本發(fā)明涉及藍(lán)寶石鏡片加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速激光蝕刻藍(lán)寶石鏡片的方法。

背景技術(shù)：

藍(lán)寶石材料具有非常特別的特性：極耐腐蝕、極硬、對(duì)可見(jiàn)光具有高透光率等，因此在化學(xué)工業(yè)和光學(xué)器件上有廣泛的應(yīng)用。日益增長(zhǎng)的需求倒置了對(duì)低成本的藍(lán)寶石供應(yīng)的需求，同時(shí)，低成本的藍(lán)寶石也促進(jìn)了新的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸興起，像智能手機(jī)的相機(jī)保護(hù)鏡、手機(jī)面板等，但是藍(lán)寶石的硬度使對(duì)藍(lán)寶石的加工有一定的難度。手機(jī)鏡頭使用的藍(lán)寶石鏡片尺寸較小，在制取藍(lán)寶石鏡片的過(guò)程通常是在大的藍(lán)寶石片材上進(jìn)行切割打磨成合格的藍(lán)寶石鏡片，現(xiàn)在較普遍的做法是使用皮秒激光切割器。

皮秒切割器在對(duì)藍(lán)寶石進(jìn)行切割時(shí)，其發(fā)出的激光帶來(lái)的高溫使藍(lán)寶石融化從而實(shí)現(xiàn)切割的效果，但是在切割過(guò)程中藍(lán)寶石邊緣仍有毛刺不利于后面的應(yīng)用安裝并且切割效率不夠高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有皮秒切割器切割藍(lán)寶石時(shí)周邊有毛刺且效率不高的問(wèn)題，提供一種高速激光蝕刻藍(lán)寶石鏡片的方法。

一種高速激光蝕刻藍(lán)寶石鏡片的方法，包括如下步驟：

1）將兩面拋光的藍(lán)寶石片固定在夾具上,將夾具裝設(shè)于皮秒激光器的工作臺(tái)上；

2）夾具由上下料系統(tǒng)送至加工處定位，此時(shí)通入輔助氣體SF₆，加工處的加工頭對(duì)藍(lán)寶石片進(jìn)行切割，控制系統(tǒng)控制加工頭切割軌跡；

3）上下料系統(tǒng)將切割完后的夾具送至清洗包裝，將夾具中的藍(lán)寶石鏡片和余料分開(kāi)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟1）中藍(lán)寶石片為圓形或者矩形，皮秒激光器的功率為60-85W。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟2）中加工處定位對(duì)藍(lán)寶石片定位分割位置，在藍(lán)寶石片上切割出藍(lán)寶石鏡片，所述藍(lán)寶石鏡片在藍(lán)寶石片上均勻分布排列。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟2）中加工頭為單頭或者雙頭，所述加工頭的加工軌跡為沿著藍(lán)寶石鏡片的形狀和排列依次間斷切割。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟2）中SF₆的進(jìn)氣速度為200-300sccm，所述皮秒激光器開(kāi)關(guān)延時(shí)100-150us，跳轉(zhuǎn)延時(shí)150-250us。

使用上述技術(shù)方案在對(duì)藍(lán)寶石片進(jìn)行切割時(shí)，會(huì)通入輔助氣體SF₆，藍(lán)寶石的主要成分為Al₂O₃，皮秒激光器對(duì)藍(lán)寶石片進(jìn)行切割時(shí)產(chǎn)生高溫，此時(shí)SF₆中的氟離子會(huì)與鋁離子發(fā)生反應(yīng)，因?yàn)橐粋€(gè)SF₆分子中含有6個(gè)氟離子，因此可以與6個(gè)鋁離子發(fā)生反應(yīng)，因此使用SF₆作為輔助氣體較現(xiàn)在常用的氮?dú)饽軠p少用量，并且氟的還原性比氮的還原性強(qiáng)，因此氟離子與鋁離子發(fā)生反應(yīng)的速度更快，因此使用SF₆可以加快切割速度，并且在加快切割速度的同時(shí)能夠避免藍(lán)寶石鏡片周邊的毛刺產(chǎn)生。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

一種高速激光蝕刻藍(lán)寶石鏡片的方法，包括如下步驟：

1）將兩面拋光的藍(lán)寶石片固定在夾具上,將夾具裝設(shè)于皮秒激光器的工作臺(tái)上；2）夾具由上下料系統(tǒng)送至加工處定位，此時(shí)通入輔助氣體SF₆，加工處的加工頭對(duì)藍(lán)寶石片進(jìn)行切割，控制系統(tǒng)控制加工頭切割軌跡；3）上下料系統(tǒng)將切割完后的夾具送至清洗包裝，將夾具中的藍(lán)寶石鏡片和余料分開(kāi)。將兩面拋光的藍(lán)寶石片固定在夾具上進(jìn)行切割，切割成型后兩面不需要再做處理，可以直接包裝出貨。切割完成后的藍(lán)寶石鏡片和余料還在夾具上，因此需要將夾具上的藍(lán)寶石鏡片和余料分開(kāi)。上下料系統(tǒng)上還包括真空吸附裝置，不僅能夠固定夾具同時(shí)能夠清潔切割作業(yè)過(guò)程中的殘?jiān)头蹓m。

