中，當工作臺10沿著第二切割方向B運動時，驅(qū)動機構(gòu)38驅(qū)動第一反射鏡34脫離第一激光束的入射方向，以使第一激光束經(jīng)過第二反射鏡36后被導(dǎo)引至第一聚焦元件39，第一聚焦元件39將第一激光束穿設(shè)工件300并沿預(yù)切割線聚焦于以聚焦于支撐部14的吸附面141或支撐部14的內(nèi)部，使工件300受熱膨脹。第二冷卻模組54對該工件300受熱膨脹的部位進行冷卻，以使該工件300劈裂，從而實現(xiàn)對工件300沿第二切割方向B的切割。在上述切割過程中，第二激光束在工件300上形成的預(yù)切割線、第一激光束照射在工件300上的路徑及冷卻模組噴射在工件300上的路徑，三者在一條直線上。本發(fā)明的激光切割裝置100，利用第一反射鏡34的移動切換第一激光源32射出的第一激光束的光路，能夠快速變更切割位置，提高了工件切割的效率。同時本發(fā)明的激光切割裝置100相較傳統(tǒng)的激光切割裝置100可減少一第一激光源32，節(jié)約設(shè)備的生產(chǎn)成本。由于工作臺10用以放置工件300的支撐部14采用對紅外激光吸收較少且能快速導(dǎo)熱的不銹鋼材質(zhì)，因此，工作臺10在被第一激光束直接照射時不易被第一激光束的能量灼傷。采用上述工作臺10承載工件300時，可將第一激光束直接沉潛至支撐部14的吸附面141或是支撐部14的內(nèi)部而無需精確聚焦于工件300的表面，從而降低了設(shè)備對聚焦精度的要求；同時由于第一激光束可直接沉潛至支撐部14的吸附面141或是支撐部14的內(nèi)部，因此，第一激光束可穿設(shè)工件300從工件300內(nèi)部對工件300進行加熱，且增加了工件300的受熱面積，從而使工件300更容易劈裂。此外，支撐部14內(nèi)設(shè)有多個吸附孔142，當對支撐部14抽氣時，多個吸附孔142能對工件300的底面施加均勻的吸附力，進而防止較薄的工件300在切割的過程中變形?？梢岳斫猓懈罟ぜ?00時，也可以不預(yù)先在工件300表面形成預(yù)切割線，而直接采用第一激光束對工件300進行切割。由于沒有形成預(yù)切割線，因此在工件300形成裂痕的時間會延長，這時可在切割過程中需降低工件300的進給速度，以提高第一激光束對工件300同一部位的加熱時間?？梢岳斫猓谝患す馐a(chǎn)生的入射方向可與切割方向呈一定角度?？梢岳斫?，冷卻模組不限于本實施例中的兩個，可以根據(jù)需要設(shè)置為其他數(shù)目。在其他實施例中，第一激光束可直接用于特定材料的切割。可以理解，上述實施例中的激光切割裝置100不僅可以應(yīng)用于切割藍寶石工件，也可應(yīng)用于其他工件300的切割，如玻璃基板、水晶等。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當然這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要保護的范圍。當前第1頁1 2 3