脉冲绿激光划切蓝宝石基片过程研究

采用波长为532 nm的脉冲绿激光对蓝宝石基片进行划切加工。首先研究单脉冲激光烧蚀加工蓝宝石材料,确定材料烧蚀阈值和产生裂纹阈值,分析激光能量密度与烧蚀凹坑深度和直径之间的关系,接着对纳秒绿激光烧蚀蓝宝石基片的热应力进行了分析,最后进行脉冲激光划切蓝宝石的工艺实验。研究结果表明:纳秒绿激光烧蚀蓝宝石材料主要是基于光热作用的机理。光热作用使得蓝宝石材料熔化、汽化,为材料去除提供条件,过大的热应力导致材料产生裂纹。综合考虑激光划切工艺参数(能量密度、扫描速度、扫描次数)以及材料表面处理方式等因素,获得了切槽宽度为20 μm,深宽比为7的良好切槽。