皮秒激光器激光按照設(shè)定軌跡在藍(lán)寶視片上切割成藍(lán)寶石鏡片，激光在藍(lán)寶石片上產(chǎn)生高溫需要通入輔助氣體，實(shí)際上是輔助氣體與藍(lán)寶石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)切割的效果，因此輔助氣體的選擇對(duì)切割完成后的藍(lán)寶石鏡片的邊緣光滑和切割速度的影響非常大，現(xiàn)有技術(shù)常用的輔助氣體是氮?dú)?，氮?dú)庠诟邷刈饔孟屡c藍(lán)寶石中的Al₂O₃發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于藍(lán)寶石鏡片尺寸較小，因此使用N₂作為輔助氣體反應(yīng)時(shí)藍(lán)寶石鏡片周邊仍然有毛刺，不利于藍(lán)寶石鏡片后期再成品上的安裝?，F(xiàn)使用SF₆作為輔助反應(yīng)氣體與藍(lán)寶石發(fā)生反應(yīng)，因?yàn)橐环肿拥腟F₆中含有6個(gè)氟離子，并且氟的氧化性強(qiáng)于氮，因此SF₆與Al₂O₃的反應(yīng)速度要比N₂與Al₂O₃的反應(yīng)速度快，而且SF₆的用量比N₂的用量少很多。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟1）中藍(lán)寶石片為圓形或者矩形，皮秒激光器的功率為60-85W。處理后的藍(lán)寶石片可以為圓形或者矩形這類(lèi)規(guī)則形狀，一方面方便前期的拋光工序，另一方面藍(lán)寶石鏡片在藍(lán)寶石片上的切割可以方便布局，能夠方便加工頭的加工定位和切割軌跡的設(shè)定。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟2）中加工處定位對(duì)藍(lán)寶石片定位分割位置，在藍(lán)寶石片上切割出藍(lán)寶石鏡片，所述藍(lán)寶石鏡片在藍(lán)寶石片上均勻分布排列。藍(lán)寶石鏡片在藍(lán)寶石片上均勻排列利于加工處加工切割軌跡的設(shè)置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟2）中加工頭為單頭或者雙頭，所述加工頭的加工軌跡為沿著藍(lán)寶石鏡片的形狀和排列依次間斷切割。加工頭可以使用單頭也可以使用雙頭，使用雙頭則能夠加快切割速度，使用單頭則方便皮秒切割器的設(shè)置操作。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟2）中SF₆的進(jìn)氣速度為200-300sccm，所述皮秒激光器開(kāi)關(guān)延時(shí)100-150us，跳轉(zhuǎn)延時(shí)150-250us。

實(shí)施例1

1）將兩面拋光的圓形藍(lán)寶石片固定在夾具上,將夾具裝設(shè)于皮秒激光器的工作臺(tái)上，皮秒激光器的功率為60W；2）夾具由上下料系統(tǒng)送至加工處定位，此時(shí)通入輔助氣體SF₆，SF₆的進(jìn)氣速度為200sccm，加工處的單頭加工頭對(duì)藍(lán)寶石片進(jìn)行切割，控制系統(tǒng)控制加工頭切割軌跡，皮秒激光器開(kāi)關(guān)延時(shí)100us，跳轉(zhuǎn)延時(shí)150us；3）上下料系統(tǒng)將切割完后的夾具送至清洗包裝，將夾具中的藍(lán)寶石鏡片和余料分開(kāi)。

實(shí)施例2

1）將兩面拋光的矩形藍(lán)寶石片固定在夾具上,將夾具裝設(shè)于皮秒激光器的工作臺(tái)上，皮秒激光器的功率為85W；2）夾具由上下料系統(tǒng)送至加工處定位，此時(shí)通入輔助氣體SF₆，SF₆的進(jìn)氣速度為300sccm，加工處的單頭加工頭對(duì)藍(lán)寶石片進(jìn)行切割，控制系統(tǒng)控制加工頭切割軌跡，皮秒激光器開(kāi)關(guān)延時(shí)150us，跳轉(zhuǎn)延時(shí)250us；3）上下料系統(tǒng)將切割完后的夾具送至清洗包裝，將夾具中的藍(lán)寶石鏡片和余料分開(kāi)。

實(shí)施例3

1）將兩面拋光的矩形藍(lán)寶石片固定在夾具上,將夾具裝設(shè)于皮秒激光器的工作臺(tái)上，皮秒激光器的功率為70W；2）夾具由上下料系統(tǒng)送至加工處定位，此時(shí)通入輔助氣體SF₆，SF₆的進(jìn)氣速度為250sccm，加工處的雙頭加工頭對(duì)藍(lán)寶石片進(jìn)行切割，控制系統(tǒng)控制加工頭切割軌跡，皮秒激光器開(kāi)關(guān)延時(shí)125us，跳轉(zhuǎn)延時(shí)200us；3）上下料系統(tǒng)將切割完后的夾具送至清洗包裝，將夾具中的藍(lán)寶石鏡片和余料分開(kāi)。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征并不限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾均涵蓋在本發(fā)明的專(zhuān)利范圍內(nèi)。